Das Computernetzlabor der OST ermöglicht Informatik-Studierenden eine praxisnahe Ausbildung im Bereich Netzwerk- und Cloud-Infrastruktur. Mit zeitgemässer Hard- und Software und begleitet von Netzwerk-Expertinnen und -Experten lernen sie hier, die komplexen Netzwerke zu konfigurieren und realitätsnahe Herausforderungen im Datenverkehr zu lösen, ohne die unsere digital geprägte Welt nicht mehr funktionieren würde.
Bis ein Video oder ein Podcast läuft, haben die Daten meistens einen sehr langen, verschlungenen Weg durch Datenzentren, Glasfaserleitungen und Router hinter sich. Während die nötigen Daten in Lichtgeschwindigkeit um den halben Globus transportiert werden, müssen sie viele Hürden überwinden: Verzögerungen, verlorene Datenpakete, Kommunikationsschwierigkeiten zwischen unterschiedlichsten Hard- und Softwarekombinationen. Heutige Netzwerke und Cloud-Systeme schaffen es, dass unsere online verbundenen Geräte auch dann noch ohne spürbare Qualitätseinbussen funktionieren, wenn viele der dafür nötigen Datenpakete nicht wie ursprünglich beabsichtigt auf dem eigene Smartphone oder Computer ankommen. Dahinter steckt viel Arbeit und eine fundierte Ausbildung.
Der Studiengang Informatik und das INS Institut für Netzwerke und Sicherheit betreiben zusammen das Computernetzlabor der OST. Hier werden jedes Jahr viele der dringend benötigten Fachkräfte ausgebildet, die praktisch unbemerkt von Milliarden Menschen die Technik hinter unserer digital geprägten Umwelt aufbauen, betreiben und weiterentwickeln.
Im Computernetzlabor der OST stehen den Studierenden zehn Tandem-Arbeitsplätze zur Verfügung, an denen jeweils zwei Personen zusammenarbeiten. Das Besondere ist die verwendete Hard- und Software, nun wird es kurz technisch: Jeder Platz ist mit vier Cisco Catalyst 9300 Switches, zwei Cisco-ISR-1111-Routern und zwei PCs ausgestattet, die flexibel miteinander verbunden werden können. Zusätzlich ermöglicht ein WAN-Emulator die Simulation von Netzwerkstörungen wie Latenzen, Jitter oder Paketverlusten, um reale Bedingungen nachzustellen. Dies erlaubt den Studierenden, auf Herausforderungen zu reagieren, wie sie auch im realen Datenverkehr auftreten.
«Die Arbeit in Zweiergruppen fördert zudem die Teamarbeit und den Austausch, da sich die Studierenden gegenseitig unterstützen und gemeinsam komplexe Aufgaben lösen können», erklärt Laborleiter Jan Untersander. Auch in der Praxis ist Netzwerkengineering selten ein Einzeljob, die Studierenden lernen also bereits im Studium, wie sie effektiv zusammenarbeiten können.
Neben der physischen Ausstattung bietet die OST mit dem Lab Topology Builder (LTB) eine selbstentwickelte Softwareplattform, die es ermöglicht, virtuelle Netzwerke zu emulieren. Mit LTB können auch grosse und komplexe Netzwerktopologien abgebildet werden, die physisch nicht realisierbar wären. Der LTB erlaubt es, realitätsnahe Szenarien wie Redundanztests und Fehlersimulationen durchzuführen. Wichtig ist hier: Es ist eine Emulation, keine Simulation. Das heisst, die virtuellen Geräte arbeiten zu 90 bis 95 Prozent identisch wie die echte Hard- und Software. «Das geht so weit, dass man sogar bestimmte Software auf den virtuellen Geräten konfigurieren kann, die sich dann genauso verhält, wie es in einem physischen Netzwerk der Fall wäre», erklärt Untersander.
Aktuell wird der LTB in Zusammenarbeit zwischen Studierenden und Forschenden weiterentwickelt und soll in Zukunft als Open-Source-Software verfügbar sein, um die Nutzung über die OST hinaus zu erweitern. «Wir haben unseren LTB spezifisch für die Anforderungen einer Bachelor- und Masterausbildung entwickelt. Deshalb möchten wir es Bildungseinrichtungen weltweit ermöglichen, die Software für ihren eigenen Netzwerkunterricht einzusetzen und anpassen zu können», so Untersander.
Die Netzwerkausbildung im Computernetzlabor der OST ist Teil des Bachelor-Studiengangs Informatik, insbesondere der Vertiefung «Network and Cloud Infrastructure». Die Studierenden lernen dabei, Netzwerkprotokolle zu konfigurieren sowie Datenzentren und komplexe Netzwerkinfrastrukturen zu betreiben. Besonders interessant ist der Einsatz der gleichen Data Center Switches, die auch in den grossen Rechenzentren von Hosting-Anbietern und Kommunikationsunternehmen in der Schweiz verwendet werden. «Unsere Absolvierenden können direkt nach dem Studium in einer technisch vertrauten Umgebung ins Berufsleben einsteigen», so Untersander.
Eine Besonderheit des Computernetzlabors ist es auch, dass die verwendeten Geräte und Protokolle nicht nur für die Ausbildung eingesetzt werden, sondern auch in Forschungs- und Dienstleistungsprojekten von den Forschungsinstituten der OST in den Bereichen Netzwerke und Cybersecurity genutzt werden. Die Studierenden arbeiten also bereits im Studium mit derselben Hard- und Software, die auch in professionellen Projekten verwendet wird.
Zusätzlich können etwa Studierende aus St.Gallen via Fernzugriff auf die physischen Ressourcen des Labors in Rapperswil-Jona zugreifen, was die Flexibilität im Studium weiter erhöht.
Jan Untersander
Laborleiter
INS Institut für Netzwerke und Sicherheit
+41 58 257 44 92
jan.untersander@ost.ch
