بخشی از مقاله
چکیده
امروزه استفاده از سیستمهای اتوماسیون یک بخش ضروری و غیرقابلاجتناب در محیطهای آموزشی است. به دلیل حجم روزافزون دادهها و اطلاعات مربوط به دانشجویان، اساتید، دروس ارائهشده در طول هر ترم باید روشی مناسب برای ذخیرهسازی این حجم از اطلاعات پاسخ به پرسوجوها - query - و دسترسی کاربران تحت وب برای انجام کلیه امور آموزشی طراحی و پیادهسازی میشود. در محیطهای آموزشی کاربران شامل دانشجویان، اساتید و کارمندان هستند که هر دسته از این کاربران باید به بخش خاصی از پایگاه داده دسترسی داشته باشند تا بتوانند کار خود را از طریق سیستم اتوماسیون انجام دهند.
هدف این تحقیق طراحی و پیادهسازی سیستم اتوماسیونی است که با بهرهگیری از روش رایانش ابری بهطور کامل تحت وب عمل کند تا تمامی کاربران ذینفع بتوانند بدون وابستگی به یک پلتفرم خاص و فقط با استفاده از یک مرورگر کارهای خود را از طریق اتوماسیون تحت وب انجام دهند همچنین با استفاده از رایانش ابری میتوان تمامی ریسک نگهداری سختافزارهای سرویسدهندههای دانشگاهی را به مراکز داده بسیار حرفهای که تخصص آنها در این زمینه است را انتقال داد به همین دلیل سختافزارهای سمت سرور و بستر سرویسدهی در این پروژه برونسپاری شده است.
قابلذکر است سختافزار بیانشده از مرکز داده معتبر و داخلی پارس آنلاین اجارهشده است. ایده کلی استفاده از رایانش ابری در سمت سرویس دهنده بهطور خاص IAAS میباشد بهطوریکه دانشگاه¬ها بهعنوان مشتری ابر و مهیاکننده ابر مرکز داده میباشد. همچنین برای افزایش کیفیت سرویسدهی در سمت سرویس دهنده جداسازی سرویسدهنده محتوای استاتیک و دینامیک به وب سرورهای Nginx و Apache و ایجاد متعادل کردن بارگیری بین آنها صورت گرفته است و همچنین تعمیم سیستم نرمافزاری برای سرویسدهی بهتمامی واحدهای دانشگاهی یک دانشگاه بهخصوص در کل کشور موردنظر قرارگرفته است.
مقدمه
امروزه استفاده از سیستمهای اتوماسیون یک بخش ضروری و غیرقابلاجتناب در محیطهای آموزشی است. به دلیل حجم روزافزون دادهها و اطلاعات مربوط به دانشجویان، اساتید، دروس ارائهشده در طول هر ترم باید روشی مناسب برای ذخیرهسازی این حجم از اطلاعات پاسخ به پرسوجوها و دسترسی کاربران تحت وب برای انجام کلیه امور آموزشی طراحی و پیادهسازی میشود. در محیطهای آموزشی کاربران شامل دانشجویان، اساتید و کارمندان هستند که هر دسته از این کاربران باید به بخش خاصی از پایگاه داده دسترسی داشته باشند تا بتوانند کار خود را از طریق سیستم اتوماسیون انجام دهند . - Ostermann et al, 2009 -
هدف این تحقیق طراحی و پیادهسازی سیستم اتوماسیونی است که با بهرهگیری از روش رایانش ابری بهطور کامل تحت وب عمل کند تا کاربران بتوانند بدون وابستگی به یک پلتفرم خاص و فقط با استفاده از یک مرورگر کارهای خود را از طریق اتوماسیون تحت وب انجام دهند همچنین با استفاده از رایانش ابری میتوان تمامی ریسک نگهداری نرمافزارها و سختافزارهای سرویسدهندههای دانشگاهی را به مراکز داده بسیار حرفهای که تخصص آنها در این زمینه است را انتقال داد.
همچنین میتوان از دیگر مزایای منحصربهفردی که رایانش ابری در اختیار ما میگذارد استفاده کرد. رایانش ابری یک مدل کامپیوتری است که در سال 2006 به وجود آمد و فرزند تکاملیافته رایانش موازی، رایانش توزیعشده، رایانش ابزاری و رایانش شبکهای است و حاصل ذخیرهسازی شبکهای، مجازیسازی و متعادل کردن بارگیری می-باشد . - Vaquero et al, 2009 - از مزایای رایانش ابری میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
· هزینه بسیار پایین استفاده از سختافزار - در بعضی از مواقع رایگان -
· در بعضی از برنامهها - صفحه گسترده - میتوان بهصورت آفلاین تغییرات انجامشده و هنگام آنلاین شدن بروز گردد.
· ارتباط قوی که بین کاربر و رایانه شخصیاش وجود دارد کمرنگ میگردد و کاربر با استفاده از هر سیستمی قادر به استفاده از خدمات ارائهشده میباشد.
· دستگاههایی با مشخصات سختافزاری پایین مانند تبلتها، گوشیها و غیره میتوانند بهعنوان مشتریهای رایانش ابری استفاده گردند.
· برای استفاده از خدمات رایانش ابری دانلود و نصب برنامه اضافهای نیاز نیست و دسترسی به اینترنت کفایت میکند.
· هزینه لایسنس نرمافزارهای مختلف در سمت سرور قرار میگیرد و بروز رسانی در سمت سرویسگیرنده نیاز نیست.
· بازیافت از خرابیهاتقریباً موردنیاز نیست.
معایب رایانش ابری:
· سرعت ارتباط اینترنت ممکن است بر روی کارایی سیستم تأثیر داشته باشد.
· در طولانیمدت استفاده از دیتاسنترها ممکن است از خرید سختافزارها هزینه بیشتری داشته باشد.
· کیفیت سرویس بسیار مهم است همچنین پشتیبان گیری از اطلاعات بسیار بااهمیت است. رایانش ابری دارای سه مدل سرویسی است : - Mell et al, 2011 -
-1 مدل اول که کاربر نیاز به هیچگونه توسعه و نرمافزار خاصی برای استفاده از سرویس نمیباشد و تمامی منابع از سمت سرویسدهنده تأمین میگردد؛ مانند سرویسهای ایمیل . - SaaS -
-2 در این مدل پلتفرم برای کاربر تأمین میگردد و خود کاربر میتواند به توسعه و نگهداری نرمافزارهای خوب بپردازد. میتواند به سرویسهایی از قبیل Microsoft Azzure و GoogleAppEngine اشاره کرد.
-3 در این مدل فقط قدرت محاسباتی و فضاهای ذخیرهسازی جهت استفاده کاربر قرار میگیرد. میتواند به سرویسهایی مانند Google Computing Engine و Amazon EC2 اشاره کرد.
از طرف دیگر در این سیستم دسترسی کارمندان مانند سیستمهای پیادهسازی شده مثل گلستان، سیدا و... نیست زیرا کارمندان نیز از طریق وب میتوانند کارهای خود را بدون محدودیت زمانی و مکانی از طریق اتوماسیون تحت وب انجام دهند. این سیستمهای تحت ویندوز - مثل گلستان، سیدا - در حال استفاده دارای یک چالش بسیار بزرگ هستند و آن در نظر نگرفتن قوانین کپیرایت است و اگر زمانی قوانین کپیرایت بخواهد بهصورت جدی در کشور پیادهسازی شودعملاً موجب بلااستفاده شدن و منسوخ شدن این سیستمها میگردد زیرا این سیستمهاکلاً بر اساس فناوریهای مبتنی بر ویندوز هستند به این صورت که کلاینتها در دانشگاه ویندوز در نظر گرفتهشده است.
همچنین طرف سرور هم ویندوز سرور و Microsoft Sql Server برای سرویسدهی در نظر گرفتهشده است که محصولات تجاری باقیمتهای بالا هستند در طرف برنامهنویسی و توسعه سیستم همزبان ASP در نظر گرفتهشده که تمامی ابزارهای توسعه آن بهصورت تجاری میباشند که این هزینههای بسیار سنگین را به سازمان تحمیل میکنند. همچنین سیستمهایی مانند سیدا و گلستان پایگاه داده دانشگاهها را بهصورت محلی و مجتمع در یک مکان در نظر گرفتهاند بهطوریکه اگر دانشگاه دارای واحدها در محلهای جغرافیایی پراکندهای باشد قابلیت سرویسدهی را بسیار پایین میآورند.
فرایند طراحی و توسعه اتوماسیون آموزشی تحت وب
در این مقاله، فرایند تولید پروژه طراحی و پیادهسازی اتوماسیون آموزشی تحت وب توسط رایانش ابری تشریح میشود و سعی شده است امکاناتی جهت پیادهسازی اتوماسیون آموزشی دانشگاهها بهصورت متمرکز و بدون وابستگی به هر پلتفرم خاص ارائه گردد و همچنین پرهیز از استفاده از زبانها و سیستمعاملهای تجاری و غیر متنباز که موجب زیر پا گذاشتن قوانین کپیرایت می¬شود موردتوجه قرارگرفته است و با استفاده از نگرش رایانش ابری در این مورد به مدیریت متمرکز و کاهش هزینههای استفاده از سیستمهای اتوماسیون منجر میگردد که در ادامه بیشتر شرح دادهشده است.
چالشها و مشکلات سیستمهای موجود
یکی از مشکلات جاری دانشگاهها و موسسههای آموزش عالی سرویسدهی به وبسایتها و سیستمهای اتوماسیون آموزشی مورداستفاده آنها میباشد. در حال حاضر دانشگاهها اقدام به راهاندازی اتاق سرورها و در بعضی موارد مرکز داده محلی نمودهاند. این کار باعث ایجاد هزینههای بسیار زیادی برای خرید تجهیزات و نگهداری آنها توسط آن دانشگاه یا موسسه آموزش عالی شده است.
