Активность пользователей Хабаровской краевой

УДК 634
С. И. Гинзбург
АКТИВНОСТЬ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ ХАБАРОВСКОЙ КРАЕВОЙ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СЕТИ
Гинзбург С. И. – аспирант кафедры «Вычислительная техника», старший преподаватель кафедры информатики и методики обучения информатике
ФГБОУ ВПО «ТОГУ»
В статье рассмотрена базовая сеть регионального уровня. Описана
ее структура. Приведен алгоритм решения задачи сбора и обработки
потоков данных, проходящих через узел связи сети.
Хабаровская краевая образовательная информационная сеть
(ХКОИС) – виртуальная сеть, объединяющая образовательные учреждения края. Построена сеть на сегментах отдельных краевых операторов в рамках ряда федеральных и региональных проектов. Данный
подход применим в связи с тем, что в настоящее время ни один из операторов связи Хабаровского края не в состоянии охватить все образовательные учреждения региона. ХКОИС является подсетью региональной информационной телекоммуникационной сети (ИТКС) образования и науки Хабаровского края. Основной задачей сети является
предоставление учреждениям доступа к Интернет и образовательным
сетям, а также минимизация затрат по внутреннему и внешнему трафику.
Сеть включает в себя Министерство образования края, районные и
муниципальные органы управления образованием, институт повышения квалификации учителей, региональный координационный методический центр, межшкольные методические центры, средние учебные
заведения. Логическая архитектура ХКОИС имеет четко выраженную
древовидную структуру.
В связи с тем, что контингент пользователей региональной ИТКС
образования и науки Хабаровского края достаточно широк и включает
в себя как ученых, преподавателей и студентов, так и административных работников, учителей и школьников, представляется удобным
проанализировать временные зависимости интенсивностей по различ-
ным подсетям, входящим в ИТКС.
Пользователей ИТКС можно классифицировать по отношению к
использованию различных ресурсов, доступ к которым обеспечивает
сеть. Уровень интенсивности обмена информацией между двумя произвольно выбранными пользователями не высок и обеспечивается в
основном за счет использования почтового сервиса, поэтому можно
говорить, что суммарная интенсивность на узлах сети складывается за
счет обменов между конечным пользователем и ресурсами сети. Так в
частности, под такими ресурсами можно понимать выходы во внешние
сети, ресурсы региональных органов управления образованием, образовательные сайты, сервер видеоконференций и т.д. Так как, созданная сеть имеет древовидную архитектуру по единицам административного деления региона, мониторинг и анализ информационных потоков
является важной задачей, позволяющей оптимизировать процесс
управления ресурсами и снизить нагрузку на достаточно дорогие междугородные каналы связи.
Реально, структура физических каналов данного сегмента региональной ИТКС Хабаровского края отличается от приведенной схемы, в
основном за счет организации доступа школ. Это обусловлено географическими особенностями региона и процессом поэтапной реализации
проекта. Первоначально, был создан административно-школьный сегмент. В дальнейшем к нему была добавлена сеть ММЦ. Полное количество средних образовательных учреждений в ХКОИС превышает
300, количество ММЦ – 26, районных и муниципальных управлений
образованием -21.
Для организации связи между населенными пунктами Хабаровского края использовались каналы связи нескольких магистральных
провайдеров действующих на территории данного субъекта федерации
/2/.
Граф физических соединений абонентов ХКОИС с распределенным узлом связи ТОГУ представлен в докладе. Показано, что физическая структура каналов отличается от логической структуры информационных потоков, необходимых для выполнения задач региональной
образовательной среды, определяемых МОХК. Все потоки от конечных пользователей пересекаются только на центральном узле связи.
Таким образом, связь по линиям школа – школа, ММЦ – школа,
управление образования – школа осуществляется через центральный
узел связи, даже если они находятся в одной единице административного деления. При высокой интенсивности межпользовательского обмена, такая схема существенно повысит нагрузку на магистральные
каналы связи. Однако, этот подход значительно оправдывает себя на
первых этапах внедрения сетевых технологий в образовательный процесс в системе общего образования.
В связи с интенсивным ростом нагрузки на сеть регионального
уровня ХКОИС, актуальной представляется задача создания системы
мониторинга и анализа использования образовательных ресурсов и
сервисов региональной ИТКС.
Программное обеспечение, созданное на узле связи региональной
образовательной и научной сети Хабаровского края, дает возможность
получать данные по любому клиенту или группе клиентов определенного региона с анализом временных зависимостей интенсивностей доступа ко всем ресурсам, предоставляемым сетью. Полученная таким
образом информация позволяет исследовать активность различных
клиентов и планировать направления развития сети.
В рамках ХКОИС можно выделить несколько категорий пользователей, в разной мере использующих информационные ресурсы сети.
К ним можно отнести: министерство образования Хабаровского
края, муниципальные и районные управления образования, сети РКЦ,
ММЦ, среднеобразовательные школы Хабаровского края, средние
специальные учебные заведения и приравненные к ним пользователи.
Сбор и обработка данных осуществляется на сервере узла связи,
где проходит весь трафик сети. Сценарий поиска данных и построения
по ним графиков написан на скриптовом языке php.
Алгоритм сценария следующий: выбор подсети, трафик которой
необходимо предсавить в виде графической зависимости; чтение файла
логов сетевой активности и выбор данных соответствующих пользователям, входящим в выбранную подсеть; построение графической зависимости трафика от времени, в течение которого собирались данные.
Результат работы скрипта представлен на рисунке 1.
Рис. 1. Зависимость потребления трафика пользователей, входящих
в регион «городской округ Хабаровск» от времени (1 месяц)
Данный программный продукт возможно оптимизировать для
увеличения скорости работы. Следует перейти от хранения информации в файле к хранению информации в реляционной базе данных.
Время выполнения скрипта уменьшится на несколько порядков.
В данной работе представлено исследование интенсивности
потоков данных пользователей сети. Исследованы потребности в интернет трафике и нагрузка на междугородние каналы связи. Эти данные приводятся в соответствие с алгоритмами и методами поэтапного
построения ИТКС. Делаются выводы относительно методов управления сетью и прогнозы на ее развитие.
Библиографические ссылки
1. Бурков С.М. Поэтапное формирование телекоммуникационной
инфраструктуры региона в условиях ресурсных ограничений. // Качество.
Инновации. Образование №5, 2009, с. 60-63.