Automatisering Gids

Hogeschool INHOLLAND heeft haar softwaredistributie gecentraliseerd met de peer-to-peertechnologie van BitTorrent. Een tamelijk onverwachte keuze. “De snelheid is ongelooflijk, het is volkomen legale software en het is overduidelijk bewezen technologie!” 
6500 werkplekken verdeeld over zestien vestigingen telt INHOLLAND, waarop ruim 600 applicaties in gebruik zijn. De distributie van een nieuw image voor het besturingssysteem geschiedde noodgedwongen decentraal. Centralisatie daarvan zou veel voordelen kunnen opleveren, maar was fysiek onmogelijk: de verbindingen tussen de vestigingen waren en zijn niet krachtig genoeg om een centrale softwaredistributie aan te kunnen. 
De zes grote vestigingen van INHOLLAND zijn voorzien van 1 gigabit-verbindingen met het Service Center van de hogeschool. Voor de tien kleinere vestigingen was het echter te duur om dergelijke netwerken aan te leggen. “Onze oude oplossing daarvoor was Multicast, wat een synchronisatieproces inhield: er wordt één pakket naar alle systemen gestuurd. Er hoefde echter maar een defect in een enkel systeem op te treden of het versturen stremde of stopte zelfs helemaal”, zegt ICT-specialist Frank Gombault. 
Een alternatief was decentrale distributie. Niet alleen leverde dat veel beperkingen op, er zou ook een extra distributiesysteem op elke vestiging moeten worden geplaatst. 
Leo Blom van ICT-dienstverlener ITeleo wist er wel wat op. “Hij stelde voor een peer-to-peertechnologie te gebruiken zoals BitTorrent”, zegt Gombault. 
Een origineel idee, waar echter wel wat haken en ogen aan zaten. BitTorrent wordt veel gebruikt voor het illegaal distribueren van films. Het imago van deze technologie is dan ook bepaald niet dat van een zakelijk betrouwbaar product. Blom zocht contact met de ontwikkelaars achter BitTorrent in de VS om het plan voor te leggen. Gombault: “Die waren heel verrast over onze plannen en hebben voor ons diverse modificaties aangebracht. Zij hopen natuurlijk dat meer bedrijven de technologie zullen gebruiken.”
Met behulp van de BitTorrent-technologie kunnen via de BitTorrent-client µTorrent na een trigger vanuit sms alle desktops ingezet worden als clients én als servers. Een bestand wordt centraal aangeboden en in fragmenten verdeeld. Die fragmenten worden vervolgens onder de clients verdeeld en wel zo dat elke client genoeg ‘ruilmateriaal’ heeft om het onderling uit te wisselen. Net zolang tot elke client een compleet bestand heeft. Bij INHOLLAND zorgt dat ervoor dat een image van 3,5 Gb binnen 7 minuten op de desktops geplaatst kan worden.
Arjen Barnhard, ICT-architect bij INHOLLAND: “Bij Torrent werkt het zo: de client schreeuwt om zich heen om clients te vinden die met haar willen ‘praten’ en maakt met alle clients die maar antwoorden verbindingen. Dat kan tot een netwerkstorm leiden waardoor het netwerk kan afsterven. Dat voorkomen we nu door delen van het netwerk af- en uit te sluiten voor dit type verkeer.” Gombault: “We zijn in de testperiode één keer tegen een netwerkstorm opgelopen. We zouden op één vestiging, Rotterdam, een Golden Image installeren. Maar alle werkplekken in Rotterdam haalden vervolgens dat Golden Image uit de werkplekken van Haarlem. Uiteindelijk liepen alle verbindingen helemaal vol. Inderdaad, een prachtig leermoment.”
Maar voordat dit opmerkelijke idee ook werkelijk in de praktijk toegepast kon worden, moest eerst het management zijn goedkeuring geven. Het imago van BitTorrent was wel een kleine hobbel die genomen moest worden. Gombault: “BitTorrent staat toch een beetje in een kwaad daglicht omdat het vooral geassocieerd wordt met illegaal gebruik voor kopiëren. Maar het is wel bewezen technologie: het heeft immers rond de 150 miljoen gebruikers. Daarbij hadden wij een probleem: Wij wachtten op een applicatie die gekoppeld kon worden aan SMS, waarmee we images konden distribueren.”
In het verleden kostte het acht tot twaalf uur om werkplekken over het netwerk volledig opnieuw in te richten. Dat probeerden we wat te versnellen door reservesystemen klaar te houden waarop alles was voorgeïnstalleerd door middel van een image. Op deze systemen hoefden dan alleen nog de softwareveranderingen ten opzichte van het image te worden bijgewerkt. Naarmate er meer veranderingen te verwerken waren, duurde het proces langer. Om te voorkomen dat de procedure te lang zou gaan duren en er niet meer waargemaakt kon worden wat er beloofd werd (vervanging binnen een halfuur), moest telkens het basisimage worden aangepast.”
De besparingen op hardware, beheer en stroom die centralisatie van de softwaredistributie met BitTorrent zouden opleveren, hadden een grote overtuigingskracht op het management. Gombault: “Nu hebben we twee centrale (virtuele) servers staan met SMS2003 erop. Die volstaan voor de gehele softwaredistributie. Daarbij krijgen wij de BitTorrent-licenties gratis omdat wij voor BitTorrent een nieuw toepassingsgebied ontwikkelen.” Gombault en Barnhard benadrukken dat de BitTorrent-tools geheel legaal zijn, ondanks dat ze nogal eens voor illegale activiteiten gebruikt worden. Positief is ook dat er meer zakelijk gebruikers zijn. “Het bedrijf Joost (video on demand) werkt ermee en Microsoft gebruikt het onder meer voor de distributie van bepaalde testproducten.” De SMS2003-omgeving is gecentraliseerd op twee virtuele servers. “De hogeschool gebruikt daardoor zeker 20 servers minder. Dat waren ‘distribution point servers’ die voorheen decentraal waren opgesteld om de desktops van data te voorzien en WAN-verbindingen te ontzien.” Gombault en Barnhard stellen nadrukkelijk dat studenten BitTorrent niet kunnen gebruiken voor illegale downloads. “Met de µTorrent-client die wij geïnstalleerd hebben, kan dat absoluut niet. De client draait onder een speciaal account en verder zijn de data en µTorrent afgeschermd voor de eindgebruiker. Het internet is voor µTorrent onbereikbaar en het verkeer blijft lokaal.”
INHOLLAND is welhaast lyrisch over de resultaten van BitTorrent. “De snelheid is ongelooflijk. Bij de conventionele distributie kon het weleens drie tot vier dagen duren voordat we alle werkplekken bijgewerkt hadden. Torrent begint onmiddellijk gegevens te distribueren De distributie van een nieuw image over 6500 werkplekken (25,6 terabyte dataverkeer), verspreid over al onze locaties, kost nu hoogstens vier uur.” En dat scheelt niet alleen veel beheerwerk, maar ook stroom. Barnhard: “Het image distribueren we nu tijdens werktijden. De clients geven dan aan of ze het image hebben gekregen. De 20 minuten durende installatie zelf plannen we ’s nachts. De systemen hoeven daarvoor dus maar heel even aan. Dat scheelt fors in de energiekosten, want voorheen gingen alle systemen ’s nachts aan voor een check op de laatste versies. Met SoftGrid en SMS hebben we dat grotendeels ondervangen.”SRit/t.vrede@sdu.nl

Goed Idee: ‘Torrent al jaren in achterhoofd’
Leo Blom, zelfstandig consultant van ITeleo uit Hendrik-Ido-Ambacht, is het brein achter het idee om BitTorrent toe te passen voor distributie van het besturingssysteem. ”Het zat al een hele tijd in mijn achterhoofd om BitTorrent daarvoor toe te passen. Sinds ik in de IT zit, waren er altijd al problemen met de distributie van grote bestanden. Er was echter nooit een aanleiding om BitTorrent als oplossing te gebruiken voor datadistributie.”
“INHOLLAND was bezig met een centralisatieproject waarbij het serverpark gevirtualiseerd zou worden. OS-deployment gebeurde vroeger decentraal. Het zou een te grote belasting geweest zijn voor de lijnen naar de vestigingen toe om daar bijvoorbeeld 1000 werkplekken in één keer te voorzien van een besturingssysteem dat 4 GB per werkplek beslaat.”
Mijn opdracht binnen INHOLLAND was een oplossing te vinden waarbij er centraal gedistribueerd kon worden, waarbij een werkplek in 20 minuten voorzien moest zijn van een nieuw besturingssysteem. Bovendien moesten alle werkplekken op een vestiging daarvan tegelijkertijd voorzien kunnen worden. De reguliere oplossingen konden (en kunnen) dat gewoon niet op een betrouwbare manier. Dit was het argument om BitTorrent eindelijk in te zetten als oplossing! BitTorrent is heel geschikt, omdat alle data maar éénmaal over de WAN-verbinding gaan. Deze data worden op een centrale server in segmentjes gehakt. Elke werkplek op een vestiging krijgt één zo’n segmentje. De werkplekken starten gezamenlijk een onderlinge uitwisseling. Er ontstaat lokaal een storm van netwerkverkeer. Deze storm wordt wel gecontroleerd omdat maar 20 procent bandbreedte van de werkplek gebruikt wordt. Zelfs dan gaat het distributieproces supersnel want het is lokaal verkeer!”
De ontwikkelaars van BitTorrent reageerden zeer enthousiast op het idee van Blom. “INHOLLAND gebruikt BitTorrent op grote schaal voor een desktopmanagementoplossing. Volgens de mensen bij BitTorrent is dit nog nooit eerder gedaan op deze schaal. Ik heb veel steun gehad van de ontwikkelaars van BitTorrent. Anderzijds is INHOLLAND de grootste professionele omgeving waarbij alle relevante logs naar BitTorrent gestuurd worden. Het is dus een win-winsituatie. Mede doordat wij deze informatie sturen, kunnen er aanpassingen gedaan worden in de BitTorrent-client, waar iedereen van mee profiteert.”
Blom werkt nu aan een professioneel, commercieel product dat is gebaseerd op BitTorrent. Hij heeft inmiddels al contact met een andere grote onderwijsinstelling als volgende klant.