Transkrypt

1 Poznań ul. Szamarzewskiego 82 tel fax Założenia techniczne programu e-szkoła edycja 2006 Pilotażowy program wdrożenia technologii informacyjnych i komunikacyjnych w gimnazjach i szkołach podstawowych Wielkopolski

2 1. Cele programu a rozwiązania techniczne Program e-szkoła zakłada wzmocnienie technologiczne szkoły i nauczycieli w obszarze informatyki. W poniższej tabeli przedstawiono cele techniczne programu i proponowane rozwiązania techniczne prowadzące do ich zrealizowania: lp Cel techniczny programu Rozwiązanie Odsyłacz Wyposażenie nauczycieli w komputery do pracy w szkole i domu Zapewnienie komunikacji komputerów mobilnych i innych urządzeń peryferyjnych z lokalnymi zasobami szkoły i Internetem Uruchomienie usług informatycznych dla nauczycieli obejmujących repozytorium materiałów dydaktycznych Umożliwienie prezentacji elektronicznych materiałów dydaktycznych na lekcji Stworzenie uporządkowanej infrastruktury teletechnicznej szkoły z bezpiecznym dostępem do zasobów lokalnych szkoły i Internetu Komputery przenośne typu notebook Lokalna sieć komputerowa oparta na technologii radiowej WiFi zgodnej ze standardem b/g Uruchomienie lokalnego dedykowanego serwera danych z oprogramowaniem systemowym i aplikacyjnym Projektor multimedialny Instalacja Głównego Punktu Dystrybucyjnego łączącego w jedną całość wszystkie zasoby informatyczne szkoły Notebook Sieć lokalna Serwer danych Projektor multimedialny Główny Punkt Dystrybucyjny 2. Notebook Komputery przenośne nazywane popularnie notebookami (od ang. notebook notatnik) gwałtownie zwiększają udział w rynku komputerów osobistych w ostatnich latach. Podstawową zaletą tych urządzeń jest mobilność. W projekcie założono, że w takie właśnie komputery będą wyposażani nauczyciele. Komputery te są w chwili obecnej standardowo wyposażane w interfejsy sieciowe pozwalające podłączać je do sieci lokalnych w standardzie fastethernet 100 Mb/s (działających z zastosowaniem okablowania strukturalnego kategorii 5+) oraz bezprzewodowe interfejsy radiowe WiFi pracujące w standardach b 11 Mb/s oraz g 54 Mb/s Specyfikacja techniczna oparta na testach benchmark precyzyjnie określa klasę urządzenia bez konieczności definiowania producenta i marki komputera: Lp. Nazwa podzespołu Opis 1. Procesor Procesor klasy x86 umożliwiający osiągnięcie, co najmniej takich wyników: 2. Pamięć RAM 512MB DDR2 533 MHz 3. Karta sieciowa 10/100Mb/s 210 performance rating i 190 minut battery life w Benchmarku MobileMark CPU score w Benchmarku PCMark05 v Karta sieciowa bezprzewodowa WiFi zgodna ze standardem b/g Program e-szkoła opis techniczny autor: Ryszard Stefanowski 2

3 Lp. Nazwa podzespołu Opis 5. Dysk twardy Co najmniej 40 GB 6. Karta graficzna Karta graficzna zintegrowana, do 128 MB współużytkowanej pamięci wideo 7. Karta dźwiękowa Karta dźwiękowa 16 bitowa stereofoniczna zintegrowana, zgodna z AC`97 8. Napęd optyczny Wewnętrzny typu combo DVD/CD-RW 9. Wyświetlacz LCD ColorActive 15 XGA (1024x768) lub 15,4 WXGA (1280x800) 10. Typ wskaźnika TouchPad 11. Bateria Zapewniająca minimum 190 minut pracy komputera bez podłączonego zasilacza 12. Porty wejścia/wyjścia VGA, Line Out, mikrofon, USB 2,0 x2, IEEE 1394, RJ-11, RJ-45, Bluetooth 13. Waga 2,8 kg 14. Wyposażenie dodatkowe Zasilacz, torba, mysz optyczna USB 3. Główny Punkt Dystrybucyjny Pojęcie Głównego Punktu Dystrybucyjnego (GPD) jest elementem topologii okablowania strukturalnego. GPD w klasycznym trzywarstwowy modelu okablowania strukturalnego stanowi główny węzeł budynkowy łączący Piętrowe Punkty Dystrybucyjne (PPD). PPD stanowią węzły dla okablowania poziomego docierającego do użytkowników sieci. W większości szkół, które zdecydują się na udział w programie e-szkoła istnieją już fragmenty infrastruktury teleinformatycznej. Najczęściej spotykane elementy to: Pracownie informatyczne wyposażone w lokalne punkty dystrybucyjne i okablowanie strukturalne w obrębie klasy szkolnej Komputery w bibliotece (biblioteki multimedialne) podłączone do punktu dystrybucyjnego w pracowni informatycznej Wydzielone stanowiska w administracji szkoły często połączone w mikrosieci lokalne Punkty dostępu do Internetu składające się z modemu ADSL (technologia używana w usłudze Neostrada TP S.A) oraz komputera PC pełniącego funkcje serwera, routera i firewall a GPD ma w projekcie e-szkoła pełnić funkcję węzła łączącego istniejące fragmenty infrastruktury. GPD wykonany zostanie w formie szafy dystrybucyjnej 19 o wysokości 24U, w której umieszczone zostaną urządzenia aktywne realizujące funkcję związane z bezpieczeństwem sieci, niezawodnością, programowaną kontrolą dostępu do zawartości, bezpiecznym dostępem do Internetu. GPD to inwestycja długoterminowa w związku z tym ważnym elementem jest możliwość rozwoju systemu w czasie. Z tych powodów zdecydowaliśmy się na zaproponowania konfiguracji, która na to pozwala. W poniższej tabeli zebrano cele techniczne GPD i proponowane rozwiązania techniczne prowadzące do ich zrealizowania: Program e-szkoła opis techniczny autor: Ryszard Stefanowski 3

4 lp Cel techniczny GPD Rozwiązanie 1. Podłączenie zasilania Panel elektryczny 19 wyposażony w zabezpieczenie przetężeniowe, zabezpieczenie przeciwprzepięciowe strefy C, zabezpieczenie przeciwporażeniowe 25mA, centralny wyłącznik, lampkę sygnalizacyjną 2. Ciągłość zasilania i eliminacja zakłóceń z sieci i do sieci elektrycznej UPS Moc wyjściowa 1425W / 1500 VA Napięcie wyjściowe 230V Wydajność przy pełnym obciążeniu 80% Zniekształcenia napięcia wyjściowego Mniej niż 5% przy pełnym obciążeniu Częstotliwość na wyjściu (synchronicznie z siecią) Hz przy częstotliwości nominalnej 50 Hz 3. Podłączenie sieci lokalnej Router z wejściem zgodnym z standardem posiadanej usługi dostępu. W przyszkoły do Internetu padku Neostrada z wbudowanym modemem ADSL 4. Zabezpieczenie sieci przed atakami z zewnątrz sieci Funkcja Firewall wbudowana sprzętowo do Routera Stworzenie wirtualnych pod- Przełącznik warstwy 3 z funkcją PoE (ang. Power over Ethernet) sieci w ramach szkolnej sieci 24 porty RJ-45 10/100, autonegocjacja dupleksu i prędkości, Obsługa VLAN lokalnej z możliwością podłączenia punktów dostępowych q (do 128 grup), konfiguracja z poziomu przeglądarki WWW (http / https), autodetekcja POE, przeglądarki WWW (http / https), telnet sieci radiowej zasilanych przez okablowanie strukturalne Podłączenie zakończeń istnie- jących podsieci szkolnych oraz 6. okablowania strukturalnego radiowych punktów dostępowych Panel krosowniczy 19 1U, 24 porty RJ 45 kategoria 5+ wg EIA/TIA 7. Wspólna obudowa z możliwością rozwoju Szafa dystrybucyjna 19 o wysokości 24U i wymiarach 600x800 mm Rysunek 1 Orientacyjny wstępny projekt szafy dystrybucyjnej GPD Autor rysunku: inż. Bogdan Bączkiewicz Program e-szkoła opis techniczny autor: Ryszard Stefanowski 4

5 4. Sieć lokalna W projekcie e-szkoła przewidziano budowę radiowej sieci lokalnej w oparciu o punkty dostępowe WiFi pracujące w standardach b/g. Sieć ta jest typową w tej chwili usługą uzupełniającą sieci przewodowe dedykowaną dla urządzeń mobilnych. Rysunek 2 Schemat Ideowy sieci radiowej WiFi Autor slajdu: Piotr Skirski - Cisco System Inc. Liczba zainstalowanych punktów dostępowych zależy od takich czynników jak: powierzchnia budynku, liczba kondygnacji, rodzaj materiału, z jakiego zbudowano budynek. Z tych względów nie można dokładnie określić ich liczby bez analizy projektu budynku i pomiarów na jego terenie. W projekcie e-szkoła musieliśmy, więc przyjąć pewne założenia wstępne dotyczące statystycznej kubatury budynku szkolnego i przyjęliśmy liczbę 8 punktów dostępowych jako startową w projekcie. Punkty dostępowe dołączane są do sieci w topologii gwiazdy za pomocą klasycznej skrętki UTP. W związku z zastosowaniem technologii PoE nie ma potrzeby instalowania żadnych dodatkowych gniazd zasilających ponieważ okablowanie sygnałowe pełni jednocześnie funkcję okablowania zasilającego. Program e-szkoła opis techniczny autor: Ryszard Stefanowski 5

6 5. Serwer danych 5.1. Serwer danych W projekcie przewidziano zainstalowanie jednego serwera dedykowanego do realizacji usług informatycznych programu e-szkoła na poziomie sieci lokalnej szkoły. W założeniu jest to serwer klasy entry-level montowany do szafy GPD. Parametry serwera z uwzględnieniem wydajności w testach benchmark są następujące: LP. Nazwa podzespołu Opis 1. Procesor Procesor klasy x86 umożliwiający w teście SPEC - CPU 2000 v 1.3 osiągnięcie następujących wyników: CINT 2000 Base wynik min.1500, CFP 2000 Base wynik min CINT 2000 Rate Base wynik min CFP 2000 Rat Base wynik min Porty we-wy Szeregowy - 1; USB - 4; Klawiatura - 1; Mysz - 1; Złącze sieciowe RJ-45-2; port zdalnego zarządzania 3. Wewnętrzne gniazda rozszerzeń PCI- 2, PCI-Express x8 i x4 4. Pamięć RAM 1GB DIMM DDR2 PC Dysk twardy SATA 80 GB, 1,5 Gb/s, 7200 obr./min 6. Nagrywarka DVD Nagrywarka DVD-RW 7. Napęd FDD 1,44MB 8. Obudowa Stelażowa 19 od 1U do 4U 9. Klawiatura WIN PS/2 lub USB 10. Mysz PS/2 lub USB, optyczna 11. Interfejs sieciowy Wbudowana gigabitowa, dwuportowa karta sieciowa 10/100/1000T 12. Zasilacz Zasilacz 450 W 5.2. Oprogramowanie systemowe serwera Odrębną kwestią jest oprogramowanie serwera. W kosztorysie przewidziano średni koszt oprogramowania systemowego w cenach edukacyjnych czołowych producentów oprogramowania. Decyzja o wyborze oprogramowania będzie przedmiotem szczegółowej analizy podczas warsztatów projektowych programu e-szkoła. Koszt oprogramowania może się zmniejszyć w przypadku zastosowania oprogramowania open source (Linux), aczkolwiek w takim przypadku również pojawiają się koszty związane z licencją na obsługę serwisową. Program e-szkoła opis techniczny autor: Ryszard Stefanowski 6

7 6. Urządzenia peryferyjne W projekcie e-szkoła przewidziano projektory multimedialne jako wyposażenie dodatkowe mobilnego nauczyciela. W tym obszarze istnieje pełna dowolność postępowania wynikająca ze strategii szkoły. Tu mogą pojawić się oczywiście inne urządzenia peryferyjne jak na przykład: Tablice interaktywne Drukarki Systemy do głosowania Skanery W przypadku urządzeń peryferyjnych należy zwrócić uwagę na ich możliwości pracy w sieci. Taka funkcjonalność pozwala na w zasadzie natychmiastowe udostępnienie takich urządzeń w sieci Projektor multimedialny W programie e-szkoła przyjęto następujące minimalne parametry projektora multimedialnego: LP. Nazwa podzespołu Opis 1. Technologia LCD lub DLP 2. Rozdzielczość ekranu 1024x Jasność obrazu 2000 ANSI Lumenów 4. Kontrast Minimum 400:1 5. Lampa 170 Wat 6. Czas pracy lampy 3000 godz. 7. Przekątna obrazu 300 cali 8. Odległość projekcji 0,9-11 Metr 9. Ilość kolorów 16,7 mln 10. Złącza Video, s-video, audio in Program e-szkoła opis techniczny autor: Ryszard Stefanowski 7

8 7. Przykładowy wykaz urządzeń Poniższa tabela zawiera przykładową specyfikację i liczbę urządzeń. Ma ona charakter orientacyjny. Decyzję o zakresie inwestycji zależą od wielu czynników w tym wielkości posiadanego budżetu: Specyfikacja Liczba Router, Switch 8 portów, Firewall, 1 AP g/b WAP2 8 Przełącznik 24 porty 10/100 PoE 1 Serwer danych 1U 19" 1 Monitor 15" LCD 1 Szafa krosownicza 19" 24U 1 Zasilanie elektryczne 1 UPS 1500 VA zasilanie awaryjne 1 Notebook dla nauczyciela 20 Projektor multimedialny 5 Oprogramowanie aplikacyjne 20 Oprogramowanie systemowe serwera 1 Instalacja i uruchomienie systemu 1 Program e-szkoła opis techniczny autor: Ryszard Stefanowski 8