О.Я.Кравец, В.А.Воронецкий, А.В.Бурданцев

г.Воронеж

Проблема переработки информации о процессе обучения, происходящем на территориально удаленных площадках, традиционно рассматривается исходя из имеющихся на момент постановки задачи интеграции информационных ресурсов предприятия, учреждения, учебного заведения для создания единой компьютеризированной системы управления. Вместе с тем естественная факторизация алгоритмического комплекса на два вида задач (реального времени и категории "OffLine") порождает соответствующие требования к каналу передачи данных, программному обеспечению и, что немаловажно, стоимости эксплуатации.

С нашей точки зрения, целесообразность использования компьютерной (локальной) сети в учебном процессе даже в рамках отдельно взятой кафедры обосновывается следующими моментами:

1. Вследствие того, что в учебном процессе все чаще используется программное обеспечение и целые комплексы, требующие наличия больших объемов дискового пространства, представляется целесообразным хранить данные программы на сервере, обладающем накопителями большой емкости (не менее 1 Гб) и для использования на рабочих местах запускать их непосредственно с сервера. Это дает экономию дискового пространства на рабочих местах; защиту программного обеспечения от несанкционированного доступа и информационного обеспечения (например, баз данных САПР и элементов информационной поддержки имитационного моделирования) модификации.
2. Появляются дополнительные возможности оперативного контроля со стороны преподавательского состава за действиями обучаемых и со стороны инженерно-технического персонала кафедры за целостностью программного обеспечения, находящегося на рабочих местах.
3. Обеспечивается возможность (вполне очевидная) хранения необходимого программного и информационного обеспечения в конкретно выделенном месте и оперативное его использование без длительных поисков и последующего ресурсоемкого переноса на дискетах и инсталляции на выбранной рабочей станции.
4. Облегчается создание и сопровождение общей кафедральной картотеки программных, информационных средств и документации с необходимым разграничением доступа.
5. Упрощается совместное использование принтеров на рабочих местах и динамический обмен данными между пользователями сети. Последняя возможность особенно существенна для локальных групп обучаемых, выполняющих трудоемкое задание типа коллективного курсового проекта (например, моделирование многоуровневой сети с использованием метода "особых состояний" и разбиением на компоненты, являющиеся самостоятельными с точки зрения исследователей).
6. Уменьшается вероятность потери данных вследствие заражения компьютерными вирусами из-за сужения объема программного обеспечения на рабочих местах и ограничения доступа по записи к системным томам сервера, что позволяет локализовать зараженные машины и предотвратить распространение вируса по сети.
7. При использовании в качестве сервера персональной ЭВМ с процессором класса 80486 или более мощного производительность рабочих мест возрастет примерно в 1.5 раза за счет того, что скорость обмена с каналом сети и жестким диском сервера будет быстрее, чем с жестким диском рабочих станций (моральный износ и старение последних в образовательной системе не секрет вследствие практического отсутствия финансирования).

Помимо локальных сетей учебного назначения, нами разрабатываются рекомендации по комплексированию коммуникационных средств автоматизированной территориально распределенной информационно-обучающей системы, учитывающие наличие как коммуникационных подсистем, работающих на основе выделенного высокоскоростного канала и допускающих подключение удаленных ЭВМ в терминальном режиме (с соответствующим программным обеспечением типа Windows for Workgroups 3.11, Novell Netware 4.xx для IBM-совместимых комплексов, DecNet для компьютеров класса PDP-11, Unix и Linux для широкого спектра платформ, в частности, Motorola), так и программно-организационных компонент, допускающих взаимодействие в отложенном режиме по низкоскоростным, возможно, даже коммутируемым каналам связи (сети FidoNet, Спринт и Relcom). Особое внимание уделено экономическим аспектам комплексирования, параметрам исходной системы, оказывающим влияние на принимаемое решение, и проблеме защиты информации в сетях общего пользования.

Рекомендации будут основаны на результатах коллективного исследования по моделированию больших телекоммуникационных систем описанного класса. Анализу подвергаются два метода доступа.

1. Детерминированный оконный доступ

Модель предназначена для исследования ситуации, когда используется алгоритм детерминированного оконного доступа, то есть когда информация ("почта"), приходящая на узел верхнего уровня, забирается всеми нижележащими узлами, причем узлы забирают накопившуюся почту поочередно, через определенные интервалы времени. Реализована ситуация, когда интервалы времени, отведенные узлам для попыток забрать накопившуюся почту, равны.

Почта не распределятся между узлами равномерно вследствие разной скорости, с которой узлы забирают почту (скорость по сути является в данном случае синонимом пропускной способности узлов). Также возникает проблема наличия на узлах неполной информации, которая появляется в результате того, что узел не в состоянии забрать всю накопившуюся информацию к тому моменту, когда исчерпается лимит времени сеанса. В следствии этого при реализации процесса получения почты основное внимание обращалось на следующие моменты: распределение почты между узлами и количество "мусора", накопившегося в процессе работы (под "мусором" подразумеваются неполные части пакетов, присутствующие на узле).

2. Случайный доступ

Программа моделирует процесс передачи информации от одного узла верхнего уровня к нижележащим узлам по одному информационному каналу. Модель случайного доступа основана на предположении что в любой момент времени узел нижнего уровня может связаться с узлом верхнего уровня и начать прием данных при соблюдении следующих условий:

1. - информационный канал не занят другим узлом нижнего уровня (пока рассматривается одноканальная система на узле верхнего уровня);
2. - узла верхнего уровня имеются непереданные пакеты данных, предназначенные группе узлов нижнего уровня.

Результаты анализа позволят обеспечить выравнивание загрузки низкоскоростных телефонных каналов и обеспечить равноправный доступ узлов нижнего уровня.