Ver­schie­de­ne Spei­cher­or­te

Hin­ter­grund für den Leh­rer: 04_­run­_hin­ter­grun­d_­cloud.odt

Be­glei­ten­de Prä­sen­ta­ti­on: 02_­run­_da­tei­spei­che­rung.odp

Als Auf­hän­ger wird hier die Frage ver­wen­det, wie man große Da­ten­men­gen an an­de­re Per­so­nen wei­ter­ge­ben kann. Die Schü­ler wer­den vor die Frage ge­stellt, wie sie eine 1 GB große Vi­deo­da­tei, die sie z.B. auf dem Handy oder einem USB-Stick dabei haben, an einen Freund schi­cken wol­len. Dabei wird zwi­schen drei Si­tua­tio­nen un­ter­schie­den: Der Freund be­fin­det sich ge­ra­de auch im Com­pu­ter­raum; der Freund ist auch Schü­ler der Schu­le, kann aber nicht di­rekt ge­trof­fen wer­den; der Freund be­fin­det sich im Aus­land. Um im letz­te­ren Fall Lö­sun­gen der Art „per Post oder Ku­rier schi­cken“ aus­zu­schlie­ßen, wird die Zu­satz­be­din­gung ge­stellt, dass die Datei bis zum Abend beim Emp­fän­ger sein soll.

Bei klei­nen Da­tei­en (< 20 MB) ist es meist mög­lich, E-Mail oder Mes­sen­ger-Diens­te als Me­di­um zu ver­wen­den. Bei grö­ße­ren Da­tei­an­hän­gen blo­ckiert der An­bie­ter (von Sen­der oder Emp­fän­ger) al­ler­dings den Ver­sand. Die Datei im vor­ge­stell­ten Sze­na­rio ist al­ler­dings bei wei­tem zu groß, also sind an­de­re Wege not­wen­dig, die je­weils ver­schie­de­ne Vor- und Nach­tei­le haben.

Wenn der Emp­fän­ger sich im glei­chen Raum be­fin­det, kann die Datei „di­rekt“ ko­piert wer­den. Ent­we­der ver­wen­det man einen Com­pu­ter, um die Datei von USB-Stick zu USB-Stick zu ko­pie­ren oder man ver­schickt sie per Blue­tooth-Ver­bin­dung über das Handy. Vor­tei­le sind die hohe Ge­schwin­dig­keit (USB je nach Ver­si­on zwi­schen 20 und 100 MB/s, Blue­tooth in der neu­es­ten Ver­si­on bis zu 12 MB/s) und dass kein Drit­ter Zu­griff auf die Daten hat.

Um eine Datei an einen Mit­schü­ler zu schi­cken, den man nicht di­rekt tref­fen kann, kann man sie auf ein Tausch-Lauf­werk im Schul­netz ko­pie­ren und dem Freund den Da­tei­p­fad (z.B. per Mail oder Mes­sen­ger) mit­tei­len. Dort kann die­ser sie dann spä­ter auf sein Gerät ko­pie­ren. Die­ses Vor­ge­hen ist immer noch sehr schnell (Schul­netz zwi­schen 10 und 100 MB/s je nach Aus­stat­tung). Der Nach­teil ist, dass unter Um­stän­den jeder Schü­ler und Leh­rer der Schu­le die Datei eben­falls ab­ru­fen kann.

Wenn bei­des nicht mög­lich ist, kommt ein Cloud­spei­cher zum Ein­satz. Hier muss ver­mut­lich erst allen Schü­lern er­klärt wer­den, was ein Cloud­spei­cher über­haupt ist. Es bie­tet sich an, bei einem ver­brei­te­ten An­bie­ter zu de­mons­trie­ren, wie eine Datei hoch- und her­un­ter­ge­la­den sowie ge­teilt wird. Die Lö­sung für das Sze­na­rio ist also, die Datei beim Cloud­spei­cher der Wahl hoch­zu­la­den und die Datei mit dem Freund zu tei­len. Der Vor­teil des Cloud­spei­chers ist die welt­wei­te Er­reich­bar­keit. Nach­tei­le sind die (zu­sätz­li­che) Ab­hän­gig­keit von einem funk­tio­nie­ren­den In­ter­net­zu­gang, die nied­ri­ge Ge­schwin­dig­keit (der Fla­schen­hals¹ ist hier der In­ter­net­zu­gang z.B. über DSL) und der mög­li­che Zu­griff auf die Daten durch Drit­te (Ha­cker oder An­bie­ter des Cloud­diens­tes).

Es soll­te dann be­spro­chen wer­den, wo sich die Da­tei­en ei­gent­lich phy­sisch be­fin­den. Den Schü­lern muss klar­ge­stellt wer­den, dass Da­tei­en sich grund­sätz­lich auf Da­ten­trä­gern wie z.B. Fest­plat­ten be­fin­den. Die Frage ist nur, wo sich je­weils die Fest­plat­te be­fin­det. Bei einer lo­ka­len Spei­che­rung be­fin­den sich die Da­tei­en auf der Fest­plat­te, die di­rekt im Com­pu­ter am Ar­beits­platz ein­ge­baut ist – es bie­tet sich an, eine als An­schau­ungs­ob­jekt mit­zu­brin­gen. Eine Spei­che­rung im Netz­werk be­deu­tet, dass die Da­tei­en auf der Fest­plat­te im Schul­ser­ver lie­gen. Hier bie­tet es sich – so­fern mög­lich und prak­ti­ka­bel – an, den Schul­ser­ver mit der Klas­se an­zu­schau­en. Die Schü­ler sind oft er­staunt, dass der Ser­ver re­la­tiv un­spek­ta­ku­lär aus­sieht. Wich­tig ist aber, zu zei­gen, dass auch der Ser­ver kein abs­trak­tes Ge­bil­de, son­dern ein kon­kre­ter Com­pu­ter in einem Zim­mer ist.

Hin­weis zur Prä­sen­ta­ti­on: Auf Folie 3 wird die Struk­tur des Schul­net­zes mit Win­dows-Cli­ents skiz­ziert. Hier gibt es für die Cli­ents je­weils eine lo­ka­le Fest­plat­te (C:). Dazu kommt das Lauf­werk H:, das den „Ei­ge­nen Da­tei­en“ („Home“) ent­spricht, auf die nur der Nut­zer selbst Zu­griff hat, sowie ein Lauf­werk T: („Tausch“), auf das unter Um­stän­den alle Nut­zer des Schul­net­zes Zu­griff haben. Es gibt Netz­wer­k­in­stal­la­tio­nen, bei denen es ein sol­ches Lauf­werk nicht gibt, statt­des­sen gibt es z.B. Klas­sen-Tausch­ord­ner und Pro­jekt-Tausch­ord­ner. Die Lehr­kraft muss die Prä­sen­ta­ti­on den ört­li­chen Ge­ge­ben­hei­ten an­pas­sen.

Die Spei­che­rung in einer Cloud ist da etwas kom­pli­zier­ter. Die rie­si­gen Da­ten­men­gen, die ein Clou­dan­bie­ter ver­wal­tet, kön­nen nicht auf einem ein­zel­nen Com­pu­ter ge­spei­chert wer­den. Statt­des­sen be­treibt er eine oder meh­re­re Ser­ver­far­men, also Ge­bäu­de, in denen hun­der­te oder tau­sen­de Ser­ver be­trie­ben wer­den. Wo genau die Daten dann tat­säch­lich lie­gen, ist für den End­be­nut­zer nicht nach­voll­zieh­bar. Diese „Un­fass­bar­keit“ ist der Hin­ter­grund des Be­griffs „Cloud“. Es reicht, wenn die Schü­ler er­kannt haben, dass ihre Daten ir­gend­wo auf einem Ser­ver lie­gen, der unter Kon­trol­le des Clou­dan­bie­ters liegt. Wer sonst noch Zu­griff auf die Daten hat, ist offen². Man geht davon aus, dass die Daten ver­trau­lich be­han­delt wer­den und vor Fremd­zu­griff ge­si­chert sind, kann es aber nicht mit Si­cher­heit wis­sen.

Wenn die Schü­ler sehen, wel­chen Auf­wand ein Clou­dan­bie­ter be­trei­ben muss (An­schaf­fung, Be­trieb und War­tung von hun­der­ten Ser­vern), ist ihnen leicht klar­zu­ma­chen, dass dies mit im­men­sen Kos­ten ver­bun­den ist. Diese Kos­ten müs­sen wie­der ein­ge­nom­men wer­den – die Frage ist, wie? Den Schü­lern muss klar­ge­macht wer­den, dass kein An­ge­bot im In­ter­net tat­säch­lich kos­ten­los ist. Es gibt immer je­man­den, der dafür be­zahlt und der hat knall­har­te ge­schäft­li­che In­ter­es­sen. Wie offen diese ge­zeigt wer­den, ist un­ter­schied­lich. Goog­le bie­tet bei­spiels­wei­se die Mög­lich­keit unter http://​myac­tivi­ty.​goog­le.​com die ge­spei­cher­ten Daten zu einem Goog­le-Ac­count ein­zu­se­hen. Da bei der Nut­zung eines An­dro­id-Smart­pho­nes ein Goog­le-Ac­count not­wen­dig ist, soll­ten die meis­ten Schü­ler einen Ac­count be­sit­zen. Hat der Nut­zer in den Da­ten­schutz­ein­stel­lun­gen das Sam­meln der Daten nicht ex­pli­zit ver­bo­ten, kön­nen hier Stand­ort­da­ten, Youtube-Auf­ru­fe uvm. des Nut­zer über meh­re­re Jahre hin­weg ein­ge­se­hen wer­den.

Da­nach soll­te die Pro­ble­ma­tik der Da­ten­si­cher­heit an­ge­spro­chen wer­den: Wer küm­mert sich darum, dass die Daten nicht ver­lo­ren gehen? Beim Com­pu­ter zu­hau­se ist der Nut­zer selbst dafür ver­ant­wort­lich, ein Back­up durch­zu­füh­ren. Das Schul­netz wird von einem Ad­mi­nis­tra­tor be­treut, der (hof­fent­lich) eben­falls ein re­gel­mä­ßi­ges Back­up durch­führt. Bei Cloud­spei­chern wird vom An­bie­ter für ein Back­up ge­sorgt, indem z.B. die Daten zwi­schen den ein­zel­nen Ser­ver­far­men hin und her ko­piert wer­den. Hier stellt sich aber das Pro­blem, dass für den Zu­griff auf Cloud­da­ten nicht nur der ei­ge­ne Com­pu­ter funk­tio­nie­ren muss, son­dern dass auch der In­ter­net­zu­gang nutz­bar sein muss und die Ver­bin­dung zum Cloud­spei­cher nicht ge­trennt sein darf. Was im Falle einer In­sol­venz des Clou­dan­bie­ters mit den Daten pas­siert, ist zudem völ­lig un­klar.

Zu­sam­men­fas­send soll­te den Schü­lern ein­ge­schärft wer­den, dass (un­ver­schlüs­sel­te) sen­si­ble Daten nichts in der Cloud zu su­chen haben und dass von wich­ti­gen Daten immer eine Kopie im ei­ge­nen Com­pu­ter exis­tie­ren soll­te.

Um die In­hal­te zu fes­ti­gen, kann das Quiz­spiel (Quiz.​jar) ver­wen­det wer­den. Für die Aus­füh­rung des Pro­gramms ist Java 8 er­for­der­lich. Das Pro­gramm kann den Schü­lern im Tau­schlauf­werk be­reit ge­stellt wer­den und von den Schü­le­rIn­nen dort ge­star­tet wer­den.

So­bald das Pro­gramm ge­star­tet wurde, wäh­len die Schü­ler die Spie­le­r­an­zahl (2-4). Die Schü­ler kön­nen der Reihe nach eine Frage aus­su­chen. Be­ant­wor­tet der Spie­ler die Frage rich­tig, be­kommt er die Punk­te. Ist sie falsch, darf der nächs­te Spie­ler die Frage be­ant­wor­ten. Sie wird so lange wei­ter­ge­ge­ben, bis sie rich­tig be­ant­wor­tet wurde. Un­ab­hän­gig davon, wer die Frage rich­tig be­ant­wor­tet hat, sucht da­nach der nächs­te Schü­ler eine Frage aus und darf sie als ers­ter be­ant­wor­ten.

Die Fra­gen er­ge­ben sich über­wie­gend aus den in der Prä­sen­ta­ti­on an­ge­spro­che­nen As­pek­ten. Sie gehen aber auch dar­über hin­aus (z.B. his­to­ri­sche Fra­gen, An­zahl Hosts im In­ter­net). Dort dür­fen die Schü­ler raten. Wenn Sie als Leh­rer die Fra­gen auch ver­än­dern möch­ten, kön­nen Sie die Datei questions.xml be­ar­bei­ten, die alle Fra­gen ent­hält.

¹ Als „Fla­schen­hals“ be­zeich­net man in der In­for­ma­tik aber auch der Lo­gis­tik das lang­sams­te Glied einer Kette von auf­ein­an­der­fol­gen­den Ver­ar­bei­tungs­schrit­ten. Zum Bei­spiel wird auch eine schnel­le Fest­plat­te aus­ge­bremst, wenn sie über eine lang­sa­me Schnitt­stel­le aus­ge­le­sen wird – das Sys­tem kann nicht schnel­ler ar­bei­ten als der lang­sams­te Teil­neh­mer. Die Me­ta­pher kommt daher, dass beim Aus­lee­ren einer Fla­sche der Durch­mes­ser der schmals­ten Stel­le (der Hals) maß­geb­lich für die Ge­schwin­dig­keit ist.

² Die Über­tra­gung zum Cloud­spei­cher ist üb­li­cher­wei­se un­pro­ble­ma­tisch, da sie HTTPS-ver­schlüs­selt sind. Frag­lich ist nur, was mit den Daten pas­siert, wenn sie un­ver­schlüs­selt auf dem Ser­ver lie­gen.

Un­ter­richts­ver­lauf: Her­un­ter­la­den [odt][103 KB]

Un­ter­richts­ver­lauf: Her­un­ter­la­den [pdf][147 KB]

Wei­ter zu Rech­te im In­ter­net