Размещено на http://www.allbest.ru/

ТЕМА РАБОТЫ

информатизация как один из факторов совершенствования управленческой деятельности

(aдминистрирование информационной системы управления образовательным процессом)

Травкина Татьяна Анатольевна

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

1. ИНФОРМАТИЗАЦИЯ КАК ОДИН ИЗ ФАКТОРОВ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

(Aдминистрирование информационной системы управления образовательным процессом)

1.1 Фундаментальные исследования в области автоматизации управления образованием

1.2 Административные механизмы информационных систем

1.3 Задачи и функции системного и сетевого администрирования

1.4 Администрирование в корпоративных сетях

1.5 Основные задачи системного администратора

1.5.1 Подключение и удаление аппаратных средств

1.5.2 Резервное копирование

1.5.3 Инсталляция новых программных средств

1.5.4 Мониторинг системы

1.5.5 Поиск неисправностей

1.5.6 Ведение локальной документации

1.5.7 Контроль защиты

1.5.8 Подключение и удаление пользователей. Оказание им помощи

Выводы

2. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

2.1 Нормативное обеспечение информационно-образовательной среды школы

2.2 Состав «Электронной учительской»

2.2.1 ИС планирования, организации и управления учебным процессом

2.2.2 ИС администрирования деятельности образовательного учреждения

2.2.3 ИС обеспечения содержания учебного процесса

2.3 Проекты программы информатизации школы

Выводы

3. ВОЗМОЖНОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

3.1 Система «1С: Управление образования»

3.2 «1С: ХроноГраф Школа 3.0 ПРОФ»

3.2.1 Назначение

3.2.2 Структура и пользовательский функционал

3.2.3 Организация информационного обмена данными

3.2.4 Технические требования к установке и запуску

3.3 Система управления обучением «LMS Школа»

3.3.1 Электронный дневник учащегося

3.3.2 Библиотека электронных учебных материалов

3.3.3 Сайт образовательного учреждения

3.3.4 Автоматизированное рабочее место учителя

3.3.5 Администрирование

3.4 Критерии выбора систем автоматизации деятельности учебных заведений

Выводы

4. ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА ПО АДМИНИСТРИРОВАНИЮ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ КОРРЕКЦИОННОГО ТИПА

4.1 Функциональные особенности коррекционного образовательного учреждения

4.2 Анализ состояния информатизации школы-интерната №36 г. Ставрополя

4.3 Реализация задач администрирования ИС школы-интерната

4.3.1 Анализ и планирование рабочей среды информационной сети школы

4.3.2 Планирование работ

4.3.3 Построение ИТ-инфраструктуры

4.3.4 Эксплуатация и поддержка ИТ-инфраструктуры

4.4 Результаты опытно-экспериментальной работы

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Образцы пользовательских интерфейсов программного комплекса «1С:ХроноГраф Школа 3.0 ПРОФ»

Приложение 2. Информационные системы поддержки образовательного процесса

Приложение 3. Автоматизированное рабочее место учителя

Приложение 4. Требования к оснащению общеобразовательных учреждений

Приложение 5. Положение о локальной информационной сети образовательного учреждения

ВВЕДЕНИЕ

Формирование единого информационно-образовательного пространства Российской Федерации связано с решением проблемы автоматизации управления образовательным процессом в каждом конкретном образовательном учреждении [52]. Многообразные потоки информации, функционирующие в сфере информационной деятельности работников образования, учащихся и их родителей требуют классификации, упорядочения и систематизации, в том числе для оптимизации управления документооборотом образовательного учреждения [36, 37]. Информационное взаимодействие всех участников учебного процесса с работниками органов управления образованием (на базе локальных и глобальных сетей) и автоматизация информационно-методического обеспечения направлены на оптимизацию основных видов деятельности школы: управление кадрами; управление ресурсами; обеспечение коммуникации; управление контингентом обучающихся [22].

Автоматизированные информационные системы (АИС) управления образовательным процессом, основанные на технологии корпоративной сети, в основном решают задачи конкретного учебного заведения с учетом специфики организации учебного процесса.

Однако на сегодняшний момент следует признать, что в системе российского среднего образования не существует единой стройной системы школьного документооборота, не налажен обмен стандартной информацией между школами и районными, городскими управлениями образованием [17].

Вместе с тем, проблему информационного взаимодействия субъектов образовательного процесса невозможно решить без создания единого информационного пространства образовательного учреждения, которое подразумевает [1]:

? систематизацию данных о сотрудниках и учащихся;

? оперативный сбор, учет и анализ результатов учебной деятельности учащихся (электронные дневники, журналы и пр.);

? автоматизацию вопросов планирования и организации учебного процесса (электронная учительская);

? управление административно-финансовой и хозяйственной деятельностью;

? автоматизацию библиотечной деятельности;

? организацию учета питания и социальной сферы школы.

В связи с тем, что большинство перечисленных требований к современным АИС управления учебным процессом не реализованы в реалиях российских образовательных учреждений [18], необходимость дальнейшей работы в данном направлении не вызывает сомнений. Такая работа должна базироваться на фундаментальных исследованиях в области автоматизации управления учебным процессом [37, 48, 52], исследованиях в области внедрения сетевых программно-аппаратных и информационных ресурсов администрирования информационных систем (ИС) [1-2, 6, 9, 12, 14, 19-21, 24, 29, 31, 33, 36, 39-43, 65].

Под администрированием ИС понимают планирование, установку и обслуживание вычислительных систем [29]. В условиях многообразия компьютерных и программных платформ, а также сетевого оборудования учреждения образования инсталляция ИС, управление доступом к ней и обеспечение целостности ИС управления учебным процессом представляет собой достаточно сложную задачу.

Таким образом, актуальность данного исследования обусловлена необходимостью научно обоснованного подхода к разрешению целого ряда противоречий:

? между потребностью общества в развернутом мониторинге образовательной деятельности и неэффективном механизме взаимодействия структур управления образованием и образовательного учреждения в области информатизации;

? между постоянным развитием в образовательном учреждении информационного образовательного пространства и отсутствием единой стройной системы школьного документооборота;

? между хорошим уровнем материально-технической оснащенности учебных классов и отсутствием системы технического обслуживания, мониторинга производительности сервера и сетевых служб, а также общей производительности сети образовательного учреждения;

? между поддержкой мультимедийных библиотек школы в соответствии с целым рядом разнообразных гуманитарных программ и неквалифицированной и нерациональной эксплуатацией компьютерного оборудования;

? между преимущественным применением в обучении и управлении образованием устаревших информационных технологий, основанных на бумажном документообороте и ужесточением требований к оперативности обработки информации, повышению достоверности и надежности ее ведения;

? между разнообразием аппаратных и программных платформ отдельных подразделений образовательного учреждения с одной стороны и потребностью в преемственности баз данных и интеграции с программами из состава комплекса СБППО «Первая помощь» (поставленного во все общеобразовательные учреждения Российской Федерации в ходе реализации национального проекта «Образование»), при условии сохранения возможностей и условий функционирования каждой из них.

Гипотеза исследования построена на современной идее совершенствования технологий администрирования сетью, которая заключается в сведении к минимуму роли человека в процессе администрирования ИС. Идея подразумевает применение программного обеспечения, удовлетворяющего всем целям нужной системы и совмещающего в себе все функции программного обеспечения необходимого для администрирования ИС [45]. Например, совмещение контроля защиты, управления пользователями, маршрутизации, резервного копирования информации в случае сбоев и т.д.

Наиболее важно в этом случае создать алгоритм процесса администрирования, исключая настройку сети и настройку самого ПО. Администрирование сети в этом случае осуществляет программа, настройку которой производит администратор сети. Данный подход позволяет экономить время, расходуемое администраторами сети, в том числе на мониторинг и управление сетью и избавиться от фактора ошибки человека. Такое решение способствует значительному облегчению процесса администрирования, поскольку настройка одной программы намного легче, чем настройка всей сети и всех приложений, связанных с работой в сети.

Таким образом, проблема исследования состоит в разработке оптимального алгоритма администрирования информационной системы управления образовательным процессом в образовательном учреждении с учетом его специфики.

Объектом диссертационного исследования является технология управления образовательным процессом в условиях формирования единого информационно-образовательного пространства Российской Федерации. Предметом исследования являются методы и средства администрирования информационной системы, предназначенной для управления образовательным процессом в учреждении коррекционного типа. Цель исследования состоит в реализации отдельных этапов администрирования многофункциональной информационной системы электронного документооборота и автоматизации управления основной деятельностью образовательного учреждения коррекционного типа, с учетом сложившейся материально-технической базы.

Реализация указанной цели предполагает решение ряда вспомогательных задач, а именно:

1) систематизировать современные технологии администрирования информационных систем управления в зависимости от архитектуры их построения;

2) разработать основные направления формирования единого информационного пространства образовательного учреждения коррекционного типа, с учетом сложившейся материально-технической базы;

3) проанализировать возможности существующих программных комплексов по управлению школой с точки зрения механизмов повышения качества деятельности образовательного учреждения коррекционного типа;

4) выполнить экспериментальную апробацию отдельных этапов администрирования многофункциональной информационной системы электронного документооборота и автоматизации управления основной деятельностью образовательного учреждения коррекционного типа.

Теоретическую основу исследования составляют: исследования в области информатизации управления образованием и применения компьютерной техники и сетевых технологий (Н. В. Апатова, М. Г. Гайнетдинов, Б. И. Канаев, Д. Б. Канаев, Д. Ш. Матрос, И. В.Роберт и др.), теория внутришкольного управления (Т. М. Давыденко, Ю. А. Конаржевский, М. М. Поташник, В. П. Симонов, В. С. Татьянченко, П. И. Третьяков, Т. И. Шамова и др.), исследования по проблеме информационного обеспечения управления педагогическими системами (В. П. Беспалько, Ю. А. Конаржевский, Г. Н. Сериков, В. С. Татьянченко, П. И. Третьяков, Т. К. Чекмарева, Ю. В. Чернов, Т. И. Шамова и др.), теория информатизации управления в социальных организациях (Ю. П. Васильев, Г. Поппель, В. М. Глушков, Б. Голдстайн, Ю. М. Каныгин и др.), теории информационных систем (А. Р. Саймон, Г. и Дж. Хансен, К. Дж. Дейт, Г. А. Титоренко и др.).

Методы исследования. Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений был использован комплекс методов исследования, взаимопроверяющих и взаимодополняющих друг друга: теоретический, сравнительно-сопоставительный анализ; изучение и обобщение психолого-педагогического опыта, педагогический эксперимент; тестирование, анкетирование; анализ учебно-методической документации; количественный и качественный анализ результатов экспериментальной работы.

База исследования. Экспериментальная работа проводилась на базе учреждения: Государственное казенное специальное (коррекционное) образовательное учреждение для обучающихся, воспитанников с ограниченными возможностями здоровья I-II вида «Специальная (коррекционная) общеобразовательная школа - интернат № 36 города Ставрополя».

Цель и поставленные задачи определили ход теоретико-экспериментального исследования, которое проводилось в течение 2010-2012 гг. в три взаимосвязанных этапа.

На первом поисково-аналитическом этапе (2010-2011 г.г.) осуществлялся анализ проблемы формирования единого информационного пространства образовательного учреждения с учетом сложившейся материально-технической базы. Осуществлялся анализ философской, педагогической, методической, организационно-управленческой литературы по проблеме исследования, обобщался передовой педагогический опыт. Обосновывались организационно-педагогические и технологические условия внедрения системы автоматизации деятельности учебного заведения.

На втором опытно-экспериментальном этапе (2011-2012 г.г.) разрабатывались теоретико-методологические основы администрирования корпоративных информационных систем в зависимости от архитектуры их построения. Проводился анализ возможностей отдельных программных комплексов по управлению школой с точки зрения механизмов повышения качества деятельности образовательного учреждения коррекционного типа.

Разрабатывалось ресурсное обеспечение проектов программы информатизации образовательного учреждения коррекционного типа.

Уточнялись и экспериментально проверялись организационно-педагогические условия администрирования информационной системы автоматизации деятельности учебного заведения.

На третьем обобщающем этапе (2012 г.) осуществлялся анализ, систематизация и обобщение полученных результатов, формулировались выводы, оформлялись материалы диссертационной работы, осуществлялось внедрение результатов диссертационного исследования в практику работы школы.

Научная новизна диссертационного исследования:

1. Выделены методы и средства администрирования корпоративных информационных систем в зависимости от архитектуры их построения.

2. Разработаны основные направления формирования единого информационного пространства образовательного учреждения, с учетом сложившейся материально-технической базы.

3. Проведен анализ возможностей современных программных комплексов по управлению школой с точки зрения механизмов повышения качества деятельности образовательного учреждения коррекционного типа.

Теоретические и практические выводы направлены на дальнейшее развитие технологий электронного документооборота и автоматизации управления основной деятельностью образовательного учреждения коррекционного типа, которая заключается в сведении к минимуму роли человека в процессе администрирования ИС.

Практическая значимость проведённого исследования заключается в том, что проанализированы функциональные особенности коррекционного образовательного учреждения, проведён анализ состояния информатизации школы-интерната №36 г. Ставрополя, разработан и реализован ряд проектов программы информатизации школы-интерната №36 г. Ставрополя, описан ход экспериментальной работы по внедрению АСУ в школе-интернате и реализации задач администрирования системы управления школой. В частности рассмотрены этапы планирования работ, построение ИТ-инфраструктуры, её эксплуатации и поддержки.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечиваются: аргументированным выбором методологических позиций; рациональностью сочетания теоретического и экспериментального исследования; широкой апробацией и внедрением полученных результатов в практику деятельности образовательного учреждения; анализом динамики достижений педагогического коллектива школы в области оптимизации управления образовательным процессом; контрольным сопоставлением; сочетанием количественного и качественного анализов.

Научные результаты, выводы и рекомендации, изложенные в диссертации, могут быть использованы при дальнейших исследованиях в области администрирования многофункциональной информационной системы электронного документооборота и автоматизации управления основной деятельностью образовательного учреждения.

Апробация и внедрение результатов осуществлялись посредством:

- публикаций результатов исследования;

- участия в международной конференции- выставке «Информационные технологии в образовании» - Москва, 2006;

- участия во всероссийских научно-практических конференциях («Компьютеры в образовании» -

- выступлений на методических семинарах по информатизации управления образования (2011);

- выступлений на курсах повышения квалификации руководителей общеобразовательных учреждений (СКИПРО, Ставрополь, 2004)

- проведения курсов повышения квалификации для методистов межшкольных методических центров (Региональный координационный центр, Ставрополь, 2006);

- внедрения результатов исследования в практику управления школой-интернатом №36 г. Ставрополя;

- работы заместителем директора по информатизации (2005-2012 гг.) школы-интерната №36 г. Ставрополя.

Объём исследования составил 105 страниц. Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников и 4 приложений. В тексте работы имеется 5 таблиц и 5 рисунков.

1. ТЕХНОЛОГИИ АДМИНИСТРИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

1.1 Фундаментальные исследования в области автоматизации управления образованием

Информатизация образования - новая область педагогической науки, включающая в себя подсистемы обучения, воспитания, просвещения и интегрирующая психолого-педагогические, социальные, физиолого-гигиенические, технико-технологические научно-практические исследования, находящиеся в определенных взаимосвязях, отношениях между собой и образующие определенную целостность, обеспечивающую сферу образования методологией, теорией, технологией и методикой решения целого ряда проблем и задач. В том числе задачи автоматизация управления системой образования на основе использования баз и банков данных научно-педагогической информации, информационно-методических материалов, телекоммуникационных сетей, а также совершенствование процессов автоматизации управления образовательным учреждением (системой образовательных учреждений).

Вопросам автоматизации управления образованием посвящено множество исследований российских ученых [1-11, 16,18-20, 22, 28, 35-43, 48,57, 58].

История разработки первых систем электронного школьного документооборота в России насчитывает уже более двадцати лет, и началась с появлением в школах первых персональных компьютеров [58]. Учителя-энтузиасты, студенты педагогических вузов стали разрабатывать системы, призванные облегчить труд учителя, освободить его от рутинной работы по составлению расписания, поурочных планов, ведения классных журналов и еще десятков видов рабочих и отчетных документов. Эти работы выполнялись на весьма разнородной и несовершенной с сегодняшней точки зрения технике (КУВТ, ATARI, ДВК-2 и пр.).

Автоматизированная система управления или АСУ [22] -- комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса. В нашем случае -- образовательного процесса. Программные комплексы по управлению школой предоставляют следующие возможности [65]:

? решение задачи функционирования единого информационного пространства образовательного учреждения систематизация данных о сотрудниках и учащихся;

? оперативный сбор, учет и анализ результатов учебной деятельности учащихся (электронные дневники, журналы и пр.);

? автоматизация вопросов планирования и организации учебного процесса (электронная учительская);

? управление административно-финансовой и хозяйственной деятельностью;

? автоматизация библиотечной деятельности;

? организация учета питания и социальной сферы школы.

С развитием IT- технологий, стандартизацией и совершенствованием аппаратно - программных средств, приходом в школы IBM-совместимых компьютеров, появлением отечественных фирм - профессиональных разработчиков программного обеспечения, на российском рынке стали появляться первые коробочные версии программ автоматизации школьного документооборота, некоторые из них закупались центральными и региональными органами управления образованием и поставлялись в школы. Так, например, в рамках реализации Федеральной целевой программы «Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005 годы)» [62] в школы централизованно поставлялась программа составления школьного расписания [60].

Однако на сегодняшний момент следует признать, что в системе российского среднего образования не существует единой стройной системы школьного документооборота, не налажен обмен стандартной информацией между школами и районными, городскими управлениями образованием [42].

К сожалению, в проекте приоритетных направлений фундаментальных научных исследований РАО на 2013-2017 годы [10] отсутствует важнейший блок - «Управление образованием», непосредственно влияющий на выбор моделей и механизмов управления образованием в России как на уровнях государственного регулирования сферы образования и самоорганизации (автономности) образовательных учреждений, так и на развитость рынка образовательных услуг. Жизненно необходимо проведение исследований их влияния на доступность и качество образования при разных сочетаниях этих факторов.

В рамках данного направления актуальными и наиболее востребованными представляются проблемы [43]:

1. Управление развитием образовательных организаций в динамично изменяющемся социокультурном и экономическом пространстве.

2. Развитие потенциала сетевого управления образовательными системами.

3. Управление развитием оценки качества образования на уровне региона, муниципалитета и образовательного учреждения.

4. Социокультурная модернизация и развитие муниципально-региональных образовательных систем.

5. Теоретические основы стандартизации профессиональной деятельности руководителя образования.

Будучи достаточно сложным процессом, автоматизация любой деятельности человека при решении практических задач должна иметь научное - прежде всего методологическое - обеспечение [1, 2,6, 12, 18].

Автоматизация профессиональной деятельности определяется как процесс создания, внедрения и использования технических, программных средств и математических методов, освобождающих человека от непосредственного участия в получении, преобразовании и передаче энергии, материалов и (или) информации в профессиональной деятельности. [23]

«Под информационной системой понимают совокупность объектов, компонентов или элементов произвольной природы, образующих некоторую целостность» [64] - такое определение информационной системы (ИС) дано в работе Федоровой Г.Н. В ней раскрыты главные направления развития информационных технологий и информационных ресурсов. Рассмотрены основные методологии и принципы в построении современных ИС. В труде Федоровой Г.Н. рассмотрены методы оценки эффективности автоматизированных ИС и проведен детальный анализ построения корпоративных систем. В книге дается определение жизненного цикла и особенности сопровождения ИС.

Мы будем понимать под ИС комплекс, включающий вычислительное и коммуникационное оборудование, программное обеспечение и системный персонал, обеспечивающий поддержку и управление динамической (изменяемой во времени) информационной модели системы образования для удовлетворения информационных потребностей в образовании личности, общества и государства [19].



Рисунок 1 - Типы информационных систем по уровню управления

В управлении школой, на наш взгляд, целесообразно выделить следующие основополагающие информационные системы [28]: кадры, контингент, учебный процесс, воспитательный процесс (рис. 1). Каждая из этих систем решает свои задачи и обрабатывает свои информационные потоки.

Деятельность кадровой информационной системы направлена на подбор и расстановку необходимых специалистов, решение вопросов о повышении квалификации и аттестации педагогов, ведение всей служебной документации по педагогическим кадрам.

Информационная система «Контингент» обрабатывает всю информацию об учащихся школы: статистические данные, сведения о родителях, документацию психологической службы и социального педагога, данные о состоянии здоровья и пр.

Информационная система «Учебный процесс» включает в себя: организацию учебного процесса, осуществление образовательного мониторинга, внутришкольный контроль по вопросам выполнения программ, промежуточную и итоговую аттестацию.

Информационная система «Воспитательный процесс» связана с реализацией всего комплекса воспитательной работы в образовательном учреждении (деятельность ученического самоуправления, проведение мероприятий, участие в общественных акциях, деятельность кружков и секций и т.д.).

Данные системы взаимосвязаны между собой и функционируют на всех уровнях управления школой (Рис. 1). Каждый из трех уровней управления школой (стратегический, функциональный, оперативный) использует информацию из всех информационных систем, но в разных объемах и с разной степенью обобщения. Чем выше по значимости уровень управления, тем меньше объем работ, выполняемых с помощью информационной системы. Однако при этом возрастают сложность информационной системы и ее роль в принятии руководителем решений.

1.2 Административные механизмы информационных систем

Любая большая современная информационная система (ИС) в любой предметной области, как правило, несёт другую культуру управления. Проблема внедрения таких систем - это проблема восприятия, освоения и внедрения другой культуры управления [8].

Для большинства предметных областей внедрения информационных технологий характерны высокие требования к качеству их работы и надёжности эксплуатации, от которых во многом зависит эффективность использования и возврата вложенных средств. Эти требования относятся к проблемам, связанным с администрированием ИС, которые представляют собой сетевой программно-аппаратный и информационный ресурс [11].

Администрирование (административные механизмы) - это процедуры управления, регламентирующие некоторые процессы или их часть. Администрирование входит в полномочия администратора ИС, который фиксирует и руководит соответствующими его полномочиям процессами и ситуациями, нуждающимися в целевом управлении и ограничениях. К таковым процессам относят планирование работ, построение, эксплуатацию и поддержку эффективной ИТ-инфраструктуры, интегрированной в общую архитектуру информационной системы - один из критических факторов успешной реализации стратегических бизнес-целей организации. Инфраструктура включает решения по программному обеспечению, аппаратному комплексу и организационному обеспечению ИС, что соответствует пониманию системы в современных стандартах типа ISO/IEC 15288.

В инфраструктуру ИТ входят [45]:

? вычислительное и телекоммуникационное оборудование;

? каналы связи;

? инженерно-техническое оборудование, обеспечивающее работу вычислительных и телекоммуникационных средств;

? программные приложения, реализующие функциональность ИТ-систем (прикладное программное обеспечение) и обеспечивающие функционирование оборудования (системное программное обеспечение);

? администрация и персонал, осуществляющие эксплуатацию ИС;

? внутренние положения и инструкции, регламентирующие работу персонала с ИТ-системами;

? исходные тексты программных приложений, входящих в ИТ-систему (прикладное и системное ПО);

? системная и пользовательская документация программных приложений и аппаратных комплексов и др.

Современная ИТ-инфраструктура ИС должна обладать высокой производительностью, надёжностью, гибкостью, масштабируемостью и другими качествами.

1.3 Задачи и функции системного и сетевого администрирования

Как правило, администрирование фиксирует и руководит процессами и ситуациями, нуждающимися в ограничениях или целевом управлении. Построение компьютерных сетей вызвало необходимость управления (администрирования) ими и созданными на их основе компьютерными вычислительными и информационными системами. В результате появилось системное администрирование.

Основной целью системного администрирования является приведение сети в соответствие с целями и задачами, для которых она предназначена. Достигается эта цель путём управления сетью, позволяющего минимизировать затраты времени и ресурсов, направляемых на управление системой, и в тоже время максимизировать доступность, производительность и продуктивность системы [45].

Администратор сети - специалист, отвечающий за нормальное функционирование и использование ресурсов автоматизированной системы и (или) вычислительной сети.

Администрирование информационных систем включает следующие цели:

1. Установка и настройка сети.

2. Поддержка её дальнейшей работоспособности.

3. Установка базового программного обеспечения.

4. Мониторинг сети.

В связи с этим администратор сети должен выполнять следующие задачи:

1. Планирование системы.

2. Установка и конфигурация аппаратных устройств.

3. Установка программного обеспечения.

4. Установка сети.

5. Архивирование (резервное копирование) информации.

6. Создание и управление пользователями.

7. Установка и контроль защиты.

8. Мониторинг производительности.

Обеспечение работоспособности системы требует и осуществления профилактических мероприятий. Администратор должен обеспечивать удовлетворение санкционированных запросов пользователей.

Очевидно, что эффективно выполнять все эти функции и задачи, особенно в сложных крупных компьютерных сетях, человеку весьма затруднительно, а порой и невозможно. Успешное администрирование, особенно сложными компьютерными сетями, реализуется путём применения новейших средств и систем автоматизации этих процессов.

Автоматизированная информационная система (Automated information system, AIS) - совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для хранения и (или) управления данными и информацией и производства вычислений. Следовательно, автоматизированная информационная система (АИС) является частью любого административного механизма - платформой управления и сетевой службой [61].

Выделяют три основные категории пользователей ИС: разработчики, администраторы и собственно пользователи.

Администрирование ИС осуществляется лицом, управляющим этой системой. Такое лицо называется администратором. Если ИС большая, эти обязанности могут выполнять несколько человек (группа администраторов).

В процессе своей деятельности администратор ИС взаимодействует с другими категориями её пользователей, а также и с внешними специалистами, не являющимися пользователями ИС (рис.1).

Основной целью системного администрирования является приведение сети в соответствие с целями и задачами, для которых эта сеть предназначена. Достигается эта цель путём управления сетью, позволяющего минимизировать затраты времени и ресурсов, направляемых на управление системой, и в тоже время максимизировать доступность, производительность и продуктивность системы.

История системного администрирования насчитывает несколько десятилетий. Задачи, связанные с управлением вычислительными комплексами (системами), возникли сразу с появлением этих комплексов, то есть первых локальных вычислительных сетей, представлявших некоторый главный (хост) компьютер, к которому подключались терминальные устройства пользователей.

До конца 1980-х годов доминировала централизованная вычислительная модель типа “мэйнфрейм-терминалы”. Она отражала архитектуру средств системного администрирования, то есть администрирования системой. Такое решение означало существование единого образа вычислительной среды. Специалисты отмечают, что по удобству и надёжности эти системы могут служить своеобразным эталоном для оценки всех остальных средств администрирования.

Первые компьютерные информационные системы на базе мэйнфреймов (например, IBM-360/370, или отечественных аналогов - ЕС ЭВМ), либо на базе так называемых мини-ЭВМ (например, PDP-11 и отечественные СМ-4) использовали модель “хост-компьютер + терминалы”. Характерной её особенностью была полная “неинтеллектуальность” терминалов, используемых в качестве рабочих мест - их работой управлял хост-компьютер.

Этот подход обладал некоторыми достоинствами: пользователи могли совместно использовать различные ресурсы хост-компьютера (оперативную память, процессор) и довольно дорогие для того времени периферийные устройства (принтеры, графопостроители, устройства ввода с магнитных лент и гибких дисков, перфосчитыватели, дисковые накопители и иное оборудование, ныне экзотическое). Используемые при этом операционные системы поддерживали многопользовательский многозадачный режим, а централизация ресурсов и оборудования облегчала и удешевляла эксплуатацию такой системы.

Недостатки подобной архитектуры заключались, главным образом, в полной зависимости пользователя от администратора и условий работы хост-компьютера. Пользователь (а порой и программист) не имел возможности настроить рабочую среду под свои потребности - используемое программное обеспечение, в том числе и текстовые редакторы, компиляторы, СУБД, целиком и полностью коллективным.

В значительной степени этот недостаток данных систем привёл к появлению и развитию индустрии персональных компьютеров, работающих с ИС. Наряду с дешевизной и простотой эксплуатации, привлекательной особенностью настольных информационных систем стала так называемая «персонализация рабочей среды», то есть возможность пользователя выбирать для работы наиболее соответствующие его потребностям и необходимые ему программные инструменты (текстовый редактор, СУБД, электронную таблицу и др.). Естественно, что на рынке программных продуктов стало появляться много таких инструментов. Например, электронные таблицы и настольные СУБД (dBase, FoxBase, Сlipper, Paradox и др.), нередко совмещающие в себе собственно СУБД и средства разработки приложений, использующие базы данных.

В используемых подобных инструментариях средства администрирования предназначались для контроля за функционированием отдельных компонентов (сетевым оборудованием, персональными компьютерами и рабочими станциями, запоминающими устройствами, периферией и другими устройствами). Обычно этот контроль заключался в сборе данных о ресурсах вместо подлинного управления их работой. Такой тип управления нельзя отнести к сетевому администрированию в строгом смысле этого слова.

Функциональные области управления, относящиеся к системному администрированию, определены в спецификациях ISO, и ориентированы на [8]: решение проблемных ситуаций (диагностика, локализация и устранение неисправностей, регистрация ошибок, тестирование); управление ресурсами (учёт, контроль использования ресурсов, выставление счетов за использованные ресурсы и ограничение доступа к ним); управление конфигурацией, направленное на обеспечение надёжного и эффективного функционирования всех компонентов информационной системы; контроль производительности (сбор и анализ информации о работе отдельных ресурсов, прогнозирование степени удовлетворения потребностей пользователей/приложений, меры по увеличению производительности); защита данных (управление доступом пользователей к ресурсам, обеспечение целостности данных и управление их шифрованием).

Основной результат длительного развития отрасли системного администрирования выразился в том, что с функциональной точки зрения основные платформы управления довольно похожи друг на друга. Различия между ними кроются в сфере структурного исполнения и, кроме того, связаны с исходными целями, которые ставились на начальных этапах их разработки.

В архитектурной реализации наблюдаются варианты единых интегрированных систем (CA-Unicenter) и продукты, изначально имевшие модульную структуру (HP OpenView). Архитектурные аспекты становятся значимыми, когда возникает потребность в интеграции различных продуктов, например, точечных решений с базовой платформой администрирования.

Фирмы среднего размера заинтересованы не в точечных продуктах, а в законченных решениях, имеющих ограниченную функциональность, интуитивный Web-интерфейс и приемлемую цену.

Следующим этапом развития архитектуры информационных систем было появление сетевых версий СУБД, позволяющих осуществлять многопользовательскую работу с общими данными в локальной сети. Этот подход сочетал в себе удобства персонализации пользовательской среды и простоты эксплуатации, а также преимущества, связанные со вновь открывшимися возможностями совместного использования периферии (главным образом сетевых принтеров и сетевых дисков, в том числе хранящих коллективные данные). Большинство реально эксплуатируемых в нашей стране информационных систем имеют такую архитектуру (в том числе некоторые информационные системы, реализованные на Delphi и C++Builder). Этот подход оправдывает себя в случае не очень большого количества пользователей системы, не слишком большого объёма данных и количества таблиц, невысоких требований к защите данных.

Недостатки использования сетевых версий настольных СУБД обычно начинают проявляться в процессе длительной эксплуатации информационной системы, когда со временем увеличивается объём введённых пользователями данных, а иногда и число пользователей. Обычно в первую очередь происходит снижение производительности работы приложений, хотя нередко возникают и иные сбои в работе (например, разрушение индексов, нарушение ссылочной целостности данных). Причины этих явлений кроются в самой концепции хранения коллективных данных в файлах на сетевом диске и сосредоточении всей обработки данных внутри пользовательского приложения.

Возросший сетевой трафик - не единственная неприятность, подстерегающая администратора и разработчика подобной информационной системы. Частым в этом случае явлением считается нарушение ссылочной целостности данных. Например, имеются две таблицы формата dBase: список заказчиков компании, и список их заказов, связанные по какому-либо полю.

В начале 1990-х годов широкое распространение распределённых архитектур клиент-сервер вызвало кардинальные перемены в сфере управления информационными системами, сменившие безраздельное господство хост-компьютеров.

Вместо однородной среды администраторам пришлось иметь дело с многообразием ресурсов, включая компьютерные и программные платформы и сетевое оборудование. Такая гетерогенность потребовала решения новых административных задач: учёта распределённых ресурсов, электронного распространения ПО и контроля лицензий, анализа трафика и управления пропускной способностью сети, перераспределения серверной нагрузки, отслеживания состояния отдельных настольных систем и т.д., которые отсутствовали в классической централизованной модели. В эту среду не переносились приложения администрирования, функционировавшие на мэйнфреймах, и производителям пришлось создавать новое управляющее ПО.

Всё это способствовало появлению сетевого администрирования.

Сетевое администрирование (Network Management) возникает, когда у администратора сети появляется потребность и возможность оперировать единым представлением сети, как правило, это относится к сетям со сложной архитектурой. При этом осуществляется переход от управления функционированием отдельных устройств к анализу трафика в отдельных участках сети, управлению её логической конфигурацией и конкретными рабочими параметрами, причём все эти операции целесообразно выполнять с одной управляющей консоли.

Затем к контролируемым объектам добавились сетевые операционные системы, распределённые базы данных и хранилища данных, приложения и, наконец, сами пользователи.

Задачи, решаемые в данной области, разбиваются на две группы:

1. Контроль за работой сетевого оборудования.

2. Управление функционированием сети в целом.

В первой группе речь идёт о мониторинге отдельных сетевых устройств (концентраторов, коммутаторов, маршрутизаторов, серверов доступа и др.), настройке и изменении их конфигурации, устранении возникающих сбоев. Эти традиционные задачи получили название реактивного администрирования (reactive management).

Вторая группа отвечает за мониторинг сетевого трафика, выявление тенденций его изменения и анализ событий в целях реализации схем приоритизации и упреждающего решения проблем, связанных с недостатком пропускной способности (упреждающее, или профилактическое, администрирование, proactive management).

Для реализации упреждающего администрирования оно должно быть дополнено мощным инструментарием ретроспективного анализа поведения информационной системы. Основную роль в этом процессе может играть разбиение множества возможных состояний системы на классы и прогнозирование вероятностей её миграции из одного класса в другой.

Сюда же относятся формирование единого представления сети в целях внесения изменений в её конфигурацию, учёт сетевых ресурсов, управление IP-адресами пользователей, фильтрация пакетов в целях обеспечения информационной безопасности и ряд других задач.

Трудоёмкость процессов администрирования распределённой вычислительной среды явилась одним из стимулов к появлению редуцированных распределённых вычислительных моделей.

Чтобы избежать подобных неприятностей, необходимо ещё раз подумать об архитектуре информационной системы и сменить её, если в обозримом будущем ожидаются подобные прецеденты. Использование серверных СУБД является в этом случае наиболее подходящим решением.

Конечной целью управления сетью является достижение параметров функционирования ИС, соответствующих потребностям пользователей.

Пользователи оценивают работу ИС не по характеристикам сетевого трафика, применяемым протоколам, времени отклика серверов на запросы определённого типа и особенностям выполняемых сценариев управления, а по поведению приложений, ежедневно запускаемых на их настольных компьютерах.

Общая тенденция в мире сетевого и системного администрирования - перенос акцентов с контроля за отдельными ресурсами или их группами, с управления рабочими характеристиками ИС на максимальное удовлетворение запросов конечных потребителей информационных технологий способствовала появлению концепции динамического администрирования. Такой подход предполагает, прежде всего, наличие средств анализа поведения пользователей, в ходе которого должны быть выявлены как их предпочтения, так и проблемы, возникающие в повседневной работе. Результаты, полученные на этом этапе, должны служить отправной точкой для активного управления взаимодействием между основными объектами администрирования - пользователями, приложениями и сетью.

Термин «активное» подразумевает постоянное отслеживание (мониторинг) характера работы пользовательских приложений и оперативное вмешательство в этот процесс, когда уровень сервиса, получаемый пользователем, не соответствует ожидаемому. Для наиболее адекватного реагирования на возникающие проблемы предлагается использовать аналитические средства поддержки принятия решений.

Эти факторы дают основание полагать, что на смену сетевому и системному администрированию идёт управление приложениями и качеством сервиса, не зависящее от используемых вычислительных платформ или сетей.

Отдельная проблема связана с созданием комплексных «сквозных» средств управления, позволяющих объединить системы администрирования, установленные в организациях-партнерах. Актуальность этой задачи нарастает по мере всё большего распространения сетей Extranet.

Внедрение в корпоративных информационных системах технологий Intranet также не обходится без администрирования. Так, широко практикуемая работа сотрудников в корпоративной сети из дома требует от поставщиков создания новых инструментальных средств в области управления доступом и информационной безопасности.

Самостоятельную ценность представляют средства управления Web-ресурсами, причём не только применительно к сетям Intranet и Extranet, но в большей степени в связи с распространением электронной коммерции.

Эволюция концепций администрирования коснулась не только архитектуры систем. Новые проблемы, возникшие в распределённых средах, привели к тому, что на некоторое время сетевое управление стало рассматриваться в качестве главной заботы администраторов информационных систем.

Ситуация изменилась после того, как число распределённых приложений и баз данных, функционирующих в сети, превысило некоторое пороговое значение. При этом возросла роль системного администрирования, и неизбежным оказался процесс интеграции системного и сетевого администрирования. Следует отметить, что управление работой сложной гетерогенной сети представляет собой более сложную задачу, чем, например, контроль за функционированием сетевых принтеров.

Интегрированная система управления сетью (Integrated network management system, INMS) - система управления, обеспечивающая объединение функций, связанных с анализом, диагностикой и управлением сетью.

При этом сетевое администрирование порой стало рассматриваться как одна из множества составных частей администрирования системного, а сеть - как один из управляемых ресурсов наряду с компьютерами, периферийными устройствами, базами данных, приложениями и т.д.

Трудоемкость процессов администрирования распределённой вычислительной среды привела к тому, что осенью 1996 года компании Oracle и Sun Microsystems предложили создание сетевых компьютеров, а полгода спустя Intel и Microsoft - концепцию сетевых персональных компьютеров (Net PC). Несмотря на существенные отличия этих двух архитектур, они ознаменовали частичный возврат к централизованной вычислительной модели и к соответствующей организации всех процессов администрирования.

Таким образом, эволюция средств и систем администрирования непосредственно связана с развитием основных информационных технологий.

Проекты развития административных механизмов обычно включают в себя задачи постановки стратегического управления, разработки политики информационного обеспечения и доступа к информационным ресурсам, а также программно-аппаратным устройствам, системам и комплексам, постановки и развития системы, совершенствование непрерывного управления.

Ныне затруднительно говорить о том, по какому пути - интеграционному или дезинтеграционному - пойдёт развитие сетей. Ряд экспертов предполагает, что на смену сетевому и системному администрированию придёт управление приложениями и качеством сервиса, безотносительно к используемым вычислительным платформам или сетям. В любом случае, как ранее, так и ныне, управление сетями осуществляют сетевые администраторы (администраторы сетей).

1.4 Администрирование в корпоративных сетях

Средства сетевого и системного администрирования не занимали доминирующих позиций в корпоративных информационных системах. Традиционно им отводилась вспомогательная роль [45]. Такое положение привело к тому, что структура и функции программного обеспечения данного класса оказались в прямой зависимости от архитектуры вычислительных систем и эволюционировали вместе с ними.

Обычно подключить локальную сеть к многопользовательской среде Интернета довольно просто, если это не распределённая в пространстве сеть, то есть не WAN (Wide Area Network). Проблема подключения к Интернету имеет два направления:

1. Собственно подключение различных сегментов к Интернету.

2. Организация сети компании средствами Интернета.

Если говорить о подключении сегментов, то для каждого из сегментов следует получить блок адресов, сконфигурировать машины каждой из сетей, организовать сбор статистики и, если необходимо, систему динамической настройки машин.

При организации сети компании [23] распределённой средствами Интернета по большой площади, нужно заботиться о надёжной маршрутизации, своевременном обмене информацией и о защите этой информации от несанкционированного доступа. Кроме того, следует организовать информационное обслуживание, единое для всех частей такой распределённой структуры. При построении корпоративных информационных сетей, как правило, используют две базовые архитектуры: Клиент-сервер и Интернет/Интранет.

Одной из самых распространённых на сегодня архитектур построения корпоративных информационных систем является архитектура «клиент-сервер». В реализованной по данной архитектуре информационной сети клиенту предоставлен широкий спектр приложений и инструментов разработки, ориентированных на максимальное использование вычислительных возможностей клиентских рабочих мест. При этом ресурсы сервера в основном используются для хранения и обмена документами, а также с целью выхода во внешнюю среду. Для программных систем, имеющих разделение на клиентскую и серверную части, применение данной архитектуры позволяет лучше защитить серверную часть приложений, предоставляя возможность приложениям непосредственно адресоваться к другим серверным приложениям, или маршрутизировать запросы к ним.

При этом частые обращения клиента к серверу снижают производительность работы сети. Кроме того, приходится решать вопросы безопасной работы в сети, так как приложения и данные распределены между различными клиентами. Распределённый характер построения системы обуславливает сложность её настройки и сопровождения. Чем сложнее структура сети, построенной по архитектуре «клиент-сервер», тем выше вероятность отказа любого из её компонентов.

В основе архитектуры Интернет/Интранет корпоративных информационных систем лежит принцип «открытой архитектуры», определяющий независимость реализации корпоративной системы от конкретного производителя. Всё программное обеспечение таких систем реализуется в виде апплетов или сервлетов (программ написанных на языке Java) или в виде cgi модулей (программ написанных, как правило, на языках Perl или С).

Открытая архитектура (Open architecture) - архитектура компьютера или периферийного устройства, на которую опубликованы спецификации, что позволяет другим производителям разрабатывать дополнительные устройства к системам с такой архитектурой.

В общем случае АИС, реализованная с использованием этой архитектуры, включает Web-узлы с интерактивным информационным наполнением, взаимодействующие с предметной базой данных, с одной стороны, и с клиентским местом с другой. База данных, в свою очередь, является источником информации для интерактивных приложений реального времени. При этом важное место в любой многопользовательской среде отводится сетевым операционным системам.

Многопользовательские объектно-ориентированные среды (MOOs) - это основанные на тексте среды, установленные на персональных компьютерах для осуществления коммуникации в реальном режиме времени между двумя и более удалёнными друг от друга участниками. Пользователи общаются между собой через Интернет, применяя доступное в сети специальное программно-инструментальное обеспечение, включая осуществляемую в реальном режиме времени аудиосвязь или текстовый чат. Работа в многопользовательской среде в первую очередь связана с присутствием в ней большого количества различных пользователей.

...