Анализ существующих технических решений оснащения объектов информационной инфраструктуры сферы образования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анализ существующих технических решений оснащения объектов информационной инфраструктуры сферы образования

Лысков О.Э.

В наше время при бурном развитии информационных технологий для конкретных объектов ЕОИС жизненно важен процесс оснащения их средствами вычислительной техники и телекоммуникационными услугами. Постоянное усовершенствование вычислительной техники требует её рациональной модернизации.

Современное учебное заведение уже невозможно себе представить без информационных технологий и доступа к Internet, которые не только способствуют совершенствованию традиционных методов и форм обучения, но и открывают совершенно новые возможности и способы в обучении и обмене образовательной информацией.

Поэтому крайне важно развитие технической инфраструктуры образовательных учреждений для эффективного внедрения в учебный процесс информационных технологий, обеспечение оперативного обмена управленческой информацией, а также доступ к общим информационным образовательным ресурсам.

Существует группа образовательных объектов: образовательные учреждения разных уровней, принадлежащие им производственные помещения, управляющие объекты. Каждый решает учебные, научные, производственные и социальные задачи. Всё это обслуживает информационная инфраструктура. В исследовании будет предпринята попытка оснащения информационной инфраструктуры объекта во взаимосвязи с другими объектами, внедрения информационных технологий в их деятельность. То есть цель исследований заключается в создании научно обоснованной методики оснащения объектов информационной инфраструктуры средствами вычислительной техники и телекоммуникационными услугами.

Путь оснащения информационной инфраструктуры сложен, трудоёмок и требует большого количества шагов.

Вначале следует провести анализ существующих технических решений оснащения объектов информационной инфраструктуры сферы образования. Перед написанием любого программного обеспечения для технического оснащения объектов, нужно рассмотреть аналогичные объекты с похожим программным, аппаратным, техническим решениями. Это может значительно упростить работу, если систему подогнать под конкретный объект. На базе старого легче открыть что-то новое. Следует подробнейшим образом исследовать ту базу, на которой будет строиться автоматизированная система. Данный этап и будет раскрыт в статье.

Вообще, информатизация образования способствует достижению следующих подцелей: повышению качества образования; увеличению степени доступности образования; повышению экономического потенциала в стране за счет роста образованности населения (человеческий капитал); интеграции национальной системы образования в научную, производственную, социально-общественную и культурную информационную инфраструктуру мирового сообщества. [1][4]

Для этого и создаётся единое телекоммуникационное сетевое пространство сферы образования.

ЕОИС -- это информационная система университета, предназначенная для решения следующих задач: создание и поддержание информационных собственных ресурсов системы; доступ сотрудников и студентов университета к информационным ресурсам системы; доступ сотрудников и студентов университета к глобальным информационным ресурсам; интерактивное взаимодействие сотрудников и студентов (online-семинары и конференции, дискуссии, коллективная работа) в рамках учебной и исследовательской работы; коллективное использование сетевого оборудования (принтеры, сканеры изображений, факс-серверы, вычислительные ресурсы, другое редкое оборудование); доступ внешних пользователей к базам данных и информационным услугам системы; интеграция информационных ресурсов в единую систему, включение информационных ресурсов в глобальные (специальные, региональные, мировые) структуры.

Для успеха столь масштабного проекта, как ЕОИС университета, необходимо правильно определить приоритеты и направления развития. Естественно, необходимо рассмотреть и учесть положительный опыт построения университетских компьютерных информационных систем.

Среди образовательных учреждений максимальным опытом по развитию компьютерной информатизации обладают университеты США. В течение наибольшего времени они строили и использовали корпоративные и глобальные сети передачи данных. И сейчас наиболее передовые и интересные проекты, связанные с развитием глобальной информационной среды, проводятся крупнейшими американскими университетами или с их активным участием.

В Массачусетском технологическом институте (MIT) преобладает следующий парк компьютеров: Sun SPARC; Silicon Graphics RISC; Intel PC; Apple Macintosh. Характерной особенностью сетей передачи данных MIT является постепенность их развития, традиционность и преемственность. Основная технология, используемая в ЛВС кампуса, -- Ethernet 10 и 100 Мбит/с на основе коаксиального кабеля, медной витой пары и оптоволокна. Бoльшая часть абонентских окончаний ЛВС построена около более 10 лет назад и работает на скорости 10 Мбит/с. Для обеспечения доступа к университетской сети в тех местах, где организация фиксированной проводки нецелесообразна, используется RadioEthernet. Доступ к ЛВС для пользователей вне кампуса организуется по коммутируемым телефонным линиям с использованием модемного пула MIT либо через поставщика услуг Internet. Особенности сети MIT: возможность пользователя работать со своими данными с любого рабочего места абсолютно эквивалентно; существует центр обработки данных на базе СУБД Oracle; автоматизированный документооборот; доступ в Интернет. Задачи же модернизации сетей передачи данных решаются, как правило, в рабочем порядке и без привлечения значительных средств.

В качестве опыта у MIT можно перенять оснащение сети ЕОИС персональными и портативными компьютерами различных производителей, использование RadioEthernet в тех местах, где проведение кабеля нецелесообразно, организацию централизованного хранения данных в сети с общим доступом. Проводиться оснащение должно в виде отдельного проекта.

При разработке перспективного плана развития ИС университета Беркли были названы следующие стратегические цели: построение современной информационной инфраструктуры в рамках университета; развитие служб технической поддержки. Программа по развитию инфраструктуры передачи данных университета Беркли включает: развитие собственной сети; развитие сетей связи с другими университетами; интеграция голосовых служб со службами передачи данных; построение единой системы идентификации и аутентификации; упрощение доступа к ресурсам сети кампуса для удаленных пользователей; участие в проекте большой группы университетов (преимущественно североамериканских) по построению глобальной быстродействующей сетевой инфраструктуры, необходимой для развития новых технологий в научно-исследовательском процессе и образовании; поиск и внедрение новых моделей финансирования работ по ИТ; поддержка законодательства в области ИТ. В техническое обслуживание сети входит: построение коммуникационной инфраструктуры; восстановление функционирования сети при авариях; планирование необходимой производительности сетей; поддержка центральных сетевых приложений; решение вопросов компьютерной безопасности. Многие задачи технической поддержки подразделений переданы централизованной квалифицированной службе.

Здания университета Беркли расположены на достаточно компактной территории. Поэтому при построении компьютерной сети университета использовались сетевые технологии ЛВС. В университете Беркли используются аппаратные платформы различных производителей, работающие преимущественно под управлением разных вариантов ОС UNIX.

Сеть университета Беркли развивалась постепенно, с использованием традиционных технологий. Магистраль сети организована на основе FDDI и Ethernet 100 Мбит/с по ВОЛС. Для построения ЛВС зданий применены технологии Ethernet 10 Мбит/с (на различных типах кабеля), Ethernet 100 Мбит/с (на основе медной витой пары) и RadioEthernet. Для обеспечения удаленного доступа пользователей к сети кампуса используется сеансовое подключение по коммутируемым телефонным линиям через собственный модемный пул университета (емкостью 1500 линий).

В качестве опыта у университета Беркли можно перенять построение собственной сети объекта ЕОИС с учётом её будущей интеграции в более глобальные структуры, использование единой системы безопасности, планирование необходимой производительности сетей, создание службы технической поддержки.

Перейдем к опыту крупнейших университетов России. На развитие компьютерных сетей в России негативно повлияли острый недостаток финансовых средств и общая неразвитость средств коммуникации в стране. Поэтому, хотя иногда и удавалось реализовать достаточно масштабные проекты, они часто были средством выживания.

Бульшая часть зданий МГУ расположена в двух компактных кампусах -- на Воробьевых горах и на Моховой. Расстояние между кампусами довольно значительное. Университетом были построены две компьютерные сети масштаба города: MSUNet; RadioMSU.

MSUNet развивалась университетом как собственная высокопроизводительная сеть масштаба города. Ее основные задачи состоят в объединении локальных сетей МГУ в единую корпоративную сеть и в предоставлении доступа к сети Internet пользователям университета и сторонних организаций. Основой сети является собственная волоконо-оптическая кабельная инфраструктура. В магистрали сети используются протоколы ATM и FDDI. Для организации соединения с магистралью MSUNet, кроме непосредственного подключения используются радиоканалы -- точка-точка и точка-зона, радиорелейные и радио-Ethernet. MSUNet имеет многочисленные соединения с глобальными сетями. Развитие коммуникационной инфраструктуры включало: расширение использования технологии ATM и ВОЛС, в том числе в локальных сетях Университета; MirNet -- российско-американский проект по соединению MSUNet и академической сети vBNS по протоколу ATM; развитие систем сетевого управления и мониторинга (в том числе математических аспектов функционирования больших сетей); обеспечение информационной безопасности в сети. информационный инфраструктура технический

Развитие сети RadioMSU началось в том же 1993 году, что и MSUNet. Основу ее коммуникационной инфраструктуры составляют беспроводные каналы связи -- радиолинии и спутниковые каналы. Услугами RadioMSU пользуются многие образовательные учреждения российской провинции и стран СНГ. RadioMSU имеет внешние каналы в сети MSUNet и RBNet (одна из российских научно-образовательных сетей). Доступ к мировым ресурсам Internet обеспечивается собственным комбинированным (спутник + кабель) каналом в Гамбург, сеть E-Bone.

Аналогично MSUNet, основной задачей сети RadioMSU считается развитие коммуникационной инфраструктуры.

Характерная для университетов (для российских в бульшей степени) слабость централизованного контроля за развитием телекоммуникаций привела в МГУ к образованию двух сетей, которые в значительной мере дублируют друг друга. Соответственно, нужно учитывать данный фактор и планировать построение единой однотипной сети объекта ЕОИС. Спутниковую связь следует использовать по мере экономических возможностей.

Локальная сеть кампуса Санкт-Петербургского государственного университета имеет древовидную архитектуру и использует протокол Ethernet 100 Мбит/с. Для организации магистральных каналов используется волоконно-оптический кабель. Компьютеры, подключенные к единой ЛВС, расположены практически во всех зданиях кампуса -- учебных корпусах, общежитиях, хозяйственных строениях. ЛВС Петродворцового кампуса имеет свой собственный канал связи с Internet -- радиорелейную линию 4 Мбит/с в академическую сеть RUNNet. С сетью Василеостровской площадки университета связь осуществляется по радиорелейному каналу 2 Мбит/с.

На данный момент в сети Петродворцовой площадки университета работает около 1200 компьютеров (около 500 в общежитиях) и около 1000 пользователей подключаются к сети по коммутируемым телефонным линиям. Основной ресурс Петродворцового узла -- компьютерные кластеры под управлением бесплатной ОС семейства Unix, предназначенные для высокопроизводительных вычислений. В Санкт-Петербурге университет построил широкополосную сеть передачи данных, которая охватывает практически весь город.

Основные применения сетевой инфраструктуры Санкт-Петербургского государственного университета: организация доступа в Intrnet; формирование Web СПбГУ; автоматизация управленческой деятельности.

Положительная черта здесь - присутствие единой древовидной сети Санкт-Петербургского государственного университета, объединяющей все его филиалы и предоставляющей совместный доступ к ресурсам сети и в сеть Интернет. На серверах сети следует использовать операционную систему семейства Unix для обеспечения большей безопасности информации в сети.

На двух площадках физико-технического института им. А.Ф.Иоффе к локальной сети подключено более 1000 компьютеров. ЛВС Института построена по технологии Ethernet с использованием неэкранированной витой пары в качестве среды передачи данных. Значительная часть сети работает со скоростью передачи данных 10 Мбит/с. Выход в Internet обеспечивается академическими сетями RSSI и RUN-Net.

Сетевая инфраструктура института достаточно интенсивно используется. Основные направления ее применения: автоматизация эксперимента и обработки данных; коллективное использование вычислительных мощностей; Web-Intranet, содержащий электронные версии журналов; базы данных -- научные, каталоги конференций, реферативные и библиотечные, источники финансирования (гранты).

Как видно из примеров, при построении локальной сети корпуса эффективно использовать технологию Fast Ethernet со скоростью передачи 100 Мбит/с, а локальные сети, в свою очередь, объединять высокоскоростными линиями связи.

При сравнении ИС крупнейших университетов США и России можно обнаружить и различия, и сходства. [3]

Таблица 1 - Отличительные особенности университетских ИС США и России

В Орловской области, как и в большинстве регионов центральной части России, уделяется значительное внимание развитию и внедрению современных информационных технологий в системе образования.

Ведущим образовательным учреждением, курирующим это направление на Орловщине, является Орловский государственный технический университет (ОрелГТУ).

Университет имеет следующие технические ресурсы:

A) Установлен и функционирует модемный пул с дополнительным оборудованием с возможностью подключения 10000 пользователей по коммутируемым каналам.

Б) Функционирует комплекс по радиодоступу к информационным ресурсам:

1) комплект магистрального сетевого оборудования;

2) оборудование для телефонии;

3) оборудование пейджинговой связи;

4) оборудование для локальных объектов Radio-Ethernet. Наличие такого комплекса дает возможность внедрять мультипротокольные информационные технологии на всей территории региона и работать с различными категориями пользователей. В настоящее время по данной технологии подключено более 80 образовательных и других организаций с общим числом рабочих мест, превышающих 1000.

B) В процессе запуска находится собственный спутниковый ресурс на 40 базовых наземных станций с синхронным доступом. Имеющиеся ресурсы дают возможность ОрелГТУ выступать в роли полноценного самостоятельного провайдера и работать с любыми категориями пользователей информационных услуг, в т. ч. и с каждой отдельной школой. [2]

У ОрёлГТУ имеется потенциал по расширению сети университета и внедрению в более глобальные сети, который следует реализовать. Существующую сеть ОрёлГТУ можно постепенно модернизировать, увеличивая пропускную способность каналов, устанавливая дополнительное современное оборудование. Причём университету следует выпускать специалистов, способных обслуживать данную сеть и проводить разработку собственных компонентов и программных продуктов по обслуживанию сети. [5]

Итак, выделим основные особенности, которые можно применить для построения и модернизации инфраструктуры сферы образования:

1. Построение локальных сетей корпусов учреждения на основе Ethernet технологии и объединение их в корпоративную сеть посредством высокоскоростных линий связи.

2. Использование высокоскоростных линий связи (спутник, DSL, RadioEthernet) для подключению к глобальным сетям, в том числе к сети Интернет.

3. Использование ПК на различных платформах с различными операционными системами.

4. Реализовать централизованный контроль за развитием телекоммуникаций.

5. Развитие централизованной службы технической поддержки.

6. Участие в проектах по входу корпоративной сети учреждения в глобальную образовательную сеть.

7. Построение информационных центров с базами данных и организация свободного, но безопасного доступа из корпоративной сети.

Литература

1. Богатырь Б.Н. Необходимость актуализации концепции информатизации сферы образования России продиктована временем

2. Голенков В.А. Развитие единого образовательного информационно-телекоммуникационного пространства Орловской области / В.А. Голенков, И.С. Константинов, А.В. Коськин, А.В. Копылова. - Человеческое измерение в информационном обществе: Орёл.

3. Олифер В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. - С-Пб.: "Питер", 2005. - 960 с.

Размещено на Allbest.ru