Cистемне програмне забезпечення ОС Ubuntu для створення навчальних стендів Raspberry PI
DOI:
https://doi.org/10.33216/1998-7927-2025-298-12-28-37Ключові слова:
операційна система, домен Microsoft, Ubuntu, віддалений доступ, навчальний стенд, Raspberry PI, навчальна комп’ютерна лабораторія, заклад освітиАнотація
У статті розглядається актуальна проблема модернізації апаратно-програмного забезпечення навчальних комп'ютерних лабораторій закладів вищої освіти в умовах стрімкого розвитку технологій «Інтернету речей» (IoT) та вбудованих систем. Цей фактор є критично важливим для забезпечення безперервності та якості практичної підготовки інженерних кадрів у сучасних реаліях, зокрема в умовах воєнного стану, коли безпека учасників освітнього процесу виходить на перший план.
Дослідження спрямовано на розробку та практичну реалізацію комплексної методики розгортання уніфікованого програмного середовища на базі операційної системи Ubuntu для навчальних стендів, побудованих на мікрокомп'ютерах Raspberry PІ 4 Model B. Акцент робиться на створенні масштабованого, ефективного рішення, яке дозволяє інтегрувати компактні обчислювальні модулі в наявну корпоративну інфраструктуру, забезпечуючи при цьому повноцінний віддалений доступ для студентів та викладачів без втрати функціональності.
У роботі детально описано алгоритм налаштування системи, який складається з послідовних кроків (етапів). Ці етапи передбачають конфігурування мережевих інтерфейсів: налаштування статичної IP-адресації та DNS-серверів для коректної ідентифікації в мережі; інтеграцію в корпоративну мережу шляхом встановлення необхідних пакетів (realmd, sssd, adcli), редагування конфігураційних файлів та безпосереднє введення пристрою в домен Active Directory; налаштування підсистеми аутентифікації PAM для автоматичного створення домашніх директорій доменних користувачів (mkhomedir).
У ході дослідження було виявлено та вирішено низку технічних проблем, зокрема, питання сумісності стенду з клієнтом RDP. Вирішено питання додаткових налаштувань: доступ до зовнішніх портів, автоматичне завантаження камери для перегляду результатів роботи стенду, автоматичне перезавантаження стенду при завершенні роботи зі стендом, обмеження кількості одночасних підключень. Також опрацьовано загальні механізми підключення пристроїв-стендів у корпоративну мережу та розглянуто шляхи налаштування безпечної зупинки роботи стенду у випадку відключення світла.
Реалізована схема дозволяє студентам підключатися до реального обладнання з будь-якої точки світу, використовуючи свої університетські доменні облікові записи, та виконувати лабораторні роботи, що вимагають прямої взаємодії з сенсорами, виконавчими механізмами та іншою периферією, які неможливо повноцінно відтворити в умовах віртуальної симуляції.
Посилання
1. Humphrey J., Taneja S. Scalable parallel computing on Raspberry Pi clusters: An educational perspective. 2019 IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium Workshops (IPDPSW). IEEE, 2019. P. 562–569. URL: https://doi.org/10.1109/IPDPSW.2019.00101.
2. Internet of Things and Big Data analytics in smart cities: A survey / M. S. Mahdavinejad, M. Rezvan, M. Barekatain et al. Computer Networks. 2018. Vol. 129. P. 213–240. URL: https://doi.org/10.1016/j.dcan.2017.10.002.
3. Wright C. J. Low-cost cyber range environments for education: Using Raspberry PІ and Ubuntu to simulate network attacks. International Journal of Computer Science Education. 2020. Vol. 15, No. 2. P. 88–104.
4. Rahman M. A., Mansoor A. M., Alam F., Bashir A. K. Performance analysis of Raspberry Pi OS vs. Ubuntu for IoT edge computing. Proceedings of the 2021 International Conference on Cloud Computing and IoT (CCIoT). IEEE, 2021. P. 45–52.
5. Raspberry PІ software. URL: https://www.raspberrypi.com/software/ (дата звернення: 18.12.2025).
6. Ubuntu on a Raspberry PІ. URL: https://ubuntu.com/download/raspberry-pi (дата звернення: 18.12.2025).
7. LibreELEC Raspberry. URL: https://libreelec.tv/downloads/raspberry (дата звернення: 18.12.2025).
8. DietPi download. URL: https://dietpi.com/#download (дата звернення: 18.12.2025).
9. Kali Linux. URL: https://www.kali.org/ (дата звернення: 18.12.2025).
10. RetroPie. URL: https://retropie.org.uk/ (дата звернення: 18.12.2025).
11. RDP file setting: "use redirection server name. ] URL: https://serverfault.com/questions/963651/rdp-file-setting-use-redirection-server-name (дата звернення: 18.12.2025).
12. An introduction to Udev: The Linux subsystem for managing device events. URL: https://opensource.com/article/18/11/udev11 (дата звернення: 18.12.2025).
13. Могильний Г. Аналіз програмно-апаратних засобів створення системи з віддаленим доступом до навчальних комп’ютерних лабораторій закладів середньої освіти. Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. 2023. № 1(277). С. 5–19. URL: https://doi.org/10.33216/1998-7927-2019-256-8-5-19
14. Могильний Г., Донченко В., Донченко С. Огляд та аналіз інструментів створення корпоративного середовища. Інформаційні технології та суспільство. 2024. № 4 (15). С. 99–107. URL: https://doi.org/10.32689/maup.it.2024.4.16
15. Могильний Г., Семенов М., Кірєєв І. Впровадження системи віддаленого доступу до інформаційних ресурсів комп’ютерних лабораторій. Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. 2022. № 2 (272). С. 7–14. URL: https://doi.org/10.33216/1998-7927-2022-272-2-7-14 .
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
