Анализ влияния некоторых архитектурных решений на показатели производительности образовательных информационных систем

ШЕСТОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ УКЛАД: МЕХАНИЗМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

13-14 ноября 2015 г.

УДК 004.418

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ НЕКОТОРЫХ АРХИТЕКТУРНЫХ РЕШЕНИЙ НА ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

В. В. Бурлуцкий, В. Ю. Петроченко, А. В. Якимчук

Тема электронного обучения и формирования электронной информационно-образовательной среды в последнее десятилетие не только интенсивно обсуждается на страницах мировой научной литературы, но и всё более переходит в практическую плоскость. Так, в 2014 году Министерство образования и науки РФ утвердило Порядок применения электронного обучения и дистанционных образовательных технологий.

Этот документ определяет, что возможность реализации образовательных программ с применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий требует: обеспечение студентов и преподавателей технологиями и средствами коммуникаций; организацию доступа к электронным образовательным ресурсам; оказание индивидуальной учебно-методической помощи, в том числе удаленно. При этом местом осуществления образовательной деятельности является местонахождение организации независимо от местонахождения обучающихся [1].

Именно системы m-learning в наибольшей степени обеспечивают опосредованную, географически распределенную коммуникацию для осуществления совместной деятельности без привязки к местоположению участников образовательного процесса.

Объективной причиной, обуславливающей необходимость использования мобильных сервисов в вузах является высокий уровень проникновения мобильных устройств в жизнь современного человека.

Мобильные приложения, в особенности работающие под управлением операционной системы Android, за последние годы демонстрируют высокую динамику роста. Так, по данным портала Livelnternet [2] количество их пользователей, использующих мобильные устройства, по данным на ноябрь 2015 года составляет 58% от общего числа, использующих различного вида цифровые технологии (см. рисунок 1.).

Рисунок 1. Количество посетителей портала для различных ОС

Анализ влияния некоторых архитектурных решений на показатели производительности образовательных

информационных систем

По данным проекта TNS Web Index, 50 млн. из всех 82 млн. пользователей Интернета в России в целом выходят в Интернет с помощью мобильных устройств. При этом прекратился рост пользователей десктопного Интернета [3].

Заметим, что мобильные системы способны предоставить качественно новый функционал, по сравнению с традиционными web-сервисами^]. Так, список мобильных сервисов для поддержки организационных и образовательных процессов, помимо общих информационных мобильных сервисов (расписание занятий; справочники аудиторий, динамически обновляемая информация о работе официальных служб), может содержать сервисы мобильной идентификации и аутентификации (управление доступом на территорию, в здания и помещения; регистрация на занятиях и мероприятиях; электронный читательский билет); магазин приложений и учебного контента для загрузки ПО; сервисы массового оповещения; сервисы индикации местоположения на карте вуза/кампуса и другие.

С другой стороны, архитектура мобильных приложений, в отличие от web-решений, более чувствительна к объему передаваемого трафика и производительности клиентского устройства. Эти причины обуславливают необходимость анализа типовых архитектурных решений для различных сервисов электронной информационно-образовательной среды вуза.

В качестве объекта анализа был выбран один из базовых сервисовинтегрированной информационной среды Югорского государственного университета, предоставляющий данные о расписании занятий. Инструментами исследования послужилиэмулятор "AndroidGenymo-tion" и "Инструменты разработчика GoogleChrome".

Были рассмотрены следующие показатели производительности: общий объем трафика, КПД трафика, скорость загрузки сайта в зависимости от пропускной способности интернет соединения.

КПД трафика рассчитывался по формуле:

,,„.. информационный трафик „

КПД = т р -i-i— х 100,

общий трафик

где информационный трафик - это трафик, приходящийся на полезные для пользователя данные. А общий трафик - это суммарный трафик приходящийся на загрузку полезныхдля пользователя данных, и технических данных (скриптов, программного кода идизайна ресурса).

В качестве тестовых запросов были выбраны загрузка стартовой страницы, просмотр трех новостей и просмотр расписания занятий по заданным критериям (номер группы, Ф.И.О. преподавателя, номер аудитории) на текущую неделю.

Тестовая информация распределена по двум web-ресурсам Югорского государственного университета: на основном сайте (http://ugrasu.ru) и сервисе расписания (http://timetable.ugrasu.ru). В связи с этим потребовалось тестирование обеих точек входа. В качестве двух других типовых архитектурных решений для анализа были выбраны адаптивный веб-ресурсе http://mob.ugrasu.ru, содержащий аналогичную тестовую информацию и мобильное приложение под ОС Android[5]. Результаты проведенных экспериментов представлены в таблице 1.

Таблица 1

Объем трафика с различных ресурсов

Критерий / Ресурс Основной сайт Сервис расписания Адаптивный веб-ресурс Мобильное приложение

Общий объем трафика при первой загрузке (КВ) 2400 472 523 3000

Общий объем трафика при повторной загрузке (КВ) 100 20 15 0

Выполнение запроса (КВ) 1400 50 220 200

КПД трафика (%) 65% 80% 90-95%

Суммарно (КВ): «4300 «750 «200

В. В. Бурлуцкий, В. Ю. Петроченко, А. В. Якимчук

Важным показателем производительности информационной системы является время загрузки. Результаты по этому показателю для тестового трафика, в зависимости от ресурса и пропускной способности сети представлены на рисунке 2.

80

70

60

-ег 50 те

I 40

SP IQ

I- 30 20 10 0

56,25 93,75 125 250 500

пропускная способность (Кбайт  ugrasu.ru и timetable.ugrasu.ru

37 /с)

750

Рисунок 2. Время загрузки в зависимости от пропускной способности соединения.

Важно отметить, что при увеличении времени ожидания загрузки, резко увеличивается процент отказа, то есть пользователь просто уходит с ресурса.

Таким образом, реализация электронной информационно-образовательной среды с использованием компонентов с мобильной архитектурой является перспективным как с точки зрения качественного изменения функциональных возможностей, так и с точки зрения улучшения ряда базовых показателей производительности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Приказ Министерства образования и науки России № 2 от 09.01.2014 «Об утверждении Порядка применения организациями, осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ».

2. Иванченко Д.А. Управление мобильными технологиями в информационном пространстве современного вуза. // Высшее образование в России. 2014, №7

3. Количество посетителей с разными ОС/Информационный портал iveinternet. http://www.liveintemet.ru/stat/ru

4. Результаты исследования мобильного Интернета / TNS Russia. URL: http://www.tnsglobal.ru/press/news/ 344111

5. Бурлуцкий В.В., Петроченко В.Ю., Якимчук А.В.Типовое решение перевода многокомпонентной информационной среды учреждения на мобильную платформу // Вестник ЮГУ. Ханты-Мансийск: 2015.