Der IT-Ausstattungsgrad an Schulen erreicht jährlich neue Spitzenwerte. Alleine an bayerischen Schulen sind bereits über 320.000 Computer im Einsatz. Im Zusammenspiel mit immer komplexer werdenden System- und Anwendungsstrukturen stellt diese Entwicklung einen hohen Anspruch an die Systemadministratoren in den Bildungseinrichtungen (BAYERISCHES STAATSMINISTERIUMS FÜR UNTERRICHT UND KULTUS, BERATERKREIS FÜR SCHULRECHNER 2012, 11).
Mit immer komplexer werdenden Strukturen erhöhten sich auch der Administrationsbedarf und das nötige Wissen zur Betreuung schulischer IT-Ressourcen. Für viele Systembetreuern liegt der zeitliche Aufwand zur Wartung und fachlichen Weiterbildung weit über dem Umfang der bereitgestellten Anrechnungsstunden (BREITER 2001, 96).
In Anbetracht fehlender finanzieller Mittel der Länderhaushalte und den damit verbundenen Sparzwängen der Schulen stellt die fachliche und pädagogische Betreuung stetig wachsender Systemstrukturen zunehmend höher werdende Ansprüche an das schulische IT-Management (BREITER 2001, 7).
Eine mögliche Lösung zur Überwindung dieser Diskrepanz bieten Client- und Servervirtualisierungsansätze. Durch die Migration klassischer Client-/Server-Strukturen zu virtuellen Systemumgebungen ergeben sich Möglichkeiten, IT-Betriebskosten und Betreuungsaufwand zu reduzieren (LÜDEMANN 2011, 40).
Die Virtualisierung von IT-Ressourcen stellt auch für Schulen und Hochschulen einen interessanten Ansatzpunkt zur effizienten Bereitstellung komplexer werdender Systemumgebungen dar (BAYERISCHES STAATSMINISTERIUMS FÜR UNTERRICHT UND KULTUS, BERATERKREIS FÜR SCHULRECHNER 2012, 17). Ziel dieser Bachelorarbeit ist es zu untersuchen, inwieweit Client- und Servervirtualisierung dazu beitragen können, Kosten und Administrationsaufwand in Bildungseinrichtungen zu senken. Dabei stütze ich mich auf eingehende Literaturrecherchen und Methoden zur Kostenanalyse an einem praktischen Beispiel. [...]
Inhaltsverzeichnis
1. Problemstellung
2. Virtualisierung in der Informations- und Telekommunikationstechnologie
2.1 Virtualisierungsbegriff
2.2 Integration virtueller Maschinen
2.3 Hypervisoren
2.4 Historische Entwicklung
3. Virtualisierungstechnologien
3.1 Servervirtualisierung
3.1.1 Funktionsweise
3.1.2 Lösungen an Einzelplätzen
3.1.3 Lösungen zum komplexen Betrieb in Rechenzentren
3.2 Desktopvirtualisierung
3.2.1 Funktionsweise
3.2.2 Lösungen
3.3 Anwendungsvirtualisierung
3.3.1 Funktionsweise
3.3.2 Lösungen
3.4 Presentationvirtualisierung
3.5 Speichervirtualisierung
3.6 Netzwerkvirtualisierung
4. Möglichkeiten durch Client- und Servervirtualisierung
4.1 Kostenersparnis
4.2 Flexibilität
4.3 Mobilität und Datenbereitstellung
4.4 Safety und Security
4.5 Umweltaspekte
5. Einschränkungen durch Client- und Servervirtualisierung
5.1 Safety und Security
5.2 Hard- und Softwareunterstützung
5.3 Performance
5.4 Migrationsaufwand und Administration
6. Mehrwert in Bildungseinrichtungen
6.1 One-to-one Computing
6.2 Mobile Computing
7. Realisierbarkeit virtueller Desktopinfrastrukturen im Didaktischen Forschungs- und Transferzentrums der Universität Bamberg
7.1 Ausgangssituation
7.2 Virtualisierungskonzept
7.3 Wahl der Virtualisierungslösungen
7.4 Kostenermittlung
7.5 Bewertung
8. Fazit
Zielsetzung & Themen
Diese Bachelorarbeit untersucht das Potenzial von Client- und Servervirtualisierung in Bildungseinrichtungen, um IT-Kosten zu senken und den Administrationsaufwand bei zunehmend komplexen Systemumgebungen zu verringern. Anhand einer Literaturanalyse und einer Wirtschaftlichkeitsprüfung für ein konkretes Praxisbeispiel wird evaluiert, unter welchen Bedingungen der Einsatz virtueller IT-Infrastrukturen sinnvoll ist.
- Grundlagen und historische Entwicklung der IT-Virtualisierung
- Analyse gängiger Virtualisierungstechnologien (Server, Desktop, Anwendung, etc.)
- Potenziale zur Kosteneinsparung, Flexibilitätssteigerung und Verbesserung der IT-Sicherheit
- Einschränkungen und Risiken virtualisierter Systemumgebungen
- Praxisnahe Wirtschaftlichkeitsberechnung am Beispiel des Didaktischen Forschungs- und Transferzentrums der Universität Bamberg
Auszug aus dem Buch
2.1 Virtualisierungsbegriff
Virtualisierung findet im IT-Sektor eine Vielzahl von praktischen Lösungen und Varianten, sodass der Begriff zunächst sehr allgemein gefasst werden muss (FISCHER 2009, 83). Um diesen Terminus so treffend wie möglich und so abstrakt wie nötig zu analysieren, möchte ich auf die folgenden Definitionen zurückgreifen:
HÖLZLWIMMER (2010) definiert diesen Begriff sehr allgemein: „Die Informatik versteht unter diesem Begriff, dass mit Hilfe von Hard- und Software physisch nicht existente Systeme erzeugt werden.“ (HÖLZLWIMMER 2010, 223).
METZGER, REITZ & VILLAR (2011) beziehen sich in ihren Begriffserklärung hauptsächlich auf die Grundlagen von „as-a-service“-Paradigmen: „Mit Virtualisierung werden die Mittel bezeichnet, die es erlauben – vor allem in der Serverwelt – Ressourcen von Computern zusammen zu fassen bzw. aufzuteilen und Nutzern als Service zur Verfügung zu stellen.“ (METZGER, REITZ & VILLAR 2011, 15).
Im Gegensatz dazu fokussieren sich KOFLER & SPENNEBERG (2012) in ihrer Definition auf die Bereitstellung von Betriebssystemen: „Virtualisierung bedeutet, dass auf einem physikalischen Rechner mehrere Betriebssystem parallel installiert und ausgeführt werden. Die Betriebssysteme laufen in sogenannten »virtuellen Maschinen«.“ (KOFLER & SPENNEBERG 2012, 11).
Durch die Kombination dieser Begriffserklärungen lässt sich folgern, dass Ressourcen in Form von Hard- und/oder Software zunächst von ihrem physischen System entkoppelt werden und in einer neugeschaffenen Umgebung mit anderen Ressourcen parallel betrieben werden. Diese neue Form der Bereitstellung geschieht durch die Integration virtueller Maschinen auf einem gemeinsamen Host/Server.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Problemstellung: Beschreibt die Herausforderungen für die IT-Administration an Bildungseinrichtungen aufgrund steigender Systemkomplexität und knapper Budgets.
2. Virtualisierung in der Informations- und Telekommunikationstechnologie: Klärt grundlegende Definitionen, die Funktionsweise virtueller Maschinen und Hypervisoren sowie die historische Entwicklung dieser Technologie.
3. Virtualisierungstechnologien: Bietet einen detaillierten Überblick über verschiedene Ansätze wie Server-, Desktop-, Anwendungs-, Speicher- und Netzwerkvirtualisierung.
4. Möglichkeiten durch Client- und Servervirtualisierung: Analysiert Vorteile hinsichtlich Kostenersparnis, Flexibilität, Mobilität, Sicherheit und Umweltaspekten.
5. Einschränkungen durch Client- und Servervirtualisierung: Diskutiert potenzielle Risiken wie Sicherheitsbedenken, Hard- und Softwarekompatibilität sowie Leistungsbeeinträchtigungen.
6. Mehrwert in Bildungseinrichtungen: Beleuchtet spezifische Vorteile für Bildungseinrichtungen, insbesondere im Hinblick auf One-to-one Computing und ortsunabhängiges mobiles Lernen.
7. Realisierbarkeit virtueller Desktopinfrastrukturen im Didaktischen Forschungs- und Transferzentrums der Universität Bamberg: Untersucht die praktische Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit eines Virtualisierungsprojektes an einer konkreten Bildungseinrichtung.
8. Fazit: Fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und bewertet die Anwendbarkeit virtualisierter IT-Systeme in Bildungseinrichtungen.
Schlüsselwörter
Virtualisierung, Bildungseinrichtungen, Servervirtualisierung, Desktopvirtualisierung, IT-Management, Cloud Computing, Kostenersparnis, TCO, Didaktisches Forschungs- und Transferzentrum, IT-Infrastruktur, Hypervisor, VDI, One-to-one Computing, Sicherheit, Administrationsaufwand
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert den Einsatz und die Rentabilität von Client- und Servervirtualisierung als Strategie zur IT-Optimierung an Schulen und Hochschulen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen umfassen die verschiedenen Virtualisierungstechnologien, deren ökonomische und technische Potenziale sowie die spezifischen Chancen und Risiken für den Bildungssektor.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist zu erforschen, ob Virtualisierung dazu beitragen kann, die IT-Betriebskosten und den Administrationsaufwand in Bildungseinrichtungen effektiv zu senken.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Der Autor stützt sich auf eine fundierte Literaturrecherche sowie auf eine praktische Kostenanalyse (Nutzwertanalyse und TCO-Rechnung) am Beispiel einer konkreten universitären Einrichtung.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine technologische Bestandsaufnahme, eine Analyse von Nutzenpotenzialen und Risiken sowie eine detaillierte Fallstudie zur Realisierbarkeit virtueller Desktops.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Virtualisierung, Bildungseinrichtungen, TCO, IT-Infrastruktur, VDI und Kostenmanagement definiert.
Welche spezifische Virtualisierungslösung wird im Fallbeispiel für das DFTZ favorisiert?
Auf Basis einer Nutzwertanalyse wurde "Citrix VDI-In-A-Box" als favorisierte Lösung für die Desktopvirtualisierung im Didaktischen Forschungs- und Transferzentrum ausgewählt.
Warum kommt der Autor im Fazit des Fallbeispiels zu einem kritischen Ergebnis?
Obwohl die Virtualisierung betriebliche Vorteile bietet, ist das Projekt aufgrund der relativ hohen einmaligen Migrationskosten im Verhältnis zur niedrigen Client-Anzahl und der daraus resultierenden langen Amortisationszeit als unrentabel einzuschätzen.
- Arbeit zitieren
- Martin Zithier (Autor:in), 2013, Client- und Servervirtualisierung in Bildungseinrichtungen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/281212
