Technische Konzeption

 

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Technische Konzeption

1.    Vorhandene Technik

1.1.    Computerkabinette
1.2.    Server
1.3.    Vorbereitungsräume / Lehrerzimmer

2.    Anzuschaffende Technik

2.1.    Gesamtkonzept
2.2.    Netzwerk
Verkabelungssystem
Netzwerkgeräte
Stromversorgung
Klimatisierung
2.3.    Server
2.4.    Einrichtung zur Wahrung des Kinder- und Jugendschutzes
2.5.    Computerkabinette
2.6.    Einzelarbeitsplätze
2.7.    Realisierungsstufe 1
2.8.    Realisierungsstufe 2
2.9.    Realisierungsstufe 3
2.10.  Realisierungsstufe 4
2.11.  Realisierungsstufe 5

3.    Installationsarbeiten

4.    Wartungsarbeiten

 

 

1.    Vorhandene Technik

1.1.    Computerkabinette

Raum 24 (entstanden durch Schenkung gebrauchter PC von Infineon) :
8 Schüler-PC, 1 Lehrer-PC:
Prozessor Pentium 100
Arbeitsspeicher 16 MB
NE2000-kompatible Netzwerkkarte 10Base2 (BNC)
Festplatte 540 MB IDE
3,5“-Diskettenlaufwerk
ATX-Desktop-Gehäuse
Grafikkarte mit max. 72 Hz Bildwiederholfrequenz bei SVGA (800 x 600)
17“- bis 21“-Monitor
Netzwerk:
10Base2 (BNC)
Peer-to-peer-Vernetzung
Betriebssystem:
Windows 95
 
Raum 26:
8 Schüler-PC:
Prozessor 468DX2/66
Arbeitsspeicher 32 MB FPM
NE2000-kompatible Netzwerkkarte 10Base2 (BNC)
Festplatten 340 MB SCSI und/oder 850 MB - 2,5 GB IDE
3,5“-Diskettenlaufwerk
AT-Desktop-Gehäuse
Grafikkarte mit max. 72 Hz Bildwiederholfrequenz bei SVGA (800 x 600)
17“-Monitor
1 Lehrer-PC:
Prozessor 468DX2/66
Arbeitsspeicher 32 MB FPM
NE2000-kompatible Netzwerkkarte 10Base2 (BNC)
Festplatten 340 MB SCSI und 2 GB DIE
3,5“-Diskettenlaufwerk
12fach CD-ROM-Laufwerk
AT-Desktop-Gehäuse
Grafikkarte mit max. 72 Hz Bildwiederholfrequenz bei SVGA (800 x 600)
20“-Monitor
Soundkarte, Lautsprecher
Perpherie:
4 Laserdrucker HP LaserJet 4L
1 Tintenstrahldrucker HP DeskJet 694C
1 Scanner HP ScanJet IIc 
Netzwerk:
10Base2 (BNC)
Peer-to-peer-Vernetzung
Betriebssystem:
Windows NT 4 Workstation / Windows 95
 
Raum 106:
8 Schüler-PC, 1 Lehrer-PC:
Prozessor AMD K6/266
Arbeitsspeicher 64 MB EDO
Netzwerkkarte LevelOne 10/100BaseTx (TP)
Festplatte 2 GB IDE
3,5“-Diskettenlaufwerk
32fach CD-ROM-Laufwerk
AT-Desktop-Gehäuse
Grafikkarte ATI RageII-Chipsatz, 100 Hz bei SVGA (800 x 600)
15“-Monitor Belinea 102010, MPR II, max. 54 kHz 
Perpherie:
Laserdrucker HP LaserJet 6P
Tintenstrahldrucker HP DeskJet 720C
Netzwerk:
10/100BaseTx (TP)
16-Port Dualspeed-Hub
Client-Server-Netzwerk (Anbindung an Server im Raum 108)
Betriebssystem:
Windows NT 4 Workstation
 
Raum 108:
9 Schüler-PC:
Prozessor AMD K6/233
Arbeitsspeicher 64 MB EDO
Netzwerkkarte CompuShack 10/100BaseTx (TP)
Festplatte 2 GB IDE
3,5“-Diskettenlaufwerk
32fach CD-ROM-Laufwerk
AT-Desktop-Gehäuse
Grafikkarte S3-Chipsatz, 100 Hz bei SVGA (800 x 600)
15“-Monitor Belinea 102010, MPR II, max. 54 kHz 
1 Lehrer-PC (gleichzeitig Klassenraumserver, PDC mit DHCP, WINS):
Prozessor Pentium II/300
Arbeitsspeicher 256 MB DIMM ECC
2 Netzwerkkarten Intel 100BaseTx (TP)
SCSI-Raid-Array mit 3 Festplatten á 4 GB SCSI
3,5“-Diskettenlaufwerk
32fach CD-ROM-Laufwerk
DAT-Streamer DDS3
ATX-Bigtower-Gehäuse
Grafikkarte S3-Chipsatz, 100 Hz bei SVGA (800 x 600)
17“-Monitor ProView, MPR II, max. 67 kHz 
USV APC SmartUPS 1400INet 
Perpherie:
Laserdrucker HP LaserJet 6P
Tintenstrahldrucker HP DeskJet 720C
Netzwerk:
10/100BaseTx (TP)
2 Hubs 100BaseTx mit je 8 Ports
Client-Server-Netzwerk
Betriebssystem:
Windows NT 4 Server/Workstation
 
Raum 109:
15 Schüler-PC:
Prozessor 486DX4/100
Arbeitsspeicher 32 MB
Netzwerkkarte CompuShack 10/100BaseTx (TP) 
Festplatte 2 GB IDE
3,5“-Diskettenlaufwerk
4fach CD-ROM-Laufwerk
AT-Desktop-Gehäuse
Grafikkarte AL-Chipsatz, max. 72 Hz bei VGA (640 x 480)
14“-Monitor, MPR II, max. 37 kHz
1 Lehrer-PC:
Prozessor Pentium 75
Arbeitsspeicher 48 MB
Netzwerkkarte CompuShack 10/100BaseTx (TP)  
Festplatte 2 GB IDE
3,5“-Diskettenlaufwerk
4fach CD-ROM-Laufwerk
AT-Minitower-Gehäuse
Grafikkarte AL-Chipsatz, max. 72 Hz bei VGA (640 x 480)
15“-Monitor, MPR II, max. 45 kHz
Perpherie:
Laserdrucker Fujitsu VM8
Netzwerk:
10/100BaseTx (TP)
24-Port Dualspeed-Switch
Client-Server-Netzwerk (Anbindung an Server im Raum 108)
Betriebssystem:
Windows NT 4 Workstation
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1.2.    Server

Proxy-Server (stationiert im Raum 110):
Prozessor Pentium 100
Arbeitsspeicher 48 MB
Netzwerkkarte CompuShack 10/100BaseTx (TP) 
2 Festplatten á 1 GB SCSI
3,5“-Diskettenlaufwerk
2fach CD-ROM-Laufwerk
AT-Bigtower-Gehäuse
Grafikkarte AL-Chipsatz, max. 72 Hz bei VGA (640 x 480)
ISDN-Karte Teles 16.3 ISA
14“-Monitor
USV APC SmartUPS 700Inet 
Windows NT 4 Server
 
Sicherungs-Server für Domäne (BDC mit Replikation zum PDC im Raum 108; stationiert im Raum 110):
Prozessor AMD K6/350
Arbeitsspeicher 64 MB
Netzwerkkarte CompuShack 10/100BaseTx (TP)
Festplatte 2 GB IDE
3,5“-Diskettenlaufwerk
32fach CD-ROM-Laufwerk
AT-Desktop-Gehäuse
Grafikkarte S3-Chipsatz, 100 Hz bei SVGA (800 x 600)
15“-Monitor Belinea 102010, MPR II, max. 54 kHz 
Windows NT 4 Server
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1.3.    Vorbereitungsräume / Lehrerzimmer

Raum 25:
1 Arbeitsplatz-PC:
Prozessor 468DX2/66
Arbeitsspeicher 32 MB FPM
NE2000-kompatible Netzwerkkarte 10Base2 (BNC)
Festplatte 340 MB SCSI
3,5“-Diskettenlaufwerk
AT-Desktop-Gehäuse
Grafikkarte mit max. 72 Hz Bildwiederholfrequenz bei SVGA (800 x 600)
17“-Monitor
Windows 95
Tintenstrahldrucker A3 s/w (Canon BJC 230)
 
Raum 105:
1 Arbeitsplatz-PC:
Prozessor AMD K6/233
Arbeitsspeicher 64 MB EDO
Netzwerkkarte CompuShack 10/100BaseTx (TP)
Festplatte 2 GB IDE
3,5“-Diskettenlaufwerk
32fach CD-ROM-Laufwerk
AT-Desktop-Gehäuse
Grafikkarte S3-Chipsatz, 100 Hz bei SVGA (800 x 600)
15“-Monitor Belinea 102010, MPR II, max. 54 kHz 
Windows NT 4 Workstation 
Scanner Umax Astra 1200 SCSI
 
Raum 107:
1 Arbeitsplatz-PC:
Prozessor AMD K6/233
Arbeitsspeicher 64 MB EDO
Netzwerkkarte CompuShack 10/100BaseTx (TP)
Festplatte 4 GB SCSI
3,5“-Diskettenlaufwerk
32fach CD-ROM-Laufwerk SCSI
4fach CD-R-Brenner SCSI
AT-Desktop-Gehäuse
Grafikkarte S3-Chipsatz, 100 Hz bei SVGA (800 x 600)
15“-Monitor Belinea 102010, MPR II, max. 54 kHz
Windows NT 4 Workstation
Scanner Umax Astra 1200 SCSI
 
Raum 110:
1 Arbeitsplatz -PC:
Prozessor Pentium 75
Arbeitsspeicher 16 MB
Netzwerkkarte CompuShack 10/100BaseTx (TP)  
Festplatte 1 GB IDE
3,5“-Diskettenlaufwerk
4fach CD-ROM-Laufwerk
AT-Minitower-Gehäuse
Grafikkarte AL-Chipsatz, max. 72 Hz bei VGA (640 x 480)
15“-Monitor, MPR II, max. 45 kHz
Tintenstrahldrucker HP DeskJet 660C

Außer den explizit aufgeführten existieren noch ca. 8 weitere Arbeitsplatz-PC älterer Bauart (386/486) mit unterschiedlicher Ausstattung, die allerdings für einen vernünftigen Einsatz nicht mehr zu verwenden sind. Sie dienen den Kollegen i.d.R. als „bessere Schreibmaschinen“, wobei nicht an jedem dieser PC ein Drucker und an keinem ein Netzwerkanschluss vorhanden ist.

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2.    Anzuschaffende Technik

2.1.    Gesamtkonzept

Die Planung des Gesamtkonzeptes erfolgte auf der Grundlage der in der Förderrichtlinie genannten Ausstattungskriterien unter besonderer Berücksichtigung der Erfordernisse eines großen Berufsschulzentrums mit verschiedenen Schularten, Fachrichtungen, Berufsgruppen und Spezialisierungen. Dabei stand der flexible Einsatz der anzuschaffenden Technik sowie deren Zukunftssicherheit und Erweiterbarkeit im Vordergrund.

Das Gesamtkonzept sieht eine stufenweise Realisierung mindestens über die nächsten fünf Jahre vor. Die Realisierungsstufen wurden bzw. werden einzeln geplant und müssen dem jeweiligen Stand der technischen Entwicklung angepasst werden.

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2.2.    Netzwerk

Bei der Planung des Schulnetzwerkes wurde eine einheitliche Struktur unter Beachtung der gängigen Normen und Richtlinien (z.B. DIN EN 50173, VDE) angestrebt. Daraus ergeben sich folgende Anforderungen:

Netzwerkzentrale mit Servern
Strukturierte, redundante und ausbaufähige Verkabelung
Anschluss jedes für den Unterricht relevanten Raumes im Schulgebäude an das Netzwerk über mindestens eine Doppelanschlussdose
Berücksichtigung des höheren Datendurchsatzes auf den Verteilerleitungen
Einsatz erweiterbarer und managebarer Netzwerkverteiler
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Verkabelungssystem

Bedingt durch die Größe des Schulgebäudes und die Gefahr von Potentialunterschieden muss die Anbindung der Verteilerräume mittels Lichtleiterkabel erfolgen. Dies erhöht zwar einerseits die Kosten, andererseits ist aber dadurch die Möglichkeit einer Anbindung auf Basis von Gigabit-Technik gegeben. Die Anbindung der Verteilerräume und Server muss grundsätzlich redundant (Reserveleitungen) und mit einer höheren Bandbreite (mind. 200 MBit Vollduplex) erfolgen. Es sind die in Europa gängigen Verkabelungsarten unter Berücksichtigung der Zukunftssicherheit zu verwenden (100BaseTx, Cat5e/6/7, RJ45-Steckverbindung; 1000BaseSx, Multimode 50/125 µm, ST- bzw. SC-Steckverbindung). Die Installation der passiven Netzwerkkomponenten (Kabel, Patchfelder, 19“-Schränke) erfolgt ab der zweiten Realisierungsstufe im Rahmen der Innensanierung des Schulgebäudes und ist deshalb nicht Bestandteil dieses Förderantrages.

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Netzwerkgeräte

Bei der Planung wurden für die aktiven Komponenten (Switchs) ausschließlich Geräte der Firma Hewlett Packard berücksichtigt, da diese Geräte teilweise im Rahmen der D21-Initiative zu besonders günstigen Preisen angeboten werden. Damit ergibt sich ein besonders günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis bei gleichzeitig voller Erweiterbarkeit. Entsprechend der Erfordernisse in den einzelnen Verteilerräumen werden managebare Switchs in modularer und/oder stapelbarer Bauweise eingesetzt. Die Netzwerkgeräte sind in abschließbaren 19“-Gehäusen unterzubringen.

Für die Netzwerkkarten werden serverseitig entsprechend ausgelegte Server-Adapter und clientseitig die Kombination von PC-Wächter- und Netzwerkkarte der Firma Dr. Kaiser eingesetzt.

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Stromversorgung

Für den Betrieb der Server und Netzwerkgeräte in der Zentrale muss die Stromversorgung auch bei Ausfall des Stromnetzes für mindestens 12 Minuten sichergestellt werden. Die USV ist auf die dem Endausbau entsprechende Leistung mit ca. 50% Reserve auszulegen.

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Klimatisierung

Resultierend aus den Erfahrungen des BSZ Technik Pirna und den Anforderungen der Gerätehersteller (insbesondere USV) ist eine Klimatisierung der Netzwerkzentrale zwingend erforderlich. Die nötige Kühlleistung ist im Hochsommer nur mit einem Split-Gerät zu erzielen, dessen Installation zusätzliche bauliche Maßnahmen bedingt. Die Installation der Klimaanlage erfolgt im Rahmen der Innensanierung des Schulgebäudes

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2.3.    Server

Die einzusetzenden Server müssen für den Dauerbetrieb ausgelegt werden und entsprechend den Anforderungen leistungsfähig genug sein. Die Server sind für den Einbau in 19“-Gehäuse auszulegen. Es sind folgende Server vorgesehen:

PDC (Primärer Domänencontroller, DHCP-, WINS-, DNS-Serverdienste)
BDC (Sicherungs-Domänencontroller, Replikation zum PDC)
Fileserver (Speicherung der Schüler- und Lehrer-Datendateien)
Webserver (Speicherung der internen Internetseiten der Schularten, Fachbereiche, Berufsgruppen, Fachkonferenzen, Lehrer und Schüler)
Firewall (Trennung des Schulnetzes vom Internet, Filterung der Internetinhalte)
Kommunikations-Server (Proxy-, Mail- und Newsserver zur Anbindung an das Internet)
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2.4.    Einrichtung zur Wahrung des Kinder- und Jugendschutzes

Hierzu wird die Software SquidGuard eingesetzt. Diese kann in den Firewall- bzw. Proxy-Server integriert werden und wird über das Internet aktualisiert. Die Filterung ist dadurch ständig aktuell, wobei hier nochmals darauf hingewiesen werden soll, dass ein 100%iger Schutz niemals gewährleistet werden kann. Eine technische Einrichtung (Software) kann nie in der Lage sein, moralische Wertungen vorzunehmen und diese umzusetzen.

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2.5.    Computerkabinette

Alle geplanten Computerkabinette müssen ihrem späteren Einsatz entsprechend ausgestattet werden. Dabei sind insbesondere die Lehrplananforderungen der einzelnen Bereiche maßgebend. Die detaillierte Planung ist Voraussetzung für den effektiven Unterrichtseinsatz und ist in Absprache mit den entsprechenden verantwortlichen Fachlehrern und Fachleitern vorzunehmen.

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2.6.    Einzelarbeitsplätze

Das Hauptaugenmerk bei den PC, die im Unterricht eingesetzt werden sollen, muss auf einer flexiblen Verwendbarkeit liegen. Dies gilt in erster Linie für Demonstrationsrechner – z.B. Standard-PC mit zweitem VGA-Ausgang für den Anschluss eines Datenprojektors bzw. Fernsehers auf einem PC/Medien-Wagen oder Notebook mit einer entsprechenden Ausstattung. Die PC-Wagen-Variante eignet sich nur für den Einsatz in einer Etage, da das BSZ nicht mit Aufzügen ausgestattet ist. Die Notebook-Variante ist hingegen schulweit einsetzbar und deshalb aus Sicht des flexiblen Einsatzes zu bevorzugen. Allerdings muss beachtet werden, dass die Erweiterung bzw. Aufrüstung eines Notebook nur sehr begrenzt möglich ist. Deshalb müssen beide Varianten parallel verfügbar und einsetzbar sein.

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2.7.    Realisierungsstufe 1

Neuausstattung der Computerkabinette in den Räumen 26 (S104) und 109 (112)
Aufbau der Netzwerkzentrale im Raum 110 (113)
Anschaffung eines mobilen PC zur Verwendung als Motortester
Installation aller benötigten Komponenten
Installation der Schuldomäne (Windows-2000-Client-Server-Netzwerk)
Einbindung der Computerkabinette in den Räumen 106 (109) und 108 (111) in die Schuldomäne
Anschluss der Schuldomäne an das Internet über bestehenden ISDN bzw. DSL-Anschluss und Proxy-Server
Einrichtung der Software zur Wahrung des Kinder- und Jugendschutzes auf dem Proxy-Server

Die Stufe 1 wurde im Jahr 2001 ... realisiert.

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2.8.    Realisierungsstufe 2

Neuausstattung der Computerkabinette in den Räumen 217 und 219
Neuausstattung der Lehrerzimmer in den Räumen 19 und 20
Ausstattung des übrigen „Turmbereiches“ entsprechend Raumnutzungsplan
Installation aller benötigten Komponenten

Die Kosten für die genannten Maßnahmen können der entsprechenden Anlage entnommen werden.

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2.9.    Realisierungsstufe 3

Neuausstattung der Computerkabinette in den Räumen S102 und S203
Ausstattung des übrigen Gebäudeteils „Flügel Silbermannstr.“ entsprechend Raumnutzungsplan
Installation aller benötigten Komponenten

Die Kosten für die genannten Maßnahmen können der entsprechenden Anlage entnommen werden.

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2.10.    Realisierungsstufe 4

Neuausstattung der Computerkabinette in den Räumen 109 und 111
Ausstattung des übrigen Hauptgebäudes entsprechend Raumnutzungsplan
Installation aller benötigten Komponenten

Die Kosten für die genannten Maßnahmen können der entsprechenden Anlage entnommen werden.

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2.11.    Realisierungsstufe 5

Ausstattung des Gebäudeteils „C-Flügel / Permoserstr.“ entsprechend Raumnutzungsplan
Anschaffung eines mobilen Notebook-Netzwerkes
Installation aller benötigten Komponenten

Die Kosten für die genannten Maßnahmen können der entsprechenden Anlage entnommen werden.

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3.    Installationsarbeiten

Die Installation der passiven Netzwerkkomponenten (Kabel, Patchfelder, 19“-Schränke) erfolgt ab der zweiten Realisierungsstufe im Rahmen der Innensanierung des Schulgebäudes und ist deshalb nicht Bestandteil dieses Förderantrages.

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4.    Wartungsarbeiten

Im Rahmen der gesetzlichen Gewährleistungsansprüche sind alle an den technischen Geräten anfallenden Wartungsarbeiten abgedeckt. Darüber hinaus muss das zuständige Schulverwaltungsamt für den Abschluss von Wartungsverträgen mit geeigneten Dienstleistern sorgen. Die Wartungsverträge sind dahingehend zu gestalten, dass die Kostenübernahme für auszutauschende Bauteile eindeutig geregelt wird.

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Jens Nitzsche © Januar 2002