Цифровая трансформация вуза: учебные классы стали виртуальными

Наши университеты не отстают от зарубежных коллег, и один из ярких примеров – РАНХиГС в Петербурге. Президентская академия с 2016 года, одной из первых, взяла курс на цифровизацию вуза: организовала доступ к учебным и рабочим материалам с любого устройства, построила сеть Wi-Fi с надежным покрытием из 300 точек доступа, а теперь виртуализировала рабочие места студентов.

Проблема

В петербургском кампусе РАНХиГС ежегодно обучаются свыше 10000 человек. Более десяти корпусов вуза находятся в разных частях города. Создать расписание для учебных групп, привязываясь к конкретным компьютерным классам в конкретном корпусе, непростая задача. Особенно с приближением зачетной недели, когда студенты сдают практические задания.  

В итоге диспетчер по расписанию пытается объять необъятное, студенты едут с одного конца города на другой, чтобы выполнять задания строго на одних и тех же устройствах, а вслед за ними и технические специалисты, чтобы поддерживать исправную работу этих устройств. 

Решением проблемы стала технология VDI – виртуальная рабочая среда. Благодаря VDI удалось устранить зависимость учебных групп от конкретных учебных классов, упростить процесс администрирования и поддержки, а главное, сделать процесс обучения современным и удобным. 

Рассказываем, что изменилось, вместе со специалистами системного интегратора КОМПЛИТ, которые воплощали задумку в реальность.

«Железо»

Инновационное и смелое для российских вузов решение по цифровой трансформации учебного процесса реализовали на основе серверов HPE DL360 Gen10 с двумя 16-ядерными процессорами Intel каждый и производительной системой хранения данных HPE 3PAR 8200. Такой выбор серверов помог обеспечить оптимальную плотность виртуальных рабочих мест на кластере виртуализации и организовать необходимый резерв для комфортной работы студентов. СХД HPE 3PAR 8200 в среднесрочной перспективе позволит провести горизонтальное масштабирование и увеличить число виртуальных рабочих мест за счет добавления аппаратных серверов без изменения архитектуры. 

Умное ПО

Платформа виртуализации и программное обеспечение для доступа к виртуальным рабочим местам – это решения одного производителя, компании Citrix. «Выбор продуктов единого производителя, – объясняет Дмитрий Миронов, руководитель группы систем доступа КОМПЛИТ, – значительно упрощает поддержку решения. Нет необходимости открывать запросы на техническую поддержку у разных вендоров и ждать ответа от каждого в отдельности. Мы уже работали с продуктом Citrix Virtual Apps and Desktops. Он дает безопасный доступ к виртуальным рабочим местам, в том числе по открытым каналам связи через интернет. В лицензию также входит гипервизор Citrix, на основе которого и был построен сам кластер виртуализации вычислительных ресурсов».

Все управляющие компоненты системы, отвечающие за подключение студентов и преподавателей, дублированы и имеют привязку к разным узлам кластера виртуализации гипервизора. При выходе из строя одного из аппаратных серверов можно автоматически перезапустить критичные виртуальные машины. Это минимизирует последствия аварийной ситуации и не потребует существенного вмешательства администраторов. 

Благодаря компоненту Citrix Workload Balancing в конце учебного дня и на выходных, когда нет потребности в больших вычислительных мощностях, неиспользуемые аппаратные серверы автоматически выключаются для экономии энергии и сохранения природных ресурсов.

Устройства для работы студентов

Теперь у учащихся есть уникальная возможность выполнять задания дистанционно, применяя собственные мобильные устройства. 

«Такой подход, – рассказывает Дмитрий Астахов, начальник управления информационных систем и автоматизации, – повышает комфорт и вовлеченность учащихся в учебный процесс. Гораздо удобнее использовать для выполнения учебных задач привычное устройство, которое еще и всегда под рукой. Комфортнее всего подключаться к VDI с использованием планшетных компьютеров, так как большая диагональ дисплея устройства лучше подходит для отображения рабочего стола ОС VDI и взаимодействия с ним и прикладным ПО. Для подключения нужно только установить клиент Citrix Workspace из публичного магазина приложений. Подключение к VDI зашифровано с использованием электронного сертификата по технологии TLS 1.2, а также защищено от перехвата данных специальным алгоритмом подтверждения подлинности подключения. Такой уровень защиты позволяет учащимся подключаться к своему цифровому учебному месту по открытым каналам связи, максимально просто и при этом безопасно из любого места, где есть интернет!».

Что касается учебных классов, там в качестве конечных устройств используются новые тонкие клиенты HPt530 с централизованной системой управления HP Device Management. С ее помощью можно не только централизованно обновлять программное обеспечение тонких клиентов, но и управлять электропитанием по расписанию.

«До этого вуз использовал устройства на базе процессоров Intel Atom, – говорит Дмитрий Миронов. – Их мощности перестало хватать для комфортной работы и выполнения практических задач, но поскольку сами моноблоки показали себя вполне надежными, мы решили использовать их в качестве конечных устройств. С помощью небольшой модификации операционных систем, через так называемый режим киоска, мы сделали интерфейс доступа к рабочему месту учащегося аналогичным интерфейсу на тонких клиентах. В результате старые моноблоки органично интегрированы в новую систему, а их производительности вполне хватает для доступа к виртуальному рабочему месту. Ведь все тяжелые вычислительные операции происходят на стороне центра обработки данных, на моноблоках только отображается экран рабочего стола удаленной виртуальной рабочей станции. Так нам удалось сохранить большую часть имевшихся у заказчика устройств».

Специалисты КОМПЛИТ вместе с техническими специалистами РАНХиГС в Петербурге также настроили единые образы виртуальных рабочих мест для различных групп учащихся. Это значит, что всем рабочим местам по сети предоставляется единый образ операционной системы с уже готовыми настройками прикладного ПО. Доступ осуществляется в режиме «только для чтения», что исключает умышленное или неумышленное повреждение рабочего места. Такой подход также экономит место в общей системе хранения данных, так как нет необходимости иметь множество больших виртуальных дисков с операционными системами и программами для каждой виртуальной машины отдельно. Переход на новое программное обеспечение или даже на новую операционную систему происходит централизованно за счет обновления общего единого образа диска.

Для доступа к рабочему месту учащиеся используют учетные данные, выдаваемые при зачислении в вуз. Они же служат для доступа к другим информационным ресурсам и сетям РАНХиГС, объединяя новую систему с информационно-учебным пространством всей Президентской академии в Петербурге.

Персонализацию виртуальных рабочих мест обеспечивают технологии Citrix Profile Management и MicrosoftFolder Redirection, которые управляют профилями учащихся, сохраняя их на общем сетевом ресурсе. Данные находятся на стороне центра обработки данных и доступны только конкретным пользователям. «Списать» практическое задание, скопировав данные на съемный носитель, уже не получится.

Итоги внедрения

Проект нужно было завершить к началу учебного года, поэтому весь процесс проходил в очень сжатые сроки. Налаженное взаимодействие специалистов КОМПЛИТ и РАНХиГС в Петербурге еще на этапе подготовки помогло решить большинство проблем. 

«В результате виртуализации рабочей среды, – рассказывает Дмитрий Миронов, – мы получили систему, способную обслуживать любое количество учащихся одновременно и независимо от учебного класса. Само внедрение коснулось шести учебных классов, в ближайшее время планируется подключение еще двух. Процесс администрирования стал централизованным, больше времени теперь уделяется развитию, а не поддержке существующей системы. Благодаря подсистеме безопасного удаленного доступа появилась возможность дистанционного обучения и доступа студентов к нужным инструментам даже вне учебного класса, в том числе со смартфонов или планшетов». 

О других проектах по цифровизации петербургского кампуса РАНХиГС читайте здесь.