Проект «Школьный сервер»

Развитие Хабаровской краевой образовательной информационной сети ставит задачи расширения сервисов, предоставляемых этой сетью, а также оптимизации их использования образовательными учреждениями.

Среди проблем и ограничений, возникающих во время работы образовательных учреждений в ХКОИС, наиболее существенны и критичны следующие:

  • ненадежность подключений к сети, организуемых сторонними предприятиями связи, и зависимость от качества сервиса, предоставляемого этими предприятиями, что приводит к длительным перебоям с доступом отдельных образовательных учреждений к ХКОИС;
  • ограниченность пропускной способности каналов связи, которые используются для коллективного доступа к ресурсам и сервисам ХКОИС и интернета, что часто приводит к снижению скорости передачи данных и, как следствие, к невозможности выполнения производственных и учебных работ в установленные для них ограничения времени (например, в течение урока);
  • ограниченный размер трафика, который образовательное учреждение может получить за счет средств, выделенных краевым бюджетом, что приводит к прекращению получения доступа к сети после использования месячного лимита.

Снижения негативного влияния перечисленных выше факторов на образовательный процесс участников ХКОИС можно добиться за счет внедрения в этих учреждениях школьных серверов, которые исполняют некоторые функции узлов (хостов) региональной образовательной сети. На этих серверах может быть размещена часть информации с центральных серверов сети, а также установлено программное обеспечение, необходимое для организации изучения информационно-коммуникационных технологий.

Компоненты школьного сервера

На сервере размещается ряд программных компонентов.

Во-первых, это сервер электронной почты. Эта функция позволит организовать обучение школьников работе с реальной электронной почтой, а так же использовать электронную почту как средство обмена информацией в образовательном процессе. Достоинство решения состоит в том, что при выполнении массовых действий при изучении почтовых сервисов и их использовании для внутришкольного обмена информацией не будет использоваться канал связи, часто являющийся недостаточно широкополосным, а также не будет расходоваться лимит внешнего трафика. Для реализации более полного решения на этом почтовом сервере могут быть настроены почтовый субдомен ХКОИС и маршрутизация внешней почты через центральный почтовый сервер.

Во-вторых, на сервере для целей изучения ИКТ могут быть установлены такие сервисы как чат, форум, интернет-сайт с консолью администрирования, Wiki-страничка (предоставляющая возможность создания справочной системы, аналогичной «Википедии»). Эти сервисы могут быть использованы не только как предмет изучения, но и как инструменты организации образовательного процесса. Эти сервисы в настоящее время в принципе доступны тем образовательным учреждениям, которые подключены к ХКОИС и интернету, однако их реальное практическое использование ограничивается факторами, перечисленными нами в начале статьи.

Третьей составляющей сервисов являются средства для создания, использования и актуализации локальных образов региональных баз данных образовательной информации и интерфейсы для доступа к ним. Этот сервис реализован с помощью локальной копии сайта «Региональная база информационных ресурсов для сферы образования». 

Поскольку коллекция образовательных ресурсов в интернете занимает большой объем памяти и постоянно пополняется, то на школьном хосте региональной образовательной сети размещается только каталог этих ресурсов, созданный на основе классификатора коллекции цифровых образовательных ресурсов с гиперссылками к файлам, размещенным на сервере ХКОИС. Для синхронизации баз данных основного сайта и его локальных копий с целью актуализации информации на школьном сервере разработан механизм обновлений. Генерация обновлений на основном сайте осуществляется автоматически, с использованием планировщика задач на сервере. На сайте имеется специальный раздел, в котором представлены ссылки на все доступные обновления. После загрузки обновлений на школьный сервер, их можно установить с помощью системы администрирования. Поскольку обновление не содержит сами файлы ресурсов, а только ссылки на них, передача файла обновления по сети не занимает много времени и трафика.

Для оптимизации загрузки телекоммуникационной сети в локальной копии сайта также предусмотрен механизм кэширования ресурсов. После загрузки файлов цифровых образовательных ресурсов из хранилища на головном компьютере ХКОИС, они помещаются в хранилище на локальном сервере, и при последующей загрузке берутся уже не с интернет-сайта, а из файловой системы школьного сервера. Такой подход позволит избежать многократной передачи по сети одних и тех же данных.

В качестве четвертого сервиса школьного хоста, который может быть весьма полезен для образовательных учреждений, можно рассматривать размещение на нем размещение и ведение сайта учреждения.

Описанное выше решение реализуется в виде программно-аппаратного комплекса на базе одного компьютера. Таким компьютером может быть и специализированный сервер, и обычный достаточно производительный персональный компьютер или ноутбук. Разрабатываемое решение предполагает использование на этом компьютере некоммерческой версии операционной системы Linux и другого свободно распространяемого системного программного обеспечения (почтовый сервер, WWW-сервер, СУБД под Linux).

Учитывая недостаток в школах специалистов, которые могут выполнять функции системных администраторов, программное обеспечение серверов должно быть установлено и настроено до передачи оборудования в образовательное учреждение. Внедрение сервера в эксплуатацию должно сводиться к простому подключению электропитания и соединению с портом коммутатора локальной вычислительной сети.

Таким образом, предлагаемая разработка позволит создать в школах набор средств изучения и использования информационно-коммуникационных технологий в деятельности образовательных учреждений, уменьшить зависимость этих процессов от надежности и пропускной способности внешних каналов, а также решить ряд задач по оптимизации передачи данных.

Презентация проекта «Школьный сервер»