2011 05 06 (madridonrails) emadrid jcentenoglez urjc laboratorios docentesitsoftware libre la experiencia gsy urjc
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  • 1. Laboratorios docentes en las TIC con Software Libre: La experiencia de GSyC-URJC Seminario eMadrid sobre “Software Libre y educaci´n” o Departamento de Sistemas Telem´ticos y Computaci´n (GSyC) a o Jos´ Centeno Gonz´lez (jcenteno@gsyc.es) e a 6 de mayo de 2011GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 1
  • 2. c 2011 Grupo de Sistemas y Comunicaciones. Algunos derechos reservados. Este trabajo se distribuye bajo la licencia Creative Commons Attribution Share-Alike disponible en http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.1/esGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 2
  • 3. Contenidos 1 Historia 2 El entorno actual 3 Detalles 4 El FuturoGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 3
  • 4. Historia Contenidos 1 Historia 2 El entorno actual 3 Detalles 4 El FuturoGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 4
  • 5. Historia Origen En 1991-1992 en la UC3M se empieza a impartir la titulaci´n de o Ingenier´ T´cnica en Inform´tica de Gesti´n. ıa e a o Un grupo de profesores (GSyC) encargado de la docencia de asignaturas de “Sistemas Operativos” y de “Redes de Ordenadores” se plantea c´mo organizar las pr´cticas. o a Objetivos: Utilizar Software Libre. Tener clases de pr´cticas de verdad, con el profesor en el aula, a 50 % de las horas lectivas. En Sistemas Operativos, ense˜ar los sistemas tipo Unix en la n pr´ctica. a En Redes, ense˜ar TCP/IP en la pr´ctica. n a Alternativas: Utilizar las aulas inform´ticas de la Universidad. Con Windows a instalado. . . Empezar a jugar con: Minix+Amoeba, Minix 386 386BSD → NetBSD Linux incipienteGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 5
  • 6. Historia El Problema Las aulas las instalan y administran los Servicios Inform´ticos a de la UC3M. Les gusta el software libre, les gustan estos sistemas operativos. . . pero no pueden dar soporte a la docencia c´mo o lo dan con Windows. Los profesores tienen que instalar y administrar estas aulas de pr´cticas. aGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 6
  • 7. Historia La primera versi´n o Arranque dual: Un horror ¡¡¡Encima hab´ que comprar m´quinas!!! ıa a Eran los tiempos de los fondos FEDER, nos encontramos con una partida presupuestaria que el Departamento no sab´ que ıa hacer con ella. . . La UC3M estaba naciendo, nos dejaron un aula de 40 puestos. HW: i386 con 16 MB de RAM, Ethernet conmutada a 10 Mbps. SW: NetBSD 0.8. ¿Paquetes? ¿Qu´ es eso? ¡A compilar desde e el fuente!GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 7
  • 8. Historia La primera versi´n o Sistema de ventanas: X Window System con gestor de ventanas fvwm Cuentas de usuarios: NIS Ficheros de usuarios: NFS Compiladores: gcc, SR, gnat (portado a la arquitectura por los profesores (!!!)).GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 8
  • 9. Historia La primera versi´n o Servidores: SparcStations con SunOS (ejem :-)) Copias de seguridad: Backups en cintas DAT en los servidoresGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 9
  • 10. Historia La primera versi´n o Y lo mejor de todo...GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 10
  • 11. Historia La primera versi´n o Y lo mejor de todo... ¡¡¡con ACCESO A INTERNET!!!GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 11
  • 12. Historia La primera versi´n: Problemas o Instalaci´n del SO: puesto a puesto con una pila de 20 floppys o Rendimiento: La primera pr´ctica de ejemplo de Redes a tardaba en compilar ¡¡¡20 minutos!!!. Con el tiempo, diferente SW instalado en cada puesto Tolerancia a fallos: el calor le sentaba mal a los discos de los servidores :-) los backups eran irrecuperables :-) Seguridad: Por todas partes: NIS, NFS, ping de la muerte, ataques. . . El resto de la Universidad (alumnos, profesores) nos ve´ ıa rayando en la delincuencia. Y, sobre todo: llevaba mucho tiempo, quer´ ıamos admins. . .GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 12
  • 13. Historia Siguientes versiones Mejor HW (¡qu´ baratos son los PCs comparados con un e osciloscopio!). Dos aulas. Linux (los alumnos se lo instalaban en casa aunque en la Universidad usaban NetBSD), Debian, eso s´ ı. Servidores con PCs Instalaciones autom´ticas modificando la instalaci´n manual a o Un milagro: ¡¡¡Un administrador funcionario, grupo A!!! Cambio de Universidad: A la URJC, con muchas lecciones aprendidas (pero sin admin :-( )GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 13
  • 14. El entorno actual Contenidos 1 Historia 2 El entorno actual 3 Detalles 4 El FuturoGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 14
  • 15. El entorno actual Hoy 7 aulas de 40 puestos, en dos campus (Fuenlabrada y M´stoles) o Ordenadores en su mayor´ comprados hace 7 a˜os :-( ıa n SO: Linux, Ubuntu 10.04, arranque de Plan 9 por red para algunas asignaturas. Escritorio: Gnome (por defecto) Utilizados para las pr´cticas de unas ¡50 Asignaturas! entre a Ingenier´ de Telecomunicaci´n e Ingenier´ Inform´tica ıa o ıa aGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 15
  • 16. El entorno actualGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 16
  • 17. El entorno actualGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 17
  • 18. El entorno actualGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 18
  • 19. El entorno actualGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 19
  • 20. El entorno actual Laboratorios multidisciplinares Se reutilizan la misma instalaci´n en las pr´cticas de o a asignaturas como: Fundamentos de Programaci´n, 1o grados de Teleco o Arquitectura de Redes de Ordenadores, 1o grados de Teleco Sistemas Telem´ticos, 2o grados de Teleco a Sistemas Operativos, 3o Ing. Teleco Informaci´n Audiovisual en Redes de Ordenadores, 3o Ing. o Teleco Servicios y Aplicaciones Telem´ticas, 4o Ing. Teleco a Sistemas de Tiempo Real, 4o Ing. Teleco Redes de Ordenadores M´viles, 4o Ing. Teleco o Aplicaciones Multimedia Interacticas, Distribuidas y Escalables, 5o Ing. TelecoGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 20
  • 21. Detalles Contenidos 1 Historia 2 El entorno actual 3 Detalles 4 El FuturoGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 21
  • 22. Detalles Instalaci´n desatendida o Basada en los preseeds de Ubuntu, la misma idea que nuestros scripts caseros para adaptar la instalaci´n manual de NetBSD. o Info en: http://help.ubuntu.com/11.04/installation-guide/i386/appendix-preseed.html Cada ordenador arranca y un servidor de DHCP le hace arrancar de red e instalarse solo en base a su direcci´n o Ethernet. Se usa un mirror local de los paquetes de Ubuntu para ir m´s a r´pido a Un aula se reinstala entera en unos 10 minutos. Nada m´s terminar de instalarse cada PC, puede usarse en a clase de cualquier asignatura.GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 22
  • 23. Detalles Fichero preseed d-i partman-auto partman-auto/select_disk string /dev/sda d-i partman-auto/disk string /dev/sda d-i partman-auto/method string regular d-i partman-auto/expert_recipe string boot-root :: 100 10000 1000000000 ext4 $primary $bootable method format format use_filesystem filesystem ext4 mountpoint / . 64 512 300% linux-swap method swap format . 300 4000 7000 ext4 method format format use_filesystem filesystem ext4 mountpoint /tmp . 300 4000 7000 ext4 method format format use_filesystem filesystem ext4 mountpoint /data .GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 23
  • 24. Detalles Fichero preseed ####### CONFIGURACIONES ESPECIFICAS DE PAQUETES ldap-auth-config ldap-auth-config/rootbinddn string empty ldap-auth-config ldap-auth-config/rootbindpw password empty ldap-auth-config ldap-auth-config/dblogin boolean false ldap-auth-config ldap-auth-config/ldapns/base-dn string empty ldap-auth-config ldap-auth-config/pam_password md5 ldap-auth-config ldap-auth-config/ldapns/ldap_version select 3 ldap-auth-config ldap-auth-config/ldapns/ldap_version string empty ldap-auth-config ldap-auth-config/dbrootlogin boolean false ldap-auth-config ldap-auth-config/ldapns/ldap-server string ldaps://212.128.4.7/ # Aceptar licencia de Java sun-java6-bin shared/accepted-sun-dlj-v1-1 boolean true sun-java6-jdk shared/accepted-sun-dlj-v1-1 boolean true postfix postfix/main_mailer_type select Internet with smarthost postfix postfix/mailname string alpha01.aulas.gsyc.es postfix postfix/destinations string localhost postfix postfix/relayhost string 212.128.4.4 ####### AJUSTES FINALES d-i preseed/late_command string wget http://212.128.4.12/preseeds/lucid/111/retoca; chmod +x retoca; sh retocaGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 24
  • 25. Detalles Servidores Servidor primario de LDAP, en M´stoles o 4 servidores secundarios de LDAP (incluyen servidor de DNS), 2 por campus 2 servidores principales de NFS, 1 por campus 2 servidores espejos de NFS, 1 por campus 2 servidores con portal web y webmail para alumnos, 1 por campus 1 servidor con portal de administraci´n para profesores, en o M´stoles o Salas de servidores con instaciones el´ctricas y de refrigeraci´n e o especiales: son imprescindiblesGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 25
  • 26. Detalles Gesti´n de cuentas de usuario o Base de datos de usuarios mediante LDAP Para el rendimiento son esenciales los servidores secundarios Cada alumno tiene una cuenta unica, y puede usar cualquier ´ ordenador de cualquier campus Los profesores pueden crear cuentas en cualquier momento (o cambiar contrase˜as) mendiante un portal espec´ n ıficoGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 26
  • 27. Detalles Portal de Gesti´n para Profesores oGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 27
  • 28. Detalles Sistemas de Ficheros Seguimos usando NFS. . . Es un punto cr´ ıtico de impacto en el rendimiento del sistema: Servidores con discos en RAID Servidores conectados a un switch lo m´s pr´ximo posible a los a o clientes Servidores con la IP de la misma subred que los clientes (multihomed). Montajes de NFS sobre TCP Cada alumno tiene un HOME diferente en cada uno de los dos campus, por estas razones de rendimiento. . .GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 28
  • 29. Detalles Copias de seguridad No es un servicio que se ofrezca (se dice a los usuarios que no hay). . . . . . pero s´ hay (para que podamos dormir por las noches) ı Sistema basado en scripts de rsync: no hay hist´ricos o Copia diaria en un servidor espejo y en discos externos USB Si fallan los discos de un servidor (habitual en cuanto se estropea la refrigeraci´n de la habitaci´n), se cambia la IP al o o espejo y sigue funcionando todo (con un d´ perdido en el ıa caso peor. . . ) Hecho: Desde que hacemos copias de seguridad frecuentes los discos se estropean m´s. a Mito: Las copias de seguridad machacan los discos y hacen que fallen.GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 29
  • 30. Detalles Copias de seguridad: Futuro Bacula no nos gusta Venti es maravilloso, nunca he visto nada igual: lo hemos visto funcionando, pero a´n no sabemos montarlo nosotros. . . u Mi versi´n de ayer de un fichero o $ yesterday ~/charla-admin/charla-admin.tex > copia Mi versi´n de cierto d´ de un fichero o ıa $ yesterday -d 20110523 ~/charla-admin/charla-admin.tex > copiaGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 30
  • 31. Detalles Realizaci´n de ex´menes o a Algunos profesores parece que se empe˜an en seguir midiendo n lo que saben sus alumnos. . . Y, por sorprendente que parezca, no les gusta que se copien. . . Mediante scripts, se activan en los ordenadores el modo examen: Sin acceso a Internet Con acceso a los portales de las asignaturas (Moodle). Sin ruta de vecinos (¡crucial!) Sin acceso a la cuenta de usuario del alumno, se usa una cuenta gen´rica local vac´ e ıa Posibilidad de enviar el resultado del examen por la red, o de imprimirlo y firmar una copia Algunas de estas opciones son personalizables seg´n el tipo de u examen. Al terminar el examen otro script devuelve cada ordenador al modo normal.GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 31
  • 32. Detalles La interrelaci´n con el Servicio de Inform´tica de la o a Universidad A d´ de hoy, siguen sin dar soporte m´s que a laboratorios ıa a con Windows. Adem´s, no hay manera de contar con PAS como a administradores para nuestros laboratorios: utilizamos figuras de becarios con sueldos muy bajos, que en cuanto aprenden se marchan Choque de intereses constantes: Demandamos m´s de la red que nadie: tenemos una VLAN a separada del resto de la Universidad Instalamos servicios (para administraci´n y con fines docentes) o que colisionan con los de la universidad y a veces generan conflictos: DNS, LDAP, DHCP, Access Points. . .GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 32
  • 33. El Futuro Contenidos 1 Historia 2 El entorno actual 3 Detalles 4 El FuturoGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 33
  • 34. El Futuro Retos Necesitamos administradores con vocaci´n de permanencia o (ideal: PAS funcionario) El entorno de admistraci´n es “peculiar”: muchos profesores o con passwords de root, muchos administradores no lo aguantan. . . Bolonia da la vuelta a todo, ¿tambi´n a esto? 15 a˜os dando e n pr´cticas de este tipo y ahora parece que si las sigues dando a no te has “modernizado” Tendencia preocupante: pr´cticas sin profesor, “el alumno a aprende m´s” a La crisis: No podemos renovar el HW. Es barato, pero son muchos ordenadoresGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 34
  • 35. El Futuro El final Se construye un nuevo edificio en Fuenlabrada exclusivamente para laboratorios docentes para clases pr´cticas. a 300 puestos por planta, 1000 puestos en el edificio y. . . ¡sorpresa!GSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 35
  • 36. El Futuro El final Se construye un nuevo edificio en Fuenlabrada exclusivamente para laboratorios docentes para clases pr´cticas. a 300 puestos por planta, 1000 puestos en el edificio y. . . ¡sorpresa! ¡¡¡Los puestos no tienen acceso a la red fija, s´lo WIFI!!! o . . . ¿se acab´ este tipo de entorno? oGSyC - 2011 Laboratorios docentes con Software Libre 36