sciebo@Learnweb

Diese Website dokumentiert die Integration von sciebo in das Learnweb, die durch das Projektseminar sciebo@Learnweb im Wintersemester 2016/17 an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster realisiert wurde.

Sciebo ist ein Cloud-Dienst, der gemeinsam von 26 Hochschulen und Forschungseinrichtungen in NRW angeboten wird. Als Grundlage dient die Enterprise-Edition von ownCloud. Das Learnweb ist ein auf der Open-Source-Lösung Moodle basierendes E-Learning System der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster.

Struktur der Dokumentation

Die vorliegende Dokumentation ist in mehrere Teile gegliedert. Neben der Startseite (auf der Sie sich momentan befinden), gibt es die Abschnitte ownCloud und Moodle.

Die Startseite enthält grundlegende Informationen zum Projektseminar und verschafft einen Überblick über die Dokumentation. Die Abschnitte ownCloud und Moodle dokumentieren jeweils die technische Umsetzung und Benutzung der beiden Systeme. Während die technische Umsetzung für Entwickler interessant ist, ist der Teil Benutzung als Bedienungsanleitung an die Nutzer gerichtet.

Der Unterabschnitt technische Umsetzung im Abschnitt ownCloud enthält die Themen OAuth 2.0, Softwarearchitektur, OAuth 2.0 App und Core Anpassungen. Auf Seiten von Moodle werden die Themen Softwarearchitektur, Admin Tool, Repository und Collaborative Folders behandelt.

Motivation

Da im Learnweb sehr häufig mit Dateien umgegangen wird, lag es nahe, dem Nutzer nicht nur den Upload seiner lokalen Dateien anzubieten, sondern zusätzlich seinen Cloudspeicher zu integrieren (ganz abgesehen von den anderen Möglichkeiten, die die Integration eines Cloudspeichers bietet). Zur Kommunikation zwischen den beiden Systemen musste bisher jedoch das Passwort des Nutzers in beiden Systemen gespeichert werden, was ein Sicherheitsrisiko darstellt. Daher mussten andere Lösungen gefunden werden.

Das grundlegende Ziel bei allen umzusetzenden Integrationsszenarien war daher, die beiden Systeme sciebo und Learnweb passwortlos miteinander kommunizieren zu lassen. Dies bedeutet, dass beispielsweise für einen Zugriff vom Learnweb auf sciebo das Passwort des Nutzers nicht im Learnweb vorliegt, sondern die Authentifizierung und Autorisierung auf anderem Wege stattfindet.

Des Weiteren sollte die zu entwickelnde Lösung möglichst allgemein einsetzbar sein, da die Kombination von Moodle und ownCloud an zahlreichen Universitäten genutzt wird. Aus diesem Grunde wird nachfolgend nicht mehr von Learnweb und sciebo, sondern von Moodle und ownCloud gesprochen.

Authentifizierung und Autorisierung

Grundlegend für die Integration beider Systeme ist die Authentifizierung und Autorisierung. Unter den Verfahren, die untersucht wurden, befinden sich:

Für das Projekt wurde das OAuth 2.0 Verfahren ausgewählt, da mit ihm ein standardisiertes Verfahren zur tokenbasierten Authentifizierung und Autorisierung vorliegt, das sich gut in bestehende Applikationen auf Basis vieler verschiedener Programmiersprachen einfügen lässt und damit keine weiteren Anforderungen an die Infrastruktur stellt.

Integrationsszenarien

Zu Beginn wurden verschiedene Integrationsszenarien zwischen den beiden Systemen entwickelt. Diese haben wir nach Schwierigkeit, Interesse, Benutzbarkeit und Implementierungsaufwand priorisiert. Als Integrationsrichtung konzentrierten wir uns dabei auf die Richtung Learnweb sciebo.

Es wurden folgende Integrationsszenarien realisiert.

  1. Als Nutzer möchte ich OAuth 2.0 benutzen können, um Moodle Zugriff auf ownCloud zu gewähren.

    Dieses Integrationsszenario behandelt die passwortlose Authentifizierung mit dem OAuth 2.0 Verfahren, was die Grundlage für alle weiteren Szenarien war. Auf Seiten von ownCloud wurde dazu eine App entwickelt und Anpassungen am ownCloud Core durchgeführt. Auf der anderen Seite ist in Moodle ein Admin Tool implementiert worden, das sämtliche Aufgaben zur Authentifizierung und Autorisierung mittels OAuth 2.0 übernimmt. Alle anderen entwickelten Plugins nutzen dieses Tool.

  2. Als Nutzer möchte ich in der Dateiauswahl in Moodle eine Datei aus meiner ownCloud Instanz hochladen.

    Für dieses Szenario wurde für Moodle ein Repository Plugin entwickelt, mithilfe dessen der Nutzer, nach Autorisierung von Moodle für den Zugriff auf ownCloud, Dateien aus ownCloud hochladen kann.

  3. Als Nutzer möchte ich in der Dateiauswahl in Moodle eine Datei aus meiner ownCloud Instanz verlinken.

    Eine Erweiterung des vorherigen Szenarios ist die Verlinkung von Dateien. Hierzu wird zu einer Datei ein öffentlicher Link erstellt. Dieser kann daraufhin von Nutzern angeklickt werden. Diese Funktionalität ist auch Teil des Repository Plugins. Das Verlinken ist jedoch nur in der Moodle-Aktivität „URL“ verfügbar.

  4. Als Lehrender möchte ich Studierenden oder Gruppen von Studierenden Ordner für kollaboratives Arbeiten bereitstellen.

    Nach diesem Integrationsszenario wurde vermehrt von Lehrenden der Universität Münster gefragt. Ein Lehrender kann mithilfe eines Activity Plugins für Moodle in einem Kurs Ordner erstellen, auf den Studierende Zugriff haben und den sie zu ihrer ownCloud hinzufügen können.

Komponenten

Als Überblick werden nachfolgend die entwickelten Komponenten in den beiden Systemen dargestellt.

Weitere Integrationsszenarien

Wegen zeitlicher Restriktionen konnten nicht alle Integrationsszenarien, über deren Implementierung wir nachgedacht haben, realisiert werden. Zukünftige Arbeiten könnten sich jedoch mit folgenden Erweiterungen beschäftigen.

  1. Als Lehrender möchte ich auf einen Button klicken, um hochgeladene Dateien zu aktualisieren.

  2. Als Studierender möchte ich Dateien aus Moodle direkt in meiner ownCloud Instanz speichern können.

  3. Als Studierender möchte ich anderen Studierenden Schreib- und Lese-Rechte geben um kollaborativ zu arbeiten.

  4. Als Lehrender möchte ich Nutzern auf Modul-Basis das Recht entziehen, eine Datei zu verlinken.

  5. Als Nutzer möchte ich in der Dateiauswahl in Moodle einen ganzen Ordner aus meiner ownCloud Instanz hochladen.

  6. Als Lehrender möchte ich in der Dateiauswahl in Moodle einen Ordner aus meiner ownCloud Instanz verlinken.

  7. Als Studierender möchte ich Lehrenden Schreib- oder Lese-Rechte auf mein Dokument geben können, um Feedback zu erhalten.

  8. Als Lehrender möchte ich die Möglichkeit haben, einen Zielordner in ownCloud zur Speicherung auszuwählen, um Abgaben herunterzuladen.

  9. Als Lehrender möchte ich ownCloud als primären Speicher für alle Dateien im Kurs verwenden können.

  10. Als Lehrender möchte ich in ownCloud die Teilen-Funktion nutzen, um Dateien oder Dokumente für Kursteilnehmer freigeben zu können.

Zusammenfassung

In diesem Projektseminar wurden die beiden Systeme ownCloud und Moodle integriert. Als Grundlage diente dabei das OAuth 2.0 Protokoll, um eine passwortlose Authentifizierung und Autorisierung zu ermöglichen. Es wurden verschiedene Integrationsszenarien betrachtet und vier von ihnen realisiert. Außerdem wurde die implementierte OAuth 2.0 ownCloud App in die offizielle ownCloud GitHub Organisation übernommen, sowie die Anpassungen am ownCloud Core akzeptiert. Das in Kürze erscheinende ownCloud 10.0 wird die Änderungen enthalten und vollständig kompatibel mit der OAuth 2.0 App sein. Durch den akzeptierten Backport wird dies ebenfalls für ownCloud 9.1.5 der Fall sein.

Am 15. März 2017 wurde die Arbeit präsentiert. Nachfolgend finden Sie eine Aufzeichnung der Abschlusspräsentation (wir entschuldigen uns für die Mikrofon-Probleme). Die Folien dazu können Sie sich hier ansehen.