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Bollenti Spiriti

Racale: la scuola media inferiore 1° polo adotta il software libero

10 Dic
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LTSP: laboratorio di informatica Scuola Media Racale
LTSP: laboratorio di informatica Scuola Media Racale salento open source

La Scuola Media Inferiore (1° polo) di Racale in provincia di Lecce, attraverso la nostra associazione "Salento Open Source" ha rimesso in funzione il laboratorio di informatica utilizzando software libero (distibuzione GNU/Linux Kubuntu), recuperando anche la funzionalità di alcuni vecchi computer attraverso il seguente progetto:


Installazione di una rete di calcolatori Client/Server con LTSP: Linux Terminal Server Project

realizzato presso l'Istituto Comprensivo 1° polo

Via F. Quarta, 73055 – RACALE (LE)

Realizzazione di un laboratorio di Informatica con software libero ed open source, utilizzando il Sistema Operativo GNU/Linux distribuzione Kubuntu 11.04 ed LTSP.

Il laboratorio GNU/Linux è comoposto da:

1 server con O.S. Kubuntu 11.04

12 thin client 

UBUNTU LTSP: Linux Terminal Server Project

Che cosa è un Thin Client?

Per l'utente, un thin client (client piccolo, leggero) è come un normale computer (desktop). Per

l'amministratore, un thin client non ha memoria di massa propria (hard disk), non ha un sistema operativo, è facile da mantenere e permette di dare all'utente la possibilità di utilizzare un ambiente moderno ed efficiente anche, e soprattutto, ri-utilizzando alcuni "vecchi pc".

Come funzionano i thin client?

I thin client sono computer (anche datati, che dovrebbero essere destinati al macero ma riutilizzabili con questa tecnica), anche senza hard disk e con pochissima memoria RAM, che utilizzano il sistema operativo e i programmi direttamente dal server mentre la comunicazione avviene sul computer dell'utente (schermo, tastiera e mouse).

In termini tecnici, il thin client ottiene il kernel dal server scaricandolo attraverso la rete lan.

Schema rete LAN clien/server Laboratorio di Informatica

LABltsp

Configurazione schede di rete Server:

Descrizione

eth0

eth1

ip address

172.16.200.1

172.16.200.204

netmask

255.255.255.0

255.255.255.0

gateway

172.16.200.254

172.16.200.254

DNS

-

172.16.182.30

La sequenza di Boot

Il boot (avvio) della macchina client può avvenire tramite scheda di rete, con un floppy d'avvio o con un CD­ROM d'avvio.

Uno di questi dispositivi, all'avvio, fa una richiesta DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) sulla rete locale. Il server DHCP (installato sul server Ubuntu) risponde e da l'informazione al Client su dove può reperire il kernel. Il kernel viene ottenuto dal client tramite la rete locale grazie al protocollo TFTP (Trivial File Transfer Protocol).

Quando il client ha ottenuto il kernel TFTP, il kernel viene eseguito e la macchina fa il boot con il

sistema operativo GNU/Linux Kubuntu 11.04. I file e i programmi ricevuti con il kernel di linux (initramfs) vengono montati come root file system (Sistema operativo dell'amministratore). Questo individua e carica i driver necessari per la scheda di rete, mouse, tastiera, etc..

Una volta che il driver della scheda di rete è caricato, una seconda richiesta/risposta DHCP comunica al client il suo Indirizzo IP, la sua subnet mask, gateway, DNS server, e il punto di montaggio del Sistema Operativo di Rete NFS (Network File System).

Il kernel di linux esegue l'initramfs di KUbuntu, il quale monta l'NFS di root dal server sul thin client in modalità di sola lettura. Il thin client ora ha un kernel linux caricato e un file system di root, come un classico sistema linux. Da questo momento, quando si parla di root file system sul client, si intende il root file system montato in modalità di sola lettura dal server. Il root file system montato dal thin client non è lo stesso root file system usato dal server, ma un file system preparato

appositamente per i thin clients, ed è condiviso da tutti i thin clients connessi al server (localizzato in /opt/ltsp/<arch> sul server). L'initramfs richiama il programma init, la configurazione del server grafico (Xserver) viene interpretata e caricata ed il programma di login LDM (Ltsp Login

Manager) viene avviato.

L'utente può eseguire il login e autenticarsi.

Installazione e configurazione di LTSP

Avendo scelto questa strada l'installazione di LTSP si riduce a pochissime semplici operazioni. Nel

caso non sia stato abilitato l'utente root si dovrà sottintendere l'uso di sudo su ogni riga di comando.

Il simbolo # indica il prompt della shell di root (l'amministratore):

# sudo apt-get install ltsp-server-standalone openssh-server


Si preferisce l'uso di apt-get invece di aptitude

(vedi il manuale su www.ltsp.org)

Il pacchetto ltsp-server-standalone installa anche un server dhcp: se la rete LAN fosse già dotata di un server dhcp si sceglierebbe l'installazione del pacchetto ltsp-server (senza lo standalone).

# ltsp-build-client

Configurazione client per il collegamento con il server LTSP.

Se il server usa un'architettura a 64bit mentre i client usano una architettura a 32bit il comando deve essere eseguito con la seguente opzione:

# sudo ltsp-build-client --arch i386

<>altrimenti:

# sudo ltsp-build-client

A questo punto si dovrebbe già riuscire a fare il boot dei client.

Probabilmente si vorrà modificare la configurazione di rete e quindi del server dhcp:

è necessario ricordare che il file di configurazione che verrà letto dal server dhcp non sarà quello

standard in /etc/dhcp3/dhcpd.conf ma invece quello in /etc/ltsp/dhcpd.conf. In questo file possono

essere stabiliti i parametri di configurazione delle schede di rete tra i quali il range degli indirizzi IP

da assegnare in modo dinamico a richiesta dei client che vengono avviati.

Preparazione del server:

Preparare un interfaccia di rete sul server KUbuntu configurata con un indirizzo statico a cui collegare i Thin clients, il server ha due schede di rete, una verso l'esterno (internet) e una verso l'interno (rete lan), e configurare la scheda di rete dove verranno collegati i Thin Clients (verso

l'interno) con un indirizzo IP fisso del tipo 172.16.200.21

Configurazione del server: Creare sul server l'ambiente per i Thin Client, (il kernel specifico che verrà utilizzato dai client) digitando in una finestra di terminale il seguente comando:

# sudo ltsp-build-client

(l'installazione prevede 15 ­20 minuti di download e installazione di centinaia di MB di pacchetti)

Nella directory /opt verrà creata la directory ltsp e successivamente i386. Dentro questa ultima viene installato tutto il nuovo sistema operativo che verrà utilizzato dai thin client.

Personalizzazione del file dhcpd.conf

Questo file si trova nella directory /etc/ltsp/ ed essenzialmente è simile a quello riportato di seguito

subnet 172.16.200.0 netmask 255.255.255.0 { indica la classe della rete lan

range 172.16.200.20 172.16.200.250; indica il range del server DHCP da 20 a 250

option domainname "kubuntu.lab"; il nome del server (dominio)

option domainnameservers 172.16.200.1; l'indirizzo IP del server

option broadcastaddress 172.16.200.255; l'indirizzo del servizio broadcast

option routers 172.16.200.254; l'indirizzo del router/modem ADSL

option subnetmask 255.255.255.0; la maschera della subnet

option rootpath "/opt/ltsp/i386"; l'indirizzo della directory root per i client

if substring( option vendoclassidentifier, 0, 9 ) = "PXEClient" {

|

filename "/ltsp/i386/pxelinux.0";

|

} else {

­ da non modificare

filename "/ltsp/i386/nbi.img";

|

}

Per modificare e personalizzare il file dhcpd.conf si deve aprire il file con un editor di testo con

poteri di amministratore (root) digitando su un terminale:

# sudo gedit /etc/ltsp/dhcpd.conf

Una volta apportate le modifichee salvato il file si devono aggiornare le chiavi del protocollo ssh digitando sul terminale

# sudo ltsp­update­sshkeys

Una volta aggiornate le chiavi aggiornare l'immagine con il comando

# sudo ltsp­update­image

(solo quando si apportano modifiche al file /opt/ltsp/i386/etc/lst.conf)

Infine si deve riaviare il server DCHP con il comando

# sudo /etc/init.d/dhcp3­server restar

Il server, a questo punto, è pronto a rispondere a tutti i thin client (specificati nel file dhpcd.conf) che faranno il login e per i quali sono stati creati gli utenti sul server.

Boot del thin client

Se il client è un pc con una scheda di rete capace di eseguire il boot direttamente dalla rete ci

troviamo in un ambiente PXE (Preboot eXecution Environment) ovvero in un ambiente capace di

eseguire un pre­Boot ovvero capace di inizializzare il computer indipendentemente dalla presenza

dell'hard disk o dai sistemi operativi installati.

In questo caso è sufficiente modificare la sequenza di boot del PC client e mettere come primo dispositivo “network”

Per i client che non hanno una scheda di rete capace di eseguire il boot dalla rete (Client Senza Pxe)

si può optare per il boot da floppy o da CD­ROM.

  1. Identificare l'interfaccia di rete scrivendo i comandi

    # lspci

    03:00.0 Ethernet controller: Realtek Semiconductor Co., Ltd. RTL8101E/RTL8102E PCI Express Fast Ethernet controller (rev 02)

    lspci -n -s 03:00.0

    03:00.0 0200: 10ec:8136 (rev 02)

    andare sul sito web: http://www.rom-o-matic.net/gpxe/gpxe-git/gpxe.git/contrib/rom-o-matic/

    a) scegliere: il tipo di formato output desiderato (floppy bootable image .dsk, .iso bootable image, ecc.)

    b) scegliere NIC Type: es. all drivers

    c) PCI VENDOR CODE: (nel nostro caso 10ec) PCI DEVICE CODE (nel nostro caso 8136)

    c) get image

Requisiti minimi per il server

Sistema operativo : Ubuntu con i pacchetti ltsp installati

RAM : Dipende dal numero di thin client connessi:

512 MB per il sistema + 50 MB per ogni client connesso

con 2 GB si possono gestire 30 client contemporaneamente

Processore : Pentium 4 o superiore

Disco fisso : Almeno 3 GiB per il sistema, più lo spazio dedicato a ogni client

Rete : Consigliate due schede Ethernet

DHCP : Un server DHCP che supporti PXE

Requisiti client

Sistema operativo : nessuno

RAM : Almeno 16 MiB

Processore : 486 o superiore

Disco fisso : Opzionale

Rete : Scheda di rete Ethernet

Altro : CD­ROM o lettore floppy

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Fonte Salento Open Source

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