Diskless GNU/Linux

Stichworte zu einem LUGBZ-Worksop aus dem Jahr 2003

Q: How do you reduce costs AND save the planet?
A: Convert those old PCs into X terminals with LTSP

Definition

Motivation

• Man kann sich die Festplatte und evtl. auch die Diskettenlaufwerke und CD-ROMs einsparen. Das spart beim Ankauf des Gerätes und im Betrieb wird durch die fehlende Festplatte weniger Energie verbraucht. Interessant ist diese Tatsache meist erst dann, wenn die Terminals in einer Umgebung mit mehreren oder gar vielen Arbeitsplätzen eingesetzt werden.
• Unangenehm singende Festplatten gibt es so nicht mehr. Bei Terminals ist die Rechenleistung auch nicht so wichtig und so kann ein Terminal leistungsarm und somit ohne störende Ventilatoren gebaut werden. In Umgebungen mit vielen Arbeitsplätzen kann die Ergonomie der Umgebung wesentlich gesteigert werden.
• Werden viele Arbeitsplätze betrieben, dann ist die Installation und Wartung derselben ein großer Aufwand. Mit Terminals wird nur der Server gepflegt, die Terminals sind softwaretechnisch wartungsfrei!
• GNU/Linux hat den Ruf, dass es auch auf alter Hardware läuft. Diese Aussage stimmt nur bedingt, denn moderne Anwendersoftware und große Windowmanager brauchen auch unter GNU/Linux viel Rechenpower und noch mehr Speicher. Terminals lassen sich auch mit grafischer Oberfläche auf älterer Hardware betreiben. Wer z.B. heute Rechner mit 486-Prozessor von 1992 hat, kann diese nur mehr schlecht mit moderner GNU/Linuxsoftware betreiben. Mit 16 oder besser 32 MB Arbeitsspeicher läuft ein solcher Rechner aber immer noch als X-Terminal. Clienthardware lässt sich somit bis zu 10 Jahre einsetzen! Nur der Server sollte etwas besser mit Rechenleistung und v.a. mit Arbeitsspeicher gesegnet sein. Mit einem modernen Pentium 4 Server mit schnellem Plattensystem und mit 2 GB RAM können heute auch 100 X-Terminals vernünftig betrieben werden. Problematisch sind nur multimediale Anwendungen, die in einem betrieblichen Umfeld aber kaum laufen. Sollen X-Terminals zum Internetsurfen benutzt werden, muss etwas mehr Rechenleistung eingeplant werden. Officeanwendungen, Softwareentwicklung und viele andere Anwendungen sind weniger anspruchsvoll.
• Durch den Einsatz von Terminals sind alle Daten und alle Konfigurationen serverseitig gespeichert. So kann ein Benutzer unabhängig vom spezifischen Arbeitsplatz im Netz auf seine Daten zugreifen und bekommt auch auf jedem Arbeitsplatz seinen Desktop mit seinen individuellen Konfigurationen zur Verfügung gestellt.
• Durch die Tatsache, dass es nur das Dateisystem des Servers gibt, kann das Backup des Systems zentral und unproblematisch durchgeführt werden.
• Anonyme Arbeitsplätze z.B. in Bibliotheken lassen sich mit Diskless GNU/Linux einfach und wartungsfrei realisieren. Kaum ein Anwender kann den Terminals etwas anhaben. Und wenn das Terminal neu hochgefahren wird, ist es im Zustand wie immer.

Voraussetzungen

Dienste
F¨r den Disklessbetrieb ist die Installation mehrerer Dienste auf dem Server notwendig

• dhcp: Die Terminals erhalten über dhcp die IP-Adresse, die Netmask, den Hostname, den Domainname, den Gateway, den Kernelnamen, den root-Pfad, Kernelparameter und bei Bedarf noch mehr. In alten GNU/Linuxumgebungen oder in Umgebungen mit getrennten dhcp- und Bootserver übernimmt bootp die Übermittlung des Kernelnamens an das Terminal.
• tftp: Über dieses Protokoll erhält der Client den Kernel vom Server
• xdm: xdm ermöglicht die Remote Anmeldung vom Terminal auf dem Server
• nfs: Mit nfs können Verzeichnisse für andere Rechner im Netz freigegeben werden. Das root-Dateisystem des Terminals liegt auf nfs.
• portmap: Er wird von nfs benötigt

Personal
Nachdem es für Diskless GNU/Linux keine Standarddistribution gibt und die Installation und Einrichtung nicht automatisch abläuft, ist es notwendig, dass sich jemand vor Ort mit dem Thema beschäftigt und die Verantwortung über die Anlage übernimmt. Man kann nicht davon ausgehen, dass man Support zu Diskless GNU/Linux auf dem regionalen Markt kaufen kann.

Probleme

• Es gibt kaum Unterstützung durch die großen Distributionen, sondern Projekte und HOWTOs. Eine Ausnahme bildet Mandrake, die seit kurzem entsprechende Software enthält.
• Sicherheitsprobleme mit NFS: NFS macht keine serverseitige Authentifizierung. Wer auf einem anderen Rechner im Netz root ist, kann als root auf alle exportierten Verzeichnisse zugreifen.
• Die Stabilität ist in einem Diskless GNU/Linux System nicht so hoch wie sonst von GNU/Linux gewohnt. Das betrifft nicht den Server, sondern v.a. die Software, die häufig nicht für einen solchen Betrieb entwickelt oder gar getestet wurde. Das kann auch dazu führen, dass bestimmte Anwendungen nicht oder nur schwer in einer Disklessumgebung einsetzbar sind.
• Konfigurationsprobleme:
  • Voreingestellte Firewalls können NFS blocken
  • Voreingestellte Regeln des TCP-Wrappers können Dienste blocken (tftp)
  • Dateinamen sind anders als in der Konfiguration --> z.B. ein neuerer Kernel oder /etc/dhcpd.conf
  • LTSP stellt den Runlevel um und dann sucht man in den falschen Verzeichnissen nach den zu startenden Diensten
  • --> Absatz zur Fehlersuche in der Dokumentation von LTSP

Installation

Postinstallation

• Einrichtung von /etc/dhcpd.conf
• Einrichtung von /opt/ltsp/i386/etc/lts.conf --> de. oder it. Tastatur, ...
• Einrichtung von /etc/hosts oder des Nameservers mit den Daten der Clients
• quota zur Einschränkung der Benutzung des Plattenspeichers durch die Benutzer:
  http://tldp.org/HOWTO/Quota.html
• PAM-limits zur Einschränkung mehrerer Ressourcen durch die Benutzer (RAM, Anzahl der gleichzeitig laufenden Prozesse, maximal zu verbrauchende CPU-Zeit durch einen Benutzerprozess, ...):
  http://www.kernel.org/pub/linux/libs/pam/Linux-PAM-html/sag-pam_limits.html
  http://www.linux-hamburg.de/limits.html
• Lokale Soundkarte benutzen
• Drucker und mehr für verschiedene Räume einrichten --> $DISPLAY

Folien

Links

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