Linux-ohutpäätejärjestelmät

LTSP- eli Linux-ohutpääteratkaisut ovat yleistyneet koulujen käytössä viime vuosina voimakkaasti. Oppaan kirjoittamishetkellä pelkästään eniten LTSP-kouluratkaisuja toimittaneella yrityksellä on noin 40 000 koulukäyttäjää. Tämän lisäksi eri puolilla Suomea on muiden yritysten ja koulujen ja kuntien itse toteuttamia LTSP-ratkaisuja, joilla on muutamia tuhansia käyttäjiä.

Viime vuosina muutamissa kunnissa koulu- tai sivistystoimet tai yksittäiset koulut ovat tehneet irtiottoja kunnan tietotekniikan tavanomaisesta tuotantorakenteesta. Tällaisia tapauksia on muun muassa Lappeenrannassa Lauritsalan koulu, Kemin kaupungin perusopetus ja Kauniaisten perusopetus. Kemissä ja Kauniaisissa on siirretty koko perusopetus VALO-pohjaiseen palveluiden toteuttamismalliin käyttäen LTSP-päätteitä.

Motiivit VALOon siirtymiselle näissä tapauksissa voidaan jakaa seuraavasti:

  1. Kunta ei ole kyennyt tuottamaan hinta-laatusuhteeltaan tyydyttävää palvelua kouluille.
  2. Koulujen tarpeita ja pedagogista näkökulmaa ei ole kyetty ottamaan riittävästi huomioon.

Näissä kaikissa tapauksissa on ollut jonkinasteista kiistelyä toteutuksesta ja sen hyvyydestä. Tyypillinen tapaus on tilanne, jossa jonkin koulun aktiivinen rehtori tai opettaja on nähnyt esimerkiksi LTSP-järjestelmän tuotantokäytössä jossain koulussa ja myönteiset kokemukset ovat saaneet heidätkin innostumaan asiasta. Kunnan tietohallinto taas haluaa pitäytyä vanhassa järjestelmässä perustellen kantaa ylläpidon yksinkertaisuudella, minkä ajatellaan alentavan kustannuksia, jos kaikki käyttäjät pidetään samassa laite- ja ohjelmistokannassa.

Mediassa liikkuvia tietoja VALO-pohjaisten ratkaisujen edullisuudesta syytetään puolueellisiksi, koska toimituksen tehnyt yritys käyttää lukuja markkinoinnissaan. Jos esitetään vastaväite siitä, että luvut ovat kuitenkin peräisin kaupungin taloushallinnosta, käytetään toista vähättelevää argumenttia: ”Kyllähän se tuollaisessa pienemmässä pilotissa voi tulla halvemmaksi, mutta jos sama levitettäisiin koko kuntaan, siitä tulisi kallista.”

Tiedossa ei ole kuitenkaan yhtään tapausta, jossa tällaisessa tilanteessa olisi edes pyritty selvittämään ja vertailemaan PC-koneisiin perustuvan ”vanhan” mallin ja edullisemmaksi väitetyn VALO-mallin kustannuksia, saati että VALO-malli olisi osoittautunut kalliimmaksi.

On kuitenkin olemassa myös kuntia, joissa on tietohallinto on ollut vetämässä köyttä samaan suuntaan koulujen kanssa. Tällaisia kuntia ovat muun muassa Uusikaupunki ja Kankaanpää.

Kankaanpään kokemusten perusteella ei ole helppo arvioida muutosvastarinnan osuutta. Tietohallintopäällikkö Jukka Ehdon mukaan kustannusvaikutukset on kuitenkin helppo arvioida. Lukion 70 työaseman muuttaminen LTSP-työasemiksi alensi kokonaiskustannuksia viiden vuoden tarkastelujaksolle laskettuna 142 800 eurosta 23 800 euroon. Luvut sisältävät investoinnit, kuten palvelinten hankkimisen, ohjelmistolisenssien kustannukset ja ylläpidon.

Yhden työaseman tai päätteen kuukausihinnoiksi tulee PC-koneilla toteutettuna 34 € ja LTSP-päätteillä toteutettuna 5,67 €. LTSP-toteutuksen kokonaiskustannukset ovat Kankaanpään tapauksessa 16,7% vastaavanlaajuisen Windows-PC -toteutuksen hinnasta.

Kemissä toteutettiin vuonna 2010 koko kaupungin perusopetuksen siirtyminen LTSP:n käyttöön. Taustalla oli, että koulutoimen käytössä olevan yhden tukihenkilön työresurssilla kaikkien koulujen oppilastyöasemien ylläpito ei ollut enää mahdollista.

Kivikon kouluun omana työnä tehdyn LTSP-kokeilun myönteisten tulosten rohkaisemana laskettiin kolme eri vaihtoehtoa oppilastyöasemien toteuttamiseen. Vaihtoehdot olivat:

  1. itse toteuttaen ja ylläpitäen
  2. palveluna ostaen ja
  3. aiemmalla Windows-PC -mallilla toteutettuna.

Näiden vaihtoehtojen kokonaiskustannukset olivat vuosille 2010-2015 laskettuna:

  1. 388 300 €
  2. 342 510 €
  3. 504 700 €

Kustannustasojen selvittyä päätettiin tehdä palveluhankinnasta julkinen tarjouskilpailu. Siihen saatiin kolme tarjousta, joten kilpailuakin on.

Tämän oppaan kirjoittamishetkellä ollaan pysytty asetetussa talouskehyksessä. Viimeisimmät tiedot muun muassa Oulusta viittaavat siihen suuntaan, että ne koulut, jotka ovat tottuneet Linux-päätejärjestelmän korkeaan laatuun ja kohtuulliseen hintaan, eivät luovu siitä esimerkiksi kuntaliitoksen jälkeen. Linux-koulut eivät luovu järjestelmästään ainakaan perustelun ollessa ainoastaan se, että muualla käytetään sitä mallia, josta kyseisessä koulussa on nimenomaan haluttu eroon.

Miksi Linux-ohutpäätejärjestelmät ovat edullisia?

Ohutpäätteisiin perustuvan koulun järjestelmän säästöt koostuvat useista erilaisista osista. Käyttölisenssisäästöt eivät ole kokonaisuuden kannalta merkittäviä. Suuret säästöt syntyvät suuria kustannuksia aiheuttavista toiminnoista:

  1. Laitteistohankinnat
  2. Ylläpito-, tuki- ja päivistystyöt
  3. Energiankulutus
  4. Lisenssit ja käyttöoikeusmaksut

Laitteistot

Laitteistoissa säästöä saadaan yli puolet verrattuna tavalliseen PC-laitteiden käyttöön. Tavallisesti laitteiden käyttöikä on 3-4 vuotta, jonka jälkeen ne vaihdetaan uusiin. Tämä on tuhlaavaista. Kouluille suunnitelluissa Linux-ohutpääte ja Linux-kannettaviin perustuvan järjestelmän laitteilla on keskimäärin kaksinkertainen elinkaari.

Pitkä käyttöikä on mahdollista, koska tietokoneet jakavat tarvittaessa töitä palvelinlaitteille, minkä vuoksi yksittäisen tietokoneen suorituskyky ei riipu sen tehosta. Toiseksi laitteita voidaan siirtää roolista toiseen. Esimerkiksi kannettavista tietokoneista tehdään kiinteitä luokkatietokoneita siinä vaiheessa kun niiden akut eivät enää toimi. Ne mahtuvat tavallisia tietokoneita paremmin luokkien sivupöydille oppilaiden työskentelypisteiksi.

Laitteiden vaihdon harventuessa opettajille koituva harmi niiden ominaisuuksien muutoksista ja av-tekniikan kanssa yhteensopivuudesta tapahtuu harvemmin. Kaikkea luokan tvt- ja av-välineistöä ei uusita kerralla, minkä vuoksi tietokoneen vaihto aiheuttaa monenlaista harmia, kun kaikkia liitäntöjä ja hienosäätöä ei saada heti kuntoon.

Työmäärä

Työmäärässä on merkittävä säästö keskitetysti hallinnoidun Linux-järjestelmän eduksi. Edellä mainittu laitteiden pitkä käyttöikä säästää suoraan myös laitevaihtoon liittyvää työmäärää, mutta suuret säästöt saadaan päivittäisessä työssä. Laitteista suuri osa on ohjelmistojen ylläpidon kannalta minimaalisia. Niille ei edes voi asentaa mitään, vaan ne käynnistyvät lähiverkosta.

Tekninen ylläpito tehdään palvelinjärjestelmiin ja sen määrä minimaalinen tavanomaiseen nykyaikaisestikin hoidettuun tapaan verrattuna. Sen sijaan työ tehdään opettajien tukemiseen ja opetuksessa tai oppimisessa tärkeiden yksityiskohtien hienosäätöön.

Tietotekniikkaosastojen kannalta työmäärän säästö tarkoittaa, että niukkoja resursseja voidaan käyttää kunnan muiden toimialojen palvelemiseen. Koulujen suuri laitemäärä aiheuttaa siellä lähes aina ongelmia, eikä samaa palvelutasoa kuin esimerkiksi terveydenhuoltoon ei voida tarjota.

Energian säästö

Sadantuhannen asukkaan kaupunki säästää sähkölaskussa noin puoli miljoonaa vuodessa käyttämällä Linux Terminal Server Project -palvelinta, johon otetaan yhteys kannettavilla Linux-tietokoneilla.

Säästö aiheutuu siitä, etteivät laitteet ole päällä kuin käytettäessä. Käyttämättömät laitteet sammutetaan keskitetysti. Yleisesti varsinkin opettajien tietokoneita pidetään päällä myös yöaikaan, koska niiden käynnistyminen on liian hidasta aamurytmiin. Toinen virallisempi syy on päivittäminen. Laitetta on päivitettävä, jos siinä on kovalevylle asennettu järjestelmä ja tämä vie aikaa. Yöaikaan päivittäminen on suosittua, koska muutoin aamuisin käynnistymisen jälkeen päivitykset alkavat eikä koneita voi käyttää useaan tuntiin.

LTSP-päätejärjestelmässä voidaan lisää energiaa säästää erikoislaitteilla. Tietokoneen päällä ollessa sähkönkulutus voi olla vain muutama prosentti tavallisesta. Myös tämä on mahdollista, koska palvelimet tekevät suuren osan työstä.

Välillinen sähkön säästö syntyy jäähdytyksen tarpeen vähenemisestä. Koulun tietokoneluokkia ja mediateekkejä pitää jäähdyttää talvipakkasillakin. Myös luokkahuoneita, joissa on paljon tietokoneita, vaivaa ylilämpö. Jäähdytyssähkön kulutus on suuri verrattuna tietokoneiden lämpötehoon. Uudisrakennuksissa on Linux-käyttöön suunnitelluissa tiloissa jäähdytys/ilmanvaihto voitu toteuttaa tavallista edullisemmin.

Lisenssit

Koulu voi toimia hyvin vähillä lisenssimaksullisilla ohjelmilla. Kuitenkin - vaikka kaikki lisenssit säästettäisiin, on säästö edellä mainittuihin tekijöihin nähden pieni.

Esimerkkejä

Kauniaisissa on VTT tutkinut talousvaikutuksia tarkimmin Suomessa ja siellä kolmen vuoden säästö on ollut noin 40%. Lisäksi toimintavarmuus ja sujuvuus on lisääntynyt. Säästö on suuri, vaikkei laskelmassa koko toimintamallin muuttamisen kertakustannuksia eliminoitu.

VTT:n tutkimuksen voi ladata verkosta: http://www.vtt.fi/inf/pdf/workingpapers/2011/W170.pdf

Tulevaisuutta ajatellen LTSP tarjoaa mahdollisuuden alentaa koulujen tietotekniikkainfran kustannuksia siinä määrin että muut tietotekniikan käytön ja kehittämiset, kuten erilaisten tablettikoneiden hankkiminen ylipäätään on mahdollista. Jos hyväksytään työasemien vakioinnin haittapuolet, kuten se, että ohjelmien asentaminen menee aina ylläpidon kautta ja lähdetään vakioimaan, LTSP on kustannustehokkain tunnettu ratkaisu.