Опыт дистанционного проведения практических занятий по построению сегмента сети Интернет

Dmitry Evgenyevich Gouriev

doi:10.25559/SITITO.16.202004.951-960

Dmitry Evgenyevich Gouriev Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова http://orcid.org/0000-0003-1093-108X

DOI: https://doi.org/10.25559/SITITO.16.202004.951-960

Аннотация

Эпидемиологическая обстановка осени 2020 года требовала проведения большинства занятий высшей школы в дистанционном режиме, онлайн. Данная статья посвящена выведению в онлайн практических занятий по компьютерным сетям, более конкретно – по построению сегмента сети Интернет. Указанные занятия проводились в течение ряда лет на ВМК МГУ им. М.В.Ломоносова в обычном, очном режиме. Сценарий занятий включает настройку статической маршрутизации, серверов службы имен (DNS) и межсетевого экрана. Практические занятия проводились с использованием ОС FreeBSD, запускаемой в виртуальных машинах на рабочих станциях учебного класса. Особенностью решенной задачи является воссоздание в дистанционном, распределенном режиме физической учебной сети, требующейся для выполнения практических занятий. В статье кратко рассматривается сценарий практических занятий, с акцентом на особенности, способствующие и, наоборот, затрудняющие проведение занятий онлайн, описывается технология создания распределенной учебной сети, обсуждаются средства взаимодействия учащихся с преподавателем в ходе занятий, приведены выводы из опыта дистанционного проведения практических занятий. Для построения распределенной учебной сети используется сочетание технологий виртуальных частных сетей (VPN) и "бриджинга" (bridging), то есть программной коммутации пакетов средствами операционной системы. Для взаимодействия учащихся и преподавателя используется платформа онлайн-конференций Zoom; кратко обсуждаются возможные альтернативы. Основной вывод по результатам занятий заключается в том, что практические занятия онлайн по данному сценарию требуют в 1,5 раза больше времени, чем аналогичные очные занятия. Дополнительный вывод: для контроля выполнения учащимися этапов задания следует больше применять анализ сетевого трафика, вместо проведения тестов и инспекции конфигураций на рабочих станциях учащихся. Результаты работы могут быть применены в случае повторных ухудшений эпидемиологической обстановки, а также для проведения практических занятий в учебных заведениях и на курсах дистанционного образования.

Сведения об авторе

Dmitry Evgenyevich Gouriev, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

научный сотрудник лаборатории открытых информационных технологий, факультет вычислительной математики и кибернетики

Литература

[1] Efremova L.I., Anikina N.V. Sovremennye tehnologii obespechenija kachestva obrazovanija v nacional’nom issledovatel’skom universitete [Modern technologies for ensuring quality education process in national research universities]. Integracija obrazovanija = Integration of Education. 2014; 18(1):6-13. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.15507/Inted.74.018.201401.006
[2] Janelli M. Elektronnoe obuchenie v teorii, praktike i issledovaniyakh [E-Learning in Theory, Practice, and Research]. Voprosy obrazovaniya = Educational Studies Moscow. 2018; (4):81-98. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.17323/1814-9545-2018-4-81-98
[3] Olkhovaya T.A., Poyarkova E.V. New Practices of Engineering Education in Conditions of Distance Learning. Vysshee obrazovanie v Rossii = Higher Education in Russia. 2020; 29(8/9):142-154. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.31992/0869-3617-2020-29-8-9-142-154
[4] Keyek-Franssen, D. Practices for Student Success: From Face-to-Face to At-Scale and Back. Voprosy obrazovaniya = Educational Studies Moscow. 2018; (4):116-138. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.17323/1814-9545-2018-4-116-138
[5] Popova N.E., Chikova O.A. Technologies of Distance Learning as an Innovation in the Course of Implementation of Educational Standards of New Generation. Vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta = Novosibirsk State Pedagogical University Bulletin. 2014; (2):17-26. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.15293/2226-3365.1402.02
[6] Andropova E.V. Opyt razrabotki distancionnogo kursa dlja studentov fiziko-matematicheskogo fakul'teta [Experience in developing a distance course for students of the Faculty of Physics and Mathematics]. Psihologija obrazovanija v polikul'turnom prostranstve = Educational Psychology in Polycultural Space. 2010; 2(2):75-81. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15234216 (accessed 27.10.2020). (In Russ., abstract in Eng.)
[7] Andropova E.V., Kondakova E.V. Tehnologija smeshannogo obuchenija i ee rol' v povyshenii kachestva obrazovanija [Blended learning technology and ts role in improving the quality of education]. Informatics and Education. 2009; (8):112-114. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17771382 (accessed 27.10.2020). (In Russ., abstract in Eng.)
[8] Goebel J., Manion C., Millei Z., Read R., Silova I. Academic conferencing in the age of COVID-19 and climate crisis: The case of the Comparative and International Education Society (CIES). International Review of Education. 2020; 66(5-6):797-816. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1007/s11159-020-09873-8
[9] Vojnak D.T., Ðorđević B.S., Timčenko V.V., Štrbac S.M. Performance Comparison of the type-2 hypervisor VirtualBox and VMWare Workstation. In: 2019 27th Telecommunications Forum (TELFOR). Belgrade, Serbia; 2019. p. 1-4. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1109/TELFOR48224.2019.8971213
[10] Borislav Đ., Timčenko V., Verica V., Branka A. Performance comparison of virtualization softwares used on MS Windows 7. In: 2013 21st Telecommunications Forum Telfor (TELFOR). Belgrade, Serbia; 2013. p. 1019-1022. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1109/TELFOR.2013.6716405
[11] Đorđević B., Timčenko V., Pavlović O., Davidović N. Performance comparison of native host and hyper-based virtualization VirtualBox. In: 2021 20th International Symposium INFOTEH-JAHORINA (INFOTEH). East Sarajevo, Bosnia and Herzegovina; 2021. p. 1-4. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1109/INFOTEH51037.2021.9400684
[12] Nechaev V., Markelov K. Biometric Methods of Identification and Verification in the Systems of Tele-Education. In: Sukhomlin V., Zubareva E. (ed.) Modern Information Technology and IT Education. SITITO 2018. Communications in Computer and Information Science. 2020; 1201:98-109. Springer, Cham. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-46895-8_8
[13] Saveliev A.I., Vatamaniuk I.V., Ronzhin A.L. Architecture of Data Exchange with Minimal Client-Server Interaction at Multipoint Video Conferencing. In: Balandin S., Andreev S., Koucheryavy Y. (ed.) Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks and Systems. NEW2AN 2014. Lecture Notes in Computer Science. 2014; 8638:164-174. Springer, Cham. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-10353-2_15
[14] Qadeer M.A., Iqbal A., Zahid M., Siddiqui M.R. Network Traffic Analysis and Intrusion Detection Using Packet Sniffer. In: 2010 Second International Conference on Communication Software and Networks. Singapore; 2010. p. 313-317. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1109/ICCSN.2010.104
[15] Barkov D.V., Senotova S.A. Development of training and laboratory stand "Local Computer Networks. Sovremennye tekhnologii i nauchnotekhnicheskij progress. 2020; 1(7):99-100. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.36629/2686-9896-2020-1-99-100
[16] Lushpa E. Yu. Local Computer Networks. Features and Methods of Construction. Science Prospects. 2020; (5):39-44. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43858769 (accessed 27.10.2020). (In Russ., abstract in Eng.)
[17] Berisheva E.D., Bolshakova E.I. Distance Education in Russia. Actual Issues of Professional Education. 2018; (3):58-61. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36688569 (accessed 27.10.2020). (In Russ., abstract in Eng.)
[18] Ermakov A. Analysis of existing fragments of information and telecommunication system. Pervaja milja = Last Mile. 2016; (4):58-61. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26206722 (accessed 27.10.2020). (In Russ., abstract in Eng.)
[19] Meikshan V.I. On analysis of priority-based service discipline in multilevel telecom network management system. Proceedings of the Russian Higher School Academy of Sciences. 2016; (1):73-83. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.17212/1727-2769-2016-1-73-83
[20] Luzgachev M.V., Samouylov K.E. The resource allocation problem in the design of virtual private networks with unicast and multicast connections. In: International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems. Moscow, Russia; 2010. p. 1096-1101. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1109/ICUMT.2010.5676516
[21] Eslambolchilar P., Komninos A., Dunlop M. (ed.) Intelligent Computing for Interactive System Design: Statistics, Digital Signal Processing, and Machine Learning in Practice. 1st. ed, vol. 34. Association for Computing Machinery, New York, NY, USA; 2021. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1145/3447404
[22] Sharma S., Kaushik B. A survey on internet of vehicles: Applications, security issues & solutions. Vehicular Communications. 2019; 20:100182. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1016/j.vehcom.2019.100182
[23] Gilev V.M. Virtual machines: analysis of didactic principles. Vestnik Permskogo nacionalʹnogo issledovatelʹskogo politehničeskogo universiteta. Problemy âzykoznaniâ i pedagogiki = PNRPU Linguistics and Pedagogy Bulletin. 2016; (1):109-116. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9389/2016.1.12
[24] Ryndina A.S. Prospects for the use of virtualization of IT-infrastructure in the learning process in educational institutions of higher education. Colloquium-journal. 2019; (11-1):118-120. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38304268 (accessed 27.10.2020). (In Russ., abstract in Eng.)
[25] Usmanov Sh.N. Virtual'nye mashiny v prepodavanii informatiki [Virtual machines in teaching informatics]. Informatics and Education. 2007; (6):120-121. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12844401 (accessed 27.10.2020). (In Russ., abstract in Eng.)