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IT-Infrastruktur

Die IT am Otfried-Preußler-Gymnasium Pullach

Das Otfried-Preußler-Gymnasium Pullach verfügt über eine großzügige und reichhaltige IT-Infrastruktur, deren Instandhaltung, Weiterentwicklung und Professionalisierung mit fundiertem Fachwissen, großem Engagement und viel Liebe zum Detail verfolgt wird.

Failover-Cluster

Bereits seit vielen Jahren ist es dem Zweckverband des Gymnasiums ein wichtiges Anliegen, die Schule in diesem Bereich nach Kräften zu unterstützen. Ergänzend wirken die Beratungsmöglichkeiten, mit welchen uns das Medienzentrum München-Land (MZML) jederzeit zur Seite steht.

Im Zentrum steht dabei ein leistungsfähiger Microsoft Hyper-V-Failover-Cluster auf Basis von Microsoft Windows Server 2012 R2 mit zwei baugleichen Maschinen (Hardware: jeweils 2x Intel Xeon E5-2650v2, 16 Kerne, 2,60 GHz, 64 GB RAM), welcher auf ein gemeinsames Storage (Hardware: 1x Intel Xeon E5-2650v2, 16 Kerne, 2,60 GHz, 32 GB RAM) zurückgreift.

Die Kommunikation im Clusterbereich selbst erfolgt mit Hilfe einer dreieckigen Anordnung von 10 GBit/s-Verbindungen zwischen den beiden Clusterknoten und dem Storage. Hier sind also Übertragungsraten von bis zu 1,25 GByte/s Realität! Anschaulich: Der Inhalt einer kompletten BluRay-Disc ist innerhalb von 20 Sekunden „durch“.

Alle eigentlichen Server (7 im pädagogischen Netz, 5 im Verwaltungsnetz) sind vollständig virtualisiert. Diese derzeit insgesamt etwa 12 virtuellen Maschinen (VM’s) leben auf dem Hyper-V-Cluster und ziehen beim Ausfall eines Clusterknotens automatisch auf den jeweils anderen Knoten um (sog. Failover).

Auf diese Weise hat das OPG einen wichtigen Schritt in Richtung HA (high availability, Hochverfügbarkeit) vollzogen. Die Live- bzw. Schnellmigration eröffnet darüber hinaus die Möglichkeit, Wartungsfenster transparent und von den Benutzern unbemerkt einzuschieben.

Alle Gebäudeteile sind mit CAT6/CAT7-Kupferverkabelung bzw. Glasfaser (LWL) vernetzt, so dass flächendeckend ein Durchsatz von 1 GBit pro Sekunde (= 1000 MBit pro Sekunde bzw. 125 MByte pro Sekunde) zur Verfügung steht. 12 Core-Switches mit jeweils 24 bzw. 48 Gigabit-Ethernet-Ports sowie SFP-Modulen halten die Segmente zusammen. Ein „Upgrade“ auf 10 GBit-Ethernet (wie im Cluster selbst schon realisiert) ist auch hier jederzeit umsetzbar.

Weiter als 100m vom Serverraum entfernte Bereiche werden per LWL-Multimode-Faser angefahren, wobei am Ziel (Datenverteiler im Versorgungsgang bzw. im Anbau) wiederum per Kupfer weiterverteilt wird. Nach absehbaren negativen Erfahrungen im Kontext eines schweren Gewitters wurde die gesamte zentrale Netzwerkinfrastruktur beginnend im Jahr 2012 mit entsprechend leistungsstarken unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV’s) ausgestattet, um gegen Lastspitzen (Surges) sowie Ausfälle des Stromnetzes geschützt zu sein. Diese Arbeiten haben sich mittlerweile bei ähnlichen Ereignissen mehrfach bewährt.

Ebenfalls seit 2012 ist eine weitere separate (physikalische) Maschine im Einsatz: Der NAGIOS-Server ist einzig und allein für die Überwachung der einzelnen Netzkomponenten (Cluster, Server, Switches, WLAN Access-Points etc.) zuständig – und hat angesichts deren Anzahl auch mit dieser einen Aufgabe bereits Einiges zu tun. Zeigen sich Unregelmäßigkeiten im Betrieb oder fällt eine Komponente gar vollständig aus, so erfolgt automatisch die Benachrichtigung der verantwortlichen Personen per E-Mail und/oder SMS.

Die zum NAGIOS-Server baugleiche pfSense stellt die Außenanbindung (Internetzugang) für das gesamte Gymnasium zur Verfügung. Das OPG verfügt über einen breitbandigen Zugang mit 100 MBit pro Sekunde über Kabelmodem (anschaulich: Der Download einer gesamten CD mit 700 MB nimmt lediglich 56 Sekunden Zeit in Anspruch).

Mit Hilfe von port-based bzw. tagged VLANs erfolgt unter anderem die logische Aufteilung in das pädagogische sowie das Verwaltungsnetz.

Im pädagogischen Bereich stehen etwa 120 PC-Arbeitsplätze zur Verfügung, die Anwendungsmöglichkeiten weit über den Unterricht im Fach Informatik hinaus eröffnen. So verfügt das OPG unter anderem über

  • den Computerraum 042 (20 Schülerarbeitsplätze plus 1 Lehrerarbeitsplatz);
  • den Computerraum 219 (16 Schülerarbeitsplätze plus 1 Lehrerarbeitsplatz);
  • den Laptopwagen „HORST“ (31 Schülernotebooks plus 1 Lehrernotebook);
  • vier interaktive Whiteboards (Promethean ActiveBoard 500);
  • sechs Notebooks zur Ausleihe;
  • zwei Netbooks zur Ausleihe;
  • fünf portable Medienkoffer zur Ausleihe (jeweils mit integriertem Notebook, Beamer, Lautsprechersystem);
  • einen Arbeitsplatz für Schülerzeitung und SMV;
  • zehn Arbeitsplätze im Lehrerzimmer;
  • drei Arbeitsplätze für die Jugendsozialarbeit (JSA).

Hinzu kommen weitere ca. 20 PC-Arbeitsplätze im Bereich der Verwaltung (Sekretariat, Direktorat, Hausmeister, Stundenplan, IT-Administration etc.).

Im gesamten Schulgebäude steht WLAN nach dem Standard IEEE 802.11n (bis zu 300 MBit/s brutto) zur Verfügung. Der Nutzung von mobilen Geräten wie Notebooks, Tablets sowie Smartphones durch Lehrkräfte sind damit keine Grenzen gesetzt.

Im Rahmen des FWU-Vertrags, welchen die Schule über die Firma coTec geschlossen hat, besteht für das Personal des OPG die Möglichkeit, Microsoft Windows- sowie Office-Lizenzen zu recht günstigen Preisen zu erwerben.

Hinweis: Für Schülerinnen und Schüler steht diese Option derzeit aus Gründen der mangelnden Kostendeckung leider nicht zur Verfügung.

Die Ausstattung der Klassen- und Fachräume im Erweiterungsbau wurde mit jeweils einem „Präsenz-Notebook“ erweitert, welches die überall dort installierten Deckenbeamer optimal ergänzt und zugleich die Verfügbarkeit des sonstigen mobilen Bestands (Medienkoffer etc.) erhöht.

Zusätzlich ist derzeit ein Konzept zur Nutzung von Tablet-Computern im Klassensatz unter didaktischen, pädagogischen und technischen Gesichtspunkten in Erarbeitung.

Zuständig für alle Fragen zur IT-Infrastruktur sind Herr Fellermayr (Fl) und Herr Heimbeck (Hk).

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