CC BY
250
Программные продукты и системы /Software & Systems
№ 4 (108), 2014
УДК 004.75 Дата подачи статьи: 11.06.2014
DOI: 10.15827/0236-235X.108.091-099
«КАФЕДРА ОНЛАЙН»: ОБЛАЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ВЫСШЕМ ОБРАЗОВАНИИ
В.П. Тельнов, к.т.н., доцент; А.В. Мышев, к.ф.-м.н., доцент, mishev@iate.obninsk.ru (Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ,
Студгородок, 1, г. Обнинск, 249040, Россия)
Обеспечение масштабируемости компьютерных сетей и программного обеспечения - одна из насущных проблем отечественных университетов. В условиях быстрого роста сетевого трафика ИТ-специалисты университетов вынуждены тратить все больше времени и средств на обеспечение пропускной способности каналов связи. В то же время ИТ-бюджеты университетов зачастую отстают от необходимых темпов роста. Учебным заведениям требуются экономичные, надежные и технологичные способы удовлетворения растущих информационных потребностей при одновременном контроле расходов.
Созданный программный продукт «Кафедра онлайн» базируется на концепции облачных вычислений, в максимальной степени использует общедоступные технологические решения и ресурсы, при этом по мере возможности не зависит от конкретных провайдеров услуг и лицензионного программного обеспечения. Продукт ориентирован на высшие учебные заведения, имеющие бюджетные ограничения в части приобретения и поддержки собственной компьютерной инфраструктуры, сетевого оборудования и программного обеспечения. Для бюджетных образовательных учреждений РФ программное обеспечение «Кафедра онлайн» доступно на безвозмездной основе.
В данной статье рассмотрены важнейшие характеристики облачных вычислений, дан краткий аналитический обзор существующих готовых решений для высшей школы. Сформулированы требования к программному обеспечению «Кафедра онлайн», представлены основные компоненты программного продукта, даны ключевые архитектурные, технологические и проектные решения в нотации UML-диаграмм, показаны результаты тестирования программного обеспечения и образцы пользовательского интерфейса.
Ключевые слова: информационные технологии, облачные вычисления, высшее образование, удаленные хранилища данных.
Под облачными вычислениями обычно подразумевают технологии удаленного хранения и обработки данных, то есть процесс предоставления через Интернет компьютерной инфраструктуры, сервисов и ПО конечному пользователю [1-3]. Облако в компьютерном значении (не как метафора) есть набор услуг в области информационных технологий, доступных по сети через широкий спектр терминальных устройств.
Специалисты выделяют следующие ключевые характеристики облачных вычислений.
• Облачные услуги предоставляются через Интернет из удаленных высокотехнологичных центров обработки данных. Соответствующие серверные кластеры часто располагаются рядом с источниками дешевой энергии, их местонахождение не всегда известно конечному пользователю.
• Устройства хранения информации, процессоры, оперативная память и пропускная способность сети образуют общий пул вычислительных ресурсов и динамически выделяются пользователям. Ресурсы могут распределяться между несколькими центрами обработки данных, что повышает безопасность хранения данных и улучшает характеристики устойчивости системы.
• Вычислительная эластичность (или «бесконечная» масштабируемость) - одна из ключевых характеристик облачных вычислений. Доступ к системе и ее производительность сохраняются даже при неожиданном пике запросов, таким образом, у конечного пользователя создается впе-
чатление, что вычислительные ресурсы можно увеличивать до бесконечности.
• Самообслуживание по требованию, без явного взаимодействия с представителем поставщика услуг. Услуги могут быть предоставлены, расширены, сужены в любой момент. Провайдер обеспечивает средства автоматизированного учета реального потребления услуг, конечный пользователь оплачивает лишь фактически потребленные ресурсы.
В области облачных вычислений принято различать следующие модели развертывания:
- частное облако (ограниченная облачная инфраструктура, предназначенная для использования конкретной организацией, включая ее подразделения и других уполномоченных пользователей - клиентов, подрядчиков и т.п.);
- публичное облако (облачная инфраструктура, предназначенная для свободного использования неограниченным кругом лиц);
- облако сообщества (многопользовательская частная облачная инфраструктура, предназначенная для использования определенным сообществом из двух или более организаций, объединенных общими интересами);
- гибридное облако (сочетание облаков нескольких перечисленных выше типов).
При использовании облачных вычислений выделяют различные модели обслуживания, которые условно можно разбить на три уровня (см. рис. 1).
Первый уровень - Инфраструктура как услуга (IaaS, Infrastructure as a Service). На этом уровне
91
Программные продукты и системы /Software & Systems
№ 4 (108), 2014
пользователи получают базовые вычислительные ресурсы (например процессоры и устройства для хранения информации) и используют их для создания своих собственных операционных систем и приложений.
Второй уровень - Платформа как услуга (PaaS, Platform as a Service). Здесь пользователи имеют возможность устанавливать собственные приложения на технологической платформе, предоставляемой провайдером услуги. В качестве примера можно привести сервис Google Apps Engine, позволяющий разработчикам создавать и устанавливать приложения на языках Java, Python, PHP, Go.
Третий уровень - ПО как услуга (SaaS, Software as a Service). Именно этот уровень представляет наибольший интерес для образовательных учреждений. В облаке хранятся не только данные, но и связанные с ними приложения, а пользователю для работы требуется только веб-браузер. Примерами такого подхода являются сервисы Google Apps for Education и Microsoft Live@edu, предоставляющие средства поддержки коммуникаций, офисные приложения и удаленные хранилища данных.
Готовые решения для высшей школы
В 2010 году впервые через Интернет было передано больше данных, чем за все предыдущие годы, вместе взятые. При экспоненциальном росте трафика ИТ-специалисты университетов вынуждены тратить все больше времени и средств на обеспечение соответствующей пропускной способности каналов связи. С каждым годом проблема масштабируемости компьютерных сетей и ПО обостряется. В то же время ИТ-бюджеты универ-
ситетов зачастую отстают от необходимых темпов роста. Поэтому учебным заведениям нужны экономичные, надежные и технологичные способы удовлетворения растущих информационных потребностей при одновременном контроле расходов.
Задача создания в России национальной платформы облачных вычислений предусмотрена государственной программой «Информационное общество (2011-2020 годы)». Для ее решения было предусмотрено значительное бюджетное финансирование, на роль исполнителя работ выбрано ОАО «Ростелеком». В 2013 году создание национальной платформы облачных вычислений в РФ было приостановлено. На момент подготовки настоящей статьи остается неизвестным, кем и когда будут продолжены данные разработки и будет ли эта работа завершена.
В настоящее время компании Google и Microsoft предоставляют образовательным учреждениям многих стран на бесплатной основе или за минимальную плату набор стандартных готовых инструментов, которые могут быть рекомендованы преподавателям и учащимся. Все инструменты свободны от рекламы и доступны через мобильные устройства.
Google Apps for Education и Microsoft Li-ve@edu располагают средствами поддержки коммуникаций в виде электронной почты, конференцсвязи, средств мгновенного обмена сообщениями наряду с электронной адресной книгой, календарем и планировщиком занятий. Имеются вебприложения для создания документов, которые позволяют работать с текстами, электронными таблицами и презентациями (интернет-версии Word, Excel, PowerPoint и др.). Документы размещаются в удаленных хранилищах данных и могут редактироваться совместно с другими пользователями. Для хранения документов всех типов на сервисе Google Drive каждому пользователю бесплатно предоставляется до 15 Гб, на сервисе Microsoft SkyDrive - до 7 Гб дискового пространства. Google дополнительно предлагает хостинг и инструменты для создания и размещения википодобных сайтов.
Имеется опыт использования в высшей школе облачных платформ Google Apps Engine и Windows Azure (модель обслуживания PaaS), ориентированных на профессиональных разработчиков. Данные платформы при минимальных ограничениях доступны университетам для обучения ИТ-специалистов, выполнения НИР и создания собственных информационно-обучающих ресурсов.
Другой вариант использования облачных технологий, который начинает распространяться в сфере образования, - это перемещение в облако систем управления обучением (LMS, Learning Management Systems). Речь идет о поддержке та-
92
Программные продукты и системы /Software & Systems
№ 4 (108), 2014
ких популярных систем, как Moodle и Blackboard.
Moodle - это система управления курсами (Courses Management System - CMS) с открытым исходным кодом, также известная как система управления обучением (Learning Management System - LMS) или виртуальная обучающая среда (Virtual Learning Environments - VLE). Moodle успешно применяется в ряде российских высших учебных заведений, например, в МАТИ, на физическом факультете МГУ, в МГТА. Система управления обучением Blackboard относится к коммерческим программным продуктам, в настоящее время внедряется в СПбГУ.
Передача поддержки систем, подобных Moodle и Blackboard, внешним провайдерам имеет смысл для образовательных учреждений, которые не могут позволить себе покупку и поддержку дорогостоящего оборудования и ПО.
Рассмотрим ключевые аспекты созданного программного продукта «Кафедра онлайн» (см. рабочую версиию по адресу http://ksst.obninsk.ru).
Требования к ПО
Общий взгляд на программный продукт основан на следующих соображениях:
- программный продукт «Кафедра онлайн» ориентирован на использование в учебных структурных подразделениях высших учебных заведений для информационного обеспечения учебного процесса;
- целевыми пользователями продукта являются студенты, преподаватели высших учебных заведений и учебно-вспомогательный персонал;
- продукт базируется на концепции облачных вычислений, в максимальной степени использует общедоступные технологические решения и ресурсы, при этом по возможности не зависит от
конкретных провайдеров услуг и лицензионного ПО;
- продукт ориентирован на высшие учебные заведения, имеющие бюджетные ограничения в части приобретения и поддержки собственной компьютерной инфраструктуры, сетевого оборудования и ПО;
- продукт состоит из портала (главной страницы) и ряда независимых веб-приложений (компонентов), объединенных единой системой регистрации и авторизации пользователей.
Важнейшие компоненты продукта «Кафедра онлайн» имеют следующие условные наименования:
- «Облачный кабинет» - работа онлайн с учебными материалами и другими документами;
- «Специализированный поиск» - адаптированный поиск учебных материалов в удаленных хранилищах данных и в глобальной сети;
- «Учебный форум» - коммуникации, консультации онлайн, внутренняя электронная почта;
- «Блоги, статьи, обзоры, заметки» - публикации студентов, преподавателей, выпускников;
- «Открытая библиотека», «Проекты студентов», «Электронная энциклопедия», «Рыбий глаз».
При спецификации функциональных требований к компонентам ПО «Кафедра онлайн» за основу были приняты фактические функциональные возможности существующих готовых решений для высшей школы (см. табл. 1).
Относительно системных требований к ПО не предусмотрено существенных ограничений. Серверная часть использует стандартные средства языка PHP и СУБД MySQL, задействованы общедоступные системы управления контентом с открытым исходным кодом phpBB, WordPress, MediaWiki. Клиентская часть представляет собой код на JavaScript, который активно использует
Готовые решения для высшей школы, функциональные возможности Ready-made solutions for higher school, functional capabilities
Таблица 1 Table 1
Требование Google Apps for Education Microsoft Live@,edu Moodle Blackboard «Кафедра онлайн»
Удаленные хранилища учебных материалов Google Drive Microsoft SkyDrive На хостинге На хостинге Произвольное хранилище
Вики-ресурсы, электронные библиотеки Да Да Да Да Да
Специализированный поиск учебных материалов Нет Нет На хостинге На хостинге Да
Коммуникации, учебный форум, блоги Да Да Да Да Да
Новостные потоки Нет Да Да Нет Да
Журналы, ведомости успеваемости Нет Нет Да Да Локальные компоненты
Автоматизированные средства контроля знаний Нет Нет Да Да Локальные компоненты
Удаленная платформа для собственных разработок Google Apps Engine Windows Azure Нет Нет Google Apps Engine
93
Программные продукты и системы /Software & Systems
№ 4 (108), 2014
библиотеку Dojo Toolkit [4]. Обмен данными между клиентской и серверной частями вебприложений происходит асинхронно (технология Ajax), предпочтительный формат данных - JSON.
Требования к пользовательскому интерфейсу сводятся к многослойной блочной верстке вебстраниц с применением стандартных компоновочных решений и виджетов Dojo Toolkit.
Главное требование к производительности ПО - при скорости сетевого соединения от 15 Мбит/с время загрузки и время отклика веб-приложений не должно превышать психологически приемлемой величины в 7-8 секунд.
Требования к защите информации предусматривают разграничение прав доступа к документам для различных категорий пользователей. Всего предусмотрены четыре уровня доступа к документам.
1. Общедоступные документы (любые пользователи, в том числе незарегистрированные гости, могут видеть такие документы).
2. Документы для студентов (доступны для просмотра зарегистрированным студентам).
3. Документы для преподавателей (доступны зарегистрированным пользователям со статусом «Преподаватель», недоступны для студентов и гостей).
4. Документы проектной группы (доступны лишь конкретному ограниченному кругу лиц (участникам проектной группы), причем все участники проектной группы имеют равные полномочия).
Каждый документ знает своего владельца, который его создал. Только владелец может перемещать свои документы по хранилищу, обновлять их и удалять. Никто иной этого сделать не сможет. Права на скачивание и редактирование документов владельцы устанавливают самостоятельно в том удаленном хранилище данных, где документ фактически размещен. Разграничение прав доступа к документам и иным учебным материалам для различных категорий пользователей показано на рисунке 2 в нотации UML-диаграмм классов (ISO/IEC 19505-2:2012).
Удаленные хранилища данных
Далее приведены виды удаленных хранилищ данных и облачных сервисов, с которыми работает ПО «Кафедра онлайн».
Произвольные хранилища данных, имеющие средства отображения документов, например: Google Drive, Microsoft SkyDrive, Яндекс.Диск, DropBox и многие другие.
Специализированные хранилища графического и видеоконтента, использующие протоколы публикации ресурсов (фиды) Atom и RSS, например: веб-альбомы Picasa, Flickr, Яндекс.Фотки, видеоканалы YouTube и др.
Выбор конкретного вида хранилища данных непринципиален. Важно лишь то, чтобы у документов в хранилище был сетевой адрес (URL), а сами хранилища имели средства отображения документов (viewers). Предпочтение отдается хранилищам Google Drive по причине их большой емкости и интеграции с иными облачными сервисами (Google App Engine, Google Ajax Search), которые используются ПО «Кафедра онлайн». На рисунке 3 показана укрупненная диаграмма компонентов, задействованных при работе с удаленными хранилищами данных.
Компонент «Облачный кабинет»
Компонент «Облачный кабинет» обеспечивает различным категориям пользователей (см. рис. 2) унифицированный доступ к документам и другим учебным материалам, которые физически расположены в удаленных хранилищах данных. Учебные материалы (документы) на логическом уровне структурируются по направлениям подготовки студентов (специализациям) и по учебным курсам. Каждый учебный курс имеет собственную внутреннюю структуру папок (лекции, практикум, литература для изучения и т.п.), которая создается и поддерживается преподавателями.
Документы и другие учебные материалы «Облачного кабинета» логически организованы в дре-
94
Программные продукты и системы /Software & Systems
№ 4 (108), 2014
вовидные иерархические структуры в соответствии с рекомендациями W3C IndexedDB object store API [5]. Данные структуры представлены в формате JSON и размещаются в хранилищах Dojo Storage [6] на том же хостинге, где и ПО «Кафедра онлайн».
Приведем пример логической структуры учебных материалов (фрагмент файла JSON):
{ "id": "topic_12_01",
"name": "Облачные технологии в высшем образовании",
"url":
"https://docs.google.eom/file/d/0B0jk0QU2E5q9
UnF6eUM3Yk54SU0",
"owner": "Tutor ",
"access": "common ",
"keywords": "Google Apps Live@Edu Moodle Blackboard"
},
{ "id": "new_515533361866491",
"name": "ИеЬ_гид по маршрутам онлайнового туризма ",
"owner": "roman ivan alex",
"access": "project",
"url":
"https://does.google.eom/file/d/0B0jk0QU2E5q9
eks4SDVVRTJ4TFk",
"keywords": "Ajax Search поиск руководство КССТ"
}
Пользовательский интерфейс «Облачного кабинета» для студентов и для преподавателей создан на основе стандартных виджетов Dojo Tree [3] (см. http://www.swsys.ru/uploaded/image/2014-4-dop/1.jpg, http://www.swsys.rU/uploaded/image/2014-4-dop/3.jpg).
На рисунке 4 показаны основные этапы асинхронного взаимодействия между рабочим кодом
Хостинг «Кафедра онлайн»
Л
Ц=] -
^ I ^ progr.json
«send»
Imp
lib.json
■=Р
«send»
L
I project.json---1
mp
cp
^ I ^ Удаленные хранилища документов
https
—и—-=
l—^ ->
«send»
mp
I editor.html
mb
«send» |
_____I_________I
mp
^ I ^ Менеджер файлов JSON
->
PC (Браузер)
mp
Рабочий код «Облачного кабинета»
г~Ь
-Ajax
Рис. 4. «Облачный кабинет» - укрупненная диаграмма развертывания Fig. 4. "Cloud Office " - the integrated deployment diagram
1
95
Программные продукты и системы /Software & Systems
№ 4 (108), 2014
«Облачного кабинета», хранилищами Dojo Storage и удаленными хранилищами документов.
Компонент
«Специализированный поиск»
Вполне уместен вопрос о том, зачем нужен еще один поиск, если существуют Гугл и Яндекс. Количество документов в «Облачном кабинете» может исчисляться многими тысячами единиц. Документы расположены в удаленных хранилищах, поэтому не всегда индексируются публичными поисковыми машинами. Доступ ко многим документам изначально ограничен (например, только для студентов, для преподавателей, для членов проектных групп). Навигация по таким документам возможна через деревья «Облачного кабинета» или через компонент «Специализированный поиск».
В данном контексте целесообразно отметить несколько характерных проблем публичных поисковых машин, о которых Гугл с Яндексом обычно умалчивают, но они известны пользователям:
- чрезмерное количество результатов поиска, не соответствующих запросу; пользователь тратит много времени и сил, просматривая первые страницы результатов, и ему не всегда хватает терпения перейти к оставшимся ссылкам;
- найденные документы ранжируются поисковой машиной в соответствии с ее внутренним алгоритмом, который не всегда отвечает интересам конкретного пользователя;
- ссылки на коммерческие сайты имеют больший рейтинг по сравнению с прочими результатами поиска;
- пользователям не всегда удобно управлять семантическим контекстом поискового запроса, уточнять и направлять поиск.
При работе компонента «Специализированный поиск» глобальный поиск документов, как и поиск по конкретным специализированным ресурсам, выполняется штатной поисковой машиной Google Ajax Search, взаимодействие с которой по сети происходит асинхронно. Это практически та же поисковая машина, которой пользуются люди, когда они просто «гуглят» что-то в Интернете. На этапе тестирования ПО параллельно были задействованы еще две поисковые машины (Яндекс и Yahoo!), но позже они были отключены в силу того, что результаты их работы перекрывались первой машиной более чем на 96 %.
Документы «Облачного кабинета» образуют древовидные иерархические структуры (рекомендации W3C IndexedDB object store API [5]). Указанные структуры хранятся в файлах формата JSON на «домашнем» хостинге ПО «Кафедра онлайн», в то время как собственно документы физически размещаются в удаленных хранилищах данных где угодно в глобальной сети. Работа с деревьями JSON в основном выполняется внутренней поисковой машиной библиотеки Dojo Toolkit. Соответствующая диаграмма развертывания показана на рисунке 5.
Хостинг «Кафедра онлайн»
I search_engine.html
Ср
search engine.css
mb _
I search engine.js
c=b
| I | progr.json |^-
I lib.json
1
-download
Браузер
I search_engine.html
I search_engine.css
search_engine.j1s
-download
download
1.
- lownload
Удаленное хранилище
■>c
■>c
Документ_1
Документ_2
Документ_3
Рис. 5. «Специализированный поиск» - укрупненная диаграмма развертывания Fig. 5. “Custom search" - the integrated deployment diagram
96
Программные продукты и системы /Software & Systems
№ 4 (108), 2014
Результаты поиска проходят дополнительную обработку, селекцию и сортировку, прежде чем появятся на мониторе. Под релевантностью документа понимается мера его соответствия поисковому запросу. Наиболее релевантные документы и документы, которые в наибольшей мере соответствуют преподаваемым дисциплинам конкретного учебного подразделения (кафедры), поднимаются вверх списка результатов поиска.
Компоненты «Блоги, статьи, обзоры, заметки», «Учебный форум» и другие
Одной из целей создания рассматриваемого ПО являлась минимизация затрат учебного заведения на собственную компьютерную инфраструктуру за счет широкого использования облачных вычислений. В частности, весь «тяжелый» контент рекомендуется располагать на облачных сервисах. Прежде всего это касается видео-, аудио- и графического контента, а также объемных документов. Портал «Кафедра онлайн» в известном смысле можно рассматривать как развитый веб-интерфейс для других сетевых ресурсов, которые работают через стандартные сетевые протоколы.
Пример варианта пользовательского интерфейса компонента «Блоги, статьи, обзоры, заметки», предназначенный для размещения публикаций студентов, преподавателей и выпускников по тематике учебного подразделения размещен по адресу http://www.swsys.ru/uploaded/image/2014-4-dopZ2.jpg.
Большинство компонентов портала ориентировано на использование конкретным сообществом пользователей (студентами, преподавателями и учебно-вспомогательным персоналом учебного заведения). По этой причине предусмотрена единая система авторизации и регистрации пользователей портала с учетом уровня их полномочий и требований разграничения прав доступа к документам для различных категорий (см. рис. 2).
Единый центр авторизации и регистрации пользователей интегрирован с компонентом «Учебный форум». Соответствующую диаграмму развертывания и диаграмму последовательности см. на рисунках 6, 7.
К числу прочих компонентов портала «Кафедра онлайн» относятся следующие:
- «Открытая библиотека» - сегмент «Облачного кабинета», предназначенный для свободного размещения учебных материалов студентами учебного подразделения (кафедры);
- «Проекты студентов» - сегмент «Облачного кабинета», предназначенный для совместной работы студентов в ходе реализации учебных проектов;
- «Электронная энциклопедия» - специализированная «вики» по тематике конкретного учебного подразделения (кафедры) с возможностью
размещения статей в удаленных хранилищах данных;
- «Рыбий глаз» - специализированный виджет для компактного представления видео-, аудио- и графического контента, размещенного на облачных сервисах.
Результаты тестирования
В течение 2013 года осуществлялось бета-тестирование компонентов, входящих в состав ПО портала «Кафедра онлайн». Тестирование выполнялось при средней скорости сетевого соединения 15 Мбит/с; для сбора статистики использовался сервис Яндекс.Метрика; были задействованы браузеры Mozilla Firefox 27, Google Chrome 33, Internet Explorer 9.
Посещаемость портала «Кафедра онлайн» характеризуется следующими среднемесячными показателями: количество уникальных посетителей -2 690; количество визитов - 7 280; количество просмотров - 50 500; глубина просмотра - 7; время на сайте - 8,5 мин.
Измеренная надежность работы ПО (по стандарту IEEE 982.1) составила 99,936 %, при этом более 90 % отказов были вызваны сбоями на хостинге «Кафедра онлайн» и менее 10 % отказов были обусловлены сбоями в работе удаленных хранилищ данных.
Измеренная производительность компонентов ПО «Кафедра онлайн» и их сравнительная популярность показаны в таблице 2.
Таблица 2
Результаты тестирования производительности компонентов портала «Кафедра онлайн»
Table 2
Test results of "Online chair" portal components efficiency
Компонент ПО «Кафедра онлайн» Среднее время запуска компонента, сек. Среднее время загрузки одного документа, сек.
Firefox Chrome IE 9 Firefox Chrome IE 9
Портал «Кафедра онлайн» 5,28 5,12 5,23 1,21 1,18 0,94
«Облачный кабинет» 7,68 6,89 4,84 3,63 4,05 3,75
«Учебный форум» 5,76 3,89 2,47 1,29 0,78 1,51
«Блоги, статьи, обзоры, заметки» 9,45 9,31 7,18 5,37 6,22 4,63
«Специа- лизиро- ванный поиск» 6,87 4,25 3,42 3,22 2,65 2,88
В заключение отметим следующее. Защита авторских прав на учебные материалы и другие
97
Программные продукты и системы /Software & Systems
№ 4 (108), 2014
Рис. 6. Авторизация и регистрация в блогах - укрупненная диаграмма развертывания Fig. 6. Authorization and registration in blogs - the integrated deployment diagram
Рис. 7. Авторизация и регистрация на портале - укрупненная диаграмма последовательности Fig. 7. Authorization and registration on the portal - the integrated sequence diagram
документы портала «Кафедра онлайн» обеспечивается путем ограничения доступа к конкретным документам (см. рис. 2), а также возможностью установления запрета на скачивание и редактирование документов. Предусмотрены дополнитель-
ные меры информационной безопасности, в том числе средства фильтрации спама и средства парирования хакерских атак известных типов.
Процесс развертывания ПО «Кафедра онлайн» предполагает размещение на хостинге собственно
98
Программные продукты и системы /Software & Systems
№ 4 (108), 2014
рабочего кода и сопутствующих артефактов, а также создание необходимых таблиц в реляционной БД. Суммарный объем дистрибутива ПО не превышает 45 Мбайт. Для бюджетных образовательных учреждений России ПО «Кафедра онлайн» доступно на безвозмездной основе.
Как показал трехлетний опыт развития и эксплуатации портала «Кафедра онлайн» в учебных подразделениях, осуществляющих подготовку специалистов по направлению «Информатика и вычислительная техника», данный программный продукт может служить в качестве учебного полигона для студентов старших курсов, которые специализируются в области веб-программирования.
Литература
1. Склейтер Н. Облачные вычисления в образовании. URL: http://window.edu.ru/resource/935/74935 (дата обращения: 14.05.2014).
2. Риз Д. Облачные вычисления. СПб: БХВ-Петербург, 2011. 288 с.
3. Buyya R., Vecchiola C., Selvi S.T. Mastering Cloud Computing. Foundations and Applications Programming. Elsevier, Morgan Kaufmann, 2013, 468 p.
4. Библиотека Dojo Toolkit. URL: http://dojotoolkit.org (дата обращения: 14.05.2014).
5. Облачные вычисления в образовании. Национальный открытый университет ИНТУИТ. Рекомендации по выбору и использованию облачных услуг. URL: http://www.intuit.ru/stu-dies/courses/12160/1166/lecture/19345?page=1 (дата обращения: 30.05.2014).
6. Рекомендация к рассмотрению W3C. IndexedDB object store API. URL: http://www.w3.org/TR/IndexedDB/#object-store (дата обращения: 14.05.2014).
7. Услуги по внедрению облачных технологий Cisco для сферы образования. URL: http://www.cisco.com/web/RU/pdf/ser-vices/cloud_enablement_services_for_education_overview.pdf (дата обращения: 30.05.2014).
8. Электронное образование в облаке. URL: http://www. distance-learning.ru/db/el/382DF785722E67DBC325787E005C58 EA/doc.html (дата обращения: 30.05.2014).
DOI: 10.15827/0236-235X.108.091-099 Received 11.06.2014
ONLINE CHAIR: CLOUD TECHNOLOGY IN HIGHER EDUCATION Telnov V.P., Ph.D. (Engineering), Associate Professor;
Myshev A. V., Ph.D. (Physics and Mathematics), Associate Professor, mishev@iate.obninsk.ru (Obninsk Institute for Nuclear Power Engineering of the National Research Nuclear University «MIPhI»,
Studgorodok, 1, Obninsk, 249040, Russia)
Abstract. Ensuring computer networks and software scalability is one of the urgent problems for modern higher education. In the context of network traffic rapid growth IT-specialists have to spend more and more time and resources for ensuring bandwidth. At the same time, universities IT-budgets often lag behind the rate of growth. Universities need cost-effective, reliable and technological ways to meet the growing information needs while controlling costs.
Created software product “Online chair” is based on the “cloud computing” concept, takes full advantage of high-tech solutions and public resources, with possible independence on specific service providers and licensed software. The product is aimed at the higher education institutions with budgetary constraints in terms of the acquisition and support their own computing infrastructure, network equipment and software. For budget universities of the Russian Federation software “Online chair” is available at no cost.
The article considers the main characteristics of cloud computing, a brief analytical review of existing solutions for a higher school. In the main part the article formulates requirements to “Online chair” software, presents the main components of the software product, key architectural, technological and design solutions in the notation of UML diagrams, shows the results of testing the software and sample of user interface.
Keywords: information technologies, cloud computing, higher education, remote data storage.
References
1. Sclater N. eLearning in the Cloud. Int. Journ. of Virtual and Personal Learning Environments. 2010, vol. 1, no. 1, pp. 10-19 (Russ. ed.: Oblachnye vychisleniya v obrazovanii. Available at: http://window.edu.ru/resource/935/74935 (accessed May 14, 2014)).
2. Reese G. Cloud Application Architectures. O'Reilly Media Publ., 2009, 208 p. (Russ. ed.: Oblachnye vychisleniya. St. Petersburg, 2011,288 p.).
3. Buyya R., Vecchiola C., Selvi S.T. Mastering Cloud Computing. Foundations and Applications Programming. Elsevier, Morgan Kaufmann Publ., 2013, 468 p.
4. Dojo Toolkit. Available at: http://dojotoolkit.org (accessed May 14, 2014).
5. W3C Candidate Recommendation. IndexedDB object store API. Available at: http://www.w3.org/TR/IndexedDB/ #object-store (accessed June 14, 2014).
6. Cisco Cloud Enablement Services for Edication. Available at: http://www.slideshare.net/CiscoPublicSector/cisco-cloud-enablement-services-for-education (accessed May 14, 2014).
7. Oblachnye vychisleniya v obrazovanii [Cloud Computing in Education]. INTUIT National Open University. Cloud services: choice and usage. Available at: http://www.intuit.ru/studies/courses/12160/1166/lecture/19345?page=1 (accessed May 14, 2014).
8. Elektronnoe obrazovanie v oblake [Cloud Computing in Education]. Available at: http://www.distance-learning.ru/db/el/382DF785722E67DBC325787E005C58EA/doc.html (accessed May 14, 2014).
99
