Картуков, К. С.

Ожогов, Евгений Васильевич

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

     VII Международная научно-практическая конференция  «Инновационные технологии в машиностроении»   291Статья подготовлена на основе научных исследований, выполненных при финансовой под-держке гранта Российского научного фонда «Программно-целевое управление комплексным разви-тием Арктической зоны РФ (проект №14-38-00009)». Санкт-Петербургский политехнический уни-верситет Петра Великого. Литература. 1. Джон Кауффман, Брайн Матсик, Кевин Спенсер. SQL Программирование: учебное пособие. М.: Изд-во БИНОМ Лаборатория знаний, 2002.  – 715с. 2. Князев С.В., Усольцев А.А., Чичков В.И., Шихов Е.А. Контроль и управление производства отли-вок по критерию их качества. //Теория и практика литейных процессов: труды Всероссийской на-учно-практической конференции, посвященной 80-летию кафедры литейного производства Сиб-ГИУ./ Редкол.: Селянин И.Ф., Деев В.Б., 2012.- Новокузнецк, Изд.центр СибГИУ.- с.153-158. 3. Скопич Д.В., Князев С.В., Усольцев А.А., Шихов Е.А. Проектирование автоматизированных систем управления в литейном производстве. //Теория и практика литейных процессов: труды Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 80-летию кафедры литейного производства Сиб-ГИУ./ Редкол.: Селянин И.Ф., Деев В.Б., 2012.- Новокузнецк, Изд.центр СибГИУ.- с.145-150. 4. Антонова З.Г. Комплексный экономический анализ хозяйственной деятельности: учебное посо-бие / издание 2-е.  Томск:Изд-во ТПУ, 2011. – 247 с. 5. Шихов Е.А., Полосухин А.С. Модель системы контроля и управления качеством производства отли-вок. // Исследования молодых - регионам: сборник трудов II Всероссийской научно-практической конференции школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых в рамках фестиваля научной мысли "Регионы России", Новокузнецк, 2-6 апреля 2012 г.: в 2 т. / Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Новокузнецкий филиал (НФ) , под. ред. С. И. Како-вихиной . — Томск: Изд-во ТПУ, 2012 Т. 2. с - 272: ил. ISBN 978-5-4387-0168-2.    ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛИЗАЦИИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ В РАМКАХ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ В АКАДЕМИИ CISCO Е.В. Ожогов, ассистент, К.С. Картуков, студент гр. 17В20 Юргинский технологический институт (филиал) Национального исследовательского  Томского политехнического университета 652055, Кемеровская обл., г. Юрга, ул. Ленинградская, 26, тел. (38451)-77764 E-mail: blackjack41@mail.ru Современное обучение в учреждениях среднего и высшего профессионального образования очень тесно связано со множеством разнообразных видов программного обеспечения, часть из кото-рого может быть предоставлена бесплатно (в рамках договора между фирмой-производителем и об-разовательным учреждением). В то же время большинство программных продуктов необходимо приобретать на основе коммерческой лицензии, что, несомненно, сказывается на бюджете. В то же самое время, нет жесткой необходимости в установке определенного платного программного обес-печения на все персональные компьютеры, задействованные в обучении. Достаточно установить программу на сервер и получать к ней доступ в определенные часы для проведения занятий на ста-ционарных компьютерах. Точно так же дело обстоит при работе с требовательными и ресурсоемкими приложениями. Для комфортной работы в них может потребоваться большой объем оперативной памяти и высокая вычислительная мощность, которой недостаточно на стационарных компьютерах, но которая имеется на сервере. Таким образом, запустив программу на сервере, можно использовать его производственную мощность для организации вычислений, а на стационарном компьютере толь-ко лишь просматривать результат работы. Это позволяет сэкономить на приобретении большого ко-личества мощных рабочих станций, но в то же самое время увеличивает нагрузку на сервер. Обра-тимся к серверу, который представляет собой, в большинстве случаев, обычный компьютер, но с бо-лее мощными комплектующими. Классически сервер позволял установить одну операционную сис-тему, настроив которую должным образом, можно было выделить этому серверу роль в организации учебного процесса. Чтобы внести какие-то изменения, нужно было производить перенастройку, а в крайнем случае переустанавливать операционную систему целиком. Такие серверы редко были за-гружены выше 5-10%, что было крайне невыгодно и привело к появлению понятия «виртуализация» – это случай, когда на одном физическом компьютере можно установить и запустить одновременно несколько операционных систем. Это позволяет одному физическому серверу дать несколько логи-      Секция 3: Автоматизация, информатизация и менеджмент на предприятии  292ческих ролей при организации процесса обучения. Таким образом можно однажды приобрести мощ-ный компьютер и установить там несколько операционных систем, настроив одновременный доступ к любой из них. Одним из самых распространенных решений виртуализации являются серверы ком-пании Intel с программным обеспечением VMWare [1], позволяющим обеспечить удаленный доступ к серверу посредством консоли. Таким образом можно создать множество виртуальных серверов, поведение и работа которых будут полностью соответствовать физическим серверам, а нагрузка на них будет равномерно распределяться среди всех виртуальных машин, установленных на физиче-ском сервере. Виртуализация серверов позволяет настроить и проверить в действии взаимодействие нескольких разных ролей серверов, что раньше было бы очень дорогостояще, а сейчас возможно сделать полностью на программном уровне. Установка операционной системы на виртуальную ма-шину не слишком отличается от установки на физический компьютер, с той лишь разницей, что мо-жет пройти полностью без участия физического носителя. Установка может быть произведена из файла-образа операционной системы, расположенного на FTP-сервере. В рамках выполнения лабо-раторных работ по курсу обучения Cisco Routing & Switching используется виртуализация серверных операционных систем (Ubuntu, Windows Server 2012) с установленным программным обеспечением. Это позволяет показать обучающимся установку операционной «с нуля», показать первоначальные настройки системы, а также не бояться за случайные ошибки при выполнении работы студентами. В случае работы на реальном оборудовании существуют определенные риски, связанные с невнима-тельностью студентов, что может привести к потере данных.  Помимо виртуализации серверов можно виртуализировать дорогостоящее оборудование, к ко-торому трудно получить доступ, например, маршрутизаторы, коммутаторы, ip-телефоны компании Cisco. В связи с этим компанией Cisco выпущен симулятор работы оборудования Packet Tracer, рабо-та в котором позволяет спроектировать локальную сеть, проверить в действии настройки и протести-ровать работу оборудования. Но часть микропрограммы оборудования виртуализировать не удалось, поэтому некоторые функции остались недоступны в симуляторе. Таким образом, работа симулятора лишь очень похожа на работу реального оборудования, в действительности же могут быть сущест-венные отличия в логике работы многих протоколов. В связи с этим Cisco Packet Tracer подходит для проведения лабораторных лишь отчасти, но основная масса лабораторных должна проходить на ре-альном оборудовании [2].  Еще одним выходом в представленной ситуации может послужить предоставление удаленного доступа к оборудованию Cisco посредством сети Интернет, как это реализовано в [3] нашими колле-гами из ТУСУРа. Любой пользователь может записаться на проведение двух тестовых лабораторных работ и получить дистанционный доступ к реальном оборудованию, проверить свои навыки на-стройки маршрутизаторов и коммутаторов. Доступ к оборудованию осуществляется с помощью се-ансового файла в программе SDM (рис. 1), каждое из устройств подключено через консольный ка-бель и имеет отдельную командную строку с подключением через терминальный доступ (рис. 2).   Рис. 1. Главное меню сеансовой программы      VII Международная научно-практическая конференция  «Инновационные технологии в машиностроении»   293Удаленный доступ рассчитан, в первую очередь для слушателей дистанционной формы обу-чения. Выполняя лабораторные работы на удаленном оборудовании, студенты получают сразу не-сколько навыков: это работа с реальными устройствами, а не на симуляторе, практическое освоение удаленной настройки оборудования, применение полученных теоретических знаний на практике, решение практических прикладных задач, а не идеализированных. Также применение работы на уда-ленном оборудовании позволяет сэкономить на покупке дорогостоящих устройств и его настройке.    Рис. 2. Консольный доступ к маршрутизатору R1  Помимо курса Cisco Routing & Switching в академии проходит обучение по курсу Cisco IT Es-sential, в рамках которого имеется цикл лабораторных работ по внутреннему устройству персональ-ных компьютеров и ноутбуков. Слушатели должны разобрать и собрать работоспособный компью-тер, что в свою очередь может привести к рискам поломки рабочей техники. Целесообразное реше-ние на первом этапе – использовать виртуальный тренажер от компании Cisco, позволяющий с по-мощью ЗD-моделей компьютерных компонентов собрать и протестировать виртуальный системный блок, присоединив его нужными проводами к устройствам ввода-вывода Плюсом этого метода явля-ется возможность показать 3D-модели как современного, так и устаревшего оборудования, а также их интерфейсы для подключения. Практика показывает, что после прохождения виртуальных лабо-раторных работ по сборке, слушатели курса с легкостью производят правильную сборку системного блока из комплектующих. Точно такие же виртуальные лабораторные работы есть для сборки ноут-буков и мобильных телефонов. Использование виртуальных лабораторных работ по сборке позволя-ет сэкономить на приобретении лабораторного оборудования, но дают лишь теоретические знания по внутреннему устройству персонального компьютера. Работа с реальными компонентами дает прак-тические навыки студентам, которые можно получить лишь в одном случае – разобрать и собрать настоящий системный блок.  Таким образом можно сделать вывод о том, что виртуализация учебного процесса – это несо-мненный шаг вперед, позволяющий на основе современных технологий осуществить большую эконо-мию при покупке аппаратного обеспечения. Тем самым не теряется весомость практических навыков слушателей курсов, а также совершенствуются их теоретические знания. В случае использования вир-туальных машин практическая польза в работе с операционными системами значительно возрастает и позволяет обезопасить запуск программного обеспечения, а также ограничить риски потери данных.  Литература. 1. Технологии виртуализации и ПО для виртуальных машин [Электронный ресурс].— Режим досту-па: http://www.vmware.com/ru/virtualization/overview (дата обращения: 15.03.16). 2. Cisco Packet Tracer 6.3 : Download free labs and tutorials for CCNA certification exam preparation [Электронный ресурс].— Режим доступа: http://www.packettracernetwork.com/ (дата обраще-ния:17.03.16 17.03.16). 3. Тест-драйв системы удаленного доступа к сетевому оборудованию Cisco [Электронный ре-сурс].— Режим доступа:  http://fdo.tusur.ru/courses/test-drive (дата обращения: 10.03.16). 

Применение технологии виртуализации при выполнении лабораторных работ в рамках обучения студентов в академии Cisco

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University