Журнал LinuxFormat - перейти на главную

LXF108:School3

Материал из Linuxformat
Перейти к: навигация, поиск
Подписка на печатную версию
Весь 2015 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)
Подписка на электронную версию
Весь 2015 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)
Подшивки старых номеров журнала (печатные версии)
Весь 2014 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)

Математики из Саратова выбирают GNU/Linux

В точных науках вопрос: «Что использовать в качестве прокладки между программным и аппаратным обеспечением?» уже давно не является насущным: конечно, Linux. Возможно, не прямо сейчас, но когда руки дойдут – как это было в случае Александра Добдина.



В Саратовском государственном университете (СГУ) я работаю с 2001 года. Начинал дежурным в компьютерных классах механико-математического факультета еще будучи студентом второго курса. С 2008 года возглавляю лабораторию микро-ЭВМ СГУ. Мы занимаемся ИТ-сопровождением учебного процесса на факультете.

О Linux я услышал из рассказов своего друга Сергея Кудинова еще в 1999 году, но увидеть эту систему в реальности удалось только в 2001. Прежде чем поставить его, я проштудировал «Путь к LINUX» В. Водолазского. Первым дистрибутивом был Mandrake (вроде бы 7.2), выбранный по принципу «что есть, то и ставим». Впечатления (после Windows) оказалось положительными. KDE 2 тех лет была уже красивее Проводника, хотя пришлось немного попривыкать к совсем другим «рюшечкам». Серьезно же заинтересовался Linux в процессе обучения в университете, проработав год в лаборатории микро-ЭВМ (2002 г.).

Как настольная ОС, Linux появился в СГУ в феврале 2004 года в одном из компьютерных классов мехмата. К тому времени он уже применялся на некоторых серверах. Занятия по нему (две пары в неделю) поначалу велись по специальному курсу доцентом кафедры математической физики и вычислительной математики О.Б. Горбуновым

К началу 2006/2007 учебного года на базе опробованных ранее дистрибутивов был подготовлен большой локальный сборник пакетов, включающий в себя множество аналогов несвободного ПО. Удалось заменить все программы, кроме тех, что были жестко прописаны в государственном образовательном стандарте для ряда специальностей. Поскольку на тот момент в городе уже начались проверки различными ведомствами, то факультетом было принято решение отказаться от использования нелицензионного ПО и заменить его аналогичными бесплатными и, по возможности, свободными продуктами.

Что касается конкретно Linux, то на нашем факультете из 12 кафедр целиком и полностью на него перешла только одна: кафедра компьютерной алгебры и теории чисел. Linux установлен и на двух из трех факультетских серверов, а в масштабах университета открытая ОС обслуживает почту и файлы, сервисы DNS и DHCP. Дистрибутивы самые разные, в основном, Fedora, OpenSUSE и Gentoo; как такового, стандарта нет.

Сегодня все ПО, используемое факультетом, легальное. Доля свободных программ в учебном процессе составляет около 90%. Нам также пришлось закупить лицензии и на некоторые коммерческие продукты, например, графические пакеты для специальности «Web-дизайн»: причины были изложены выше. До сих пор не удалось найти аналогов для некоторых пакетов имитационного моделирования – обходимся демо-версией I Think. Преподаватели пока еще спрашивают о совместимости Octave и Scilab с Matlab. Дело движется в нужном направлении, хотя поначалу большинство преподавателей не оценило «шутку юмора». К счастью, многие уже тогда понимали, что будущее за открытым ПО, поэтому поддержали наши начинания. С нового 2008/2009 учебного года будет организован семинар: сначала для преподавателей и сотрудников, а затем и в более широком формате, для всех желающих.

В компьютерных классах мехмата (около 50 машин, от Celeron 800 до Pentium D) установлен Gentoo Linux. Причины – «исторические»: первый опыт был получен именно на нем. Тогда нам очень хотелось разобраться в системе досконально – это сейчас я понимаю, что чем лучше узнаешь Linux, тем больше понимаешь, как мало знаешь. Компьютеры у нас старые, поэтому (чтобы выжать из них максимум) все пакеты собираются под конкретный процессор. В силу специфики образовательной деятельности для поддержки компьютерных классов было решено создать собственный локальный репозитарий, благо в Gentoo это несложно.

После некоторых обсуждений и проб мы остановились на следующей схеме: есть гостевая учетная запись для студентов (student), настройки которой позволяют сразу же приступить к работе. Домашняя директория, если ее не существует, создается при каждом входе в систему (модуль pam_mkhomedir). Затем студент переписывает свои рабочие файлы и настройки программ с университетского FTP-сервера с использованием личной учетной записи. После завершения последнего сеанса в консоли домашний каталог пользователя student удаляется. Это удобно: на рабочих станциях не скапливаются временные файлы, и не нужно следить за свободным пространством на разделе /home. При этом на случай аварийного завершения работы компьютера (бывает, что «балуются» электричеством) данные пользователя на диске не будут утеряны. Для обмена файлами предусмотрен временный каталог на сервере, доступный по NFS: он очищается ежедневно. В ближайшем будущем планируем централизованную аутентификацию плюс монтирование домашнего каталога через NFS. Таким образом, пользователю не придется копировать свои настройки и рабочие файлы с FTP, и он сможет прозрачно работать за любым компьютером.

Согласно регламенту, раз в полгода (перед началом очередного семестра) в компьютерных классах производится обновление образа всей системы до некоторого промежуточного состояния. Это происходит в несколько этапов:

  1. На «эталонной» машине собирается новая или обновляется предыдущая версия системы с оптимизацией под самые слабые ПК;
  2. С помощью дистрибутива, загружаемого по сети и небольшого скрипта монтируются локальные и удаленные файловые системы. Далее создается tar-архив иерархии каталогов сервера. Его объем составляет порядка 4,5 ГБ;
  3. После создания архива все клиентские компьютеры загружаются через PXE в ту же вспомогательную систему. Посредством SSH на каждой станции запускается скрипт, который
  • в зависимости от выбора, создает/изменяет разделы на жестком диске и форматирует их;
  • распаковывает архив эталонной файловой системы;
  • берет из базы данных (пока это текстовый файл, но позже планируется перейти на использование полноценной СУБД, например, MySQL) имя компьютера и копирует конфигурационные файлы для данного типа машин (согласно MAC-адресу);
  • записывает загрузчик в MBR и перегружает компьютер.

Поскольку пропускная способность нашей локальной сети составляет всего 100 Мбит/сек, таким образом лучше обновлять не более пяти машин сразу. Для компьютерного класса это выливается в от 1 до 3 часов работы. Для администрирования клиентских станций используются SSH и sudo, настроенные для одного специального пользователя без ввода пароля. Например, если необходимо выполнить установку нового ПО в классе, создается небольшой скрипт (см. LXFDVD); он и выполняет всю работу.

Такова техническая составляющая. Основные же проблемы – это, конечно, страх перед чем-то новым и «вдруг не получится». Это касается и преподавателей, и студентов. Плюс нежелание читать документацию, хотя ее в нашем случае и искать не надо, т.к. страница с ней (http://oss.mexmat.sgu.ru) запускается автоматически вместе с графической оболочкой. В целом, перевод учебного процесса на Linux можно считать завершенным и удачным. Остается только несколько курсов, за которые отвечают преподаватели, на дух не переносящие среды разработки для Linux. Для таких «особенных случаев» пришлось закупать подписку на Microsoft Academic Alliance, в которую включена Visual Studio.

В дальнейшем мы планируем расширить набор приложений для научной работы и обучения. Хотелось бы создать на базе Университета центр разработки открытого ПО с привлечением студентов: у нас есть контакты с компанией ALT Linux. Сейчас в нескольких регионах идет эксперимент по внедрению Linux в школах по национальному проекту «Образование». Наш университет на базе Представительств СГУ по области и уже имеющегося опыта собирается установить открытую ОС в 13 школьных компьютерных классах. На семинарах и курсах планируется обучать талантливых учеников 10–11 классов школ районов Саратовской и Волгоградской областей, которые бы могли поддерживать данное ПО на местах. Мы следим за развитием системы, своевременно обновляем зеркала.

На этом пути нам не хватает времени, хорошо обученных сотрудников, ну и финансирования (ставок на дежурных и администраторов в компьютерных классах), естественно. Всю факультетскую сеть (порядка 120 машин) обслуживают два администратора, т.е. построенная нами система держится на энтузиазме сотрудников. Кстати, так было всегда. За примером далеко ходить не надо – это Вычислительный центр СГУ (http://www.cc.sgu.ru) основанный на том же энтузиазме и интересе людей в далеком 1957 году. Столько лет прошло, а нам до сих пор интересно. LXF

Благодарность

Пользуясь случаем, хочу отметить, что все вышеизложенное было бы невозможно без замечательных сотрудников нашего факультета и, в частности, без помощи со стороны доцентов Вячеслава Петровича Склярова, Александра Юрьевича Трынина и Юрия Анатольевича Блинкова.

Источник — «http://wiki.linuxformat.ru/wiki/index.php?title=LXF108:School3&oldid=9372»
Персональные инструменты
купить
подписаться
Яндекс.Метрика