Technická univerzita v Liberci Fakulta strojní Katedra aplikované kybernetiky Inovace výuky oboru ASŘ s podporou linuxového serveru Závěrečná zpráva za řešení projektu FRVŠ 1624 / 2009 Řešitel : Ing. Jan Kolaja Spoluřešitel : Liberec, leden 2010
OBSAH : 1. CÍLE ŘEŠENÍ PROJEKTU 3 2. POSTUP A ZPŮSOB ŘEŠENÍ 3 3. ZMĚNY PROJEKTU 5 4. VÝSLEDKY A VÝSTUPY PROJEKTU 5 5. HOSPODAŘENÍ S PŘIDĚLENÝMI PROSTŘEDKY 6 6. ZÁVĚR 6 2
1. CÍLE ŘEŠENÍ PROJEKTU Cílem řešení projektu bylo zajištění programové podpory výuky na KKY s minimálními finančními náklady, což umožňuje stále více žádaný princip OpenSource, který je nejvíce uplatňován pro operační systém GNU/Linux. Konkrétní výstupy řešení projektu byly v návrhu projektu formulovány jako inovace učebních plánů předmětů oboru Automatizované systémy řízení ve strojírenství (dále ASŘ) v magisterském studiu a předmětů specializace Inženýrská informatika v bakalářském studiu, s perspektivou možného využití v základním studiu na strojní fakultě Technické univerzity v Liberci (dále TUL), především v předmětu Počítače a programování. Tato inovace učebních plánů spočívá v náhradě využívaných programů pro OS MS Windows volně dostupnými programy pro OS GNU/Linux. Během zimního semestru školního roku 2008/2009 (tedy v době před řešením projektu) byl instalován jako další operační systém GNU/Linux na všech počítačích, které slouží k výuce oboru a specializace na KKY TUL. Ve stavu před řešením projektu komunikovali tito NFS/NIS klienti s tehdejším katedrovým linuxovým serverem, který měl již dávno překročenou životnost. Tento morálně i fyzicky zastaralý server, sloužící také jako webový server katedry, neměl pro nová použití dostačující rychlost a kromě toho by bylo nutné rozšíření o další vnější paměťové jednotky, což se vzhledem k jejich umístění na sběrnici SCSI nejeví jako ekonomické. Dalším slabým místem před řešením projektu byl i 10 Mbit/s hub, který brzdil komunikaci v relativně mnohem rychlejší lokální síti. 2. POSTUP A ZPŮSOB ŘEŠENÍ Při nákupu serveru byla z důvodů předchozích kladných zkušeností oslovena firma DELL, která zpracovala cenovou nabídku a výsledkem bylo zakoupení serveru DELL Power Edge T105 s následující konfigurací: Procesor Quad Core Opteron 1356 (2,3GHz, MB, 75W ACP) 4x2 GB Dual Rank DIMM 800MHz 2x500 GB HD bez operačního systému Po zvážení nabídek internetových obchodů zakoupen switch NET D-Link 16-Port 10/100/1000Mb/s GigabitEthernet - RJ45 od firmy Czech Computer. 3
Obr. 1 Zjednodušené schéma zapojení Na obrázku 1 je zjednodušené schématické znázornění serverů a desktopových stanic v učebnách KKY. Číslem 1 je označen nový Linuxový server (NFS/NIS), číslem 2 je označen stávající Windows server a čísly 3 jsou označeny desktopové stanice se dvěma operačními systémy v případě spuštění OS Linux se stávají NFS/NIS klienty. NFS protokol umožňuje ukládání uživatelských profilů a dat na linuxovém serveru, NIS protokol slouží k distribuci konfiguračních dat po síti. Linuxový server Pro instalaci operačního systému na zakoupený server byla zvolena linuxová distribuce Gentoo, protože tato distribuce umožňuje uživateli sestavovat si operační systém samostatně zcela na míru svému počítači. Díky technologii Portage je možné Gentoo nakonfigurovat podle přání uživatele například jako ideální bezpečný server. Portage zajišťuje správu a aktualizaci softwaru a zajišťuje jeho konfiguraci a optimalizaci pro používaný hardware. Konfigurace jádra odpovídá využití stanice jako server, NFS/NIS server umožňuje správu síťových uživatelů a jejich profilů (doménových účtů). Programové vybavení učeben Jak již bylo uvedeno, na všechny počítače, které slouží k výuce oboru a specializace i k výuce studentů základního studia na KKY TUL, byl instalován jako další operační systém 4
GNU/Linux jako alternativní operační systém. Byly vybrány a nainstalovány programy, které představují alternativu programům na platformě MS Windows využívaným při výuce. Mezi tyto programy například patří: Název programu Použití Zkratky předmětů GIMP Editor obrázků ISZ, PG Code::Blocks Multiplatformní vývojové prostředí C++ PJO, ADS, PT, PG Freepascal Vývojové prostředí jazyka Pascal PPI 1. ročník OpenOffice Sada kancelářských nástrojů Obecné využití Octave Nástroj pro vědecké výpočty Obecné využití Quanta Textový editor (PHP, HTML, CSS...) ISZ wxformbuilder Framework pro práci s knohovnou wxwidgets pro C++ PJO Počítače ve všech učebnách ale disponují celou řadou alternativních OpenSource programů pro práci s grafikou, internetem, multimédii a také kancelářské, vývojové i vědecké nástroje. 3. ZMĚNY PROJEKTU Jedinou změnou byla změna řešitele projektu. Důvodem ke změně řešitele bylo ukončení pracovního poměru na Technické univerzitě v Liberci. Změna řešitele byla schválena výborem FRVŠ dne 29.10.2009. 4. VÝSLEDKY A VÝSTUPY ŘEŠENÍ Výstupem projektu jsou aktualizované sylaby předmětů základního i oborového studia: Počítače a programování (základní studium, rozsah 2+2 pro cca 850 studentů, povinný), Informační systémy a zpracování dat (předmět oboru ASŘ, rozsah 2+2, povinně volitelný), Programovací techniky (předmět oboru ASŘ, rozsah 2+2, povinně volitelný), Programovací jazyky a operační systémy (předmět oboru ASŘ, rozsah 3+3, povinně volitelný), Simulace a identifikace systémů (předmět oboru ASŘ, rozsah 2+2, povinně volitelný), Algoritmy a datové struktury (předmět oboru ASŘ, rozsah 2+2, povinně volitelný), Počítačová grafika (předmět oboru ASŘ, rozsah 2+2, povinně volitelný). V těchto předmětech je studentům nabízen výběr práce v OS MS Windows nebo alternativně OS GNU/Linux. 5
Výsledky řešení projektu jsou prezentovány v článku na webu katedry a výstupy v podobě sylabů, instalovaného softwaru a doménových účtů jsou využívány při výuce. 5. HOSPODAŘENÍ S FINANČNÍMI PROSTŘEDKY Kapitálové výdaje Plán Skutečnost Server DELL PE T105 39 000,00 Kč 38 913,00 Kč Switch NET D-Link RJ45 4 000,00 Kč 4 154,00 Kč Běžné náklady Odměna za řešení projektu 4 000,00 Kč 3 933,00 Kč Celkem 47 000,00 Kč 47 000,00 Kč Jak již bylo konstatováno, původní server je opotřebován fyzicky i morálně a původní 10Mbit/s hub jen brzdil komunikaci v relativně mnohem rychlejší lokální síti. Odměna za řešení projektu byla vyplacena původnímu řešiteli Ing. Josefovi Machytkovi, neboť ten práci na projektu fyzicky realizoval a projekt je z jeho strany bez závazku. 6. ZÁVĚR Adresa nového serveru je michelle.kky.tul.cz a všechny účty z původního serveru na něj byly přeneseny (uživatelé obdrželi nová přístupová hesla). Celý systém NFS/NIS serveru a jeho klientů je v současné době plně funkční, cílů projektu bylo dosaženo, což dokazuje využití nového systému a sylabů v zimním semestru školního roku 2009/2010. Výměna serverů proběhla bez závažných omezení. Inovace učebních plánů byla provedena buď přímo jejich změnou, nebo nepřímo, například změnou vývojového prostředí. Vzhledem k použití jiného operačního systému, tedy proběhla inovace sylabů ve všech předmětech oborového i základního studia a podle názoru řešitele tak byly splněny plánované cíle projektu. 6