* コストパフォーマンスと運用・保守性を重視した,情報教育環境の構築

長野工業高等専門学校紀要第

3 3

( 1 9 9 9 ) 1 43

コストパフォーマンスと運用・保守性を重視した,情報教育環境の構築

堀内泰輔 横山靖樹

Construction of Environment of Information Processing Education Considering Low Cost and Easy Maintenance

Taisuke HORIUCHI Yasuki YOKOYAMA

キーワー ド:情報処理教育,インターネッ ト

,Wi n d o ws

T ,Li n u x

1.

長野高専情報教育センター (以下 ｢センター｣) では,平成 6年 3月以来稼働 してきた情報処理教育 システムに代わ り,平成 11年 3月に新 しいシステ ムが導入された.

従来のシステムは

,6

,3 4 0 1

R OM

この背景にはインターネッ トの出現 と普及も大き く関連 している.情報処理教育の内容 自体 も,それ までのプログラミング教育からインターネ ットリテ ラシーを包含 したパソコンリテラシーに主眼が置か れるようになったのも,ここ数年のできごとである.

本論文ではまず,新システムの機種選定 ･導入の 経過を報告する.次にシステム構築の概要を述べた あと,管理面 ･授業などでの運用面について本シス テムの評価を行 う.

2.

2‑ 1

上述の状況下における新システムの仕様策定作業 は非常な困難を伴った.

5

,5

*

** 技術室 第二技術班 技官 原稿受付

1 9 9 9

2 9

のニーズ,産業界からのニーズをある程度予測 して, できるだけベス トなシステムを構築する責務が我々 に与えられているといえる.

2‑2

9

11

｢情報処理基礎｣のカ リキュラム検討のためのワー キンググループでは,新 システムにおいて, 1年生 が必要 とするハー ドウェア ･ソフ トウェアの検討 も 同時に行った.

この結果,以下の基本方針 (要旨のみ)を仕様策 定委員会に提出した.

(D ハー ドウェアについては,最新のものが望ま し いが,教育の効果を考えたときに,十分な速度で 動作するならば,コス トパフォーマンスの良いも のを選択する.

② 情報処理教育の内容 とハー ドウェア ･ソフ トウ ェアの整合性を取る.

③

1

④ 各学科からの希望事項をできるだけ反映する.

6)教育の効率化のための手段 (書画カメラや液晶 プロジェクターなど)についての考慮を行 う.

⑥ 新 しい教育環境 (マルチメディアスタジオな ど)の構築を行 う.

2‑3

144

調整の結果,最終仕様 を決定 した.

以下には,システム構成の概要のみを掲載する.

(9 ファイルサーバ

セ ンター を利用するユーザのファイルの格納 用 として高性能パ ソコンを

1

② インターネ ッ ト関連サーバ

メールや

WW

③ クライアン トパ ソコン

1

1

④ プ リンタ

パ ソコン

( 0 S

Wi ndo ws

CU NI X

2

6)ネ ッ トワークシステム

以上の各資源 を相互に接続 し,高速にデータ転 送が行えるネ ッ トワークシステム一式.

⑥ マルチメデ ィア作成偏 集システム

マルチ メデ ィアの素材 (画像,動画,音声 な ど)を高速かつ効率的に編集できる機器を一式.

⑦ 教官側資料等提示システム

教官側の資料や教官機パ ソコンの表示内容 を.

大型スク リーンやテ レビ画面に提示できるシステ ムを一式.

2‑4

官報公示,技術審査,入札を経て, 9月25日に 開札が行われた.その結果,富士通のシステムに決 定 し,直ちにシステム導入のためのメーカとの打ち 合わせ を開始 した.

導入 され ることになった,ハー ドウェアおよびソ フ トウェアについて,表

1‑ 2

以上により,本 システムの特徴 としては,次のよ うなものが挙げられる.

① 学生用パ ソコンでは

Wi nd o ws N

PCUNI X ( Li nux)

② メイ ンの

O

Wi ndo ws NT

Wi ndo ws 95

③ インターネ ッ トを安全に利用できるような各種 ソ フ ト (有害ペー ジのフィルタ リングソフ トなど) を導入 したこと.

㊨5

ソフ トを多用 していること.

⑤ サーバーのハー ドウェアは,いわゆるサーバー専 用機 を採用せず,学生機 と同種の

PC

, PC

また,もしサーバに異常事態が発生 した ときは, クライアン ト機 (学生機やその予備機)を流用で

表1 導入ハー ドウェア一覧

名 称 諸 元 個数

サーバ

1 FMV6350D CPU: Pe nt i l

l mH( 2 350

Hz ) 1 ( PCUNⅠ

: 2 56MB

ル

,NFS) HDD: 1 2GB CRY: 1 7 i nc h

UPS: GP5SUP1 01

サーバ

2 FMV6350D CPU: Pe nt i umⅠ

2 Ⅰ ( 35 0MHz ) 1

: 2 56 MB

/

Pr o xy) HDD: 1 0GB CRY: 1 7 i n

UPS: GP5SUP1 01

サーバ

3 FMV635 CPU: Pe nt 0D i umⅠ

2 Ⅰ ( 350 MHz ) 1 ( NT

l NT

: 2 56MB

アイル) 内蔵

HDD: 6. 4GB

A lD: L ibm6064 UW 20GB CRT: 1 7 i nc

UPS: GP5SUPl O2

･パソコン

F CPU: MV635 Pe nt 0D i umI

2 Ⅰ ( 3 50MHz ) 56

: 64 MB

HDD: 6. 4GB CRY: 1 7 i nc

パソコン

FW 63 CPU: Pe 50D nt i umⅠ

2 Ⅰ ( 35 0MHz ) 1

: 1 28MB

HDD: 6. 4GB CRY: 1 7 i n

プリンタ

XL551 0

カラー

PM‑ 5000C 1

プリンタ ネットワークプリンタサー パ付

HUB L

B‑ TXS‑ 8( 1 00Mb ps ) 8

NECCEREBNX CPU: Pe nt i umⅠ Ⅰ ( 3 33MHz ) 2

PC

: 1 28 MB ( DOSⅣ) HDD: 1 6. 8GB

CRT: 21 i nc

マルチメディア用

Po CPU: we r MacG3MT300 Po we r PC 1 PC G3( 300 MHz )

( Mac )

: 384 MB HDD: 8GB CRY: 21 i nc h

外付け

CD

コス トパ フォーマンスと運用 ･保守性を重視 した,情報教育環境の構築

表 2 導入ソフトウェア一覧 種別 ソフトウエアの名称 クライ

MS‑ MS‑ Wi O

ndo

, C++Bt ws NTWo J ー i l ks de t r a 3 t

i o n

Vi s ualBas i c

Ul t r aC

, Wat e o ml FORTRAN, Pai nt Sho pno, ALMa

No r t o nA n t i Vi r u

チャレンジザタッチタイプ, 秀丸,

Ne t s mpeCo mmuni c at o r

L

inux.

MS‑ _{Dr iv} Wi _el ndo _mag ws _eho NTSe

r V e r

Quo t a Adv is o rEnt e r pr i

MS‑ Pr ox ySe r v e r , Cybe r Pa

r

Tr e nd

Se r v e rhot ec t L

inu

きるメリッ トがある.これにより,保守性も高ま ることとなる.

⑥ マルチメディア作成/編集 システムを導入 したこ と.これは,マルチメデ ィアの素材 (画像,動画, 音声など)の高度な作成 ･加工ができるシステム である.

3.

3‑ 1

本システム中,サーバの構築は特に以下の

3

①

o

宇内I机 州 (FDDJ) ぎ

2 0

1 4 5

② センターでは学内関係のネッ トワークとセンター 内の教育用ネ ッ トワークの両方を運営 しているが, この両者を切 り分けて,それぞれを独立 して運用 可能にする.

③ サー ビスの分散を行い,負荷分散 ･保守性の向上 を目指す.

①については,サーバの運用性 ･安定性を考慮 し て

,NT

Proxy

,UNI X

OS

OS

U NI ‡

Free BS D

PC UNI X

Li nu

NI S

バ OS

Li n

Proxy

NT

uNI X

3‑2

学生機 には

Wi ndo ws NT

Li nu

(1)Wi

ndo wsN

ファイルシステムとしては,セキュ リティ面や, ファイルの所有権 ･実行権の設定が可能 とい う点か ら

,NTFS

パソコンサーバ

図1 システム構成図

1 4 6

nd o ws

G U I

Wi nd o ws N

FSファイルシステムの採用に

NTF

ることとした.

運用当初は,NTFSのファイルの所有権の設定はデ ィフォル トのままで,全ての利用者がフル コン トロ ール可能であった.Wi

nd o ws NT

Wi nd o ws

nd o ws N

ュリティに関する見直 しをする必要があった.

現在は,起動時間の短縮 (セルフメンテナンスの 使用を停止 した場合,一台あた り約

1

次に,授業時における授業とは関係の無いウェブ ページ閲覧ができないよう,各学生機のht

t p

トコルに関 しては必ず

P r o xy

r o xy

Wi nd o ws

P ro xy

nd o ws

Proxy

NI X

P r oxy

c r o n

(2)L inux

サブ osであるLi

n

S

S

なお,現在のOSのバージョン(

Vi neLi n ux1

3‑3

50

但 し,各マシンにクローンを作成後,I

P

‑.‑

I

図2 インストールの流れ

コス ト くフォーマソスと運用 ･保守性を重視 した,情報教育環境の構築

4.

ここでは,現在までに構築したシステムについて, センターでの管理面と授業での運用面の,両面につ いて考察 ･評価する.

4‑ 1

前述のように

,50

これ ら作業の うち,後半の個別調整はかなりの手 間を要することが現在の最大の問題点である.この 原因としては,セルフメンテナンスシステムと学生 機モニタシステム (

Li ve Hel p)

前半のステップにおいても,約

50

このようなことか ら,ファイルサーバ‑の

R A I D

(2)学生機内ファイルのセキュリティ

旧システムの

O

Wi n d o ws 9 5

どが大きな問題であった.

新システムでは,この対策のためNTの導入と, セルフメンテシステムという,学生機内ファイルの 自動復元を可能にするソフ トの導入とを行った.

しか し,このセルフメンテの運用に当たっては, インス トール時に予想外の手間がかかることは前述 の通 りである.加えて,起動時間が4倍になってし ま うこともある.

このようなことから,この

10

1 4 7

(3)ヘッドセッ トの製品不良と管理

最近のパソコンはすべてマルチメディアに対応 し てお り,本システムでは音声入力と出力の両機能を 持つ‑ ツドセッ トを採用 した. しか し,紛失や盗難 の危険を考え,管理面ではこれを授業利用時に貸 し 出す (個人利用においては,私有物を持ち込ませ る)方式を採っている.

ところが,実際にこれを使 ううちに,録音 レベル が過′J､であることが判明し,現在はメーカに対応策

を依頼 している.

このように,初期不良的な事態も予想 されるため, 導入時にはすべてのチェックを行 うことが肝要であ ろう.

(4)プリンタ用紙の消費枚数について

プリンタ利用で問題になっているのは,その消費 枚数の多量さである.前のシステムに比較 しても, 印刷枚数は急増している.

この原因で考えられるq)は,学生がホームページ を安易に印刷する態度である.さらに,プ リンタ性 能の向上による高速プ リン トが可能である点もこれ に拍車をかけている.環境保護やペーパー レス社会 が叫ばれている時代においては,印刷枚数を節約す る工夫をさせるのも教育の一環であろう.

システム管理上は,ログに記録 された印刷情報を もとに,学生個人別の集計を行 うシステムを,現在 構築中である.

(5)西暦2000年問題

西暦2000年を間近に控えた現在,導入 した各 コンポーネン トについてのチェックは欠かせない作 業である.導入時にはメーカに対 し,このチェック を要求 したが,導入後に異常が起こることが判明 し たケースもあるので,ぎりぎりのところまで,チェ ックを継続 したい.但 し,パ ッチを当てることによ る副作用も問題となっている.

(6)ウイルス対策

本システムにはウイルスのチェックと除去を行 う ツールが導入されている.しかし,アップデー トを するなど,定期的な管理が欠かせぬ作業のため,こ れ らをスケジュール機構に組み込んで,半自動式に アップデー トが行えるように配慮 している.

しかし,ネ ットワークの リソースの問題か ら,一 斉のアップデー トは無理で, 1台ごとに手動で行 う 必要がある.これ を管理者が行 うのではなく,ウイ ルスを実行する可能性の高い ソフ トを使用 している 授業で学生に依頼する方法も検討中である.

1 4 8

(7)有害ページ対策

本センターでは,これまで

W e b

を組み込んでいる.

しかし,これも日頃のアップデー トが欠かせない のは,前項と同一である.但し, 日々の有害ページ の増殖には追いつかない現状もある.

(8)サーバの運用について

ここでは,サーバー運用に関 して問題点を述べる.

(D サーバ群の切替について

従来のシステムから新システムへ 一斉に全ての サービスを切 り替えると,問題が発生 した場合の問 題点の切 り分けが困難になると考え,旧システムと 新システムのサーバを

3

I P

も変更の旨を掲示 ･メールで連絡を行った.

切替え作業はほぼ問題なく行えたが,利用者の連 絡に関 しては,連絡を読んでいない利用者が多く, 連絡の徹底ができなかったため,利用者がメール等 利用できないことに気づいてから質問 してくること が多く非常に困惑 した.

(診 サーバ運用時の問題

L i n

1

電源切断時に以下の問題が発生 した.

( a )

L i n

ワークを利用することができず,当初はパ ソコン本 体の電源プラグを抜 くことで対処 していた.しかし,

O S

￠)

Wh ke u p LA

W a k e u p U

O N

L i n u

W a k e u p l A

O

2)

BI OS

再起動時に

B I O

これにより.時計や

W a k e u p L

時計の初期化については､パソコン内部の時計が

1 9 8 0 /1 /10 0: 0 0

う現象を生 じた.これについては

,N T P

これ らの問題発生原因は,

L i n u x

U N I X

とでは組み合わせに問題があったこと,などが挙げ られる.

4‑2

システム全体としてみると,授業での運用状況は 良好である.ただ し,ハー ド的な トラブルも頻繁で はないにしろ起こっている.仕様策定時には,この ような場合を想定 して,数台の代替機の設置を規定 したため,これが功を奏 した結果になっている.

( 2)L

L

40

1‑2

この原因としては

,O

(3)電子メールソフ トについて

従来のシステムでは,学生機側にG

UI

,t e l n e t

m a c s

しか し,新システムでは

A

‑

G

( 4)O S

従来の

W i n d o w s 9 5

O

W i n d o w s N

,N

2

40

1

コス トパ フォーマンス と運用 ･保守性 を重視 した,情報教育環境 の構築

頻繁なファイル保存を勧めているが,この点は非常 に残念な点である.

(5)起動時間の長大化

新システムに対する学生の不満で一番多いのは, 起動時間が長いことである.これは,セルフメンテ システムを運用するために,通常は

1

学生にはこれ らの理由を説明して使わせているが, 授業の合間の短時間に起動 してメールを確認する, などのちょっとした利用ができない実情である.

これを短縮化するには,セルフメンテシステムの 運用を休止する以外に方法がない.このため,前述 のように,休止の結果 として生ずる,各学生機環境 の故意の設定変更をできないようにするためのパー ミッションの設定を行 う,仮運用を開始 した.

(6)フリーソフ トの利用

本システムには,ローコス ト化のため,エディタ や圧縮 ･解凍ソフ トなど,数多くのオンラインソフ トを採用 した.授業でもこれ らを多用 しているが, ハングアップも‑切なく,極めて良好な状況である.

これにより,オンラインソフ トの優秀性が確認でき た.

(7)プリンタ利用

仕様策定の段階では,プ リンタの台数を何台にす るかが議論に上った.その結果,従来通 りの

4

しか し,前述のように,印刷枚数が異常に増大 し ているため,従来行っていたような,学生各自が用 紙を供給する方式 も,この状況が続 くならば採用せ ざるを得ないであろう.この場合には,不適切は用 紙供給による紙つまりなど,また別の管理上の問題

を誘発することになる.

(8)学生捷モニター用ソフ ト

本システムには,学生機モニター用 ソフ トとして,

Li v e H e l p

ト利用できるものである.

この機能は,本校の

A V

1 4 9

許容できる範囲であり,非常に効果的 と評価できよ う.

ただ し,学生機 を起動する際,クライアン トの

L i v e H e l p

さらには,

L i v e H e l p

( 9)

本システムでは,高輝度の液晶プロジェクタと任 意の教材を映写できる書画カメラを擁 しているが, これ らは非常に教育効果を上げている.簡単な切 り 替えにより,教官機画面や VHSビデオの映像を上映 できるのもメリッ トである.

4‑3

ここでは,新システムを使っている授業の実例 と して

, 1

この授業のカリキュラムは,ワーキンググループ の成果を活かして,今年度より,表3のように改訂 を行った.

このように,前半はパ ソコンやインターネ ットの リテラシー教育に重点を置き,後半はホームページ 作成や

C

従来もほぼ同じカリキュラムで行ってきたが,節 システムの導入により,すべてのパ ソコン操作面で 効率的な運用が可能にな り,全般的に説明の時間が 短縮でき,その分を演習に振 り向けることが可能に なったのは大きなメリッ トといえよう.

但 し,現在の中学校での情報処理教育は学校間格 差が激 しい実情があるため,個人のスキルにはかな りの散らばりが生 じている状況である.数年後に控 えた中学校での指導要領の改訂までは,初心者に的 を合わせ,高レベル学生には別の課題を与える, と いった工夫がもうしばらくは必要と思われる.

4‑4

サ

ブo

Li n

,Wi n d o w s N

O S

の普及をPRしていきたい.

① 起動時間,終了時間 とも短時間ですむ.

1 50

表

3

堀内泰輔 ･横山靖樹

順 タイ トル 時 内容の概略 香 (使用ソフ ト名) 間

1

4

2

6

の基本操作 ドの操作

( Wi ndo ws N

_{( Ne t s ca pe} 4

Co mmuni e at o r )

4

2

5

6

(メモ帳

,Wo r d9 8 )

6

6

( NT

7

4

L‑ MAR)

8

6

( Ex o e 1 97 )

9 www

1 0 ･HTM L

(メモ帳.秀丸) ･デジタルカメラ入･画像編集など力と貼 り付け

1 0 C

1 2

･f o r

入門 ･if文

(

Ul t r aCPf o )

② 統合化デスク トップ環境の一つである

K D E

,Wi ndo ws

Li n

③ すべてがフ リー ソフ トで構成 されてい るため, コス トパ フォーマ ンスが優れている.

④ ほ とん どの ソフ トがオープン ソース化 されてい るので,バ グが発 生 した象 合, ソースプ ログラム上 での解析が可能で,世界中のボランテ ィアに対 して の協力 を求めることもできる.

この よ うな状況 か ら, この夏休みに開催 された本 校 の公開講座 で も

r Li nu x

民 を募 って

Li n ux

̀ 99.7. 27‑28)

Li nu

していただいた.

5.

本 システムは稼働か らまだ 日が浅いため,まだま だ改良すべ き点が多い. これ らを以下に示す.

① 再イ ンス トール作業の簡易化

本 システムに新 しい ソフ トを組み込んだ り,既存 ソフ トの環境 を変更す る場合には,学生機全体の再 イ ンス トールが必要になる. この所要時間が多大で あることを前述 したが,イ ンス トーラーの改良や, DHCPサーバの導入な どによ り,セ ンター担 当者の負 担が軽減できるよ うな方策を考 えていきたい.

② 各種ユーテ ィ リテ ィソフ トの開発

本 システムでは起動時にアンケー トを取 り,利用 状況の把握 に努めてい るが, この集計 システムの構 築 を早急に行 う必要がある.また,プ リンタ用紙の 使用枚数の集計システムについて も同様である.

③ マルチメデ ィアシステムの向上

マルチメデ ィア室に導入 された各種の高度な機材 を効果的に有効活用できるよ うなシステム化 を今後 行いたい.

6. あとがき

本論文では,新 しく導入 された情報処理教育用の システムの導入,構築,評価 について言及 してきた.

稼働後まだ

6

本 システムの基本姿勢は,手作 りの良 さを活か し た,よ り使いやすい,教育効果の上がるシステムを 目指す ことにある.メーカーお仕着せのシステムで 運用す ることは簡単であるが,高専 とい う特殊な教 育環境 においては,独 自のシステムを兄い出す努力 は,いつの時代に も欠かせない.

管理 を効率的に行 えるシステムを構築することは, 最初が大変である･ しば らくは積極的に苦労を.Lて, 新 しい情報システム時代に合致 したシステム構築 を

目指 して行 きたい.

参 考 文 献

1)山上 明ほか : ｢実践!!

Wi ndo ws NT4. 0

｣

( 1 997. 8)

2 )

U N I X

( 1 99 8.7)