Die Software von der Hardware lösen

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus unterschiedlichen Disziplinen benötigen für ihre Forschung und Lehre eine spezialisierte, genau auf ihr Gebiet zugeschnittene Softwareumgebung. Wie können universitäre Rechenzentren diesem Anspruch gerecht werden und gleichzeitig ihre Ressourcen ökonomisch einsetzen? Das Rechenzentrum der Universität Freiburg hat einen Weg gefunden: Virtualisierung – was vereinfacht bedeutet, die Software von der Hardware zu lösen. Das Team hat den Ansatz beim „Forum Kommunikationstechnologien“ des Deutschen Forschungsnetzes vorgestellt und dafür einen Sonderpreis des IT-Dienstleisters Dimension Data erhalten.

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In der Lehre gibt es den Ansatz schon seit einigen Jahren: im Kooperationsprojekt  „bwLehrpool“ der Universität Freiburg und der Hochschule Offenburg. Die Idee ist, dass auf den Rechnern in Computerpools nur noch ein reduziertes Betriebssystem läuft. „Darauf können die Dozentinnen und Dozenten selbst eine so genannte Virtuelle Maschine aufsetzen: mit einem Betriebssystem wie Windows, Linux oder Ubuntu sowie den Programmen, die sie jeweils benötigen“, erklärt Dr. Dirk von Suchodoletz, Leiter der Abteilung E-Science im Rechenzentrum der Universität Freiburg. Die Virtuellen Maschinen werden über den bwLehrpool-Server bereitgestellt und von den Lehrenden am eigenen Computer individuell eingerichtet. Da es möglich ist, sie in einem speziellen Prüfungsmodus zu starten, eignen sie sich zugleich als Umgebung für E-Klausuren.

Sonderpreis für Freiburger IT-Spezialisten: Konrad Meier, Dirk von Suchodoletz und Clemens Blank (mit Urkunden, von links) nehmen die Auszeichnung von Andreas Balda und Matthias Körbitzer (von rechts), Firma Dimension Data, entgegen – zur Freude von Gerhard Schneider, Direktor des Rechenzentrums der Universität Freiburg (hinten links). Foto: Patrick Seeger

Landesweit einmaliger Service

Ein weiteres Landesprojekt – „bwCloud SCOPE“, beteiligt sind die Universitäten Freiburg, Mannheim, Ulm, Stuttgart, das Karlsruher Institut für Technologie sowie das Landeshochschulnetz Baden‐Württemberg – überträgt diesen Ansatz auf Forschungsumgebungen. Wissenschaftler können sich damit von der eigenen Hardware lösen, indem sie mittels Virtueller Maschinen leistungsstarke, über bwCloud SCOPE bereitgestellte Rechner vom eigenen Computer aus nutzen. Zudem können sie ihren Arbeitsprozess vollständig dokumentieren und damit reproduzierbar machen, erklärt Bernd Wiebelt aus der Abteilung E-Science: „Die Wissenschaftler sichern nicht nur ihre Daten, sondern auch die komplette Softwareumgebung, mit denen sie diese Daten bearbeitet haben.“ Darüber hinaus gibt es für langfristige Projekte, die besonders hohe Rechenleistungen benötigen, in Freiburg einen landesweit bislang einmaligen Service: Der Supercomputer NEMO aus der Landesstrategie „bwHPC“ ist ebenfalls mit Virtuellen Maschinen nutzbar.

Die Fachwelt ist überzeugt

„Unser langfristiges Ziel ist, dass die Wissenschaftler nur noch eine Virtuelle Forschungsumgebung individuell einrichten, die sie auf allen drei Plattformen nutzen können: bwLehrpool, bwCloud SCOPE und bwHPC“, sagt Wiebelt. Gemeinsam mit seinen Kolleginnen und Kollegen will er nun möglichst viele Wissenschaftler von den Vorteilen der Virtualisierung überzeugen – dass das Team die Fachwelt überzeugt, ist mit der Auszeichnung auf dem „Forum Kommunikationstechnologien“ schon deutlich geworden.

Nicolas Scherger

Veröffentlichung

Meier, K./Grüning, B./Blank, C./Janczyk, M./Suchodoletz, D. von (2017): Virtualisierte wissenschaftliche Forschungsumgebungen und die zukünftige Rolle der Rechenzentren.