ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. ΘΕΜΑ: «Σχολικά εργαστήρια Πληροφορικής με Ελεύθερο Λογισμικό Ανοικτού Κώδικα και κεντρικοποιημένη αρχιτεκτονική»

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΑΝΘΡΩΠΙΣΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΠΡΟΣΧΟΛΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ «ΜΟΝΤΕΛΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ» ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ που εκπονήθηκε για τη χορήγηση Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης στην κατεύθυνση «ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ (Τ.Π.Ε)» από τον Ιωάννη Κ. Σάρλη (Α.Μ. 426Μ/ ) ΘΕΜΑ: «Σχολικά εργαστήρια Πληροφορικής με Ελεύθερο Λογισμικό Ανοικτού Κώδικα και κεντρικοποιημένη αρχιτεκτονική» ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Αγγελική Δημητρακοπούλου Καθηγήτρια Γεώργιος Φεσάκης Λέκτορας ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ Εμμανουήλ Κόνσολας Επιβλέπων Λέκτορας ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΡΟΔΟΣ, 2007 Μέλος συμβουλευτικής Επιτροπής Μέλος συμβουλευτικής επιτροπής

2 Η έγκριση της παρούσης Μεταπτυχιακής Διπλωματικής Εργασίας από το Τμήμα Επιστημών της Προσχολικής Αγωγής και του Εκπαιδευτικού Σχεδιασμού του Πανεπιστημίου Αιγαίου δεν υποδηλώνει αποδοχή των απόψεων του συγγραφέως.

3 Περίληψη Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελεί μέρος της ερευνητικής προσπάθειας που γίνεται από πολλούς ερευνητές τα τελευταία χρόνια για την αξιοποίηση του ανοικτού λογισμικού στην εκπαίδευση και συγκεκριμένα γίνεται μια μελέτη περίπτωσης ενός εργαστηρίου που αντί για αυτόνομους σταθμούς εργασίας να αποτελείται από ένα κεντρικοποιημένο σύστημα δικτύωσης λεπτών τερματικών σταθμών (σταθμών χωρίς σκληρό δίσκο) με τη χρήση κεντρικού εξυπηρετητή (server) ανοικτού λογισμικού. Γίνεται μελέτη για τα οικονομικά και κοινωνικά οφέλη της χρήσης του πρότυπου αυτού εργαστηρίου από μαθητές και εκπαιδευτικούς, την ευκολία συντήρησης και αποκατάστασης βλαβών του εργαστηρίου αυτού σε τρία επίπεδα: σχολείο, περιφέρεια και κράτος. Τέλος γίνεται η προσπάθεια αξιοποίησης του υπάρχοντος εξοπλισμού των εργαστηρίων που έχουν απαξιωθεί από εφαρμογές ιδιόκτητου λογισμικού με τη χρήση του κεντρικού εξυπηρετητή ανοικτού λογισμικού. Το τελικό αποτέλεσμα είναι η αξιολόγηση των δικτυακών μοντέλων αναφορικά με τη διάταξη των υπολογιστών στα εργαστήρια πληροφορικής και με τη χρήση ανοικτού ή ιδιόκτητου κώδικα λογισμικού. Λέξεις Κλειδιά Ανοικτό Λογισμικό, Εξυπηρετητές Τερματικών Σταθμών, Υπηρεσίες Τερματικών Σταθμών, Λεπτοί Πελάτες, LTSP, Τεχνολογίες της Εκπαίδευσης iii

4 Abstract This work was undertaken as part of an on-going research being carried out by numerous researchers in recent years for the utilization of open space source software in Education; it is a case study of a computer lab that consists of stand-alone workstations, but it is based on a SBC (Server Based Computing) and thin clients (disk-less workstations) with the use of a terminal server running open source software. This case study has to do with the benefits financial and social that students and teachers would achieve by using this type computer lab, the facilities of maintenance and repairing of damages taking place at the computer lab and it is divided in three levels: school level, region level and state level. At the end of this study there is an attempt of making old pc workstations productive using them as thin clients with terminal services and open source software rather than using them as standalone workstations with proprietary software in schools. The final result is the evaluation of different network models in computer labs by using terminal services and of the use of open source rather than using proprietary software. Keywords Open Source Software, Terminal Servers, Terminal Services, Thin Clients, Linux, LTSP, Educational Technology iv

5 Αφιέρωση Το παρόν έργο το αφιερώνω στους γονείς μου και τη γυναίκα μου. Στον πατέρα μου Κωνσταντίνο, εν ενεργεία εκπαιδευτικό Β/θμιας Εκπαίδευσης, που διετέλεσε προϊστάμενος Τεχνικής Εκπ/σης από το 1997 έως το 2004 και ο οποίος με βοήθησε ηθικά και μου συμπαραστάθηκε σε όλες τις δύσκολες στιγμές των σπουδών μου και της ζωής μου γενικότερα. Ο λόγος που σπούδασα πληροφορική στο ΤΕΙ Αθήνας και αργότερα παιδαγωγικές σπουδές στη ΣΕΛΕΤΕ ήταν η αγάπη του πατέρα μου για την Επιστήμη και τη γνώση και που απέκτησα κι εγώ καθώς τον είχα και τον έχω σαν πρότυπο. Η αγάπη του για μόρφωση πάντοτε με γέμιζε με θαυμασμό μου έδινε την ώθηση για περαιτέρω έρευνα στο χώρο των ανθρωπιστικών επιστημών. Η ένταξη μου στο μεταπτυχιακό πρόγραμμα σπουδών Μοντέλα Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Εκπαιδευτικών Μονάδων του Τμήματος Προσχολικής Αγωγής και Εκπαιδευτικού Σχεδιασμού του Πανεπιστημίου Αιγαίου έγινε κάτω από δική του προτροπή και επιθυμία και τον ευχαριστώ. Ακόμη το αφιερώνω στη μητέρα μου Ασημίνα που με παρότρυνε από παιδικής ακόμη ηλικίας να αγαπήσω και να σπουδάσω τη μουσική και τις τέχνες. Στάθηκε, - με τη σειρά της -, στο πλευρό μου από τα πρώτα βήματα της σχολικής μου ζωής και εξακολουθεί να με στηρίζει με την αγάπη και τις συμβουλές της μέχρι σήμερα και την ευχαριστώ. Τέλος, το αφιερώνω στη γυναίκα μου Ελισάβετ Φωτάκη για την αμέριστη συμπαράσταση της καθ' όλη τη διάρκεια των διετών σπουδών μου στο εν λόγω μεταπτυχιακό πρόγραμμα για το οποίο εκπονήθηκε και η παρούσα εργασία. v

6 Σύντομο Βιογραφικό Σημείωμα Ο Γιάννης Σάρλης γεννήθηκε στη Ρόδο το Σε ηλικία 5 χρονών άρχισε σπουδές στη μουσική με τη δασκάλα πιάνου Ρένα Κάσδαγλη και έλαβε μέρος σε πολλούς διαγωνισμούς και συναυλίες μουσικής, αποσπώντας βραβεία και επαινετικά δημοσιεύματα για το ταλέντο και τη δουλειά του. Η αγάπη του για την πληροφορική άρχισε το 1985 μαθαίνοντας τη σύγχρονη για τα τότε δεδομένα γλώσσα προγραμματισμού Turbo Pascal διαβάζοντας μόνος του μέσα από βιβλία. Το 1990 έλαβε μέρος στους προκριματικούς αγώνες για την Ολυμπιάδα Πληροφορικής και αφότου πέτυχε την 1η θέση στα Δωδεκάνησα και 4η θέση πανελλαδικά. Βραβεύτηκε από την ΕΠΥ για την επιτυχία του αυτή. Στη συνέχεια τον Ιούλιο του 1990 συμμετείχε μαζί με τα υπόλοιπα μέλη της ελληνικής αντιπροσωπίας στη 2η Ολυμπιάδα Πληροφορικής που διεξήχθη στο Μινσκ της Λευκορωσίας. Αποφοίτησε από τον τομέα πληροφορικής του Τεχνικού Επαγγελματικού Λυκείου (ΤΕΛ) με βαθμό Άριστα (19,8) και την ίδια χρονιά εισήχθη στο ΤΕΙ Πληροφορικής Αθήνας, απ' όπου αποφοίτησε το Είναι κάτοχος του πτυχίου παιδαγωγικών σπουδών της ΠΑΤΕΣ-ΣΕΛΕΤΕ. Παράλληλα με την πληροφορική πραγματοποίησε σπουδές μουσικής στο Εθνικό Ωδείο Αθήνας, απ' όπου το 1996 δίνοντας τις κατάλληλες εξετάσεις πήρε το πτυχίο του Πιάνου με βαθμό ΑΡΙΣΤΑ ΠΑΜΨΗΦΕΙ. Το έτος 1997, αφού εκπλήρωσε τις στρατιωτικές του υποχρεώσεις, διορίστηκε καθηγητής πληροφορικής στο 1ο ΤΕΛ Ρόδου. Σήμερα εργάζεται με απόσπαση στη Διεύθυνση Β/θμιας Εκπ/σης Δωδεκανήσου στο γραφείο ΚΕ.ΠΛΗ.ΝΕΤ. vi

7 Ευχαριστίες Θα ήθελα να ευχαριστήσω όλα τα μέλη της τριμελούς επιτροπής για τη διαρκή υποστήριξη και καθοδήγηση τους για την εκπόνηση της εργασίας αυτής. Ιδιαίτερα θα ήθελα να ευχαριστήσω το Λέκτορα Γεώργιο Φεσάκη που μου έδωσε το έναυσμα να ξεκινήσω την έρευνα μου πάνω στο θέμα αυτό και την Καθηγήτρια Αγγελική Δημητρακοπούλου για την ευκαιρία να αναπτύξω τη διπλωματική μου εργασία μαζί της. Τέλος, πρέπει να ευχαριστήσω για την αμέριστη συμπαράσταση και βοήθεια που μου προσέφερε ο Καθηγητής κ. Αναστάσιος Κοντάκος καθ' όλη τη διάρκεια του μεταπτυχιακού προγράμματος «Μοντέλα Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Εκπαιδευτικών Μονάδων» που παρακολούθησα. το ακαδημαϊκό έτος vii

8 Κατάλογος περιεχομένων Περίληψη...3 Abstract...4 Αφιέρωση...5 Σύντομο Βιογραφικό Σημείωμα...6 Ευχαριστίες...7 A. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Γενικά Σκοπός Διάρθρωση της Έρευνας...2 B. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Βασικές έννοιες και Επιλογές Λογισμικού Ο όρος «Ελεύθερο» ή «Ανοικτό» Λογισμικό Πνευματικά Δικαιώματα και Άδειες Χρήσης Λογισμικού Πακέτα Ανοικτού Λογισμικού Ο Ανοικτός Κώδικας και η Νομοθεσία Η Χρήση του Ανοικτού Λογισμικού στην Εκπαίδευση Βασικές έννοιες και Επιλογές Υποδομής Υλικού Η ανάγκη εξέλιξης των υπολογιστικών μοντέλων Κεντρικά και Κατανεμημένα Συστήματα Υπολογιστών Λεπτοί και Παχιοί Πελάτες (Thin and Fat Clients) Εξυπηρετητές Τερματικών Σταθμών Το Έργο Εξυπηρετητή Τερματικών Linux (LTSP) Ιστορική Αναδρομή Εξοπλισμού των Εργαστηρίων Πληροφορικής στην Ελλάδα Η πορεία προς την Κοινωνία της Πληροφορίας Εργαστήρια και Δικτυακή Υποδομή ΤΠΕ στα σχολεία Εκπαιδευτικό Λογισμικό Ηλεκτρονική Εκπαίδευση (e learning) Η Κοινωνία της Πληροφορίας Νέες Τεχνολογίες Πληροφορικής και Επικοινωνιών στην εκπαίδευση Η Ανάγκη για Χρήση Κεντρικών Εξυπηρετητών Η ανάγκη για χρήση Linux Terminal Server στα Σχολικά Εργαστήρια Σύνοψη Επισκόπηση Τεχνολογικών Συνθηκών και Δεδομένων...42 Γ. ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Καθορισμός του Προβλήματος Προτάσεις Υλοποίησης Καθορισμός του Προβλήματος Προτάσεις Υλοποίησης TCO Μεθοδολογία Έρευνας Δημιουργία Πρότυπου Εργαστηρίου με Κεντρικό Εξυπηρετητή Σχεδίαση Πρότυπου Εργαστηρίου Πληροφορικής με LTSP ως Μοντέλου Παρατήρησης Προδιαγραφές εργαστηρίου σε Υλικό και σε Λογισμικό Μελέτη επιδόσεων του προτεινόμενου μοντέλου...66 viii

9 Δ. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Γενικά Συμπεράσματα...81 Ε. ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΕΣ...84 Ζ. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...85 Η. ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΑ...88 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ A : ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΑ...88 Α.1. ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ (Σύνολο 13)...88 Α.2. ΓΡΑΦΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ ΤΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ 90 Α.3. ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΜΑΘΗΤΩΝ (Σύνολο 28)...97 Α.4. ΓΡΑΦΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ ΤΩΝ ΜΑΘΗΤΩΝ...99 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β : ΤΑ ΕΙΔΗ ΤΩΝ ΑΔΕΙΩΝ ΑΝΟΙΧΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Β.1. GNU General Public License Β.2. The Artistic License Β.3. Η ΑΔΕΙΑ BSD Β.4. IBM Public License Version Β.5. Sun Industry Standards Source License (SISSL) Β.6. ΑΔΕΙΑ ΧΡΗΣΗΣ RED HAT ix

10

11 A. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1. Γενικά Ζούμε σε μια εποχή όπου η τεχνολογία αλλάζει ταχύτατα και αυτό που ήταν σύγχρονο χθες, είναι απαξιωμένο σήμερα. Στο παρελθόν, για παράδειγμα, η χρήση ενός υπολογιστή Pentium II με Microsoft Windows 98 ήταν η ιδανικότερη λύση. Σήμερα η εξέλιξη του λογισμικού προπορεύεται της εξέλιξης του υλικού και επομένως οι υπολογιστές που κάποτε θεωρούνταν «κορυφαίοι» σήμερα βρίσκονται στις γωνιές των εργαστηρίων αχρησιμοποίητοι. Την απάντηση στο θέμα αξιοποίησης της παλιάς τεχνολογίας έρχονται να δώσουν πολλές εταιρίες ιδιόκτητου λογισμικού αλλά και η κοινότητα ανοικτού λογισμικού με τη χρήση Κεντρικού Εξυπηρετητών Τερματικών Σταθμών και λεπτών τερματικών σταθμών. Η ανάγκη και οι απαιτήσεις της σύγχρονης εποχής θέτουν τον υπολογιστή ως εργαλείο για τη διδασκαλία μαθημάτων όλων των ειδικοτήτων. Ωστόσο, η ενσωμάτωση των ΤΠΕ στην εκπαιδευτική πραγματικότητα, πέρα από τις δυνατότητες με τις οποίες εξόπλισε τους εκπαιδευτικούς, δημιούργησε και αρκετούς προβληματισμούς αναφορικά με τη συντήρηση και βιωσιμότητα τους. Τα προβλήματα διαχείρισης των σχολικών εργαστηρίων πληροφορικής που αφορούν στο λογισμικό και το υλικό, αποτελούν πλέον μόνιμο «πονοκέφαλο» στους χρήστες και στους διαχειριστές τους. Η παρούσα εργασία έχει εκπονηθεί για τις ανάγκες του μεταπτυχιακού προγράμματος Μοντέλα Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Εκπαιδευτικών Μονάδων του ακαδημαϊκού έτους Σκοπός Η παρούσα μελέτη έχει στόχο την αξιοποίηση του ελεύθερου λογισμικού σε επίπεδο εργαστηρίου Η/ Υ και γενικότερα τη διερεύνηση των δυνατοτήτων των κεντρικoποιημένων συστημάτων και η σύγκριση τους σε επίπεδο λειτουργικού συστήματος για τη χρήση ιδιόκτητου ή ανοικτού λογισμικού Κατά τη σύνταξη του κειμένου έγινε προσπάθεια να ενσωματωθούν οι πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία τερματικών σταθμών οι οποίες ξεκίνησαν από το 2002 τόσο από τις κυρίαρχες εταιρίες εταιρίες στο χώρο του λογισμικού όσο και από την κοινότητα ανοιχτού λογισμικού και ορισμένες από τις οποίες ορισμένες βρίσκονται ακόμη σε φάση ολοκλήρωσης. 1

12 3. Διάρθρωση της Έρευνας Η Έρευνα έχει οργανωθεί στα ακόλουθα μέρη: ΜΕΡΟΣ Β' ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Το θεωρητικό μέρος είναι χωρισμένο σε 3 κεφάλαια: Το Κεφάλαιο 1 αναφέρεται στο ανοιχτό λογισμικό, στη χρησιμότητά του στην εκπαίδευση, τη νομιμότητα της χρήσης του ανοιχτού λογισμικού και αναλύονται οι άδειες λογισμικού. Το Κεφάλαιο 2 αναφέρεται στην υλικοτεχνική υποδομή των εργαστηρίων πληροφορικής και αναλύεται το μοντέλο πελάτη εξυπηρετητή, το κεντρικό και το κατανεμημένο σύστημα. Προσδιορίζονται οι έννοιες του εξυπηρετητή τερματικών και των λεπτών πελατών. Στο Κεφάλαιο 3 γίνεται μια ιστορική αναδρομή του εξοπλισμού εργαστηρίων πληροφορικής στην Ελλάδα αναφέροντας αναλυτικά τους στόχους που επιτεύχθηκαν στα στάδια ανάπτυξης της κοινωνίας της πληροφορίας βάσει των Ε.Π.Ε.Α.Ε.Κ. και τέλος προκύπτει το ερώτημα για την ανάγκη για χρήση του λογισμικού ανοικτού κώδικα και του Linux στα σχολικά εργαστήρια. Επίσης μελέτη σκοπιμότητας για τις ανάγκες χρήσης του λογισμικού ανοικτού κώδικα και του Linux στα σχολικά εργαστήρια και μελετούνται διάφορα σενάρια σύνδεσης λεπτών τερματικών σταθμών από διάφορες μελέτες που έχουν γίνει γενικότερα στην Ελλάδα και στο Εξωτερικό. ΜΕΡΟΣ Γ' ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Το ερευνητικό μέρος είναι χωρισμένο σε 3 κεφάλαια: Στο Κεφάλαιο 1 γίνεται η περιγραφή του προβλήματος και η διερεύνηση των δυνατοτήτων υλοποίησης της προτεινόμενης λύσης για την κάλυψη των αναγκών ενός σχολικού εργαστηρίου με Linux Terminal Server και με το υπάρχον υλικό. Στο Κεφάλαιο 2 περιγράφονται ο σκοπός, τα ερευνητικά ερωτήματα, οι ερευνητικές συνθήκες (συμμετέχοντες, διάρκεια, ημερολόγιο εργασιών), η ερευνητική μεθοδολογία και τα εργαλεία συλλογής ερευνητικών δεδομένων. Στο Κεφάλαιο 3 γίνεται η ανάλυση των ερευνητικών δεδομένων. Ειδικότερα, παρουσιάζονται 1. σχέδιο για τη διερεύνηση ενός εργαστηρίου πληροφορικής με κεντρικοποιημένη αρχιτεκτονική και ανοικτό λογισμικό ως μοντέλο παρατήρησης, 2. μελέτη επιδόσεων του προτεινόμενου μοντέλου, 3. Μελέτη κόστους ιδιοκτησίας ΤCΟ και 4. Έρευνα απόψεων των μαθητών για το ανοικτό λογισμικό και συνέντευξη με τον καθηγητή που παρακολούθησαν την εφαρμογή του προτύπου. ΜΕΡΟΣ Δ' ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στο τελευταίο αυτό μέρος της εργασίας δίνονται τα συμπεράσματα της έρευνας 2

13 B. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Κεφάλαιο 1 1. Βασικές έννοιες και Επιλογές Λογισμικού 1.1. Ο όρος «Ελεύθερο» ή «Ανοικτό» Λογισμικό Το Φεβρουάριο του 1998 μια ομάδα επιστημόνων θέλοντας να αναφερθεί στο ελεύθερο λογισμικό προσπάθησε να αντικαταστήσει τον όρο «Free Software» (Ελεύθερο Λογισμικό1) με τον όρο «Open Source Software» (Λογισμικό Ανοικτού Κώδικα 2). Αν και οι δύο όροι ουσιαστικά αναφέρονται στο ίδιο αντικείμενο πολλές φορές ορισμένοι άνθρωποι συγχέουν τον όρο «ελεύθερο» με τον όρο «δωρεάν» λόγω της προελεύσεως του από τον αγγλικό όρο «free» που εμπεριέχει και τις δύο έννοιες. Ένα Αγγλικό λεξικό περιέχει σχεδόν είκοσι διαφορετικές έννοιες για την λέξη «free» και μόνο μια από αυτές σημαίνει «δωρεάν». οι υπόλοιπες αναφέρονται στην ελευθερία και στην έλλειψη περιορισμών. Όταν μιλάμε για Ελεύθερο Λογισμικό εννοούμε ελεύθερο με την έννοια της ελευθερίας από τις δεσμεύσεις τροποποίησης του αρχικού κώδικα, της ελεύθερης και αναπαραγωγής και διανομής αλλά όχι ελεύθερο από χρηματικής άποψης. Το λογισμικό που απλά δεν πληρώνεις για να το αποκτήσεις, μόνο ελεύθερο δεν μπορεί να είναι. Η άδεια χρήσης του θα μπορούσε να μην επιτρέπει τη διακίνησή του, και σίγουρα δεν θα μπορούσε να βελτιωθεί από τον τελικό κάτοχό του. Το λογισμικό που προσφέρεται δωρεάν είναι συνήθως ένα όπλο που χρησιμοποιείται για να προωθήσει μια εταιρία κάποιο σχετικό προϊόν ή για να οδηγήσει έναν μικρότερο ανταγωνιστή της εκτός ανταγωνισμού και φυσικά δεν υπάρχει καμιά εγγύηση ότι θα παραμείνει δωρεάν. [5] 1 2 Βλέπε Βλέπε 1

14 1.2. Πνευματικά Δικαιώματα και Άδειες Χρήσης Λογισμικού. Το ελεύθερο λογισμικό είναι πάντα ελεύθερο. Εάν ένα λογισμικό κυκλοφορεί «ελεύθερα» δηλαδή δεν έχει κατοχυρωθεί με πνευματικά δικαιώματα (public domain), τότε μπορεί να βρεθεί σε χέρια τρίτων και να ενσωματωθεί σε προγράμματα κλειστής αρχιτεκτονικής τα οποία είναι κατοχυρωμένα με πνευματικά δικαιώματα. Από τη στιγμή που ο πηγαίος κώδικας ενός λογισμικού κατοχυρώνεται από μια εταιρία λογισμικού σαν ιδιόκτητος κώδικας, παύει να είναι ελεύθερος και οι όποιες τροποποιήσεις γίνουν πάνω σ' αυτόν δεν είναι «ελεύθερες». Για να παραμείνει ελεύθερο ένα λογισμικό, επομένως, θα πρέπει να είναι κατοχυρωμένο με πνευματικά δικαιώματα και να συνοδεύεται από άδεια χρήσης. Για τους περισσότερους ανθρώπους ένα λογισμικό είτε είναι δωρεάν είτε δεν είναι. Στην πραγματικότητα όμως η έννοια του «ελεύθερου» είναι συνήθως κάτι πιο πολύπλοκη απ' ό,τι φανταζόμαστε. Για να καταλάβουμε λοιπόν καλύτερα την έννοια της ελεύθερης διακίνησης λογισμικού θα κάνουμε μια μικρή περιπλάνηση στον χώρο των αδειών χρήσης λογισμικού. Ο όρος «πνευματικά δικαιώματα» (Copyrights) είναι το μέσον προστασίας της εργασίας οποιουδήποτε κατασκευαστή λογισμικού για το δημιούργημα του. Σε πολλές χώρες το λογισμικό το οποίο παράγει κανείς, προστατεύεται αυτόματα ενώ σε άλλες όχι. Η «άδεια χρήσης λογισμικού»είναι οι κανόνες κάτω από τους οποίους ο κάθε κατασκευαστής λογισμικού καθορίζει τους όρους με τους οποίους κάποιοι τρίτοι θα κάνουν χρήση του προϊόντος του. Εξαρτάται από τον ίδιο τον δημιουργό του λογισμικού αν θα συμπεριλάβει μια άδεια χρήσης που θα καθορίζει κάτω από ποιους όρους θα μπορέσει να χρησιμοποιήσει κανείς το λογισμικό του. [21] Βεβαίως για κάθε περίπτωση απαιτούνται διαφορετικές «άδειες». Οι εταιρείες παραγωγής λογισμικού για να προστατεύσουν τα περιουσιακά τους στοιχεία διαθέτουν μόνο τον μεταγλωττισμένο κώδικα3 (που δεν διαβάζεται από ανθρώπους) και βάζουν πολλούς περιορισμούς στη χρήση του λογισμικού. Αντίθετα, οι συγγραφείς ελεύθερου λογισμικού, γενικά, αναζητούν κάποιο συνδυασμό των εξής παρακάτω: Δεν επιτρέπουν την χρήση του κώδικα τους σε λογισμικό που είναι ιδιωτικής εκμετάλλευσης (proprietary software). Από τη στιγμή που οι κατασκευαστές λογισμικού παραχωρούν το κώδικά τους για να τον χρησιμοποιήσουν άλλοι, δεν θα ήθελαν να δουν τους άλλους να κλέβουν την πνευματική τους ιδιοκτησία. Σε αυτή την περίπτωση η χρήση του κώδικα προσφέρεται ως παρακαταθήκη (δείγμα εμπιστοσύνης). δηλαδή μπορεί κάποιος να χρησιμοποιήσει τον κώδικα τους εφόσον συμμετέχει με τους ίδιους όρους. 3 Ο μεταγλωττισμένος κώδικας είναι συνήθως γραμμένος σε γλώσσα χαμηλού επιπέδου (μηχανής) 2

15 Προστατεύουν την ταυτότητα του προσώπου που εκπόνησε τον πηγαίο κώδικα. Πολλοί άνθρωποι αισθάνονται περήφανοι για τη δουλειά τους και θα τους άρεσε ποτέ να δουν τη δουλειά τους σε χέρια άλλων που θα ισχυρίζονται ότι η δουλειά αυτή είναι δική τους. Διανομή του πηγαίου κώδικα. Ένα από τα προβλήματα με την πλειονότητα του ιδιόκτητου λογισμικού είναι ότι δεν μπορεί ο οποιοσδήποτε να διορθώσει προβλήματα ή να παραμετροποιήσει εφαρμογές από τη στιγμή που ο πηγαίος κώδικας δεν είναι διαθέσιμος. Επίσης μια εταιρεία ιδιόκτητου λογισμικού μπορεί να αποφασίσει να σταματήσει να υποστηρίζει κάποιο μηχάνημα που χρησιμοποιεί κάποιος χρήστης. Πολλές ελεύθερες άδειες επιβάλουν τη διανομή του πηγαίου κώδικα που σημαίνει ότι προστατεύεται ο τελικός χρήστης καθώς του δίνεται η δυνατότητα να παραμετροποιεί το λογισμικό, εφόσον φυσικά μπορεί, σύμφωνα με τις δικές του ανάγκες. Το σκεπτικό αυτό έχει και άλλες επεκτάσεις που θα συζητηθούν αργότερα. Αναγκάζει οποιαδήποτε εργασία που περιέχει μέρος της δικής του εργασίας να χρησιμοποιήσει την ίδια «άδεια». Αυτές οι εργασίες στις συζητήσεις για τα πνευματικά δικαιώματα λέγονται «Απορρέουσες εργασίες». Πολλοί άνθρωποι γράφουν τις δικές τους «άδειες λογισμικού» και ίσως αυτό να θέτει σε κίνδυνο την ακεραιότητα της πνευματικής τους ιδιοκτησίας κατά τη διανομή του κώδικά τους σε τρίτους. γιατί γράφοντας μία άδεια σύμφωνα με όρους που κάποιος θέτει αυθαίρετα, ενδέχεται να μη λάβει υπόψη του κάποια ευαίσθητα θέματα νομικής φύσεως. Συχνά το λεξιλόγιο που χρησιμοποιείται στις άδειες αυτού του είδους είναι είτε διφορούμενο είτε οι άνθρωποι δημιουργούν όρους που αντικρούονται μεταξύ τους. Το να γράψεις μια άδεια και να μπορεί να έχει υπόσταση σε περίπτωση δίκης είναι ακόμα πιο δύσκολο. Ευτυχώς υπάρχουν έτοιμες γραμμένες άδειες και ίσως κάποια από αυτές να είναι ικανή να καλύψει σχεδόν όλες τις ανάγκες κάθε συγγραφέα λογισμικού. [21] Μερικές από τις πιο ευρέως διαδεδομένες άδειες είναι οι εξής: Η GNU General Public License (GPL). Περισσότερες και λεπτομερείς πληροφορίες πάνω στις άδειες του λογισμικού ή και αντίγραφο της άδειας μπορείτε να βρείτε στις ιστοσελίδες του GNU. Αυτή είναι η πιο κοινή, δωρεάν προς χρήση, άδεια παγκοσμίως. Η Artistic License. Είναι άδεια ελεύθερου και ανοικτού λογισμικού ταυτοχρόνως. Η BSD style license. Δημιουργήθηκε αρχικά από το πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϊ της Καλιφόρνιας και περιέχει τον πολυσυζητημένο «διαφημιστικό όρο» αναφοράς στο πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϊ. 3

16 Η IBM Common Public License (CPL). Αναπτύχθηκε από την εταιρία IBM και είναι άδεια ανοικτού λογισμικού Η Sun Industry Standards Source License (SISSL). Κάτω από αυτή την άδεια οι κατασκευαστές λογισμικού έχουν το ελεύθερο της τροποποίησης του αρχικού κώδικα και την αναδιανομή του σε μορφή πηγαίου κώδικα ή πακέτου λογισμικού ελεύθερα. Επίσης έχουν τη δυνατότητα να κρατήσουν τις αλλαγές σε ιδιωτικό επίπεδο ή να τις δημοσιεύσουν. Μία τέτοια άδεια έχει το OpenOffice.org Oι standardizers: όπως π.χ. Red Hat Linux, Ubuntu, Slackware κλπ. Επίσης γίνονται προσπάθειες καθιέρωσης ορισμένων standards για το «ανοιχτό» λογισμικό και υπάρχουν πολλές πρωτοβουλίες για προώθηση του τόσο στις ΗΠΑ, την Ευρωπαϊκή Ένωση αλλά και σε Χώρες της Ασίας. Μερικά κοινά χαρακτηριστικά των αδειών ανοικτού λογισμικού είναι: Μπορείς να εγκαταστήσεις το λογισμικό σε όσα μηχανήματα θέλεις. Δεν υπάρχει περιορισμός στον ταυτόχρονο αριθμό των χρηστών του λογισμικού. Μπορεί να κάνει κανείς όσα αντίγραφα του λογισμικού θέλει και να τα μοιράζεται με όποιους θέλει (ελεύθερη ή ανοικτή αναδιανομή). Δεν υπάρχουν περιορισμοί στη τροποποίηση του λογισμικού (εκτός από του να διατηρηθούν συγκεκριμένες παρατηρήσεις μέσα στον κώδικα ανέπαφες). Δεν υπάρχουν περιορισμοί στη διανομή ή ακόμα και στην πώληση του λογισμικού. Περισσότερες πληροφορίες πάνω στις άδειες χρήσης λογισμικού υπάρχουν στο ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α' Πακέτα Ανοικτού Λογισμικού. Υπάρχουν και συνεχώς αναπτύσσονται πολλά και αξιόπιστα πακέτα ανοικτού λογισμικού ειδικά για την κατηγορία του λογισμικού εξυπηρετητών (servers) που έχουν αναπτυχθεί και διανέμονται πλήθος από αρκετές εταιρείες πληροφορικής (πχ REDHAT, SUSE, SLACKWARE, DEBIAN, UBUNTU κλπ) οι οποίες «πακετάρουν» και διανέμουν σε πολύ χαμηλές τιμές ελεγμένο και αξιόπιστο «ανοιχτό» λογισμικό. 4

17 Αυτό το τελευταίο σημείο, που επιτρέπει στο λογισμικό να πωληθεί φαίνεται να είναι ενάντια στην ιδέα του ελεύθερου λογισμικού. Είναι όμως ένα από τα δυνατά σημεία του, αφού η άδεια του επιτρέπει την ελεύθερη αναδιανομή (όταν ένας πάρει ένα αντίγραφο μία φορά, μπορεί να το διανείμει και σε άλλους). Επιτρέπει ακόμη και τη μεταπώληση. Πρακτικά όμως δεν έχει ουσιαστικό κόστος η ηλεκτρονική αντιγραφή λογισμικού γιατί η προσφορά και η ζήτηση κρατάνε μακροπρόθεσμα το κόστος χαμηλά. Αν είναι βολικό, ένα μεγάλο κομμάτι λογισμικού ή ένα ολόκληρο πακέτο λογισμικού, μπορεί να διανεμηθεί με κάποια μέσα όπως το cd ή το dvd και ο πωλητής να χρεώσει όσα χρήματα θέλει. Αν τα περιθώρια κέρδους είναι πολύ υψηλά, νέοι πωλητές θα εισέλθουν στην αγορά και ο ανταγωνισμός θα οδηγήσει σε πτώση των τιμών. Το αποτέλεσμα είναι να μπορεί ο τελικός χρήστης να αγοράσει όλο το λογισμικό του οποιουδήποτε λειτουργικού συστήματος ανοικτού κώδικα σε CD ή DVD για λίγα μόνο ευρώ. Ενώ το ελεύθερο λογισμικό δεν είναι ακριβώς ελεύθερο περιορισμών (μόνο ό,τι είναι κοινής χρήσης είναι τελείως ελεύθερο), δίνει στον χρήστη την ευελιξία να έχει ό,τι χρειάζεται για να γίνει η δουλειά του. ταυτόχρονα όμως προστατεύονται και τα δικαιώματα του κατασκευαστή του λογισμικού. Αυτό σημαίνει γενικά Ελευθερία. Το ανοιχτό & ελεύθερο λογισμικό δημιουργήθηκε από τις εκπαιδευτικές κοινότητες (πανεπιστήμια, ινστιτούτα, ερευνητικά ιδρύματα) σαν μία φθηνή εναλλακτική λύση στο «κλειστό» και «ακριβό» λογισμικό που αναπτύσσουν και διανέμουν οι επώνυμες εταιρίες κατασκευής λογισμικού. Συνήθως με τον όρο «ανοιχτό» ή και «ελεύθερο» λογισμικό εννοούμε την διάθεση λογισμικού με την μορφή πηγαίου κώδικα (οπότε είναι τεχνικά δυνατές οι αλλαγές του). Επιπλέον ο ιδιοκτήτης του λογισμικού επιτρέπει «ελεύθερα» την τροποποίηση και την αναδιανομή του, συνήθως κάτω από συγκεκριμένες προϋποθέσεις οι οποίες περιγράφονται στην άδεια χρήσης. Η μεγάλη επιτυχία του LINUX βρίσκεται στο ότι είναι ένα «ανοιχτό» λειτουργικό σύστημα που έδωσε πνοή στην κοινότητα του ανοικτού λογισμικού και βοήθησε στην προώθηση του «ΑΝΟΙΧΤΟΥ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ» με αποτέλεσμα κάθε χρόνο να αυξάνεται η ποικιλία του λογισμικού που διανέμεται με τον τρόπο αυτό. Οι επιπτώσεις στην αγορά Πληροφορικής είναι μεγάλες (αν και δεν είναι ακόμα εμφανείς) αφού επηρεάζει οικονομικά τις εταιρείες πληροφορικής, τα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας κλπ. Στον τομέα των λειτουργικών συστημάτων το LINUX αποτελεί το κλασσικό παράδειγμα «ανοιχτού» λογισμικού. 5

18 Στις βασικές εφαρμογές γραφείου (επεξεργασία κειμένου, λογιστικά φύλλα, παρουσιάσεις κλπ) πριν μερικά χρόνια η SUN ανέπτυξε και διανέμει τώρα «ελεύθερα», λόγω της άδειας ανοικτού λογισμικού που είχε, το πακέτο Star Office που στη συνέχεια εξελίχθηκε στο γνωστό OpenOffice το οποίο γνωρίζουμε σήμερα και που λειτουργεί ανεξάρτητα από πλατφόρμα δηλαδή σε όλα τα περιβάλλοντα λειτουργικών συστημάτων (UNIX, LINUX, WINDOWS και Mac OS-X). Τα «εργαλεία» ανάπτυξης, ελέγχου και διανομής του εκπαιδευτικού υλικού (όπως της IBM και της SUN) έχουν τη δυνατότητα να λειτουργήσουν σχεδόν τα περιβάλλοντα UNIX, LINUX, WINDOWS και Mac OS. Υπάρχουν επίσης και πολλά άλλα αξιόλογα πακέτα εφαρμογών γραφείου όπως το OpenOffice.org. Επίσης πάνω στους κανόνες του ανοικτού κώδικα λογισμικού έχουν αναπτυχθεί διάφορες εκπαιδευτικές εφαρμογές από Έλληνες εκπαιδευτικούς του κλάδου ΠΕ19 και ΠΕ20 οι οποίες και διανέμονται στα σχολεία της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης και στηρίζονται σε διάφορα εργαλεία ανοικτού κώδικα. Επίσης έχουν αναπτυχθεί διάφορες εκπαιδευτικές πλατφόρμες όπως π.χ. το hot potatoes, το moodle και πολλά άλλα εργαλεία ανοιχτού κώδικα από εκπαιδευτικούς οργανισμούς και πανεπιστήμια τα οποία προσαρμόζονται περισσότερο στις εκπαιδευτικές ανάγκες και βοηθάνε στο έργο της εκπαίδευσης Ο Ανοικτός Κώδικας και η Νομοθεσία. Η Ευρωπαϊκή Ένωση πραγματοποιεί επενδύσεις στον τομέα της τεχνολογίας και της πληροφορικής, με γνώμονα το κοινωνικό όφελος και λαμβάνοντας υπόψη τα δικαιώματα των πολιτών στους οποίους ανήκει η πληροφορία. Το Διεθνές Ινστιτούτο της Πληροφορικής του Πανεπιστημίου του Μάαστριχ, σε μία αναφορά για το ελεύθερο λογισμικό, που χρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση και δημοσιεύθηκε τον Ιούνιο του 2002 πρότεινε για την προαγωγή του συλλογικού συμφέροντος, ότι οι παραγωγοί λογισμικού θα έπρεπε να πληρούν τις παρακάτω προϋποθέσεις: Ελεύθερη πρόσβαση στις κρατικές πληροφορίες Διατήρηση της διαχρονικότητας των κρατικών πληροφοριών Ασφάλεια των κρατικών και ατομικών στοιχείων Εξοικονόμηση των πόρων του δημοσίου 6

19 Βάσει των παραπάνω διατυπώθηκαν προτάσεις από την Ένωση ΕΛ/ΛΑΚ (Ελεύθερου Λογισμικού / Λογισμικού Ανοικτού Κώδικα) για τις προδιαγραφές λογισμικού στο Δημόσιο Τομέα προτάθηκε η τροποποίηση της νομοθεσίας προς την κατεύθυνση ενός σαφέστερου καθορισμού των προϊόντων λογισμικού, που χρησιμοποιούνται από τους δημόσιους οργανισμούς και είναι οι εξής: 1. Σαφής καταγραφή των αναγκών σε λογισμικό και σύνταξη προδιαγραφών, που να ανταποκρίνονται σε αυτές. Είναι σημαντική η ανάλυση και ο προσδιορισμός των απαιτήσεων κάθε δημοσίου φορέα ή οργανισμού με ανοικτές διαδικασίες, ώστε να εκμηδενιστεί η όποια καχυποψία δόλου ή απάτης και να δημιουργηθεί ένα κλίμα αποδοχής. 2. Προσδιορισμός από τους δημόσιους οργανισμούς των όρων που πρέπει να πληρεί μία άδεια λογισμικού. Συγκεκριμένα κρίνεται σκόπιμο οι άδειες λογισμικού που χρησιμοποιούνται στο δημόσιο τομέα να παρέχουν: απεριόριστη πρόσβαση στον πηγαίο κώδικα απεριόριστη χρήση του λογισμικού δικαίωμα τροποποίησης του πηγαίου κώδικα του λογισμικού, της αναπαραγωγής και της διανομής απεριόριστου αριθμού αντιτύπων δικαίωμα χρήσης και αλλαγής τμημάτων του λογισμικού και ενσωμάτωσης τους σε άλλο λογισμικό, διατηρώντας το χαρακτήρα ΕΛ/ΛΑΚ. 3. Σε περίπτωση που λογισμικό με αυτά τα χαρακτηριστικά δεν υπάρχει είτε η υιοθέτησή του είναι απαγορευτική λόγω κόστους ή χρονικών περιορισμών, είναι δυνατόν να γίνονται εξαιρέσεις. Θα επιλέγεται εκείνο το λογισμικό, που επιτρέπει, τουλάχιστον, απεριόριστη χρήση και πρόσβαση στον πηγαίο του κώδικα. Σε κάθε άλλη περίπτωση, το λογισμικό θα χρησιμοποιείται για χρονικά περιορισμένο διάστημα 4. Οι τεχνικές προδιαγραφές του λογισμικού και ο τρόπος αποθήκευσης και επεξεργασίας των δεδομένων θα πρέπει να είναι γνωστές από την αρχή. 5. Ενδείκνυται να ετοιμάζεται ένα λεπτομερές πλάνο υλοποίησης, μετά από προσεκτικό έλεγχο και εξέταση εναλλακτικών προϊόντων. 6. Η χρήση του λογισμικού θα είναι δυνατή, εφόσον διασφαλίζεται η αποθήκευση των δεδομένων του δημοσίου με βάση ανοιχτά πρότυπα. 7. Οι δημόσιες προσφορές θα περιλαμβάνουν μια περιγραφή των απαιτήσεων του λογισμικού, όπως περιγράφονται στην πρόταση 2. 7

20 8. Αν ένας κυβερνητικός οργανισμός δε βρίσκει λογισμικό που να ανταποκρίνεται στις προδιαγραφές που θέτουν οι προτάσεις 2 και 3, τότε θα έχει τη δυνατότητα να αποκτήσει ιδιόκτητο λογισμικό για την επεξεργασία και αποθήκευση των δεδομένων του. Στη συνέχεια, θα πρέπει να κάνει μία αποτίμηση του εν λόγω ιδιόκτητου λογισμικού. 9. Κάθε ερευνητικός οργανισμός του δημοσίου θα έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιεί ιδιόκτητο λογισμικό για ερευνητικούς λόγους και εφόσον αυτό συνδέεται άμεσα με το ερευνητικό πρόγραμμα. Στα πλεονεκτήματα του Ανοικτού Λογισμικού συγκαταλέγονται τα εξής: Η τεράστια διαφορά τιμής του σε σύγκριση με το «κλειστό» - ή αλλιώς ιδιόκτητο - λογισμικό που διανέμεται και κοστολογείται με τον παραδοσιακό τρόπο από τις εταιρίες πληροφορικής με αγορά ή ενοικίαση της άδειας χρήσης. Η δυνατότητα που δίνεται στον τελικό χρήστη να τροποποιήσει τον πηγαίο κώδικα μιας εφαρμογής λογισμικού αν αυτή δεν εξυπηρετεί σε ορισμένα σημεία τις ανάγκες του και να διανέμει ξανά ο ίδιος ο τελικός χρήστης τον πηγαίο κώδικα σε άλλους χρήστες μέσω του διαδικτύου και των διαφόρων forums έτσι ώστε να υπάρχει μια ανάπτυξη του λογισμικού από τους ίδιους τους τελικούς χρήστες. Με αυτό τον τρόπο ο τελικός χρήστης δεν παραμένει απλά ένας χρήστης, αλλά γίνεται συνδημιουργός του λογισμικού με την έννοια ότι κατασκευάζει μόνος του τα σημεία του λογισμικού που κρίνει ότι τον εξυπηρετούν καλύτερα ή που ταιριάζουν καλύτερα στις δικές του ανάγκες. Ένα μεγάλο κομμάτι και βάρος της εξυπηρέτησης πελατών του ίδιου του λογισμικού που αφορά τη συλλογή και διόρθωση των λαθών (bugs) του κώδικα του λογισμικού περνάει σιγά σιγά στη βάση της πυραμίδας κατασκευής του λογισμικού από τον κατασκευαστή (παραγωγό) στον ίδιο τον τελικό χρήστη. Το ρόλο της εξυπηρέτησης πελατών των εταιριών του ιδιόκτητου λογισμικού παίζουν τώρα στην περίπτωση του ανοικτού λογισμικού τα διάφορα forums, όπου εκεί μπορεί να βρει κανείς οποιαδήποτε πληροφορία που αφορά τις εμπειρίες των διαφόρων άλλων χρηστών πάνω στην εγκατάσταση και λειτουργία ενός ανοικτού κώδικα λογισμικού. Σαν μειονεκτήματα του ανοικτού λογισμικού θεωρούνται τα εξής: Ο πολύ μικρός αριθμός των χρηστών ανοικτού λογισμικού. Σε αντίθεση με τον μεγάλο αριθμό των επαγγελματιών πληροφορικής οι οποίοι στα εκπαιδευτικά ιδρύματα διδάσκονται και χρησιμοποιούν το «ανοιχτό» λογισμικό (UNIX, LINUX), υπάρχει μικρός αριθμός εξοικειωμένων χρηστών συγκρινόμενος με τον αριθμό των χρηστών Linux που είναι εξοικειωμένοι με το περιβάλλον των windows. 8

21 Η βιβλιογραφία για το Linux είναι ανεπαρκής (στα ελληνικά κυρίως) Εκφράζονται αμφιβολίες σχετικά με την υποστήριξη, την μελλοντική ανάπτυξη και την αξιοπιστία του (πράγμα το οποίο είναι άτοπο). Οι εφαρμογές του Linux είναι λιγότερο δημοφιλείς στους απλούς χρήστες 1.5. Η Χρήση του Ανοικτού Λογισμικού στην Εκπαίδευση Το ανοικτό λογισμικό κερδίζει συνεχώς έδαφος. Είναι δωρεάν και ταιριάζει στην δημόσια εκπαίδευση που είναι δωρεάν. Ουσιαστικά αναπτύσσεται από εθελοντές σε ολόκληρο τον κόσμο. Ειδικά στην εκπαίδευση, θα μπορούσαν να συσταθούν ομάδες καθηγητών, για τη μετάφραση εφαρμογών ανοικτού λογισμικού στα ελληνικά για εκπαιδευτική χρήση. Κάποιοι άλλοι θα μπορούσαν να αναπτύξουν ασκήσεις για κάποιες εφαρμογές, ώστε να χρησιμοποιούνται από τους μαθητές στην εκπαιδευτική διαδικασία. Στο τέλος η αρθρωτή δομή του Linux επιτρέπει να προστεθούν οι βελτιώσεις αυτών των εκπαιδευτικών εφαρμογών αλλά και εφαρμογών που δεν περιέχονται ήδη σε αυτό από οποιονδήποτε το επιθυμεί. [33] Στη συγκεκριμένη εργασία δεν θα θέλαμε να υπερασπίσουμε το Linux σαν καλύτερο λειτουργικό απέναντι στα Windows. Παρόλο που υπάρχουν πολλοί λόγοι για να τρέξει κανείς Windows σε ένα προσωπικό υπολογιστή, εμείς σαν δάσκαλοι θα πρέπει τουλάχιστον να δείξουμε στους μαθητές μας ότι το να τρέχει κανείς Windows σε ένα υπολογιστή δεν είναι η μοναδική λύση. Στην πραγματικότητα το πιο σημαντικό είναι ότι στο ανοικτού κώδικα λογισμικό και το GNU/Linux μπορεί κανείς να έχει πρόσβαση στον πηγαίο κώδικα του λογισμικού, να γίνει μέλος της κοινωνίας που το στηρίζει, να το διακινεί ελεύθερα και να σχεδιάζει ελεύθερα καλύτερο λογισμικό για τις δικές του ανάγκες. Τα δημόσια σχολεία πάντοτε λειτουργούν με μειωμένες δαπάνες σε εξοπλισμό εξοικονομώντας έτσι χρήματα από άλλες ανάγκες της σχολικής μονάδας. Χρησιμοποιώντας έναν Κεντρικό Εξυπηρετητή Τερματικών Σταθμών με φτηνά "απαρχαιωμένα" τερματικά, μπορεί ο καθηγητής να προσφέρει μαθήματα πάνω στις σύγχρονες εφαρμογές γραφείου που ίσως καμιά φορά να είναι και καλύτερες από αυτές που προσφέρονται από τα συστήματα με ιδιόκτητο κώδικα. Με τα χρήματα που εξοικονομούνται από ένα εργαστήριο που χρησιμοποιεί ανοικτό λογισμικό το σχολείο μπορεί να διαθέσει χρήματα σε άλλες πιο απαραίτητες ανάγκες του. Στην εκπαιδευτική πύλη του Υπουργείου Παιδείας ήδη άρχισαν να εμφανίζονται αρκετές εφαρμογές ανοικτού λογισμικού που δημιουργήθηκαν από διαφόρους συναδέλφους καθηγητές, οι οποίες διανέμονται δωρεάν και χρησιμεύουν σαν βοηθήματα για τη διδασκαλία διαφόρων μαθημάτων. [20] 9

22 Κεφάλαιο 2 2. Βασικές έννοιες και Επιλογές Υποδομής Υλικού 2.1. Η Ανάγκη Εξέλιξης Των Υπολογιστικών Μοντέλων Σε παγκόσμιο επίπεδο είναι καταγεγραμμένη η τάση των οργανισμών να ψάχνουν συνεχώς νέους τρόπους για να μειώσουν τα κόστη και την πολυπλοκότητα της χρήσης της Τεχνολογίας της Πληροφορίας (ΤΠ, Information Technology IT), ειδικά αυτής που σχετίζεται με την χρήση λογισμικού. Ο αριθμός και η πολυπλοκότητα των διαφορετικών εφαρμογών, οι διαφορετικές απαιτήσεις τους σε αρχιτεκτονικές λογισμικού, σε λειτουργικά συστήματα κλπ έχει οδηγήσει αρκετούς στο να χαρακτηρίζουν την εποχή μας ως «εποχή της πολυπλοκότητας» [14] Οι κύριοι λόγοι που οδηγούν στην αύξηση της πολυπλοκότητας είναι: η προσπάθεια μείωσης του κόστους, η ενίσχυση της ασφάλειας, η αντικατάσταση παλαιωμένου εξοπλισμού, οι νέες απαιτήσεις των χρηστών. Τα κόστη που πρέπει να ελαττωθούν είναι αυτά της διαχείρισης, της λειτουργίας και της υποστήριξης των εφαρμογών και των συστημάτων, ενώ ταυτόχρονα θα πρέπει οι λύσεις να παρέχουν την καλύτερη δυνατή υποστήριξη σε κλιμάκωση, ασφάλεια και απόδοση κρατώντας τα κόστη προμήθειας εξοπλισμού στο ελάχιστο δυνατό. Στην δική μας περίπτωση προσπαθούμε να μειώσουμε το κόστος αντικατάστασης του υπάρχοντος εξοπλισμού των σχολικών εργαστηρίων πληροφορικής Κεντρικά και Κατανεμημένα Συστήματα Υπολογιστών Υπάρχουν γενικά δύο δικτυακά μοντέλα για την υλοποίηση των εργαστηρίων πληροφορικής που χρησιμοποιούνται σήμερα. Τα μοντέλα αυτά εφαρμόζονται σε όλες τις πλατφόρμες λειτουργικών συστημάτων, τόσο σ' αυτά που χρησιμοποιούν ΕΛ / ΛΑΚ (Ελεύθερο Λογισμικό / Λογισμικό Ανοικτού Κώδικα), όσο και σ' αυτά που χρησιμοποιούν λειτουργικά συστήματα ιδιόκτητου λογισμικού. Οι αρχιτεκτονικές αυτές μπορούν να παρομοιαστούν όπως τα πολιτεύματα δηλαδή σαν ένα «δημοκρατικό» μοντέλο ή σαν ένα «απολυταρχικό» μοντέλο. 10

23 Στα σχολικά εργαστήρια σήμερα [30] επικρατεί ένα ενδιάμεσο αρχιτεκτονικό μοντέλο το οποίο ονομάζεται «μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή» και είναι μια ενδιάμεση αρχιτεκτονική και αν το παρομοιάζαμε πάλι με ένα πολίτευμα θα το ονομάζαμε «προεδρευομένη δημοκρατία». Στο μοντέλο αυτό υπάρχει ένας κεντρικός υπολογιστής (server) ο οποίος εκτελεί κάποιες επιτελικές λειτουργίες π.χ. για να διαμοιράζει κάποιες υπηρεσίες ενώ οι υπολογιστές-πελάτες οι οποίοι μοιράζονται αυτές τις υπηρεσίες όπως π.χ. διαμοιρασμό αρχείων, διαμεσολάβηση διαδικτύου (proxy). κ.ά. Το τυπικό στήσιμο ενός τέτοιου τυπικού εργαστηρίου πληροφορικής φαίνεται στο παρακάτω σχήμα 1: Σχήμα 1: Σύνδεση Εργαστηρίου Πληροφορικής με το ΠΣΔ Το «απολυταρχικό» αυτό μοντέλο ήταν το πρώτο μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε μιας και ο υπολογιστής αρχικά ήταν ο «απόλυτος» ο «απρόσιτος» που μόνο ειδικοί τον πλησίαζαν, που αποτελούσαν το επιτελείο του. Οι απλοί χρήστες χρησιμοποιούσαν τα τερματικά με τις διάτρητες κάρτες που αργότερα μετατράπηκαν σε πράσινα «κουτά» τερματικά. Αυτό είναι το κεντρικοποιημένο μοντέλο. Το μοντέλο όμως αυτό εγκαταλείφθηκε σιγά-σιγά μετά από 2 δεκαετίες περίπου δηλαδή τη δεκαετία του '90 γιατί οι πελάτες σταθμοί λόγω της τεχνολογικής εξέλιξης άρχισαν να έχουν μεγάλες δυνατότητες και το υλικό τους ήταν πολύ ισχυρό σε υπολογιστική ισχύ και έτσι έπαψαν πλέον να λειτουργούν σαν «κουτά» τερματικά άλλα σαν «αυτόνομοι σταθμοί εργασίας». Αυτό οδήγησε στην εγκατάλειψη του πρώτου μοντέλου, δηλαδή του κεντρικοποιημένου. 11

24 Στο μοντέλο ενός κεντρικού εξυπηρετητή, θεωρούμε ένα εργαστήριο με φτηνούς τερματικούς σταθμούς, τους λεγόμενους «λεπτούς πελάτες» με ή χωρίς σκληρό δίσκο και ένα κεντρικό εξυπηρετητή ο οποίος φιλοξενεί το λειτουργικό σύστημα, τις εφαρμογές και τα αρχεία όλων των χρηστών ενώ οι σταθμοί εργασίας (πελάτες) χρησιμοποιούνται σαν απλά τερματικά γραφικών και απαιτείται να έχουν μόνο δικτυακή σύνδεση με τον εξυπηρετητή (δεν είναι καν απαραίτητο να διαθέτουν σκληρό δίσκο). Το μοντέλο αυτό ονομάζεται «Κεντρικό Σύστημα Υπολογιστών» και ο εξυπηρετητής του δικτύου ονομάζεται Εξυπηρετητής Τερματικών. Λεπτών Πελατών.(βλ. Σχήμα 2) Σχήμα 2: Κεντρικός Εξυπηρετητής Τερματικών Ο Κεντρικός Εξυπηρετητής Τερματικών σταθμών ή αλλιώς Terminal Server που παλιότερα λειτουργούσε με σειριακές κάρτες, σήμερα λειτουργεί διαφορετικά. Οι δυνατότητες που παρέχονται μέσω του πρωτοκόλλου TCP/IP δίνουν τη δυνατότητα σε πολλούς προσωπικούς υπολογιστές να γίνουν τερματικοί σταθμοί χρησιμοποιώντας τις δυνατότητες του δικτύου και μέσω κάποιου από τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται σήμερα να συνδεθεί σε ένα κεντρικό υπολογιστή Terminal Server. Η αρχιτεκτονική αυτή ονομάζεται αλλιώς και ως Server-Based Computing (SBC). (βλ. Σχήμα 3). Σχήμα 3: Εξυπηρετητής Τερματικών Σταθμών με Παχείς Πελάτες Η αρχιτεκτονική SBC είναι μια προχωρημένη αρχιτεκτονική δικτύου όπου εφαρμογές εγκαθίστανται, διαχειρίζονται, υποστηρίζονται και εκτελούνται 100% στον εξυπηρετητή. Ένας παχύς πελάτης (αυτόνομο PC με τη βοήθεια ενός plug-in και μέσω ενός web-browser) ή λεπτός πελάτης, συνδέεται στον εξυπηρετητή όπου είναι εγκαταστημένες εφαρμογές και μπορεί να τις εκτελέσει στον εξυπηρετητή. Στο δίκτυο υπάρχει κυκλοφορία μόνο εντολών εισόδου-εξόδου και αλλαγές οθόνης οι οποίες παρουσιάζονται σύμφωνα με την λειτουργία που έχει αιτηθεί ο χρήστης στην οθόνη του. Η αποθήκευση δε- 12

25 δομένων μπορεί να γίνει τοπικά, ενώ μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο τοπικός εκτυπωτής του χρήστη. Κάθε χρήστης στον εξυπηρετητή έχει το δικό του λογαριασμό το οποίο σημαίνει ότι αποθηκεύονται εκεί οι ρυθμίσεις του καθώς και οι συνοδοί του (Sessions). Το δεύτερο δικτυακό μοντέλο, το «δημοκρατικό» θα μπορούσαμε να πούμε, ονομάζεται «Κατανεμημένο Σύστημα Υπολογιστών» και αφορά ένα δίκτυο μεμονωμένων σταθμών εργασίας (standalone terminals) (βλ. Σχήμα 4), όπου ενδεχομένως να υπάρχει ανάμεσά Σχήμα 4: Κατανεμημένο Δίκτυο Υπολογιστών χωρίς Εξυπηρετητή τους ένας εξυπηρετητής αρχείων (file server). Το γεγονός ότι σε ένα εργαστήριο υπάρχει εξυπηρετητής, όταν αυτός χρησιμοποιείται ως εξυπηρετητής αρχείων - όπως συμβαίνει αυτό στη συντριπτική πλειοψηφία των εργαστηρίων πληροφορικής σήμερα - δε σημαίνει ότι το εργαστήριο αυτό βασίζεται σε κεντρικοποιημένη αρχιτεκτονική. Στο δικτυακό μοντέλο ενός κατανεμημένου συστήματος υπολογιστών γίνεται η χρήση ενός κεντρικού υπολογιστή ο οποίος διαμοιράζει αρχεία (βλ. Σχήμα 5) και ο εξυπηρετητής αυτός ονομάζεται εξυπηρετητής αρχείων (file server). Μπορεί όμως και να μην υπάρχει εξυπηρετητής, αλλά μεταξύ τους οι σταθμοί εργασίας να μοιράζουν αρχεία ο ένας στον άλλο. Σχήμα 5: Κατανεμημένο Δίκτυο Υπολογιστών με Εξυπηρετητή Ο εξυπηρετητής αρχείων φιλοξενεί τα αρχεία όλων των χρηστών με την προϋπόθεση ότι το λειτουργικό σύστημα αλλά και οι εφαρμογές θα πρέπει να έχουν προεγκατασταθεί στον καθένα από τους σταθμούς εργασίας χωριστά (stand alone terminals). Στο κατανεμημένο μοντέλο εργαστηρίων υπάρχει το πλεονέκτημα της ανεξαρτησίας των σταθμών εργασίας από τον κεντρικό υπολογιστή (server), δη- 13

26 λαδή μπορούν να λειτουργήσουν οι σταθμοί και χωρίς κεντρικό εξυπηρετητή αν αυτός για κάποιο λόγο βρεθεί εκτός λειτουργίας. Ένα μεγάλο όμως μειονέκτημα αφορά το γεγονός ότι η κεντρική διαχείριση όσο και η εποπτεία των σταθμών εργασίας δεν είναι τόσο εύκολη στο κατανεμημένο σύστημα όσο στο κεντρικό σύστημα. Επίσης στα μειονεκτήματα συμπεριλαμβάνεται η δυσκολία αποκατάστασης του λογισμικού ενός σταθμού εργασίας (λειτουργικό σύστημα και εφαρμογές) σε περίπτωση βλάβης ή λάθος χειρισμού από τους μαθητές. Επίσης άλλο ένα μειονέκτημα του κατανεμημένου συστήματος είναι ότι η κάθε εφαρμογή που θα πρέπει να χρησιμοποιήσουν οι μαθητές εγκαθίσταται στον κάθε σταθμό εργασίας και όχι κεντρικά στον εξυπηρετητή οπότε χρειάζεται περισσότερος χρόνος στην εγκατάσταση ή απεγκατάσταση εφαρμογών λογισμικού στους σταθμούς εργασίας. Τα πλεονεκτήματα της χρήσης αρχιτεκτονικής SBC δηλαδή κεντρικού εξυπηρετητή τερματικών είναι τα εξής: Οι απαιτήσεις σε υλικό των σταθμών εργασίας είναι ελάχιστες. Η εγκατάσταση, ενημέρωση και ρύθμιση των εφαρμογών γίνεται κεντρικά δηλαδή μόνο σε έναν υπολογιστή, τον εξυπηρετητή. Οι ρυθμίσεις που απαιτούνται στους σταθμούς εργασίας είναι από ελάχιστες έως μηδενικές, επομένως η μόνη περίπτωση δυσλειτουργίας τους είναι η περίπτωση βλάβης του υλικού του σταθμού εργασίας εφόσον ο εξυπηρετητής εφαρμογών λειτουργεί σωστά. Το σύστημα είναι προστατευμένο από κακή χρήση. Το κύριο μειονέκτημα του μοντέλου πελάτη-εξυπηρετητή είναι ότι σε περίπτωση δυσλειτουργίας του εξυπηρετητή εφαρμογών σταματάει η λειτουργία ολόκληρου του εργαστηρίου. Αυτό το γεγονός εντείνει την ανάγκη για ένα ποιοτικό (επομένως ακριβό) εξυπηρετητή εφαρμογών, στον οποίον πρέπει να τηρούνται πολύ προσεκτικά οι προβλεπόμενες διαδικασίες λήψης αντιγράφων εφεδρείας (backup). Βέβαια, το αυξημένο κόστος του εξυπηρετητή μπορεί να αντισταθμιστεί από το χαμηλό κόστος των σταθμών εργασίας και το χαμηλό διαχειριστικό κόστος. 14

27 2.3. Λεπτοί και Παχιοί Πελάτες (Thin and Fat Clients) Τι είναι οι «Λεπτοί Πελάτες» Ένας λεπτός πελάτης είναι μια σύνοδος (session) που λαμβάνει χώρα μεταξύ ενός εξυπηρετητή και του πελάτη. Αυτή η σύνοδος περιλαμβάνει μόνο αλλαγές στην οθόνη, στο πληκτρολόγιο και στο ποντίκι που μεταφέρονται μέσω δικτύου μεταξύ των δύο μηχανών. Ο λεπτός πελάτης είναι ένας Η/Υ σε δίκτυα αρχιτεκτονικής πελάτη εξυπηρετητή όπου βασίζεται κύρια στην επεξεργαστική ισχύ του κεντρικού εξυπηρετητή. Ο όρος «λεπτός» αφορά στο πολύ μικρό μέγεθος του λειτουργικού συστήματος εκκίνησης (boot image) που απαιτείται για να συνδεθεί στο δίκτυο και να ξεκινήσει ένα web browser ή συνδέσεις τύπου απομακρυσμένης πρόσβασης (remote desktop) όπως Xll (xdmcp), Citrix ICA, Microsoft RDP ή Nomachine NX. Αν και ο όρος Λεπτός Πελάτης αναφέρεται συνήθως στο λογισμικό που χρησιμοποιούν, σιγά σιγά καθιερώθηκε ως αρχιτεκτονική υλικού για υπολογιστές οι οποίοι σχεδιάζονται να χρησιμεύσουν ως πελάτες για συστήματα κεντρικού εξυπηρετητή τερματικών. Ένας λεπτός πελάτης είναι ένας υπολογιστής δικτύου χωρίς σκληρό δίσκο, ενώ ένας παχύς πελάτης περιλαμβάνει και σκληρό δίσκο. Οι Λεπτοί Πελάτες είναι επίσης γνωστοί ως σταθμοί εργα- Σχήμα 6: Λεπτός Πελάτης σίας χωρίς σκληρό δίσκο, υπολογιστές δικτύων ή τερματικές συσκευές που έχουν ενσωματωμένα τα πρωτόκολλα επικοινωνίας για να μπορέσουν οι τοπικοί χρήστες να τρέξουν εφαρμογές σε ισχυρούς απομακρυσμένους εξυπηρετητές. Λόγω του ότι οι λεπτοί πελάτες είναι έτοιμοι για τοποθέτηση και λειτουργία - δεν έχουν δηλαδή αφαιρούμενα μέρη - χρειάζονται πολύ λιγότερη συντήρηση απ' ότι οι παραδοσιακοί «παχιοί» πελάτες και οι επιτραπέζιοι υπολογιστές (βλ Σχήμα 6). Και στις δύο περιπτώσεις, οι εφαρμογές που αιτείται ο τερματικός σταθμός εκτελούνται στον Εξυπηρετητή και μόνο η έξοδος της οθόνης αποτελεσμάτων δρομολογείται πίσω προς το συγκεκριμένο πελάτη. Έτσι μόνο τα πατήματα των πλήκτρων, τα κλικ του ποντικιού και οι εντολές ανανέωσης οθόνης ταξιδεύουν μέσω του δικτύου. Η εκκίνηση του λειτουργικού συστήματος γίνεται απευθείας από τον Server (Linux σε συνδυασμό με LTSP), μέσω διαδικασίας Netboot ή ενός boot CD-ROM. Σε ένα τέτοιο σύστημα ο Η/Υ λειτουργεί σαν (Χ-)τερματικό. Αυτό σημαίνει ότι το μηχάνημα κάνει εκκίνηση από μια δισκέτα ή απ' ευθείας από 15

28 τον Εξυπηρετητή, χρησιμοποιώντας δικτυακή εκκίνηση (PXE λειτουργία κάρτας δικτύου), με προγραμματισμένες ROM, χωρίς να απαιτείται η χρήση του τοπικού δίσκου. Αφού επιτευχθεί η επικοινωνία μεταξύ πελάτη και εξυπηρετητή, ξεκινάει η φόρτωση του λειτουργικού συστήματος στον τερματικό σταθμό μέσω του LTSP (Linux Terminal Server Protocol). Εν συνεχεία, γίνεται εκκίνηση του X11 για την φόρτωση του γραφικού περιβάλλοντος στο Τερματικό Σταθμό και μέσω LDAP εξασφαλίζεται η αυθεντικοποίηση των χρηστών στο σύστημα. Κάθε χρήστης συνδέεται στο δικό του λογαριασμό και με χρήση NFS εξασφαλίζεται ότι όλα τα αρχεία των χρηστών θα αποθηκεύονται στον εξυπηρετητή. Μέσω XDMCP, εξασφαλίζεται ότι όλα τα προγράμματα θα εκτελούνται στον LTSP-Server και η έξοδος των αποτελεσμάτων θα δρομολογείται προς τον πελάτη που αιτήθηκε την συγκεκριμένη εφαρμογή. Επίσης, μέσω πρωτοκόλλου RDP μπορούν να εκτελούνται MS Windows εφαρμογές από έναν τοπικό MS Windows Server με Windows Terminal Services όπως επίσης και η επικοινωνία με MS Windows δίκτυα μέσω πρωτοκόλλου Samba. Κατά αυτόν τον τρόπο, επιτυγχάνεται η χρήση και η αξιοποίηση πεπαλαιωμένου εξοπλισμού αλλά και εξοπλισμού χαμηλών για τα σημερινά δεδομένα επιδόσεων, λόγω του ότι η εκτέλεση των προγραμμάτων γίνεται στον Κεντρικό Εξυπηρετητή και ο πελάτης χρησιμοποιείται μόνο για σύνδεση και απεικόνιση των αποτελεσμάτων. Η υιοθέτηση αρχιτεκτονικών οι οποίες βασίζονται σε τεχνολογίες λεπτών πελατών μπορεί να επιλύσει ένα μεγάλο μέρος από τα προβλήματα που υπάρχουν σήμερα στα σχολεία. Παράλληλα, αποτελούν ιδανική λύση στην αντιμετώπιση του μεγάλου προβλήματος αξιοποίησης του παλαιωμένου εξοπλισμού (εξοπλισμός με ηλικία μεγαλύτερη της δεκαετίας) των σχολικών εργαστηρίων. [32] Επιπλέον, θα πρέπει να λάβουμε υπόψη μας το γεγονός ότι η αύξηση της ταχύτητας πρόσβασης των σχολικών εργαστηρίων στο διαδίκτυο με την υιοθέτηση ευρυζωνικής τεχνολογίας, συνδράμει στην τροποποίηση του υπολογιστικού μοντέλου του σχολικού εργαστηρίου Πρωτόκολλα Επικοινωνίας Λεπτών Πελατών Τα πιο γνωστά πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται για τους λεπτούς πελάτες είναι: X ή XDMCP (X-Display Managment Control Protocol), Το βασικό σύστημα παραθύρων που χρησιμοποιείται στα περισσότερα συστήματα Unix και Linux, καθώς επίσης και το σύστημα Secure X, έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στα "x-terminals" ή "xterms" πρακτικά από την εποχή που ξεκίνησε το Unix. Υποστηρίζει μεμονωμένες εφαρμογές ανεξαρτήτως πλατφόρμας. 16

29 ICA (Independent Computing Architecture) αναπτύχθηκε από την Citrix και εμφανίστηκε στο Linux στα μέσα της δεκαετίας του 90 από την Igel LLC (γνωστή ως SmartFlex), το ICA έχει ένα υψηλής κλιμάκωσης και ανεξαρτήτως πλατφόρμας πρωτόκολλο απομακρυσμένης εκτέλεσης εφαρμογών ή ολοκληρωμένης επιφάνειας εργασίας. RDP (Remote Desktop Protocol) Η τεχνολογία απομακρυσμένης διαχείρισης της Microsoft για απομακρυσμένη εκτέλεση εφαρμογών και επιφάνειας εργασίας. Η Υπηρεσία της Microsoft για απομακρυσμένη εκτέλεση εφαρμογών ονομάζεται Microsoft Windows Terminal Services (παλιότερα ονομαζόταν Hydra). [16] VNC (Virtual Network Computing) Ένα σύστημα ανεξάρτητο πλατφόρμας για απομακρυσμένη επιφάνεια εργασίας. Χρησιμοποιείται από αρκετά συστήματα κεντρικών εξυπηρετητών ανοικτού κώδικα (π.χ. Linux Terminal Server Project) NX (Nomachine NX) Ένα σύστημα ανεξάρτητο πλατφόρμας για απομακρυσμένη επιφάνεια εργασίας. Έχει αναπτυχθεί από την εταιρία Nomashine και χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο Secure Shell (ssh) Οι λεπτοί πελάτες άρχισαν να εμφανίζονται τις τελευταίες δεκαετίες σχεδόν ταυτόχρονα με την εμφάνιση του λειτουργικού συστήματος Linux. Στα τέλη της δεκαετίας του 90 η IBM, η Oracle και η Sun πήραν την πρωτοβουλία να κατασκευάσουν τους λεγόμενους δικτυακούς υπολογιστές. Η ιδέα αυτή σιγά σιγά εγκαταλείφθηκε με αποτέλεσμα οι υπάλληλοι της Sun, όπως αναφέρθηκε, άρχισαν να φέρνουν τους φορητούς υπολογιστές στους στα γραφεία τους για να δουλέψουν και χρησιμοποιούσαν τους λεπτούς πελάτες SunRay σαν στοπ για τις πόρτες. Την ίδια εποχή ο Νέος Υπολογιστής Διαδικτύου (NIC) της Oracle υπέστη αργό θάνατο τον Ιούνιο του Ένα χρόνο αργότερα, ωστόσο, οι εταιρίες IBM, Novell, HP και η Red Hat άρχισαν να μιλάνε για λεπτούς πελάτες βασισμένους σε Linux. Η εταιρία Wyse μάλιστα που κατείχε το μεγαλύτερο μέρος της αγοράς των λεπτών πελατών ενίσχυσε τις προσπάθειες για λεπτούς πελάτες βασισμένους πάνω σε Linux. Την προσπάθεια αυτή της Wyse ακολούθησαν και άλλες εταιρίες, όπως η Dell, η AMD και πολλές άλλες που έφτιαξαν λεπτούς πελάτες για συστήματα κεντρικών εξυπηρετητών Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα χρήσης Λεπτών Πελατών Τα πλεονεκτήματα που παρουσιάσει η χρήση λεπτών τερματικών σταθμών στα σχολικά εργαστήρια συνοπτικά είναι τα εξής: [29] Χαμηλότερο κόστος διαχείρισης 17

30 Όταν χαλάσει ένας λεπτός πελάτης αντικαθίσταται αμέσως χωρίς πολλές διαδικασίες εγκατάστασης, μεταφοράς αρχείων κλπ. Απλοποίηση των διαδικασιών διαχείρισης και συντήρησης Οι λεπτοί πελάτες γενικά δε χρειάζονται συντήρηση διότι το υλικό τους αντικαθίσταται εύκολα και δε χρειάζεται μετατροπές ή επιπλέον ρυθμίσεις. Μείωση του κόστους συντήρησης Μειώνουν σημαντικά το χρόνο επίλυσης προβλημάτων (troubleshooting) των εφαρμογών και το χρόνο συντήρησης του υλικού τους. Σύμφωνα με μελέτες οι λεπτοί πελάτες έχουν πενταπλάσιο χρόνο ζωής σε σχέση με τα PCs ενώ η αξιοπιστία του υλικού τους είναι εννεαπλάσια απ ότι τα Pcs. Έτσι δεν απαιτείται η αντικατάστασή τους κάθε 3,5 5 χρόνια, [23]. Καλύτερη διαχείριση ασφάλειας Το κεντρικοποιημένο σύστημα έχει μεγαλύτερη ασφάλεια διότι ο εξυπηρετητής ελέγχει όλες τις εργασίες των λεπτών πελατών. Χαμηλότερο κόστος υλικού Το κόστος προμήθειάς τους είναι σημαντικά μικρότερο από το κόστος ενός PC αφού δεν απαιτούν σκληρό δίσκο, οδηγό δισκέτας, CD-ROM/DVD-ROM κλπ. Χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας Μειώνουν την κατανάλωση ενέργειας σε σχέση με τα PCs (εξοικονομώντας επιπλέον χρήματα) από 48% 85% (ανάλογα το είδος του thin client). Αυτό σημαίνει ότι στη χειρότερη περίπτωση ένας οργανισμός που αντικαταστήσει 50 PCs με 50 λεπτούς πελάτες έχει κέρδος περίπου το έτος [6], [1]. Ελαχιστοποίηση φαινόμενων κλοπής Η χρήση λεπτών πελατών μειώνει το ρίσκο κλοπής σε σχέση με τα PCs αφού ουσιαστικά είναι άχρηστα εάν δεν συνδέονται σε κάποιον κεντρικό εξυπηρετητή. Χαμηλότερη κατανάλωση εύρους ζώνης 18

31 Οι λεπτοί πελάτες χρησιμοποιούν τον κεντρικό εξυπηρετητή σαν δρομολογητή για τη σύνδεση τους με το διαδίκτυο. Αν στον εξυπηρετητή τρέχει κάποιος διακομιστής διαμεσολάβησης (proxy server) όπως π.χ. SQUID τότε η κατανάλωση εύρους ζώνης είναι η ελάχιστη δυνατή γιατί αντί να εξυπηρετεί ολόκληρο το δίκτυο του LTSP εξυπηρετεί μόνο ένα υπολογιστή. τον εξυπηρετητή τερματικών σταθμών. Άμεση διάθεση εφαρμογών προς τους χρήστες Η εγκατάσταση των εφαρμογών γίνεται απλά και γρήγορα μόνο στον κεντρικό εξυπηρετητή και έτσι όλοι οι χρήστες έχουν πρόσβαση στις εφαρμογές χωρίς να χρειάζεται να εγκατασταθούν για τον καθένα χωριστά. Ανεξαρτησία εφαρμογών από το υλικό του λεπτού πελάτη Λόγω ότι οι εφαρμογές τρέχουν στον εξυπηρετητή ο τερματικός σταθμός του πελάτη δεν ασχολείται με την εκτέλεση των εφαρμογών αλλά μόνο με την αλληλεπίδραση του χρήστη με το διακομιστή. Ανεξαρτησία εφαρμογών από το λειτουργικό σύστημα του λεπτού πελάτη Το λειτουργικό σύστημα του πελάτη είναι μόνο μια διεπαφή αλληλεπίδρασης με τον εξυπηρετητή. Δεν ασχολείται με εκτέλεση εφαρμογών ή με διαχείριση συσκευών. Κεντρική διαχείριση συστήματος Ο διαχειριστής του συστήματος κεντρικού εξυπηρετητή διαχειρίζεται κεντρικά τους λογαριασμούς των λεπτών πελατών δηλαδή σβήσιμο αρχείων μετά την αποχώρηση χρηστών από το σύστημα, εγκατάσταση νέων εφαρμογών κλπ. Αξιοποίηση παλαιωμένου εξοπλισμού Οι παλιοί υπολογιστές Pentium I & II μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν λεπτοί πελάτες σε δίκτυα κεντρικού εξυπηρετητή αντί να πάνε στα σκουπίδια. Αύξηση του μέσου όρου ζωής ενός υπολογιστικού συστήματος Έχει υπολογιστεί ότι ο μέσος όρος ζωής των λεπτών τερματικών σταθμών είναι 3-5 φορές μεγαλύτερος από το χρόνο ζωής των δικτυακών υπολογιστών. Τα μειονεκτήματα των συσκευών υλικού λεπτών πελατών είναι : 19

32 Σε περίπτωση που υπάρξει πρόβλημα σύνδεσης με τον κεντρικό υπολογιστή (πχ δικτυακό ή βλάβη του κεντρικού υπολογιστή) δεν μπορούν να προσφέρουν σημαντικές υπηρεσίες στους χρήστες (σε σχέση με ένα PC που μπορεί να εκτελεί όλες τις εφαρμογές τοπικά). Δεν είναι κατάλληλα για χρήστες που έχουν ανάγκες για : τοπική πρόσβαση σε Cds, αναπαραγωγή υψηλής ποιότητας video εφαρμογές επεξεργασίας εικόνας υψηλής ανάλυσης, εφαρμογές τύπου CAD (Computer Aided Design) κλπ. [21] Οι χρήστες δεν έχουν τον πλήρη έλεγχο της υπολογιστικής ισχύος και των εφαρμογών και των δεδομένων τους Το μέλλον των συσκευών λεπτών πελατών Όλες οι εταιρίες συμβούλων πληροφορικής όπως οι Gartner Group, Meta Group, Zona Research έχουν κάνει μελέτες που αποδεικνύουν ότι η χρήση λεπτών πελατών επιφέρει μείωση του κόστους λειτουργίας περίπου 40% σε σχέση με το αντίστοιχο κόστος των PCs. Ειδικά η Gartner αναφέρει ότι εκτός εάν είναι απολύτως απαραίτητο (πιθανότητα που εκτιμά στο 20%) η χρήση PC στο desktop είναι κακή επένδυση πόρων και μάλιστα θεωρεί ότι η χρήση thin clients θα μειώσει τα κόστη του προσωπικού υποστήριξης χρηστών κατά 80%. Η Gartner σε αναφορά της σημειώνει ότι το προσωπικό που απαιτείται για την υποστήριξη των σταθμών εργασίας των χρηστών είναι πέντε φορές περισσότερο απ ότι στην περίπτωση των λεπτών πελατών, ακόμη και αν πρόκειται για PCs που είναι ρυθμισμένα σαν Windows terminals [23] Φυσικά η μείωση του κόστους TCO εξαρτάται και από το πόσο καλά «κλειδωμένες» είναι οι διάφορες λειτουργικότητες και οι υπηρεσίες που παρέχουν οι προσωπικοί σταθμοί εργασίας. Σε κάθε περίπτωση όμως είναι δυνατή μία μείωση της τάξης του 30 40% όπως φαίνεται και στην Εικόνα 1 [14] 20

33 Εικόνα 1: Υπολογισμός του ετήσιου TCO από το Gartner Group Γενικά η επιτυχία ή του μοντέλου των συσκευών υλικού λεπτών πελατών εξαρτάται από το περιβάλλον στο οποίο θα εφαρμοστεί: Εάν οι χρήστες απαιτούν υπολογιστική ισχύ και δεν αφιερώνουν πολύ χρόνο στην παρακολούθηση αποτελεσμάτων τότε το συγκεκριμένο μοντέλο δεν θα έχει αποτελέσματα. Εάν όμως οι χρήστες δεν απαιτούν μεγάλη υπολογιστική ισχύ τότε το μοντέλο των συσκευών υλικού λεπτών πελατών μπορεί να αποτελέσει μία καλή λύση. [3] Σε κάθε περίπτωση οι προσωπικοί σταθμοί εργασίας με προεγκατεστημένο λογισμικό λεπτών πελατών δεν παρουσιάζουν τα παραπάνω μειονεκτήματα Εξυπηρετητές Τερματικών Σταθμών Η πρώτη εταιρία που μπήκε στο χώρο κατασκευής κεντρικών εξυπηρετητών δικτύου ήταν η εταιρία Digital που κατασκεύασε μια πλατφόρμα κεντρικού εξυπηρετητή γνωστή ως Κεντρικός Εξυπηρετητής DECSA. Η πλατφόρμα DECSA ήταν μια δοκιμαστική πλατφόρμα, ενώ ταυτόχρονα καθιερώθηκε το ιδιόκτητο πρωτοκόλλο τοπικής μεταφοράς δεδομένων LAT (Local Area Transport) ως ένα από τα πιο εμπορικότερα πρωτόκολλα δικτύων της αγοράς. Με την εισαγωγή στην αγορά φτηνών εξαρτημάτων μνήμης φλας, ο πιο σύγχρονος εξυπηρετητής της Digital, ο DEC server 700 (1991) και 900 (1995) δεν είχε πλέον ανάγκη όπως οι προκάτοχοι του να μεταφορτωθεί το λογισμικό τους από έναν εξυπηρετητή φορτίου (load host) (συνήθως ένα VAX ή Alpha) που χρησιμοποιεί το ιδιόκτητο πρωτόκολλο MOP. [25] 21