Информатизация инженерного образования (выпуск 1)

Г л а в а 1. Основные направления и программы информатизации образования

пособий и лабораторного оборудования. При этом затраты бюджетных средств на обучение одного учащегося в малокомплектной сельской школе в 2—3 раза выше, чем в комплектной. При компьютеризации сельской школы необходимо не только дать возможность проведения полноценных занятий по информатике, но и максимально использовать компьютерную технику для решения социальных задач, преодолев информационное неравенство сельских и городских школьников. Для этого необходимо обеспечить не только поставку компьютеров в сельские школы, но и обеспечить их необходимыми периферийными устройствами, средствами связи с локальными телекоммуникационными сетями и устройствами выхода в глобальные компьютерные сети.

Однако проблемы развития сельской связи, а также проблемы связи на труднодоступных территориях по-прежнему остаются крайне острыми. Почти 50 тыс. населенных пунктов в России не телефонизированы, только 30 % сельского населения имеет удовлетворительную телефонную связь.

Очень важно отметить, что в последние годы начались работы по восстановлению и развитию спутниковой связи. За счет внебюджетных средств Минсвязи России профинансировало производство трех спутников связи и совместно с Росавиакосмосом осуществило их запуск на геостационарную орбиту, что позволило осуществлять вещание в регионах Сибири и Дальнего Востока, а также создать условия для дальнейшего развития современных систем спутниковой связи с удаленными и труднодоступными населенными пунктами. Наличие этих спутников позволило в рамках ФЦП РЕОИС в 2002 г. начать проект по подключению удаленных образовательных учреждений к сети Интернет на основе асинхронных каналов связи.

Технологические решения телекоммуникационного доступа сельских школ к информационным образовательным ресурсам позволяют обеспечить передачу образовательных ресурсов из Центра спутникового доступа непосредственно в школы со скоростями до 34 Мб/с, гибко сочетать широковещательную и циркулярную рассылку информационных ресурсов с режимом Интернет-доступа.

Техническое решение создаваемой системы предполагает реализацию следующих возможностей:

•односторонний спутниковый доступ (без использования обратного канала запроса);

•асимметричный спутниковый доступ (с использованием низкоскоростного наземного обратного канала);

•двухсторонний (полнодуплексный) спутниковый доступ.

В табл. 1.2, 1.3 приведены данные об уровне капиталовложений в электросвязь. Эти данные не содержат сведений за последние годы, но отражают некоторые тенденции в развитии услуг связи.

При выработке стратегии и координации работ по развитию региональных телекоммуникационных образовательных сетей необходимо учитывать не только современные тенденции рынка телекоммуникационных услуг, но и особенности развития региональных телекоммуникационных сетей [1.7—1.9]. Только учет всех особенностей, позволит выработать системный проект развития научно-образова- тельных региональных сетей.

41

Ч А С Т Ь 1. НАПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

Доходы от услуг связи населению в расчете на одного жителя (на конец года; в фактически действовавших ценах; тыс. руб.; с 1998 г. — руб.)

Красноярский край. Красноярский край характеризуется специфическими условиями, которые необходимо учитывать при информатизации образования. К их числу относятся: географическое положение и территориальная протяженность. Более 70 % территории находится в суровых климатических условиях. Почти 90 % населения проживает в центральной части Красноярского края. Поэтому в целях организации эффективной телекоммуникационной инфраструктуры на территории Красноярского региона выделяют три зоны (рис. 1.1), определяемые плот-

42

Г л а в а 1. Основные направления и программы информатизации образования

#

"

"$

, , 78 8 " * 9

, :, 7 9

,$ , 78 8 9

, "$, 7 ( 9

, , 7 ; + < => :< 9

Рис. 1.1. Спутниковые Интернет-коммуникации Красноярского региона

ностью населения (количеством учебных заведений) и расстоянием до центральных коммутационных узлов:

•центральная — г. Красноярск, как региональный центр с наиболее развитой системой телекоммуникаций и высокой плотностью населения;

• ближняя (южная) — населенные пункты удаленные от г. Красноярска не более чем на 300—500 км, а также расположенные вдоль реки Енисей и железной дороги (мало заселенная территория с относительно доступной системой телекоммуникаций, созданной по линии различных ведомств);

•дальняя (северная) — северные территории Красноярского края, Эвенкия, Таймыр, наиболее удалены от основных телекоммуникаций (слабо заселенные территории с отсутствующей общей наземной телекоммуникационной инфраструктурой).

43

Ч А С Т Ь 1. НАПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

Решения, принимаемые при построении магистральной сети, учитывают специфику соответствующей зоны. Для центральной зоны возможны следующие решения:

•полная аренда телекоммуникационной инфраструктуры у основных операторов связи;

•создание полностью независимой телекоммуникационной инфраструктуры;

•совместное использование линий связи, предоставленных образовательными и ведомственными структурами на взаимовыгодной основе.

Анализ особенностей развития ведомственных и образовательных телекоммуникационных структур показывает, что третье решение является наиболее приемлемым. В рамках развития этого направлении целесообразно использование ведомственных сетей (УВД, ФАПСИ и др.), которые не подвержены влиянию таких монополистов как ОАО «ЭлектроСвязь». Подобная сеть обладает рядом преимуществ, которые отсутствуют у коммерческих операторов:

•подача льготного или бесплатного для региона потока (оплачиваемого правительством или из различных фондов);

•возможность привлечения для оплаты потока целевых средств краевой или городской администраций;

•существенная экономия затрат на трафик за счет оптовой подачи Интернетпотока в единую общественную сеть;

•возможность использования сети при реализации больших социально значимых проектов (корпоративные библиотеки, телемедицина и т.п.);

• льготный или бесплатный (оплачиваемый из различных фондов) доступ к квотам информационных ресурсов (доступ к полнотекстовым базам данных ведущих издательств мира, медицинских центров и т.п.);

•организация бесплатного для госбюджетных организаций внутреннего (Интранет) трафика.

Эти преимущества объясняют предыдущие рекомендации Министерства образования России, в которых говорится, что при подключении образовательных учреждений к региональным телекоммуникационным сетям при прочих равных условиях предпочтение должно отдаваться научно-образовательным сетям. В Красноярске предлагается создать мощную телекоммуникационную образовательную инфраструктуру на базе собственных волоконно-оптические магистральных линий, распределительных телекоммуникационных узлов, центрального телекоммуникационного узла, обеспечивающих связь между государственными вузами, техникумами, библиотеками городского и краевого уровня, районными центрами школьной информатизации, больницами со скоростью не менее 100 Мбит/с. Районные отделы народного образования, школы, коммерческие учебные заведения централизованно подсоединяются к этой опорной сети на основе аренды выделенных телефонных линий и установки модемов, обеспечивающих соединение на скорости не менее 2 Мбит/с. Соединения с абонентами могут быть установлены и на основе радиомостов с аналогичными параметрами.

Для построения и дальнейшего развития телекоммуникаций в центральной и южной части Красноярского края предлагается использовать возможности коммерческих провайдеров, например ОАО «ЭлектроСвязь» и ОАО «ТрансТелеком». Учитывая возможности данных операторов связи, в ближней зоне предлагается организовать в населенных пунктах, в которых ОАО «ТрансТелеком» имеет свои узлы, площадки доступа по коммутируемым и выделенным линиям, в остальных

44

Г л а в а 1. Основные направления и программы информатизации образования

населенных пунктах использовать возможности ОАО «ЭлектроСвязь», способной организовать удаленный доступ с помощью модемного соединения по междугородной связи без оплаты междугородных переговоров. Подключение школ можно произвести посредством модемного соединения с узлами сети ОАО «ЭлектроСвязь».

Создание информационной инфраструктуры в дальней зоне возможно только с использованием спутниковой связи. Наиболее активными операторами спутниковой связи в данной зоне являются компании «НорКом», КБ «Искра», «Сибинтек», а также ОАО «ЭлектроСвязь», обеспечивающая коммутируемые соединения в рамках организации междугородней связи на основе арендуемых «Ростелекомом» спутниковых каналов связи.

Республика Карелия. На территории республики Карелия силами двух провайдеров ОАО «ЭлектроСвязь» и «Ростелеком» создана и успешно функционирует региональная общедоступная сеть передачи данных.

Республиканская сеть построена по топологии «звезда» с центром в г. Петрозаводске и охватывает 15 из 18 районов Карелии. Создание в 1994 г. узла телекоммуникаций Петрозаводского государственного университета позволило образовательным учреждениям начать работы по подключению к Интернет.

Вотдельных районах Карелии существуют проблемы с доступом в Интернет

всвязи с плохим качеством каналов связи. Эти проблемы разрешаются путем организации выделенного канала или радиодоступа.

Ставропольский край. Основой сетевой инфраструктуры Ставропольского края можно считать региональную сеть ОАО «ЭлектроСвязь». В 1997 г. началось строительство волоконно-оптического кольца, охватывающего 27 городов и райцентров края.

Создаваемая краевая образовательная информационная сеть является открытой IP-сетью передачи данных с коммутацией пакетов. Используемые в ней протоколы и реализуемые сетевые службы соответствуют стандартам, используемым в сети Интернет и позволяют обеспечить предоставление пользователям таких услуг связи, как электронная почта, доступ к информационно-справочным системам, доступ к глобальной сети Интернет, IP-телефония и голосовая почта, доступ к региональным информационным ресурсам (собственным информационным ресурсам сети), обеспечение IP-транспорта внутри региональной информационной сети и т.п.

Опорная сеть для нужд науки и высшей школы RBNet (Russian Backbone Network) начинала формироваться в рамках Межведомственной программы создания Национальной сети компьютерных телекоммуникаций для науки и высшей школы (НСКТ—НВШ). В настоящее время развитие сети осуществляется в соответствии с Межведомственной программой создания национальной научной компьютерной сети нового поколения.

В настоящее время ОАО «ЭлектроСвязь» реализовало уникальный проект кольцевой волоконно-оптической магистрали, охватывающей 100 % территории Ставропольского края, и организации узлов доступа во всех городах и районных центрах края. Данное кольцо, позволяет создать транспортную среду, обеспечивающую организацию цифровых потоков пропускной способностью 100 Мбит/с в каждый район края. На базе этого кольца существует возможность создания корпоративной сети для совместного использования органами государственной вла-

45

Ч А С Т Ь 1. НАПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

сти, муниципальными органами, учреждениями образования, науки, культуры, здравоохранения и другими учреждениями. При этом первоочередной задачей является создание в каждом районе типовых узлов доступа для подключения учреждений на основе выделенных или коммутируемых линий связи.

Хабаровский край. В 1999 г. по инициативе центра новых информационных технологий Хабаровского государственного технического университета начала создаваться единая информационная сеть учреждений образования и науки г. Хабаровска. В настоящее время сеть представляет собой пять опорных узлов:

•ТЦМС-15 (точка обмена трафиком);

•вычислительный центр Дальневосточного отделения (ДВО) РАН;

•Хабаровский государственный технический университет;

•Институт прикладной математики (ИПМ) ДВО РАН;

•Институт экономических исследований (ИЭИ) ДВО РАН;

иобъединяет шесть учреждений образования и науки.

Магистральные каналы, соединяющие ТЦМС-15, вычислительный центр ДВО РАН, ХГТУ и ИЭИ ДВО РАН, имеют пропускную способность 2 Мбит/с. ИПМ ДВО РАН подключен в сеть на скорости 128 кбит/с. Все каналы связи представляют собой арендованные волоконно-оптические или выделенные телефонные линии.

Сеть имеет три независимых выхода в некоммерческие Российские сети. Первый выход — это спутниковый канал сети RUNNet (128 кбит/с), расположенный в ХГТУ. Сеть RBNet имеет два входа: спутниковый канал в ИПМ ДВО РАН

пропускной способностью 1,5 Мбит/с, большая часть его (более 1 Мбит/с) транслируется на Владивосток и Благовещенск, непосредственно на Хабаровск выделено 384 Мбит/с.

Точка обмена трафиком, расположенная на территории ТЦМС-15, является одновременно и точкой подключения к сети RBNet и оборудована маршрутизатором Cisco 3620. Каналообразующее оборудование представлено модемами фирмы Cronyx CAPSPAN5000 и E1.

Узел связи ВЦ ДВО РАН оборудован маршрутизатором Cisco 1720, модемом Cronyx CAPSPAN5000 и подключен к точке обмена трафиком на скорости 2 Мбит/с. Через данный узел подключены три академических института, расположенные в одном здании: Институт тектоники и геофизики (ИТИГ) ДВО РАН, Институт водно-экологических проблем (ИВЭП) ДВО РАН, Вычислительный центр ДВО РАН.

Узел связи ХГТУ оборудован маршрутизатором Cisco 2511, модемом Cronyx E1-XL и подключен к точке обмена трафиком через арендованный оптический канал на скорости 2 Мбит/с. Этот узел связи является одновременно точкой подключения к сети RUNNet через станцию спутниковой связи, установленной на здании ХГТУ. Опорный узел ХГТУ оснащен модемным пулом на четыре телефонные линии, предназначенным для предоставления сетевых ресурсов (в том числе

ивыхода в Интернет) общеобразовательным учреждениям. В настоящее время по коммутируемым каналам к информационной сети учреждений образования

инауки подключено 16 школ.

46

Г л а в а 1. Основные направления и программы информатизации образования

Узел связи Института экономических исследований (ИЭИ) оборудован маршрутизатором Cisco 1720, модемом Cronyx CAPSPAN5000 и подключен к узлу связи ХГТУ. Скорость передачи данных составляет 2 Мбит/с.

Узел связи Института прикладной математики ДВО РАН, оборудованный маршрутизатором Cisco 2511 и модемом Cronyx CAPSPAN5000, подключен к промежуточной точке обмена трафиком, расположенной в здании Хабаровской теле- фонно-телеграфной станции на скорости 2 Мбит/с. Соединение данной точки с ТЦМС-15 организовано на скорости 128 кбит/с.

Схема телекоммуникационных связей представлена на рис. 1.2.

Преимущества подобной опорной сети с высокоскоростными каналами очевидны. Во-первых, она позволяет оптимально использовать выходы во внешние сети, в том числе и в Интернет, во-вторых — резко возрастает эффективность использования общих информационных ресурсов (фондов алгоритмов и программ, электронных библиотек, баз данных, и т.п.), в-третьих — значительно упрощается проведение телеконференций между учреждениями, объединенными сетью. Развитие

!

#$$% %$ "& !

Рис. 1.2. Структурная схема сети

47

Ч А С Т Ь 1. НАПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

телекоммуникационной сети, объединяющей учреждения образования и науки, несомненно, является одной из актуальных задач.

В рамках проекта создания единой образовательной информационной среды планируется поэтапное развитие существующей системы телекоммуникаций. Перспективный план развития телекоммуникаций включает создание новых и модернизацию имеющихся опорных узлов образовательной сети, увеличение пропускной способности магистральных каналов связи минимум до 2 Мбит/с, расширение существующих и аренда новых внешних каналов связи, увеличение мощности модемных пулов с целью подключения к сети по коммутируемым каналам всех городских школ.

Новые опорные узлы планируется создавать на базе основных потребителей сетевых образовательных ресурсов, т.е. вузов. Как отмечалось выше, большинство вузов Хабаровского края имеет выход в Интернет по относительно низкоскоростным (128 кбит/с) выделенным наземным линиям. Существующее коммуникационное оборудование не может справиться с возросшим объемом информационных потоков, поэтому организация новых опорных узлов предполагает замену устаревшего коммуникационного оборудования на более современное.

С целью расширения внешних каналов в программе информатизации запланированы работы по подключению к сети «Транстелеком». Предполагается, что в перспективе данный внешний канал будет иметь общую пропускную способность до 10 Мбит/с. По итогам выполнения программы информатизации в сеть будет объединено 11 учебных и научных организаций г. Хабаровска. Ориентировочная стоимость оборудования, работ и аренда каналов связи на 2003 г. составляла 3950 тыс. руб. Подключение учреждений образования и науки Хабаровского края, в частности городов Комсомольска-на-Амуре, Николаевска-на-Амуре и Советской Гавани будет производиться в 2004—2006 гг.

Приведенный краткий анализ особенностей развития научно-образовательных сетей субъектов Российской Федерации показывает, что при разработке системных телекоммуникационных проектов необходимо учитывать географические особенности территорий, место и роль коммерческих провайдеров, уровень развития научно-образовательного сегмента и структуру региональных телекоммуникационных сетей, личностный фактор (степень и формы сотрудничества заинтересованных лиц на рынке телекоммуникационных услуг), уровень финансирования. Комплексный учет данных факторов позволит наиболее эффективно решать задачи развития научно-образовательных сетей в регионах.

1.3.2.Анализ возможностей регионов в формировании

ивыполнении программ информатизации

Всероссийским научно-исследовательским институтом проблем вычислительной техники и информатизации в 2004 г. был проведен мониторинг работ в области информатизации регионов за 2003 г. (http://www.vniipvti.ru/irrf/irrf.htm), которым были охвачены 69 регионов РФ.

Работы по информатизации регионов и муниципальных образований Российской Федерации получили дальнейшее развитие. Этому способствовало не только усиление внимания и поддержки региональных руководителей, но и активизация выполнения ряда федеральных целевых программ информатизации.

48

Г л а в а 1. Основные направления и программы информатизации образования

Приоритетными направлениями информатизации регионов в 2003 г. являлись:

•создание и развитие телекоммуникационной инфраструктуры;

•создание и развитие автоматизированных информационных систем для органов государственной власти субъектов РФ и органов местного самоуправления, обеспечение их совместимости и взаимодействия (54 % регионов);

•формирование, интеграция и использование информационных ресурсов, создание кадастров, регистров, распределенных баз данных (37 % регионов);

•создание и развитие инфраструктуры доступа к компьютерным сетям, включая пункты коллективного доступа к сети Интернет (29 % регионов);

•создание Интернет-порталов для органов государственной власти и местного самоуправления (28 % регионов);

•внедрение автоматизированной системы электронного документооборота (28 % регионов).

Во всех регионах, принявших участие в мониторинге, назначены должностные лица, ответственные за региональную информатизацию (главы администрации, первые заместители или заместители глав администрации, руководители аппарата администрации и т.п.). В 96 % регионов созданы специальные подразделения в структуре Администрации региона, занимающихся информатизацией, а в 60 % регионов имеются координирующие органы по вопросам использования информа- ционно-комплектационных технологий.

Организационной и методической основой работ по региональной информатизации являются концепции или программы информатизации. В 65 % регионов имеются утвержденные программы (концепции) информатизации, в 34 % регионов разработаны проекты программ (концепций).

По уровню информатизации регионы значительно различаются, а эффективная государственная политика по выравниванию этого уровня не проводится. Продолжает усиливаться «цифровое неравенство» регионов. Об этом свидетельствуют не только различия в широте и глубине охвата информатизацией различных сфер жизни регионов, но и различия финансовых ресурсов, выделяемых на информатизацию регионов. Так, удельное финансирование работ по информатизации на одного жителя региона в различных регионах колеблется от единиц до сотен рублей.

Общей тенденцией финансирования региональной информатизации в период 1999—2003 гг. являлось постоянное увеличение объемов финансирования. За последние пять лет удельное финансирование работ по информатизации из региональных бюджетов увеличилось в 7 раз и в 2003 г. составило 23 руб. в год на одного жителя российского региона.

Процессы формирования информационных ресурсов в регионах развиваются достаточно интенсивно. Значительное внимание уделяется созданию баз данных общего и коллективного пользования, интеграции баз данных в рамках территориальных (региональных и муниципальных) информационных систем. Из общего количества баз данных, функционирующих на территории субъектов РФ, более 40 % являются объектно-ориентированными, из них 35 % содержат информацию о физических лицах, 22 % — о юридических лицах, 18 % — об объектах недвижимости, 17 % — о земельных и других природных ресурсах, например лесах, водах, полезных ископаемых и т.п. Среди объектно-ориентированных баз данных особое место занимают кадастры и регистры (регистр населения, регистр юридических лиц, кадастр недвижимости, земельный кадастр), работы по созданию которых,

49

Ч А С Т Ь 1. НАПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

ведутся более чем в 80 % регионов. Другие базы данных, создаваемые в регионах (56 %), относятся к категории функциональных. Эти базы данных распределены по функциональным комплексам.

Наблюдается процесс перемещения работ по информатизации с регионального на муниципальный уровень. В среднем по Российской Федерации 60 % муниципальных образований имеют выход в Интернет, а 40 % муниципальных образований имеют автоматизированные информационные системы (АИС). При этом

в26 % муниципальных образований имеются специальные подразделения, занимающиеся вопросами информатизации, а около 20 % имеют свой сайт в Интернет. Лидерами по этим показателям в Российской Федерации в 2003 г. являлись Чувашская Республика, Ханты-Мансийский автономный округ, Ямало-Ненецкий автономный округ, Республика Башкортостан, Республика Мордовия, Смоленская, Томская, Ярославская, Московская и Новгородская области, а также Еврейская автономная область.

Созданием автоматизированных информационных систем органов управления

врегионах занимаются различные организации, расположенные как на территории субъектов Российской Федерации, так и за их пределами. Систематический анализ работы этих организаций и разрабатываемых ими прикладных программ не проводится. На государственном уровне не проводятся мероприятия по созданию системы типовых проектных решений информатизации основных сфер социальноэкономического развития, не ведутся работы по формированию фонда прикладных

алгоритмов и программ, созданных за счет бюджетов субъектов Федерации и муниципальных образований.

Методически и организационно не согласованы разработки автоматизированных информационных систем территориальных звеньев федеральных органов государственной власти и одноименных АИС органов управления субъектов Российской Федерации и муниципальных образований.

Создание объектных баз данных о населении, земле, имуществе, юридических лицах в субъектах Федерации и муниципальных образованиях находится на начальном уровне. Объектные базы данных по Федеральным целевым программам формируются без согласования с администрациями субъектов Федерации и муниципальных образований, что приводит к дублированию этих работ.

Работы по созданию системы классификаторов, справочников, словарей, идентификаторов объектов и субъектов территории ведутся на немногих территориях. Спектр применяемых операционных систем, СУБД и языков программирования охватывает всю спецификацию этих средств на российском рынке последних 10— 15 лет.

Информационное взаимодействие государственных органов федерального уровня и субъектов Российской Федерации недостаточно и неэффективно, не разработаны протоколы и регламенты этого взаимодействия при решении задач управления. Аттестация и сертификация баз данных и АИС на региональном и муниципальном уровне практически не осуществляется.

Высокие тарифы на использование телекоммуникационных сетей в субъектах Федерации и муниципальных образованиях сдерживают развитие информатизации. Такая ситуация вынуждает ряд регионов и муниципальных образований создавать собственные территориальные административные сети с собственными операторами связи. В субъектах Федерации и муниципальных образованиях не проводится работа по классификации объектов информатизации и информаци-

50