Zusammenarbeit und Innovation – Wie Nextcloud die TU Berlin bei der Gestaltung ihrer cloudbasierten Zusammenarbeit unterstützt

Der Austausch von Wissen und Daten ist das Fundament jeder wissenschaftlichen oder Forschungsgemeinschaft. Daten müssen unter Gleichgesinnten austauschbar sein, damit verschiedene Gemeinschaften kooperativ zusammenarbeiten können. Genauso wichtig wie der Zugriff auf Daten ist die Zugriffskontrolle: Wer darf auf diese Daten zugreifen und wer nicht? Dies war eine große Herausforderung für Organisationen, die online zusammenarbeiten und kooperieren.

Die Zentraleinrichtung Campusmanagement (ZECM), das IT-Servicezentrum der Technischen Universität Berlin (TU Berlin), betreibt mit tubCloud eine Plattform für die Nutzer:innen der TU Berlin sowie für Mitglieder des DFN (Deutsches Forschungsnetz), einem Zusammenschluss von Hochschulen und Forschungseinrichtungen in Deutschland.

tubCloud ist eine Lösung zur Dateisynchronisation und -speicherung, die auf Nextcloud basiert – einer Open-Source-Plattform für Enterprise File Sync & Sharing. Es handelt sich um einen Konkurrenten zu Diensten wie Dropbox, der die Privatsphäre der Nutzer und deren Eigentumsrechte an den Daten schützt. tubCloud bietet Standardfunktionen, die Nutzer von kommerziellen Diensten wie Dropbox erwarten, darunter Datenspeicherung und -synchronisierung, Online-Musikwiedergabe, eine Bildergalerie und vieles mehr. Im Gegensatz zu diesen anderen Diensten verbleiben die Daten jedoch an der TU Berlin, unter der Kontrolle ihrer Systemadministratoren und unterliegen deutschem Recht.

Basierend auf Nextcloud

Bei der Bewertung der verfügbaren Lösungen im Jahr 2011 entschied sich die TU Berlin für ownCloud, da diese Lösung die meisten ihrer Anforderungen erfüllte. Nachdem der Vertrag mit ownCloud im Mai 2017 ausgelaufen war, beschloss das Team jedoch, tubCloud von ownCloud 9.1 auf Nextcloud 11 umzustellen. Heute basiert TubCloud auf Nextcloud Hub 3, Version 24, und bietet den Studierenden und Lehrenden der TU Berlin fortschrittliche Funktionen für die Zusammenarbeit und den Dateiaustausch.

Nach der Migration von ownCloud 9.1 auf Nextcloud 11 verzeichnete tubCloud erhebliche Leistungssteigerungen, was zu einer um über 38 % geringeren Datenbankauslastung in Spitzenzeiten und einem schnelleren Service für die Nutzer führte. Die Migration führte zudem zur Einführung besserer Sicherheitsmaßnahmen und brachte neue Funktionen für tubCloud mit sich.

Heute bedient tubCloud, das auf Nextcloud basiert, über 70.000 Nutzer auf 35 Instanzen und verwaltet Hunderte Millionen von Dateien. „Die meisten dieser Dateien sind kleine Dateien von 1 bis 2 KB, aber es handelt sich um wichtige Dateien – Textdateien, bei denen es sich um Forschungsartikel, Sitzungsprotokolle, Beispieldaten aus der Forschung und Ähnliches handeln kann.“ „Dann gibt es noch größere Dateien, die mehrere Gigabyte groß sind; in den meisten Fällen handelt es sich dabei um Rohdaten von Forschungsgeräten“, sagte Dr. Thomas Hildmann, Leiter der Infrastrukturabteilung bei tubIT und Vorsitzender des DFN-Forums „Cloud-Services“. Derzeit unterstützt Nextcloud tubCloud bei der Verwaltung von über 0,8 PB (Petabyte) an Daten dieser DFN-Mitglieder.

Sharing is caring

Der Austausch dieser Daten mit anderen Universitäten und Teams innerhalb derselben Organisation ist für die DFN-Mitglieder von entscheidender Bedeutung. So können sie zusammenarbeiten und sich gegenseitig unterstützen. Gleichzeitig verfügt Deutschland über einige der strengsten Datenschutzgesetze weltweit, weshalb tubCloud ein Gleichgewicht zwischen Datenaustausch und Datenschutz wahren muss. Auch bei Nextcloud Hub sind diese beiden Funktionen – die Möglichkeit zum Teilen und die vollständige Kontrolle über den Datenschutz – fest in das System integriert. Sie bieten Datenschutz- und Funktionen zur Zusammenarbeit, die selbst in der beliebtesten kommerziellen Software nicht zu finden sind, beispielsweise erweiterte Freigabefunktionen und Ende-zu-Ende-Verschlüsselung. Teams können eine detaillierte Zugriffskontrolle für Dateien anbieten, beispielsweise das Auslaufen der Freigabe nach einer bestimmten Zeit, oder den Zugriff auf bestimmte Regionen beschränken.

All das, ohne dabei die Dinge zu kompliziert zu machen. „Wenn ein neues Team erstellt wird, legt Nextcloud einen Teamordner an, der für alle Mitglieder freigegeben ist, die der Administrator diesem Team hinzufügt.“ „Jedes Mitglied erhält dieselbe Benutzeroberfläche und dieselbe Benutzererfahrung“, sagte Hildmann. „Derzeit nutzen 90 % der Nutzer die Datei- oder Ordnerfreigabe.“ „Das ist die hier am häufigsten genutzte Funktion, und für unsere Nutzer ist es sehr wichtig, dass ihre Dateien auf mehreren Computern synchronisiert werden.“

tubCloud Apps

Unterdessen arbeitet die Nextcloud-Community aktiv an der Entwicklung neuer Features und Funktionen für Nextcloud Hub, von denen einige zum Nutzen der Nutzer in tubCloud integriert wurden. Zu diesen neuen Funktionen gehören Tools für die Online-Zusammenarbeit, Audio- und Video-Chats, Gruppenchats sowie Projektmanagement-Funktionen, die derzeit von den Nutzern der DFN-Cloud genutzt werden.

Online-Zusammenarbeit

tubCloud bietet integrierte Funktionen zur Bearbeitung von reinem Text. Die Nutzer können jedoch ein Erlebnis erzielen, das dem von Google Docs ähnelt. Die TU Berlin arbeitet gemeinsam mit Collabora Productivity und einigen Forschungspartnern daran, den Nutzern von tubCloud einen Online-Dienst für die Zusammenarbeit anzubieten, der Google Docs und Office 365 ähnelt. Während einige Forschungspartner bereits im Januar mit der Nutzung von Collabora Online und Nextcloud beginnen werden, plant die TU Berlin, erst im Laufe dieses Jahres damit zu starten, da sie vor der Einführung für mehr als 30.000 Nutzer umfangreiche Tests durchführen muss.

tubCloud bietet integrierte Unterstützung für grundlegende Textbearbeitungsfunktionen. Für eine umfassendere Online-Zusammenarbeit, ähnlich wie bei Google Docs oder Office 365, hat die TU Berlin jedoch OnlyOffice und Collabora Productivity in die tubCloud integriert, um ihren Nutzern einen leistungsstarken Online-Dienst für die Zusammenarbeit zur Verfügung zu stellen.

Projektmanagement

tubCloud bietet seinen Nutzern mit Nextcloud Deck eine eng integrierte Projektmanagement-Lösung an – eine App, die vollständig in den Nextcloud Hub-Stack integriert ist und von Nextcloud unterstützt wird. Deck wird von tubCloud-Nutzern intensiv für die Projektplanung und Teambesprechungen genutzt und ist damit ein wichtiges Werkzeug für Zusammenarbeit und Produktivität.

Infrastruktur tubCloud

Zwei wichtige Aspekte der tubCloud-Infrastruktur sind besonders hervorzuheben: erstens die Verwendung des selbst entwickelten Dateisystems tubFS und zweitens der Einsatz von OpenStack zur Verwaltung der Cloud-Umgebungen für Nextcloud Hub. Wir werden nun näher auf diese Themen eingehen.

tubFS

Die TU Berlin nutzt derzeit ein eigenes Dateisystem namens tubFS, das auf dem Open-Source-Projekt CEPH FS basiert. Einer der Hauptgründe für die Entwicklung von tubFS ist die Lösung von Anwendungsfällen, in denen ein Synchronisierungsclient nicht realisierbar ist, beispielsweise auf Terminals, auf denen die virtuelle Maschine neu gestartet wird, wenn sich ein Benutzer abmeldet. In solchen Fällen können Benutzer nicht auf tubCloud-Daten zugreifen, doch tubFS bietet eine Lösung, indem es Benutzern ermöglicht, über Nextcloud oder eine Samba-Freigabe vom Frontend aus auf die Daten zuzugreifen. Es ist geplant, tubCloud in tubFS zu integrieren, sodass die Benutzer unabhängig vom verwendeten Gerät stets ein Datenverzeichnis sehen, das einheitlich gestaltet ist.

OpenStack

Die TU Berlin hat ihre Infrastruktur auf OpenStack umgestellt, wodurch sie skalierbare, sichere und flexible Cloud-Umgebungen erstellen und verwalten kann, die mit verschiedenen Technologien kompatibel sind. Ziel der Universität ist es, eine zentrale Plattform zu schaffen, auf der alle Mitglieder der TU Berlin/DFN auf ihre Dateien zugreifen, miteinander zusammenarbeiten und verschiedene Funktionen wie die gemeinsame Bearbeitung von Dokumenten, die gemeinsame Nutzung von Dateien, den Chat und vieles mehr nutzen können.

Zukunftspläne

Wir haben verschiedene Pläne für tubCloud, und eine unserer obersten Prioritäten ist die Implementierung einer Verschlüsselung. Nach unserer erfolgreichen Umstellung auf OpenStack steht die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung auf unserer Roadmap, und wir planen, sie in Kürze einzuführen.

Ende-zu-Ende-Verschlüsselung

tubCloud-Nutzer benötigen unter Umständen eine starke Verschlüsselung für private oder sensible Daten, die in bestimmten Anwendungsfällen gesetzlich vorgeschrieben ist. Zusätzlich zur bestehenden Speicherverschlüsselung, die sich besonders bei der Nutzung von Speicherdiensten von Drittanbietern bewährt, hat Nextcloud eine branchenweit einzigartige Lösung für eine vollständige Ende-zu-Ende-Verschlüsselung entwickelt. Mit dieser Lösung können Nutzer eine beliebige Anzahl von Ordnern auswählen, um umfassende Ende-zu-Ende-Sicherheit zu gewährleisten – eine Funktion, die selbst beliebte Plattformen wie Dropbox nicht bieten. Die TU Berlin erwägt, diese Ende-zu-Ende-Verschlüsselungslösung in tubCloud für hochsensible Daten einzuführen. Dies wäre ein bedeutender Meilenstein für tubCloud und seine Nutzer.

Erfahrungen und Wissen austauschen

Das ZECM, das IT-Servicezentrum der Technischen Universität Berlin (TU Berlin), ist sehr daran interessiert, von anderen Organisationen zu lernen, die Nextcloud Hub in großem Maßstab einsetzen. Die Universität freut sich über Rückmeldungen und Ideen aus der Gemeinschaft und regt zu einer weiteren Zusammenarbeit in dieser Angelegenheit an.

In der Zwischenzeit möchte Thomas Hildmann auf ein bevorstehendes Webinar zum Thema „Skalierung von Nextcloud“ hinweisen, das gemeinsam von der TU Berlin und Nextcloud angeboten wird. In diesem Webinar wird Thomas einen detaillierten Überblick über die Implementierung und Konfiguration der Verwaltung von 35 Instanzen für 50.000 Nutzer an der Universität geben. Wir laden alle, die sich für dieses Thema interessieren, herzlich ein, sich für das bevorstehende Webinar anzumelden.

Dieser Artikel basiert auf einem Beitrag von Swapnil Bhartiya, der ursprünglich auf Deutsch auf cloudcomputing-insider.de veröffentlicht wurde, und wurde mit Informationen aus aktuellen Vorträgen der TU Berlin zu diesem Thema aktualisiert. Den Originalartikel finden Sie hier.