Grundlegend bei der Konzeption und Weiterentwicklung von Schulnetzen ist die Entscheidung, wo die (personenbezogenen) Daten gespeichert und verarbeitet werden sollen. Die Auslagerung zu externen Anbietern oder in eine Cloud kann die Verfügbarkeit und IT-Sicherheit erhöhen sowie für eine Entlastung der pädagogischen Systembetreuung sowie Schulaufwandsträger sorgen. Bei einer Auslagerung sind die entsprechenden datenschutzrechtlichen Regelungen, z. B. der Abschluss eines Auftragsverarbeitungsvertrags (Art. 28 DSGVO), zu beachten.
Lokale Strukturen
Lokale Netzwerke in Unternehmen oder Behörden stellen alle erforderlichen Ressourcen innerhalb des eigenen Netzwerks bereit. Berechtigungen werden je nach Aufgabenbereich sehr differenziert vergeben, unternehmensfremde Personen oder Geräte sind nicht zugelassen. Ein Zugriff von außen auf die internen Ressourcen erfolgt ggf. über einen VPN-Zugang. Diese Netzwerke bieten ein hohes Maß an Sicherheit, gleichzeitig ist ihre Verwaltung aufwändig und erfordert grundlegende Expertise.
An Schulen sind Netzwerke, die an diese lokalen Strukturen angelehnt sind, meist in Form von Windows-Domänen-Netzwerken realisiert. Es gibt üblicherweise für alle Benutzerinnen und Benutzer personenbezogene Accounts, die den Zugriff auf die internen Ressourcen ermöglichen.
Offene Strukturen
Lehrkräfte, sonstiges an der Schule tätiges Personal, Schülerinnen und Schüler arbeiten über digitale Kommunikation- und Kooperationswerkzeuge vielfach auch zu Hause bzw. mobil. Sie sollen Daten, Dienste und Anwendungen sowohl in der Schule als auch am Heimarbeitsplatz nutzen können.
In diesem Fall ist für den Einsatz lehrer- oder schülereigener mobiler Endgeräte im Unterrichtsnetz eine Öffnung der schulischen IT-Strukturen erforderlich. Gleichzeitig kann man die Ressourcen und den Administrationsaufwand in der Schule reduzieren, wenn man davon ausgeht, dass die persönlichen Daten von Lehrkräften, des sonstigen pädagogischen Personals oder von Schülerinnen und Schülern primär auf persönlichen Geräten oder ggf. über einen Clouddienst im Internet verarbeitet werden, die den Anforderungen an Datenschutz und Datensicherheit genügt. In der schlankesten Form einer offenen schulischen IT-Struktur stellt die Schule nur noch die Netzwerkinfrastruktur mit WLAN und Internetzugang zur Verfügung. Die Nutzung der Infrastruktur, z. B. einer Lernplattform, erfolgt innerhalb des rechtlichen Rahmens nach den pädagogischen Festlegungen der Schule bzw. der verantwortlichen Lehrkraft.
Cloudbasierte Strukturen
Der Cloud-Begriff wird heute allgemein für die Nutzung von Ressourcen im Internet oder in anderen Netzwerken verwendet. Daten, Rechenleistung und Programme befinden sich nicht auf dem Endgerät, sondern in der Regel auf einem externen Server (z. B. Datenspeicher in einem Rechenzentrum, Lernplattformen, Webanwendungen, Chat- und Videokonferenzsysteme). Die Nutzung schulexterner Cloudstrukturen wird durch die Schule so ausgestaltet, dass sie ihrer organisatorischen und rechtlichen Verantwortung gerecht wird, wie z. B. bei der Nutzung der BayernCloud Schule (siehe Kapitel 6 a)).
Viele Ressourcen sind mittlerweile im Internet verfügbar, die orts- und zeitunabhängig von Schülerinnen, Schülern, Lehrkräften und dem sonstigen pädagogischen Personal genutzt werden können. Beispiele dafür sind das Teilen von Dateien oder die Terminvereinbarung über gemeinsame Kalender. E-Mail, Messenger, Online-Office-Anwendungen und Videokonferenzsysteme sowie multifunktionale Kollaborationsplattformen ermöglichen eine sowohl synchrone als auch asynchrone Kommunikation und Zusammenarbeit über das Internet.
Cloudstrukturen zeichnen sich durch eine flexible Skalierbarkeit aus: Zusätzliche Rechenleistung, weiterer Speicherplatz oder weitere Anwendungen können zeitlich variabel genutzt werden. Der Aufwand für schulinterne Serverbereitstellung, Backup, Klimatisierung, Stromversorgung sowie Administration ist bei der Nutzung von Cloudstrukturen aus Sicht der Schule und des Schulaufwandsträgers deutlich reduziert.
Für die effektive Nutzung von cloudbasierten Strukturen ist eine gut ausgebaute interne schulische Netzstruktur einschließlich flächendeckendem WLAN und eine breitbandige Internetverbindung erforderlich (siehe Kapitel 8 a)).
Hybride Strukturen
Ein Schulnetz entwickelt sich entsprechend den pädagogischen Anforderungen und technischen wie rechtlichen Möglichkeiten weiter. Aufgrund der unterschiedlichen Ausprägungen sind Mischformen bzw. Abwandlungen der obigen Strukturen möglich. Dabei können einzelne Komponenten des Schulnetzes entweder mehr dem Bereich der lokalen Infrastruktur (links) oder dem Bereich des Cloudcomputings (rechts) zugeordnet und situativ angepasst werden.
Eine hybride Schulnetzstruktur stellt eine Mischform aus lokalen Strukturen und offenen,
cloudbasierten Strukturen dar.
Beispiel für ein hybrides Unterrichtsnetz:
Das folgende Konfigurationsbeispiel eines hybriden Schulnetzes ist in seinen Ausprägungen in beide Richtungen anpassbar, d. h., dass die Infrastruktur agil sowohl in Richtung lokaler Strukturen als auch in Richtung cloudbasierter Strukturen verändert werden kann:
- klassische Client/Server-Architektur für alle stationären Geräte in der Schule
- individuelle Anmeldung und Authentifizierung nur für Lehrkräfte mit Zugriff auf Home-Laufwerk und Drucker-Anbindung
- drahtloser Zugriff mit mobilen Endgeräten auf ein lokales Tauschlaufwerk und das Internet für alle Lehrkräfte, Schülerinnen und Schüler
- breitbandiger Internetzugang für alle Lehrkräfte, Schülerinnen und Schüler
- Lehrkräfte, das sonstige pädagogische Personal, Schülerinnen und Schüler nutzen cloudbasierte Kollaborations- und Kommunikationswerkzeuge und Lernplattformen.
Das Modell des hybriden Schulnetzes kombiniert bewährte Funktionen und Eigenschaften aus beiden Grundstrukturen: Domäne mit lokaler Nutzung und Cloudcomputing. Es kann zudem als eine Übergangslösung von klassischen lokalen Strukturen hin zu cloudbasierten Strukturen verstanden werden.
IT-Systemlösungen für Schulen
Für Schulen wird eine Fülle von IT-Systemlösungen angeboten. Die Produkte bieten eine Vielzahl an Funktionen an, um unabhängig von der Schulart allen Bedürfnissen und Anforderungen gerecht zu werden. Auch wenn die einzelne Schule unter Umständen nur einen kleinen Teil des Funktionsumfangs nutzt, sind Systemlösungen häufig sehr komplex. Gegebenenfalls entsteht eine langfristige Bindung an ein Produkt und den dazugehörigen Support. Zur Umsetzung eines weiterzuentwickelnden Medienkonzepts ist es für eine Schule jedoch wichtig, flexibel und offen für Entwicklungen, Ergänzungen und Anpassungen zu sein. Der Weg hin zu cloudbasierten Kollaborations- und Kommunikationswerkzeugen, der mit der BayernCloud Schule umgesetzt wird, darf dabei durch die Systemumgebung nicht behindert werden.
