КОНЦЕПЦИЯ  РАЗРАБОТКИ  ВЫСОКОНАГРУЖЕННОГО  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО  ПОРТАЛА

Куликова  Наталья  Николаевна

преподаватель  кафедры  теоретической  физики  и  компьютерных  технологий  Кубанский  государственный  университет,  РФ,  г.  Краснодар

E-mail:  kulikova-natalia-n@yandex.ru

THE  CONCEPT  OF  DEVELOPMENT  OF  THE  HIGH-LOADED  EDUCATIONAL  PORTAL

Kulikova  Natalia

tutor  of  department  of  theoretical  physics  and  computer  technologies  Kuban  State  University,  Russia,  Krasnodar

АННОТАЦИЯ

Рассмотрен  вопрос  проектирования  и  разработки  образовательного  портала.  Определены  цели  и  задачи  разработки. 

ABSTRACT

Design  and  development  of  the  educational  portal  is  considered.  The  purposes  and  problems  of  development  are  defined.

Ключевые  слова:  образовательный  портал;  высоконагруженная  система,

Keywords:  educational  portal;  high-load  system

Введение

С  каждым  годом  неуклонно  возрастает  число  пользователей  услугами  сети  Интернет.  Высоконагруженными  ресурсами,  в  первую  очередь,  являются  многопользовательские  приложения  многие  из  которых  являются  распределенными  системами,  работающими  более,  чем  на  одном  сервере.  Такая  конфигурация  необходима  для  обеспечения  возможности  обработки  больших  объемов  данных,  возникающих  при  пиковых  нагрузках,  а  также  их  репликации.  Второй  по  значимости  задачей,  описываемой  в  конфигурации  приложения  ресурсов,  является  обеспечение  отказоустойчивости  системы.

Современная  парадигма  информационного  обмена  в  интернет-пространстве  предполагает  размещение  информационного  контента  пользователя  вне  локальных  хранилищ  с  неограниченным  доступом  из  любой  точки  пространства.  Вследствие  чего,  чем  больше  в  системе  пользователей,  тем  больше  потенциальный  объем  хранимых  данных.  Актуальность  данного  исследования  продиктована  возрастающей  значимостью  информационных  технологий  в  современной  системе  непрерывного  образования  и  позволяет  повысить  эффективность  процесса  за  счет  оптимизации  ускорения  доступа  пользователей  к  их  данным. 

Описание  целей  и  задач  разработки

Целью  исследования  является  разработка  программного  комплекса  высоконагруженного  интернет-портала  с  образовательным  уклоном.  Портал  —  это  сетевой  телекоммуникационный  узел.  Он  обладает  такими  характеристиками  как  быстродействие,  широкий  диапазон  предоставляемого  содержимого,  услуг  и  ссылок  и  развитый  пользовательский  интерфейс.

Портал  представляет  единый  доступ  к  информационным  ресурсам  и  услугам,  ориентированных  на  большую  аудиторию.  Он  включает  веб-сервисы,  контент  и  ссылки  на  другие  ресурсы,  единую  систему  навигации  и  поиска  информации.  Ресурс  такого  типа  имеет  ряд  классификаторов  и  баз  данных,  которые  подключаются  и  объединяются  по  модульному  принципу  [2,  с.  3].

Разрабатываемую  систему  планируется  использовать  в  качестве  основной  платформы  для  проведения  заочных  туров  олимпиады  среди  школьников  и  студентов,  а  также  для  обеспечения  повышения  качества  подготовки  потенциальных  участников  данного  мероприятия,  проведения  консультаций,  повышения  мотивации  и  заинтересованности  фундаментальными  науками,  повышение  общего  уровня  знаний  школьников  и  студентов  младших  курсов  в  таких  стратегически  важных  направлениях  науки  как  физика,  информационные  технологии.

В  данном  случае  разработка  и  использование  образовательного  портала  является  достаточно  универсальным  средством.  Создание  такого  портала  позволит  решить  следующие  задачи:

·     объединить  информационные  и  образовательные  ресурсы  в  единую  информационно-образовательною  среду.

·     обеспечить  универсальный  метод  доступа  ко  всему  множеству  учебной  информации. 

·     использовать  привычные  методы  для  просмотра  и  поиска  нужной  информации.

·     достаточно  просто  персонализировать  доступ  с  системами  авторизации  и  аутентификации

·     предоставить  доступ  к  образовательным  ресурсам  пользователям  с  ограниченными  возможностями,  а  также  тем  учащимся,  которые  не  имеют  возможности  постоянно  приезжать  на  подготовительные  занятия  из  отдаленных  районов  края. 

В  первом  приближении,  портал  должен  быть  простым,  с  интуитивно  понятным  интерфейсом  и  ненавязчивым  дизайном.  Пользователь  с  первых  моментов  посещения  данного  ресурса  должен  вовлекаться  в  познавательную  деятельность,  используя  все  воз­можные  и  необходимые  средства  в  виде  различных  информацион­ных  сервисов,  служб  и  т.  д.  Эффективность  использования  образовательного  ресурса  будет  тем  выше,  чем  больший  психологический  комфорт  будет  обеспечивать  информационное  наполнение  [1,  с.  5].

Одним  из  основных  качеств  высоконагруженных  систем  является  интерактивность,  то  есть  обеспечение  быстрого  отклика  системы  на  действия  пользователей.  Для  достижения  данной  цели  необходимо  решить  следующие  задачи:

1.  разработка  основных  функций  и  структуры  приложения 

2.  создание  инфраструктуры,  предоставляющей  качественную  обратную  связь  по  использованию  аппаратных  ресурсов  на  базе  анализа  современных  архитектур  и  технологий  разработки  высоконагруженных  систем

3.  определение  элементов  системы,  нуждающихся  в  масштабировании,  а  также  выбор  стратегии  масштабирования.

4.  выбор  инструментария,  позволяющего  решать  типовые  задачи  эффективного  управления  аппаратными  ресурсами

Исходя  из  функционального  назначения,  образовательный  портал  должен  быть  разграничен  на  две  области  —  открытую  и  закрытую.  Открытая,  то  есть  общедоступная,  область  содержит  возможность  доступа  для  всех  групп  пользователей  к  рубрикаторами  и  классификаторами  информационных  ресурсов  интернет,  ориентированных  на  решение  образовательных  задач,  описанию  учебных  курсов,  банку  задач,  тематическим  форумам.  Закрытая  область  портала  предназначена  для  административного  персонала,  преподавателей,  пользователей,  проходящих  подготовку  на  тематических  курсах  и  имеющим  доступ  к  проверочным  тестам,  а  также  участвующих  в  заочных  турах  олимпиады.  Доступ  к  различным  областям  рассматриваемого  ресурса  обеспечивается  системой  регистрации  и  управления  пользователями.  Также  данная  система  должна  обеспечивать  возможность  управления  ресурсами  и  безопасностью,  и  предоставлять  канал  для  внешних  связей  и  проведения  электронных  транзакций.  В  процессе  обучения  необходимо  также  решать  проблему  обратной  связи  с  пользователями.  Для  этого  можно  использовать  самые  разнообразные  технологии,  начиная  от  форумов  и  чатов,  заканчивая  видеоконференциями  и  вебинарами.  Использование  концепции  высоконагруженных  систем  позволит  реализовать  вышеперечисленные  задачи. 

Высоконагруженные  системы  должны  обеспечивать  широкий  диапазон  масщтабирования,  как  архитектуры  системы  на  базе  этого  приложения,  так  и  масштабирование  баз  данных  с  одновременной  оптимизацией  нагрузки  при  достаточно  высоком  уровне  целостности  данных.  Вертикальное  масштабирование  заключается  в  увеличении  производительности  системы  за  счет  увеличения  мощности  сервера.  Однако,  параметры  железа  нельзя  увеличивать  бесконечно.  Кроме  того,  стоимость  машин  с  более  высокими  характеристиками  может  возрастать  не  линейно,  а  в  прогрессии.  Поэтому  при  увеличении  нагрузки  или  посещаемости  проекта,  рано  или  поздно  вертикальное  маштабирование  упирается  в  некий  предел  и  не  дает  ощутимого  прироста.  В  этом  случае  следует  использовать  горизонтальное  масштабирование.  При  горизонтальном  масштабировании  происходит  перераспределение  нагрузки  на  новые  сервера,  которые  добавляются  в  систему.  Также  горизонтальное  масштабирование  добавляет  надежности  системе  —  если  один  из  серверов  выходит  из  строя,  то  нагрузка  будет  сбалансирована  между  работающими.  Такой  подход  позволяет  обеспечить  дальнейшее  бесперебойное  существование  приложения.  Однако  на  самом  деле  вертикальная  компонента  присутствует  практически  всегда,  а  универсального  горизонтального  масштабирования  как  такового  не  существует. 

Выводы

Разработка  и  внедрение  данного  портала  позволит  решить  важную  педагогическую  задачу  вовлечения  студентов  через  студенческое  научное  общество  или  при  выполнении  учебных  заданий  к  научно-техническому  творчеству  в  области  информационных  технологий,  а  также  практических  наработок  с  целью  освоения  профессиональных  компетенций.

Список  литературы:

1. Дочкин  С.А.  Интернет-портал  как  современный  компонент  системы  повышения  квалификации  педагогов  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://cyberleninka.ru/article/n/internet-portal-kak-sovremennyy  -komponent-sistemy-povysheniya-kvalifikatsii-pedagogov
2. Протасов  А.В.  Информационно-образовательные  ресурсы  учебных  заведений  среднего  образования  в  сети  Интернет  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.scienceforum.ru/2013/pdf/5932.pdf#1