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Pädagogische und technische Herausforderungen zur Einrichtung virtueller Schulungsumgebungen

Realisierung und Bewertung

AutorSebastian Niggemeier
VerlagBachelor + Master Publishing
Erscheinungsjahr2011
Seitenanzahl72 Seiten
ISBN9783863415402
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis19,99 EUR
'Entdecken Sie die vielfältigen Möglichkeiten der Virtualisierung' Sebastian Rolf Niggemeier untersucht in seiner Abhandlung verschiedene Lösungen zur Virtualisierung, unter der Zielsetzung ein Lehrer-/Schülermodell realisieren zu können. Hierbei werden Entwicklungen von Microsoft, Citrix und VMware analysiert und auf die gegebenen Anforderungen übertragen und ausgewertet. Die Virtualisierungstechnologie ist in modernen Rechenzentren kaum noch wegzudenken. Sie täuscht dem laufenden Betriebssystem einen real existierenden Computer vor. Anhand dieser Technik ist es möglich, mehrere (virtuelle) Computer auf einem physikalischen Computer zu betreiben. Die in dieser Arbeit realisierte Lösung erlaubt den Einsatz in modernen Schulungszentren, in denen es Voraussetzung ist, mit mehreren Betriebssystemen zeitgleich arbeiten zu müssen. Der Autor beschreibt, wie es möglich ist, jedem Schüler eine Server-/Clientumgebung individuell und mit einer eigenen Rechteverwaltung freigeben zu können, an der geprüft, gelehrt oder gelernt werden kann. Der Lehrer hat hierbei die Möglichkeit, den Lernfortschritt des Schülers zu steuern oder zu beobachten. Die ausgeführten Betriebssysteme liegen hierbei auf dem Speicher des Servers. Pro Schülerin/Schüler werden nur der Arbeitsspeicher und die eingegebenen Änderungen abgespeichert. Das installierte Betriebssystem mit den installierten Anwendungsprogrammen wird nur einmal abgespeichert und dient als Basis für alle teilnehmenden. Ohne diese intelligente Datennutzung müssten erhebliche Investitionen in den Ausbau größerer Speicherkapazitäten erfolgen. Den Zugriff zu den Betriebssystemen erfolgt über ein Internet Browser. Ferner geht der Autor auf die technische und damit zusammenhängende pädagogische Situation für ein Lehrer-/Schülermodell ein. Ziel ist es, eine möglichst kostengünstige Lösung zu finden, in der ein paralleler Betrieb mehrerer Betriebssysteme gleichzeitig gewährleistet wird - und das per Knopfdruck und ohne zahlreiche zeitintensive Neuinstallation.

Sebastian Rolf Niggemeier, Jahrgang 1984, geboren in Hamm (Westf.), studierte nach seinem Abitur an der Fachhochschule Südwestfalen und schloss mit dem Bachelor of Science im Studiengang Angewandte Informatik ab. Bereits während seines Studiums begann e

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Leseprobe
Textprobe: Kapitel 1.2.1, Beschreibung des momentanen Umfeldes (Istanalyse): Im Eduard-Spranger Berufskolleg in Hamm haben viele Klassenräume jeweils einen Computer an den Schülerplätzen, wodurch eine praxisnahe Arbeit gewährleistet ist. In diesen Kursräumen finden pro Jahr mehrere Kurse unterschiedlicher Bildungsgänge statt. Alle diese Kurse nutzen derzeit ein und das selbe Betriebssystem: Microsoft Windows XP. Jeder Schüler muss sich mit seinen persönlichen Daten einloggen, um mit dem System arbeiten zu können. Alle Computer sind mit jeweils derselben Anwendungssoftware ausgerüstet, sodass jeder PC über alle Anwendungen aller Kurse verfügt. Der Desktopinhalt und das eigen zugeteilte Netzlaufwerk sind für jeden Schüler personalisiert. Zu jedem Klassenraum gehört ein Masterplatz. Dieser leistet Folgendes: Der Lehrer meldet sich mit seinem Zugang an und hat Einsicht in die personalisierten Netzlaufwerke der Schüler. Dadurch werden durch die Schüler angefertigte Arbeiten durch die Lehrer gesichtet, kontrolliert und gegebenenfalls bewertet. Die Wartung der Hardware dieser Systeme übernimmt eine externe Firma. Die Softwarewartung wird mittels eines Administrator-Zugangs durch einen betreuenden Lehrer durchgeführt. Im vergangenen Jahr wurden drei Server und ein Storage System für Schulungszwecke angeschafft. Auf diesen Systemen wird es den Schülern ermöglicht, an einem nachgestellten Rechenzentrum mit moderner Hardware zu lernen. Folgende Aufgabenstellung ergab sich: Es soll ein MCITP (Microsoft Certified IT-Professional) Kurs in diesem Kursraum durchgeführt werden. Hierfür wird pro Platz gleichzeitig ein Server Betriebssystem und ein dazugehöriges Client Betriebssystem benötigt. Außer diesem Kurs sollen einige beliebige Prüfungen durchgeführt werden, bei denen ebenfalls mehrere Betriebssysteme zeitgleich verwendet werden. Mit der momentanen Installation sind Prüfungen und Kurse dieser Art zeitgleich nicht durchführbar, da jeder Arbeitsplatz isoliert von den anderen sein soll und Netzwerkdienste wie DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Server und Verzeichnisdienste ausgeführt werden. Einige Netzwerkdienste können aus softwaretechnischen Gründen nicht im selben Netz mehrfach auftreten. Ein weiteres Problem für den Lehrer unter diesen beschriebenen Bedingungen ist die notwendige administrative Nacharbeit. Er muss in der momentanen Situation alle Schüler-Computer nach jeder Kurseinheit wieder zurücksetzen. Schlussresümee: Es bestehen hier zum gleichzeitigen Ausführen mehrerer Betriebssysteme auf einem Schülerplatz 2 große Aufgabenstellungen. Zum einen müssen pro Arbeitsplatz mehrere Betriebssysteme in einem autarken Netzwerk ausgeführt werden. Die derzeitigen physikalischen Umstände bieten die Möglichkeit nicht, um dieses zu tun. Zum anderen müssen alle Festplatten der Computer nach jeder Kurseinheit zurückgesetzt werden.
Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Pädagogische und technische Herausforderungen zur Einrichtung virtueller Schulungsumgebungen. Realisierung und Bewertung1
Inhaltsverzeichnis4
1. Einleitung8
1.1. Struktur der Arbeit8
1.2. Problemanalyse8
1.2.1. Beschreibung des momentanen Umfeldes (Istanalyse)8
1.2.2. Beschreibung des notwendigen Umfeldes (Sollanalyse)10
1.3. Anforderungsanalyse an ein Lehrer-/Schülermodell11
1.4. Das beiliegende Betriebshandbuch12
2. Virtualisierung13
2.1. Technik13
2.1.1. Was sind virtuelle Maschinen?13
2.1.2. Architekturen zur Virtualisierung14
2.1.3. Snapshots16
2.1.4. Strategische Zielsetzungen der Virtualisierung17
2.2. Verfügbare Lösungen zur Realisierung eines Lehrer-/Schülermodells18
2.2.1. Einleitendes18
2.2.2. Microsoft System Center Virtual Machine Manager18
2.2.3. Citrix XenDesktop21
2.2.4. VMware vCenter Lab Manager22
2.3. Gegenüberstellung der verfügbaren Produkte26
3. Realisierung der Aufgabenstellung mittels VMware27
3.1. VMware vCenter Server27
3.1.1. Einführung & Einsatzgebiete27
3.1.2. Technik28
3.2. VMware vCenter Lab Manager29
3.2.1. Benutzer und Rechteverwaltung29
3.2.2. Technik31
3.2.3. Vorbereiten der Betriebssysteme34
4. Wirtschaftlichkeit der gesamten Lösung37
4.1. Stromverbrauch in kWh37
4.2. CO2 Emission in kg38
4.3. Kostenersparnisse39
4.3.1. Stromkosten39
4.3.2. Materialkosten40
4.4. Zeiteinsparung42
4.5. Fazit43
5. Anhang 1: Verlaufsplan44
6. Anhang 2: Antwortdatei im XML Format49
7. Anhang 3: Auslastungsdiagramm eines Hosts50
8. Abbildungsverzeichnis52
9. Literaturverzeichnis53
10. Das beiliegende Betriebshandbuch54
10.1. Allgemeine Übersicht54
10.2. ESX Server54
10.2.1. Technik & Zugang54
10.2.2. Grafische Darstellung des Speichernetzwerkes55
10.3. VMware vCenter Server55
10.3.1. Mindestvoraussetzung55
10.3.2. Technik & Zugang55
10.3.3. Ressourcen Pools56
10.3.4. Grafische Darstellung des Trainingsnetzwerkes57
10.4. VMware vCenter Lab Manager58
10.4.1. Mindestvoraussetzungen58
10.4.2. Technik & Zugang58
10.4.3. Assoziationen59
10.4.4. Organizations59
10.4.5. Workspaces/Configurations59
10.4.6. Users60
10.4.7. System Administrator vs. Administrator61
10.4.8. Roles61
10.4.9. Ressourcen Pools62
10.4.10. Network Templates62
10.4.11. Vorbereiten/Importieren der Betriebssysteme62
10.4.12. Einrichten einer Trainingsumgebung65
10.4.13. Löschen von Configurations/VM Templates66
10.4.14. Tipps66
10.5. Anhang Betriebshandbuch68
10.5.1. Übersicht über die Antwortdatei im System Image Manager69
11. Stichwortverzeichnis70

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