Virtuální laboratoř počítačových sítí
Z VirtlabWiki
|
Úvodem
Smyslem projektu Virtlab je zpřístupnit laboratorní prvky pro praktickou výuku počítačových sítí vzdáleně prostřednictvím Internetu. Studenti si mohou pomocí WWW rozhraní rezervovat laboratorní prvky na určitý časový a následně k nim přistupovat pomocí běžného WWW prohlížeče s podporou Java appletů. Propojení laboratorních prvků se uskuteční automaticky podle výběru konkrétní úlohy ze souboru nabízených laboratorních úloh, nebo si student může zadat svou vlastní topologii.
Historie
Myšlenka virtuální laboratoře se vyvinula z potřeby poskytnout možnost řešení praktických laboratorních úloh studentům kombinovaného studia a také zpřístupnit jinak méně využité a často nákladné laboratorní síťové prvky pro samostatnou práci v časech mimo výuku.
Její vznik inicioval Petr Grygárek a postupně ji realizuje s pomocí diplomantů, zejména inženýrského studia, na katedře informatiky. Základní koncepce systému byla definována v roce 2005 v diplomové práci Pavla Němce, který implementoval i základní prototyp aplikace. O rok později prototyp rozšířil formou diplomové práce Roman Kubín, který implementoval bezpečnostní prvky, podporu práce studentů s tutorem a v návaznosti na "Automatizovaný systém správy síťových konfigurací" (ASSSK-1, a.k.a. Tatabazmek) vyvinutý v rámci diplomové práce Davida Seidla možnost definice vlastní topologie propojení síťových prvků podle přání studenta.
Koncepci automatizovaného systému pro spojování topologií poté Petr Grygárek zobecnil, aby bylo možné propojovat nejen sériové porty, ale i Ethernet porty včetně trunk spojů. Příslušné konfigurační skripty implementoval Jiří Dvořák. Později byla s pomocí Tomáše Kučery do systému implementovány pracovní stanice simulované s použitím instancí User Mode Linux a za podpory Jiřího Dvořáka také virtuální směrovače Cisco 7200 realizované s použitím projektu DynaMIPS/DynaGen.
Diplomant Ing. Davida Seidla Petr Sedlář momentálně pracuje na reimplementaci ASSSK-1 s použitím FPGA, což má zjednodušit opakovanou realizaci a řešení výrazně zlevnit. V současné době pracují diplomanti Jan Vavříček a Tomáš Hrabálek na distribuované verzi, která umožní vytvářet rozsáhlejší topologie z laboratorních prvků umístěných v několika lokalitách připojených k Internetu a optimálně mapovat fyzické laboratorní prvky na topologie úloh paralelně řešených různými studenty. Jiří Dvořák momentálně pracuje v rámci své DP na víceportové sériové kartě do PC a ovladačích pro Linux, které umožní přes Internet tunelovat nejen ethernetové, ale i sériové WAN linky laboratorních prvků.
Publikace
Konferenční příspěvky a prezentace
Grygárek, P., Seidl, D., Němec, P.: Zpřístupnění prvků laboratoře počítačových sítí pro praktickou výuku prostřednictvím Internetu, Sborník konference Technologie pro e-vzdělávání, ČVUT Praha 2005. ISBN 80-01-03274-4
Grygárek, P.: Zkušenosti z nasazení virtuální laboratoře počítačových sítí a další směry jejího rozvoje, Sborník semináře Technologie pro e-vzdělávání, FEL ČVUT Praha, katedra počítačů, 2006. ISBN 80-01-03512-3.
Grygárek, P., Seidl, D., Němec Pavel: Virtuální síťová laboratoř pro CNAP, Výroční konference Cisco Networking Academy Program, Brno 2005
Článek - Systém pro automatizovanou správu síťových topologií
Článek - Virtuální síťová laboratoř pro CNAP, Výroční konference Cisco Networking Academy Program)
TPEV 2005 ([[Media:Zpřístupnění prvků laboratoře počítačových sítí pro praktickou výuku prostřednictvím Internetu.pdf|Zpřístupnění prvků
, včetně celkového popisu koncepce systému na konferenci Sborník konference Technologie pro e-vzdělávání 2005).
Diplomové práce
Diplomové práce Pavla Němce a Davida Seidla byly oceněny v soutěži Studentské odborné činnosti (STOČ) na VŠB-TU Ostrava
Granty
Vývojový tým
- Petr Grygárek
- (petr<tecka>grygarek<zavinac>vsb<tecka>cz)
Ideový návrh, koordinace vývoje, integrace řešení, správa serveru v rámci pilotního projektu nasazení - Pavel Němec
- (pavell<tecka>nemec<zavinac>centrum<tecka>cz)
Původní návrh a implementace softwarového řešení (DP) - David Seidl
- (david<tecka>seidl<zavinac>vsb<tecka>cz)
Hávrh a implementace hardwarové konstrukce pro spojování sériových portů a portů 10BaseT laboratorních síťových prvků (DP) - Filip Staněk
- Instalace a správa operačního systému serveru Virtlabu
- Roman Kubín
- (roman<zavinac>kubin<tecka>ws)
Implementace bezpečnostních prvků systému, implementace role tutora, celkové vylepšení systému (DP) - Jan Vavříček
- (vavricek<zavinac>volny<tecka>cz)
Implementace paralelního spouštění úloh s dynamickým mapováním fyzických síťových prvků na prvky úloh (DP) - Tomáš Hrabálek
- (THrabalek<zavinac>seznam<tecka>cz)
Implementace distribuovaného řešení a realizace virtuálních topologií přes Internet (DP) - Jiří Dvořák
- (dvo139<zavinac>vsb<tecka>cz)
Implementace systému řízení Virtuálního spojovacího pole - Adam Janošek
- (jan644<zavinac>vsb<tecka>cz)
Testování a podpora vývoje - Tomáš Kučera
- (tom<tecka>kuc<zavinac>gmail<tecka>com)
User-mode linux, nezávislé virtuální instance Linuxu - Jiří Štěrba
- (jiri<tecka>sterba<zavinac>gmail<tecka>com)
Testování a podpora vývoje. - Petr Menzel
- (petrmenzel<zavinac>seznam<tecka>cz)
Testování a podpora vývoje. - Petr Sedlář
- Reimplementace ASSSK1 s použitím FPGA
