Απλοποιώντας την εγκατάσταση και τη λειτουργία του LTSP για τα ελληνικά και όχι µόνο σχολεία

Απλοποιώντας την εγκατάσταση και τη λειτουργία του LTSP για τα ελληνικά και όχι µόνο σχολεία Ιωάννης Σιάχος 1, Άλκης Γεωργόπουλος 1, Φώτιος Τσάµης 1, Ιάσονας Παπαναγιώτου 1, Ευάγγελος Παπακηρύκου 1, Ελευθέριος Νικόλτσιος 1 siahos@cti.gr, alkisg@cti.gr, ftsamis@cti.gr, iaspap@cti.gr, nikoltsios@cti.gr 1 Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υπολογιστών και Εκδόσεων «ΙΟΦΑΝΤΟΣ» Περίληψη Η συγκεκριµένη εργασία έχει στόχο να παρουσιάσει τα νέα χαρακτηριστικά και τις τροποποιήσεις που έχουµε ενσωµατώσει στη λύση του Ubuntu LTSP όπως και τα εργαλεία που παρέχουµε και απλοποιούν τη λειτουργία και τη διαχείριση στα σχολικά εργαστήρια (Σ.Ε.Π.Ε.Η.Υ.) µετατρέποντας την υποδοµή του Σ.Ε.Π.Ε.Η.Υ. σε υπηρεσία τύπου τοποθέτησης και άµεσης λειτουργίας (plug and play) διαθέσιµη προς όλες τις ειδικότητες των εκπαιδευτικών. Ο ρόλος του εκπαιδευτικού διαχωρίζεται από το ρόλο του διαχειριστή. Η διαχείριση διευκολύνεται από την κατάργηση της συντήρησης δύο εγκαταστάσεων, µία για τον εξυπηρετητή και µία για τα LTSP fat clients, την αυτοµατοποίηση της δηµιουργίας προσωπικών λογαριασµών βασισµένη στις ηλεκτρονικές αιτήσεις των µαθητών και τη δηµιουργία κοινόχρηστων φακέλων σε επίπεδο τµήµατος όπου οι εκπαιδευτικοί ανταλλάσουν αρχεία µε τους µαθητές. Λέξεις κλειδιά: Ubuntu, LTSP, Τεχνική Στήριξη, Σ.Ε.Π.Ε.Η.Υ., sch-scripts Εισαγωγή Το LTSP (LTSP, 2013) είναι ένα σύνολο εφαρµογών που µετατρέπουν µία κανονική εγκατάσταση Linux σε Terminal Server και επιτρέπουν την εκκίνηση των σταθµών εργασίας από το δίκτυο µε χρήση του Preboot Execution Environment, PXE, πρωτοκόλλου (Intel, 1999). Ανάλογα τις υπολογιστικές τους δυνατότητες οι σταθµοί εργασίας µπορεί να είναι είτε LTSP thin clients model (Becta, 2004; Nieh et al., 2005) είτε LTSP fat clients (Siahos et al., 2011). Το σχολικό έτος 2010 2011 παρουσιάσαµε στην έκδοση του Ubuntu LTSP 10.04 για Σ.Ε.Π.Ε.Η.Υ. την εφαρµογή schscripts (Σιάχος κ.α., 2011) που αυτοµατοποιούσε τη διαδικασία εγκατάστασης του περιβάλλοντος LTSP στον Ubuntu εξυπηρετητή ενώ διευκόλυνε και κάποιες από τις εργασίες διαχείρισης του περιβάλλοντος, όπως της συντήρησης του δίσκου των LTSP fat clients και της δηµιουργίας κοινόχρηστων λογαριασµών. Από τα σηµαντικότερα πλεονεκτήµατα της λύσης ήταν ότι η συντήρηση όλου του Σ.Ε.Π.Ε.Η.Υ. πραγµατοποιείται σε ένα σηµείο, στον εξυπηρετητή. Η πολυπλοκότητα του LTSP περιβάλλοντος Παρ όλη τη διευκόλυνση που προσέφεραν τα sch-scripts τόσο στην εγκατάσταση όσο και στη διαχείριση του LTSP εξακολουθούσε να υπάρχει, λόγω της αρχιτεκτονικής του LTSP, το θέµα της συντήρησης σε δύο σηµεία στον εξυπηρετητή. ηλαδή ο υπεύθυνος Σ.Ε.Π.Ε.Η.Υ. έπρεπε να εγκαθιστά patches, updates και εφαρµογές τόσο στον Ubuntu εξυπηρετητή για τα LTSP thin clients όσο και στον εικονικό δίσκο των LTSP fat clients που βρίσκεται επίσης στο σκληρό δίσκο του εξυπηρετητή (έχοντας δευτερευόντως και το µειονέκτηµα να δεσµεύει ένα µέρος από τη διαθέσιµη χωρητικότητα). Η µεθοδολογία εγκατάστασης ltsp-pnp Για να επιλύσουµε τα παραπάνω προβλήµατα δηµιουργήσαµε τη µεθοδολογία εγκατάστασης ltsppnp (Georgopoulos, 2012) που απαλλάσσει το διαχειριστή από τη συντήρηση του εικονικού δίσκου. Ο υπεύθυνος του Σ.Ε.Π.Ε.Η.Υ. συντηρεί µόνο το περιβάλλον και τις εφαρµογές του εξυπηρετητή. Στη συνέχεια δηµιουργείται ο συµπιεσµένος εικονικός δίσκος για τα LTSP fat clients Πρακτικά Εργασιών 7 ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Καθηγητών Πληροφορικής, Θεσσαλονίκη, 12-14 Απριλίου 2013

2 7 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής χρησιµοποιώντας ως πηγή το δίσκο του εξυπηρετητή. Πρόκειται για µια πολύ µεγάλη αλλαγή στην προκαθορισµένη λειτουργία του LTSP η οποία όµως εξασφαλίζει το πλεονέκτηµα της µη συντήρησης και του εικονικού δίσκου. Βέβαια ο σκληρός δίσκος του εξυπηρετητή περιλαµβάνει καταλόγους και εγκατεστηµένες υπηρεσίες όπως squid, apache, dnsmasq κτλ οι οποίες και δεν θα χρειάζεται να τρέχουν στους LTSP fat clients. Επιπλέον ο κατάλογος /home που περιλαµβάνει τους φακέλους των χρηστών δεν έχει λόγο ύπαρξης στους LTSP fat clients. Για αυτό το λόγο υπάρχει ένα ειδικό στάδιο αφαίρεσης τέτοιων υπηρεσιών από το δίσκο του εξυπηρετητή κατά τη δηµιουργία του συµπιεσµένου εικονικού δίσκου. Συγκεκριµένα οι κατάλογοι οι οποίοι δεν λαµβάνονται υπ όψιν κατά τη δηµιουργία του συµπιεσµένου ιδεατού δίσκου βρίσκονται στο αρχείο /etc/ltsp/ltsp-update-image.excludes, το οποίο και µπορεί να τροποποιηθεί από τον υπεύθυνο του εργαστηρίου. Για παράδειγµα αν ένα εργαστήριο έχει µόνο thin clients τότε ο υπεύθυνος του εργαστηρίου µπορεί να προσθέσει και τους καταλόγους που είναι εγκατεστηµένο το πιστοποιηµένο εκπαιδευτικό λογισµικό (/usr/share/gym-*, /usr/share/dim-*, /usr/share/lyk-*) ώστε αφενός να µειωθεί σηµαντικά το µέγεθος του συµπιεσµένου δίσκου και αφετέρου να µειωθεί και ο χρόνος δηµιουργίας του. Μία προφανής απαίτηση της µεθοδολογίας ltsp-pnp είναι ότι τόσο ο εξυπηρετητής όσο και τα LTSP fat clients να έχουν επεξεργαστές που να υποστηρίζουν την ίδια αρχιτεκτονική (αφού ουσιαστικά «µοιράζονται» την ίδια εγκατάσταση). Επειδή τα LTSP fat clients µπορεί να διαθέτουν ακόµη και Intel Pentium 4 επεξεργαστές οι οποίοι δεν υποστηρίζουν την x86-64 αρχιτεκτονική (γνωστή και ως x64 ή EM64T ή Intel 64 ή AMD64) (AMD, 2012; Intel, 2013), είναι απαραίτητο και στον εξυπηρετητή να είναι εγκατεστηµένη η έκδοση x86 (32bit) του Ubuntu. Η παραπάνω απαίτηση δεν δηµιουργεί κανένα πρόβληµα στη λειτουργία του εργαστηρίου καθώς στον πυρήνα του εξυπηρετητή είναι ενεργοποιηµένο το χαρακτηριστικό Physical Address Extension (PAE) οπότε υποστηρίζονται εξυπηρετητές µε περισσότερα από 4GB RAM. Η µεθοδολογία εγκατάστασης ltsp-pnp διατίθεται στο αποθετήριο ανοιχτού λογισµικού της Τεχνικής Στήριξης (Σιάχος, κ.α., 2010) καθώς απαιτεί µία επόµενη έκδοση του LTSP (v5.4.2) από αυτήν που διατίθεται µε το Ubuntu 12.04 (v5.3.7). Για αυτό το λόγο ενσωµατώθηκε στο αποθετήριο η έκδοση του LTSP που περιλαµβάνεται στην Debian Wheezy διανοµή. Ήδη η πιο πρόσφατη έκδοση του Ubuntu (12.10) έχει επίσης ενσωµατώσει τη µεθοδολογία εγκατάστασης ltsp-pnp και δεν χρειάζεται η χρήση του αποθετηρίου µας. Τεχνικές λεπτοµέρειες της υλοποίησης Κατά την υλοποίηση της µεθόδου εγκατάστασης ltsp-pnp βρεθήκαµε αντιµέτωποι µε σηµαντικά προβλήµατα που προέκυπταν από την αρχιτεκτονική του LTSP. Ένα από τα πιο βασικά αποτελούσε το γεγονός ότι εφόσον ο δίσκος του εξυπηρετητή χρησιµοποιείται για LTSP server αλλά ταυτόχρονα και ως δίσκος πρότυπο για τους LTSP fat clients, θα έπρεπε να έχει ταυτόχρονα εγκατεστηµένα τα πακέτα ltsp-server και ltsp-client, κάτι το οποίο δεν ήταν εφικτό. Επιπλέον δεν ήταν δυνατόν να υποστηριχτούν εικονικοί δίσκοι για σταθµούς εργασίας µε διαφορετική αρχιτεκτονική από αυτή του εξυπηρετητή (για παράδειγµα amd64 εξυπηρετητής και powerpc σταθµοί εργασίας) ή περιπτώσεις όπου οι σταθµοί εργασίας είχαν κάποιες συσκευές συνδεµένες όπως smartboards, graphics card drivers κ.τ.λ. που δεν υπήρχαν στον εξυπηρετητή. Πολύ χρήσιµο θα ήταν η διαχείριση του δίσκου των LTSP fat clients να γίνεται µε τη βοήθεια γραφικού περιβάλλοντος αντί της γραµµής εντολών. Αυτό όµως συνεπάγεται ότι θα πρέπει ο δίσκος των LTSP fat clients να µπορεί να επισυναφθεί σε µία εικονική µηχανή και να γίνει εκκίνηση από το δίσκο. Όµως η εντολή ltsp-build-client που χρησιµοποιούνταν για τη δηµιουργία εικονικού δίσκου, έκανε διάφορες στατικές αλλαγές στο δίσκο για να γίνει δυνατή η εκκίνησή του µέσω δικτύου, οι οποίες στη συνέχεια έκαναν αδύνατη την εκκίνηση του εικονικού δίσκου τοπικά, χωρίς δίκτυο. Χρειάστηκε να σχεδιαστεί ένα νέο σύστηµα εφαρµογής αυτών των αλλαγών δυναµικά κατά την εκκίνηση του συστήµατος, µε τη δηµιουργία ενός καταλόγου σεναρίων init-ltsp.d και τη χρήση µιας διαφορετικής διαδικασίας init (/sbin/init-ltsp). Στη συνέχεια αναπτύχθηκε ένα υποσύστηµα ltspcleanup.d το οποίο αναλαµβάνει να προσαρτήσει το δίσκο του εξυπηρετητή σε έναν προσωρινό φάκελο, συνδυάζοντάς τον µε ένα tmpfs / overlayfs ώστε οποιεσδήποτε αλλαγές σε αυτό το

Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθµια και ευτεροβάθµια Εκπαίδευση - Προκλήσεις και Προοπτικές 3 προσωρινό αντίγραφο να µην επηρεάζουν την πραγµατική εγκατάσταση του εξυπηρετητή. Το σενάριο ltsp-cleanup στη συνέχεια αφαιρεί όλα τα ευαίσθητα δεδοµένα του εξυπηρετητή που δεν πρέπει να µεταφερθούν στον εικονικό δίσκο των clients, όπως λογαριασµούς χρηστών, κωδικούς πρόσβασης MySQL ή ότι επιπλέον επιθυµεί να ορίσει ο διαχειριστής στο αρχείο /etc/ltsp/ltsp-updateimage.excludes. Αιτήσεις εγγραφών νέων χρηστών Μία από τις δυσκολίες που έχουν να αντιµετωπίσουν οι υπεύθυνοι των εργαστηρίων είναι η δηµιουργία προσωπικών λογαριασµών για τους µαθητές και τους εκπαιδευτικούς, απαίτηση που υπάρχει κυρίως στα λύκεια µε το θεσµό των ερευνητικών εργασιών (project). Για να απλοποιήσουµε αυτήν τη διαδικασία δίνουµε τη δυνατότητα στο διαχειριστή του ΣΕΠΕΗΥ να ενεργοποιήσει τις αιτήσεις εγγραφών νέων χρηστών µέσα από την εφαρµογή sch-scripts. Το µόνο που χρειάζεται να ορίσει είναι σε ποιο τµήµα (group) θα ανήκουν οι χρήστες (για παράδειγµα a1, a2 κτλ) και το ρόλο τους, αν πρόκειται δηλαδή για µαθητές ή εκπαιδευτικούς. Σχήµα 1. Ορισµός των οµάδων και των ρόλων που µπορούν να κάνουν πραγµατοποιήσουν αιτήσεις εγγραφής Ο σκοπός δηλαδή της εφαρµογής αιτηµάτων δηµιουργίας χρηστών είναι να διευκολύνει τη δηµιουργία προσωπικών λογαριασµών για τους µαθητές και τους εκπαιδευτικούς, µεταφέροντας την υποχρέωση συµπλήρωσης των στοιχείων τους από τον διαχειριστή στον ίδιο τον χρήστη, στον οποίο δίνεται η δυνατότητα να επιλέξει το δικό του όνοµα χρήστη, συνθηµατικό, ρόλο και επιπλέον κάποιες από τις διαθέσιµες οµάδες. Στη συνέχεια οι χρήστες συνδέονται στους σταθµούς εργασίας και ορίζουν όνοµα, επώνυµο, κωδικό, τµήµα που ανήκουν. Από το ονοµατεπώνυµο του χρήστη συµπληρώνεται αυτόµατα το «Όνοµα χρήστη», ενώ δηµιουργείται και µια λίστα εναλλακτικών προτεινόµενων ονοµάτων χρήστη. Σε περίπτωση που ο χρήστης επεξεργαστεί το «Όνοµα χρήστη», ελέγχεται η εγκυρότητα και η διαθεσιµότητά του (µήπως ήδη χρησιµοποιείται από άλλον χρήστη) από τον εξυπηρετητή.

4 7 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής Σχήµα 2. Αίτηση εγγραφής της µαθήτριας Παππά Μυρτούς που ανήκει στο τµήµα a1 Ο διαχειριστής απαλλάσσεται από το φόρτο εισαγωγής των παραπάνω στοιχείων καθώς και από το γραφειοκρατικό κοµµάτι του να «µοιράζει» λογαριασµούς και κωδικούς και περιορίζεται στο να ελέγχει τις αιτήσεις που καταφθάνουν ως προς την ορθότητά τους (λάθος ονοµατεπώνυµο ή λάθος τµήµα ή προσβλητικό όνοµα χρήστη κ.τ.λ.) και αναλόγως να τις εγκρίνει ή να τις απορρίπτει. Σχήµα 3. Ο διαχειριστής ενηµερώνεται για την αίτηση εγγραφής της µαθήτριας Παππά Μυρτούς ηµιουργία κοινόχρηστων φακέλων Για τη διευκόλυνση των εκπαιδευτικών σε ότι αφορά την ανταλλαγή αρχείων µε τους µαθητές δηµιουργήσαµε µέσα από την εφαρµογή sch-scripts την αυτόµατη δηµιουργία κοινόχρηστων φακέλων. Η ιδέα είναι να υπάρχουν κοινόχρηστοι φάκελοι ανά τµήµα και ανά εκπαιδευτικό. Στον κοινόχρηστο φάκελο του τµήµατος όλοι οι χρήστες που ανήκουν στο τµήµα (είτε µαθητές είτε εκπαιδευτικοί) έχουν όλα τα δικαιώµατα (ανάγνωσης, εγγραφής, εκτέλεσης rwx). Σε αυτόν µπορούν οι µαθητές να αποθηκεύουν τις προσωπικές ή τις οµαδικές εργασίες τους, δηλαδή αποτελούν το χώρο συνεργασίας των µαθητών. Στον κοινόχρηστο φάκελο του εκπαιδευτικού έχει πλήρη δικαιώµατα ο εκπαιδευτικός και δικαιώµατα ανάγνωσης και εκτέλεσης το τµήµα στο οποίο διδάσκει ο εκπαιδευτικός. Μπορεί δηλαδή να χρησιµοποιηθεί για να δηµοσιεύει ο καθηγητής το υλικό του κάθε µαθήµατος, χωριστά για κάθε τµήµα. Οι κοινόχρηστοι φάκελοι του τµήµατος βρίσκονται αποθηκευµένοι κάτω από τη δοµή /home/shared/<όνοµα του τµήµατος>. Ιδιοκτήτης όλων των φακέλων αυτής της δοµής είναι ο administrator, ο λογαριασµός δηλαδή που πραγµατοποίησε την εγκατάσταση του εξυπηρετητή. Έτσι αν χρειαστεί µπορεί εύκολα να διαγράφει ή και να µεταφέρει τα αρχεία και τους φακέλους σε κάποιο

Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθµια και ευτεροβάθµια Εκπαίδευση - Προκλήσεις και Προοπτικές 5 άλλο σηµείο στον εξυπηρετητή. Μία τέτοια περίπτωση µπορεί να αποτελεί η κατάργηση των κοινόχρηστων φακέλων για ένα τµήµα, οπότε είναι δυνατόν χειροκίνητα να µεταφερθούν τα αρχεία του πρώην κοινόχρηστου φακέλου σε κάποιον άλλον φάκελο. Κατά τη σύνδεση οποιουδήποτε χρήστη στο σύστηµα, είτε µαθητή είτε καθηγητή, δηµιουργούνται συντοµεύσεις για τους κοινόχρηστους φακέλους των τµηµάτων που ανήκει. Επίσης, για τη διευκόλυνση των χρηστών, δηµιουργείται µια συντόµευση στην επιφάνεια εργασία τους που δείχνει στο φάκελο /home/<username>/ ηµόσια. Πίνακας 1. Η δοµή των κοινόχρηστων φακέλων που υλοποιούν τα sch-scripts για τα τµήµατα a1 και a2 και τους εκπαιδευτικούς teacher1 και teacher2 Φάκελος Ιδιοκτήτης Οµάδα ικαιώµατα /home/shared administrator administrator rwx--x--x (711) /home/shared/a1 administrator a1 rwxrwx--- (770) /home/shared/a2 administrator a2 rwxrwx--- (770) /home/teacher1/έγγραφα/a1 teacher1 a1 rwxr-x--- (750) /home/teacher1/έγγραφα/a2 teacher1 a2 rwxr-x--- (750) Πίνακας 2. Οι συνδέσεις που δηµιουργούνται για το µαθητή a1-01 που ανήκει στο τµήµα a1 και τον εκπαιδευτικό teacher1 που ανήκει στα τµήµατα a1 και a2 Χρήστης Οµάδες Θέση συντόµευσης Προορισµός συντόµευσης a1-01 a1 /home/a1-01/ ηµόσια/a1 /home/shared/a1 a1-01 a1 /home/a1-01/ ηµόσια/καθηγητής1 /home/teacher1/έγγραφα/a1 teacher1 a1,a2 /home/teacher1/ ηµόσια/a1 /home/shared/a1 teacher1 a1,a2 /home/teacher1/ ηµόσια/a2 /home/shared/a2 Σχήµα 4. ηµιουργία κοινόχρηστων φακέλων για το τµήµα a1 µε τα sch-scripts Τεχνικές λεπτοµέρειες της υλοποίησης Τα sch-scripts εγκαθιστούν το βοήθηµα bindfs (Ubuntu Documentation, 2013) που αποτελεί ένα είδος File System In User Space (FUSE, 2013) το οποίο δίνει τη δυνατότητα προσάρτησης ενός

6 7 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής φακέλου και των περιεχοµένων του µε συγκεκριµένα δικαιώµατα, παρακάµπτοντας το κλασσικό σύστηµα δικαιωµάτων του Linux, το οποίο δεν βολεύει για κοινόχρηστους φακέλους (τουλάχιστον στη µορφή που αναλύσαµε). Συγκεκριµένα, εάν χρησιµοποιούσαµε είτε τα κλασσικά δικαιώµατα του Linux είτε Access Control Lists (ACLs), θα υπήρχε πρόβληµα όταν γινόταν µετακίνηση αρχείων από φακέλους των µαθητών στους κοινόχρηστους φακέλους καθώς τα αρχεία θα διατηρούσαν τα αρχικά τους δικαιώµατα, και εποµένως δεν θα ήταν εγγράψιµα από όλα τα µέλη της οµάδας (κάτι που είναι ζητούµενο στην περίπτωσή µας). Τα sch-scripts επίσης, εγκαθιστούν την υπηρεσία /etc/init/sch-scripts, η οποία εκτελείται κατά την εκκίνηση του υπολογιστή, αλλά και επανεκκινείται κάθε φορά που γίνεται ενεργοποίηση κοινόχρηστων φακέλων µέσα από τα sch-scripts. Η υπηρεσία αυτή ελέγχει ποιοι κοινόχρηστοι φάκελοι υπάρχουν και τους προσαρτά µε το bindfs. Ένα ακόµα σηµείο που χρειάστηκε παρέµβαση ήταν σε σχέση µε τους φακέλους χρηστών που προσαρτώνται στους LTSP Fat clients. Από προεπιλογής στο LTSP, µόνο ο προσωπικός φάκελος κάθε χρήστη (/home/<username>) γίνεται διαθέσιµος κατά το login, µε χρήση του πρωτοκόλλου SSHFS (Το SSHFS ανήκει επίσης στην κατηγορία FUSE και χρησιµοποιεί το πρωτόκολλο SSH για να κάνει mount ένα αποµακρυσµένο filesystem) (SSHFS, 2013). Επειδή επιθυµούµε να προσαρτηθεί και ο κοινόχρηστος φάκελος /home/shared, έγινε χρήση της οδηγίας LOCAL_APPS_EXTRAMOUNTS="/home/Shared" του lts.conf, ώστε να προσαρτηθεί και αυτός. Όµως υπήρξε και ένα επιπλέον θέµα µε το SSHFS. Επειδή για λόγους συµβατότητας µε διάφορα προγράµµατα, όπως ο chromium-browser, δεν γίνεται χρήση της παραµέτρου follow_symlinks του SSHFS για τον προσωπικό φάκελο /home/username, ήταν αδύνατη η δηµιουργία συντοµεύσεων προς τους κοινόχρηστους φακέλους καθηγητών ή τµηµάτων. ηλαδή, εάν τα sch-scripts δηµιουργούσαν συντοµεύσεις σαν τις παρακάτω: /home/student/ ηµόσια/a1 - teacher1 /home/teacher1/ ηµόσια/a1 /home/student/ ηµόσια/a1 - teacher2 /home/teacher2/ ηµόσια/a1 τότε το sshfs θα προσπαθούσε να προσπελάσει το /home/teachern/ ηµόσια/a1 τοπικά στον client και θα αποτύγχανε αφού δεν είναι προσαρτηµένο. Για να παρακαµφθεί το πρόβληµα, δηµιουργήθηκε ένα επιπλέον επίπεδο συντοµεύσεων στο φάκελο /home/shared/.symlinks, δηλαδή όπως φαίνεται παρακάτω: /home/student/ ηµόσια/a1 - teacher1 /home/shared/.symlinks/a1 - teacher1 /home/teacher1/ ηµόσια/a1 /home/student/ ηµόσια/a1 - teacher2 /home/shared/.symlinks/a1 - teacher2 /home/teacher2/ ηµόσια/a1 Το πρώτο επίπεδο συντοµεύσεων λειτουργεί ακόµα και χωρίς το follow_symlinks επειδή ο φάκελος /home/shared έχει προσαρτηθεί τοπικά στον client. Το δεύτερο επίπεδο συντοµεύσεων λειτουργεί κι ας µην υπάρχει το /home/teacher τοπικά, επειδή το /home/shared έχει προσαρτηθεί µε την επιλογή follow_symlinks. Αυτό συµβαίνει γιατί η οδηγία SSH_FOLLOW_SYMLINKS του lts.conf είναι True για όλα τα LOCAL_APPS_EXTRAMOUNTS (βλ. http://manpages.ubuntu.com/lts.conf), κι ας είναι False για το /home/username. Τέλος, το πρόγραµµα /etc/xdg/autostart/sch-scripts.desktop εκτελείται κατά τη σύνδεση κάθε χρήστη, και δηµιουργεί συντοµεύσεις για τους κοινόχρηστους φακέλους για όσες οµάδες (group) ανήκει, ενώ ταυτόχρονα διαγράφει τυχόν συντοµεύσεις για οµάδες που δεν ανήκει πια. Οι εφαρµογές win32loader και win98loader Όπως έχουµε ήδη αναλύσει οι σταθµοί εργασίας του Σ.Ε.Π.Ε.Η.Υ. πραγµατοποιούν δικτυακή εκκίνηση. Στις περιπτώσεις που τη δικτυακή εκκίνηση δεν την υποστηρίζει το BIOS ή οι κάρτες δικτύου αυτή πραγµατοποιούνταν µέσω CD-ROM, USB stick ή FDD µε αξιοποίηση του ipxe (IPXE, 2013) πρωτοκόλλου που είναι η ΕΛ/ΛΑΚ υλοποίηση του πρωτοκόλλου PXE. Πολλοί υπεύθυνοι εργαστηρίων έβρισκαν το τελευταίο άβολο γιατί θα έπρεπε να εισάγουν ή να εξάγουν δισκέττες ή οπτικούς δίσκους ή µνήµες USB ανάλογα αν η εκκίνηση των σταθµών εργασίας θα

Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθµια και ευτεροβάθµια Εκπαίδευση - Προκλήσεις και Προοπτικές 7 γίνονταν δικτυακά για χρήση Ubuntu ή από τον τοπικό δίσκο για χρήση MS-Windows. Επιπλέον αυτά τα µέσα είναι εύκολο τόσο να καταστραφούν από τη χρήση όσο και να χαθούν. Για αυτό το λόγο δηµιουργήσαµε τις εφαρµογές win32loader (για 32bit MS-Windows λειτουργικά συστήµατα) και win98loader (για 16bit MS-Windows λειτουργικά συστήµατα) οι οποίες µε την εγκατάστασή τους προσθέτουν στο µενού εκκίνησης (boot menu) των MS-Windows συστηµάτων και µία επιλογή για δικτυακή εκκίνηση µέσω του πρωτοκόλλου ipxe. Με αυτόν τον τρόπο αφενός ο υπεύθυνος εργαστηρίου δεν χρειάζεται να ελέγχει αν υπάρχουν οπτικοί ή µαγνητικοί δίσκοι στους σταθµούς εργασίας και σε τι κατάσταση βρίσκονται, αφετέρου µπορεί να ορίσει αν η προεπιλεγµένη εκκίνηση θα είναι αυτή του τοπικού δίσκου είτε του δικτύου. Περισσότερα για την εγκατάσταση και τη χρήση αυτών των εφαρµογών ο αναγνώστης µπορεί να βρει στις σελίδες του wiki http://ts.sch.gr/wiki/linux/ltsp/εκκίνηση_από_το_δίκτυο/win32-loader Η εφαρµογή win32loader έχει γίνει αποδεκτή από την κοινότητα του debian και στο µέλλον θα υπάρχει στα αποθετήριά του. Σχήµα 4. Η προσθήκη της επιλογής για εκκίνηση από το δίκτυο (ipxe πρωτόκολλο) µέσω της εφαρµογής win32loader Τεκµηρίωση της εγκατάστασης και της λειτουργίας του Ubuntu LTSP σε µορφή online Μία ακόµη σηµαντική αλλαγή που πραγµατοποιήσαµε αφορά στην τεκµηρίωση του οδηγού εγκατάστασης και λειτουργίας του Ubuntu LTSP. Για την καλύτερη υποστήριξη των σχολείων αποφασίσαµε εκτός της έκδοσης του οδηγού εγκατάστασης και χρήσης σε µορφή pdf να υπάρχει διαθέσιµη και µία online έκδοση. Επιλέχθηκε η τεκµηρίωση της online έκδοσης να βασιστεί σε τεχνολογία wiki και είναι διαθέσιµη στη διεύθυνση http://ts.sch.gr/wiki/linux/ltsp. Με αυτόν τον τρόπο µπορούµε εύκολα να εκδίδουµε νέες οδηγίες και τροποποιήσεις χωρίς να αναγκάζουµε τα σχολεία να κατεβάζουν την επόµενη έκδοση του οδηγού. Επιπλέον είναι εύκολο για το διαχειριστή να κάνει αντιγραφή και επικόλληση των εντολών από το wiki και εποµένως µειώνονται και οι πιθανότητες λάθους πληκτρολόγησης. Μελλοντικές επεκτάσεις Στο µέλλον επιθυµούµε να τροποποιήσουµε ακόµη περισσότερο το LTSP καταργώντας τον LTSP Display Manager (LDM) και αντικαθιστώντας τον µε τον Light Display Manager (LightDM) που µπορεί να υποστηρίξει περισσότερες µεθόδους πιστοποίησης των χρηστών (LightDM, 2011). Επιπλέον επιθυµούµε να επιτρέψουµε στον υπεύθυνο του εργαστηρίου να µπορεί να εγκαθιστά έναν MS-Windows σταθµό εργασίας σε ιδεατή µηχανή και στη συνέχεια να τον «εξάγει» σε όλους τους LTSP fat clients του εργαστηρίου (θα επιτρέπεται στους LTSP fat clients που διαθέτουν τους υπολογιστικούς πόρους για να υποστηρίξουν τις απαιτήσεις του λειτουργικού συστήµατος της

8 7 ο Πανελλήνιο Συνέδριο Καθηγητών Πληροφορικής ιδεατής µηχανής). Με αυτόν τον τρόπο ο υπεύθυνος του εργαστηρίου θα συντηρεί τον MS-Windows σταθµό µόνο µία φορά στον εξυπηρετητή ενώ για κάθε LTSP fat client θα δηµιουργείται ένα αντίγραφο (snapshot) που θα καταστρέφεται µε το κλείσιµο του LTSP fat client. Τα αρχεία του χρήστη των MS-Windows θα αποθηκεύονται απευθείας στον προσωπικό του φάκελο στον Ubuntu εξυπηρετητή. Στην εφαρµογή διαχείρισης τάξης «Επόπτης» (Siahos et al., 2012) θα παρέχεται η δυνατότητα στον διαχειριστή να πραγµατοποιεί διάφορους ελέγχους σχετικά µε την κατάσταση του εργαστηρίου και να προβάλει τα αποτελέσµατα σε µια συνοπτική κατάσταση. Οι έλεγχοι θα περιλαµβάνουν ενδεικτικά: ταχύτητα δικτύου (µε χρήση µετροπρογράµµατος), υποστήριξη 3D γραφικών από τους σταθµούς εργασίας, πληροφορίες επεξεργαστή, µνήµης και αποθηκευτικού χώρου, αναφορές κατάρρευσης εφαρµογών στους σταθµούς εργασίας. Ακόµη, θα είναι δυνατή η προσθήκη επιλογών στο µενού του Επόπτη που θα εκτελούν προσαρµοσµένα scripts / εντολές σε επιλεγµένους σταθµούς. Έτσι, θα είναι δυνατή η πραγµατοποίηση συχνών ενεργειών όπως επαναφορά φόντου επιφάνειας εργασίας, καθαρισµός ρυθµίσεων κ.τ.λ. µε ένα κλικ. Τα sch-scripts θα παρέχουν ένα διάλογο ρυθµίσεων του εργαστηρίου µέσα από τον οποίο ο διαχειριστής θα µπορεί να κάνει γρήγορα διάφορες επιλογές όπως: υποστήριξη σταθµών εργασίας χωρίς PAE, εργαστήριο µόνο µε thin clients ή µε fat και thin, χρήση NFS ή SSHFS, κ.τ.λ. ώστε να απλοποιηθεί και η όποια απαιτούµενη προσαρµογή του εργαστηρίου (εκτός της προκαθορισµένης εγκατάστασης που πραγµατοποιούν τα sch-scripts). Τα sch-scripts τέλος, θα διευκολύνουν τον προβιβασµό των µαθητών στην επόµενη τάξη µε χαρακτηριστικά όπως µετακίνηση των χρηστών ενός τµήµατος σε ένα νέο, µε αλλαγή των ονοµάτων χρηστών αν είναι απαραίτητο (αν δεν χρησιµοποιούνται προσωπικοί λογαριασµοί). Για παράδειγµα στο τέλος της χρονιάς το τµήµα a1 γίνεται b1. Συµπεράσµατα Στην παρούσα εργασία παρουσιάσαµε τις αλλαγές, τις τροποποιήσεις και τις επεκτάσεις στις οποίες προχωρήσαµε προκειµένου να είναι ευκολότερη η υλοποίηση του LTSP στα ελληνικά σχολεία. Αν και κατόπιν όλων των τροποποιήσεων που έγιναν θα µπορούσαµε να ισχυριστούµε ότι πρόκειται για την ελληνική διανοµή Ubuntu LTSP, προτιµήσαµε να πραγµατοποιήσουµε τις αλλαγές αυτές κεντρικά στο LTSP (upstream) ώστε να είναι διαθέσιµες σε όλη την κοινότητα. Με αυτόν τον τρόπο αφενός αξιοποιούµε την ανατροφοδότηση (feedback) της κοινότητας σε θέµατα νέων χαρακτηριστικών, προβληµάτων κ.τ.λ. και αφετέρου καθίσταται δυνατό να συνεχιστεί η ανάπτυξη της λύσης στο µέλλον και από την κοινότητα. Εκτός των περισσότερων από τριακόσια πενήντα (350) ελληνικών σχολείων που έχουν ήδη υιοθετήσει τη συγκεκριµένη λύση, ένας σηµαντικός αριθµός σχολείων στο εξωτερικό (για παράδειγµα 80 σχολεία της Φινλανδίας) χρησιµοποιούν τη µέθοδο εγκατάστασης του ltsp-pnp. Αναφορές AMD (2012). AMD64 Architecture Programmer s Manual Volume 2: System Programming. Ανακτήθηκε στις 20 Ιανουαρίου 2013, από τη διεύθυνση http://support.amd.com/us/processor_techdocs/24593_apm_v2.pdf. Becta (2004). Thin-client Networking, Ανακτήθηκε στις 20 Ιανουαρίου 2013, από τη διεύθυνση http://webarchive.nationalarchives.gov.uk/20101102103654/foi.becta.org.uk/content_files/corporate/resources/ technology_and_education_research/thin_client.pdf FUSE (2013), File System In User Space, Ανακτήθηκε στις 20 Ιανουαρίου 2013, από τη διεύθυνση http://fuse.sourceforge.net/ Georgopoulos, A. (2012). UbuntuLTSP/ltsp-pnp, Ανακτήθηκε στις 20 Ιανουαρίου 2013, από τη διεύθυνση https://help.ubuntu.com/community/ubuntultsp/ltsp-pnp Intel (1999). Preboot Execution Environment (PXE) Specification v2.1, Intel Corporation with special contributions from SystemSoft. Ανακτήθηκε στις 20 Ιανουαρίου 2013, από τη διεύθυνση http://download.intel.com/design/archives/wfm/downloads/pxespec.pdf Intel (2013). Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer s Manual Volume 1: Basic Architecture. Ανακτήθηκε στις 20 Ιανουαρίου 2013, από τη διεύθυνση http://download.intel.com/products/processor/manual/253665.pdf

Η Πληροφορική στην Πρωτοβάθµια και ευτεροβάθµια Εκπαίδευση - Προκλήσεις και Προοπτικές 9 IPXE (2013). ipxe - open source boot firmware. Ανακτήθηκε στις 20 Ιανουαρίου 2013, από τη διεύθυνση http://ipxe.org LightDM (2011). The Light Display Manager (LightDM). Ανακτήθηκε στις 20 Ιανουαρίου 2013, από τη διεύθυνση http://www.freedesktop.org/wiki/software/lightdm LTSP (2013). Linux Terminal Server Project Concepts. Ανακτήθηκε στις 20 Ιανουαρίου 2013, από τη διεύθυνση http://wiki.ltsp.org/wiki/ltspedia. Nieh, J., Novik, N. & Yang, S. (2005). A Comparison of Thin-Client Computing Architectures. New York: Network Computing Laboratory, Columbia University. Siahos, I., Papanagiotou, I., & Georgopoulos, A. (2011). Designing, Implementing and Supporting a FOSS Solution in Hellenic Primary and Secondary Education Schools, International Conference on Information Communication Technologies in Education (pp. 202-212), Rhodes, 7-9 July, 2011. Siahos, I., Papanagiotou, I., Georgopoulos, A., Tsamis F., & Papaioannou I. (2012). An Architecture Paradigm for Providing Cloud Services in School Labs Based on Open Source Software to Enhance ICT in Education, International Journal of Cyber Ethics in Education (pp. 44-57) SSHFS (2013). SSH Filesystem, Ανακτήθηκε στις 20 Ιανουαρίου 2013 από τη διεύθυνση http://fuse.sourceforge.net/sshfs.html Ubuntu Documentation (2013) Bindfs-Shared Directory Local Users, Ανακτήθηκε στις 20 Ιανουαρίου 2013 από τη διεύθυνση https://help.ubuntu.com/community/bindfs-shareddirectorylocalusers. Σιάχος, Γ., Θεοδωρόπουλος, Θ., & Γεωργόπουλος, Α. (2010). Σχολικά Εργαστήρια Πληροφορικής µε ΕΛ/ΛΑΚ, µία ολοκληρωµένη πρόταση από το έργο της Τεχνικής Στήριξης Σ.Ε.Π.Ε.Η.Υ. 1ο πανελλήνιο συνέδριο µε διεθνή συµµετοχή για το ΕΛ/ΛΑΚ στην εκπαίδευση, (διαθέσιµο από http://www.foss4edu.gr/praktika/files/papers.htm) Χανιά, 16-18 Απριλίου 2010. Σιάχος, Ι., Γεωργόπουλος, Α., & Παπαναγιώτου, Ι. (2011). Οργάνωση και ιαχείριση Σχολικού Εργαστηρίου Υπολογιστών µε ΕΛΛΑΚ: Εµπειρία από την εφαρµογή σε 100 σχολεία, 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο των Εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ (σσ. 988-998), Σύρος, 6-8 Μαΐου 2011.