21
ресурсом разрешены правилами межсетевого экрана, то происходит отправка ее
в сеть интернет.
Если все этапы прошли успешно и удаленный сервер вернул запрос с
данными, то информация по цепочке в обратном порядке возвращается на
машину пользователя, в результате чего в web-браузере отображается
запрашиваемый ресурс.
Немаловажным является и обеспечение антивирусной защиты
учреждения, рассмотрим взаимодействие антивирусного средств на локальных
машинах с сервером администрирования. Агент администрирования по
расписанию инициирует соединение с сервером контроллера Kaspersky Security
Center (KSС) про протоколу TCP/IP. KES обращаясь к базе данных Microsoft
SQL Server 2008 Express производит чтение параметров, установленных
администратором и преобразовывает их команды для агента
администрирования. Агент администрирования, получив команды управления,
соответствующим образом производит конфигурирования антивирусного
средства – Kaspersky Endpoint Security (KES) на локальной машине. Для
обновления антивирусных баз KES может непосредственно обращаться к
ресурсам KSC.
Обращение к ресурсам видеорегистратора, также контролируется
правилами межсетевого экрана – Shorewall, это позволяет ограничить доступ к
системе видеонаблюдения и ее конфигурированию, только строго
регламентируемому кругу лиц.
1.2 Задачи и обоснование необходимости автоматизации
1.2.1 Обоснование необходимости использования
вычислительной техники для решения задачи
Использование информационных систем в учебном процессе для контроля
качества знаний получает все большее распространение. В связи с этим не
вызывает сомнений необходимость в систематическом контроле усвоением
материала. Прежде всего, это позволит сэкономить затраты времени
преподавателя. Поскольку при отсутствии обратной связи между
преподавателем и обучающимися ему приходится или повторно давать
сведения, которые давно усвоены, или излагать материал, основанный на темах,
которые были плохо ими усвоенными. Во вторую очередь, систематический
22
контроль уровня знаний обучающихся повышает качество образования за счет
привлечения внимания к трудным для усвоения материалам.
Поэтому в образовательном процессе важную роль играет контроль и
оценка знаний обучающихся. Они одновременно выполняют функции усвоения
и практического применения знаний, полученных обучающимися в ходе
образовательного процесса.
В связи с этим можно выделить два типа систем контроля знаний:
направленные на прохождение тестов в письменной или устной форме с
последующей проверкой, выполняемой преподавателем. Частным случаем
такого варианта тестирования является традиционный экзамен;
системы компьютерного тестирования с грамотно составленными
тестами.
Системы первого типа используются уже достаточно длительное время и
обладают рядом присущих им недостатков:
невозможность автоматизировать процесс обработки результатов
тестирования;
большой объем предварительной рутинной работы, связанной с
подготовкой печатных форм бланков тестирования, ложащейся на плечи
преподавателя;
низкая скорость обработки результатов тестирования, а также
возможная необъективность в оценке тестирования и ошибок в ходе проверки,
связанны с человеческим фактором.
Принятие решений об окончательной оценке обычно практически
полностью возлагается на преподавателя, несмотря на возможность частичной
автоматизации данного процесса. Внедрение инструментальных средств,
позволяющих автоматизировать процесс проверки знаний и навыков
обучающихся, помогло бы решить часть проблем системы образования.
Компьютерный тест – это инструмент, который выявляет уровень
качества усвоения учебного материала, состоит из задания на знания
определенного уровня и эталона, то есть образца полного и правильного
выполнения действий. Сравнение ответа обучаемого с этим эталоном по числу
правильно выполненных операций, тест позволяет определить коэффициент
23
усвоения учебного материала, который поддается нормировке, и по нему можно
судить о завершенности процесса обучения.
Таким образом, внедрение процесса автоматизации принятия решений в
области проверки знаний обучающихся в образовании позволит высвободить
время преподавателя для творческой деятельности и сократить расходы.
Чаще всего автоматизация принятия решений, в области оценки знаний
обучающихся, решается средствами тестирования, и наибольшее
распространение получило компьютерное тестирование[14].
Среди основных достоинств компьютерных систем тестирования можно
выделить:
возможность контроля уровня усвоения обучающимися по каждому
теме или предмету;
позволяет осуществлять оперативную диагностику уровня усвоения
учебного материала каждым обучающимся и централизованного анализа
качества подготовки по различным учебным программам;
экономия учебного времени;
автоматизацию обработки результатов тестирования;
снятия с преподавателя трудоемкой работы по обработке результатов
тестирования;
позволяет объективно осуществлять контроль знаний;
снижает затраты на организацию и проведение тестирования;
позволяет оперативно получать результаты тестирования;
тестирование в компьютерной форме, является комфортным для
современных обучающихся, по сравнению с традиционными формами опроса,
это создает положительную мотивацию и повышает интерес к образовательному
процессу.
Но в данном подходе есть и отрицательные моменты:
тестовый контроль не способствует развитию устной и письменной
речи обучающихся;
выбор ответа обучающимися может происходить наугад,
преподавателю, в отличии от устной формы контроля, невозможно отследить
логику рассуждений обучающихся.
24
влияние интерфейса системы тестирования на его результаты;
Среди причин, оказывающих положительное влияние на эффективность
контроля знаний, важную роль играет фактор времени. Психологами
установлено, что оценка полезности результата деятельности убывает в
соответствии с квадратом времени его достижения. Иными словами, чем
отдаленнее время достижения результата, тем менее привлекательным
становится сам результат. Поэтому большой промежуток времени в поощрении
или наказании за успешный или отрицательный результат учебной деятельности,
снижает эффективность этих мер воздействия на обучающихся. Это условие
имеет исключительное значение в области обучения. Другими словами,
результат контроля качества знаний обучающихся должен быть доступен им
незамедлительно, прямо после выполнения тестового задания[15].
Внедрение системы тестирования знаний обучающихся, использующей в
качестве среды передачи информации не только локальную сеть, но и
глобальную сеть интернет, является крайней перспективной и актуальной
задачей, поскольку позволит организовать проверку знаний обучающихся не
только по дневной форме обучения, но и заочной, а в перспективе позволит
реализовать дистанционные образовательные технологии[1].
Таким образом, актуальность работы состоит в повышении
эффективности проверки знаний обучающихся и обусловлена :
требованиями повышения качества обучения;
значительным возрастанием нагрузки на преподавательский состав;
наличием возможности для улучшения существующих услуг.
Поставленная цель достигается с помощью внедрения системы
автоматизированного проверки текущих знаний обучающихся.
1.2.2. Анализ системы обеспечения информационной
безопасности и защиты информации
Средства информационной безопасности и защиты информации по
методам реализации подразделяются на следующие группы[12]:
1. программные;
2. программно-аппаратные;
3. аппаратные.
25
Программными средствами – это специализированное программное
обеспечение, реализующее функции безопасности вычислительной системы,
осуществляют функцию ограничения доступа пользователей. Эти программы
могут функционировать практически в любой операционной системе. Эти
программные средства предоставляю достаточно высокую степень защиты
системы. При подключении такой системы в глобальную сеть вероятность
взлома защиты увеличивается. Следовательно, этот способ защиты приемлем
для локальных замкнутых сетей, не имеющих рабочих мест, непосредственно
подключенных к глобальной сети интернет.
Программно-аппаратными средствами – это устройства, реализованные
на универсальных или специализированных микропроцессорах, не требующие
модификаций в схемотехнике при изменении алгоритма функционирования. Эти
устройства также адаптируются к любой операционной системе, имеют
большую степень защиты. При этом данный тип устройств является самым
гибким инструментом, позволяющим вносить изменения в конфигурацию.
Программно-аппаратные средства обеспечивают высокую степень защиты
локальной сети, подключенной к глобальной сети интернет.
Аппаратными средствами – это устройства, в которых функциональные
узлы реализуются на интегральных системах с неизменяемым алгоритмом
функционирования. Представляют собой самый дорогой вариант в разработке,
предъявляют высокие технологические требования при производстве. В то же
время эти устройства обладают самой высокой степенью защиты, в них
невозможно выполнить несанкционированное внедрение и внести
конструктивные или программные изменения. Применение аппаратных средств
затруднено из-за их высокой стоимости и статичности алгоритма.
Программно-аппаратные средства, уступая аппаратным по скорости,
позволяют в то же время легко модифицировать алгоритм функционирования, не
обладаю при этом недостатками программных средств[10].
Для обеспечения используемой в образовательном учреждении политики
безопасности используются следующие методы и средства: организационно-
распорядительные, программные, программно-аппаратные решения. Для более
полного понимания функционирования политики безопасности проанализируем:
26
организационно-распорядительные и должностные инструкции;
используемые программные и программно-аппаратные средства;
порядок реализации политики безопасности;
обеспечение информационной безопасности на различных уровнях.
Рассмотрим вышеуказанные пункты более подробно.
Вначале рассмотрим организационно-распорядительные документы и
должностные инструкции, к ним относятся:
положение «О пропускном режиме»;
положение «О защите персональных данных работников»;
положение «О защите персональных данных обучающихся»;
положение «О правилах использования информационных ресурсов»;
должностная инструкция инженера-программиста.
Укажем основные положения политики безопасности из данных
положений и должностной инструкции.
Согласно положения «О пропускном режиме» доступ на территорию
образовательного учреждения осуществляется строго по следующим
документам:
обучающиеся – ученические или студенческие билеты;
сотрудники учреждения – пропуска;
посетители – на основании паспорта или иного документа,
удостоверяющего личность с обязательной фиксацией данных документа в
журнале регистрации посетителей, времени прибытия и убытия, цели посещения
учреждения. После записи его данных в журнале регистрации посетителей,
может перемещаться по территории учреждения до места назначения.
Помещения, отведенные для образовательных нужд, отделены от
административно-хозяйственных помещений кодовыми замками. Это исключает
доступ несанкционированных лиц в служебные помещения.
В положении «О защите персональных данных» прописаны следующие
пункты:
допуск к персональным данным работника разрешен должностным
лицам, которым персональные данные необходимы для выполнения конкретных
27
трудовых функций. Список лиц, имеющих право доступа к персональным
данным работников, устанавливается приказом директора Учреждения;
подразделения, а также сотрудники Учреждения, в ведение которых
входит работа с персональными данными, обеспечивают защиту персональных
данных от несанкционированного доступа и копирования;
хранение персональных данных работников осуществляется на
электронных носителях, а также в бумажном варианте. Доступ к программному
обеспечению, а также к персональной информации, хранящейся на электронных
носителях, осуществляется при введении личного идентификатора и пароля
пользователя.
Как следует из вышеизложенной информации, доступом к персональным
данным обладает ограниченный круг лиц, определенный приказом директора и
на них возлагается ответственность по защите информации от
несанкционированного доступа. Так же выход на каждое рабочее место
осуществляется по связке логин/пароль.
Рассмотрим положение «О правилах использования информационных
ресурсов» и выделим основные пункты:
ответственным за организацию работы с ресурсами информационно-
коммуникационной сети Интернет и ограничение доступа к ним, является
инженер-программист;
контроль за использованием информационных ресурсов осуществляет
преподаватель, ведущий занятие или работник, предоставивший доступ
обучающемуся к техническим средствам.
доступ обучающимся предоставляется к ресурсам, содержание которых
не противоречит законодательству Российской Федерации и имеет прямое
отношение к образовательному процессу.
Как следует из вышеизложенных пунктов, ответственным за организацию
контентной фильтрации, к ресурсам, не противоречащим действующему
законодательству, является инженер-программист, а контроль возложен на
преподавателя или работника учреждения.
Следующим этапом проведем анализ используемых программных и
программно-аппаратных средств реализации политики безопасности.
28
В качестве программного средства выступают встроенные средства
операционных систем, и пакет специализированного антивирусного средства
Kaspersky Endpoint Security (KES).
Пакет KES – это программное решение, предназначенное для защиты
серверов рабочих мест и компьютерных сетей от различного рода вирусов и
прочих угроз.
Основными функциональными возможностями KES являются – мощное
антивирусное ядро, обеспечивающее своевременное обнаружение угроз при
относительно невысокой интенсивности использования системных ресурсов.
Программа, как и большинство современных антивирусных программных
средств, активно использует облачные технологий, положительно влияющие как
на скорость, так и на корректность ее работы. Так же программа включает
необходимые антивирусные модули, осуществляет проактивную защиту,
позволяет отправлять файлы и папки на "карантин", выявлять опасные
соединения.
Пакет KES работает в связке с сервером администрирования – Kaspersky
Security Center (KSC). KSC – это инструмент для централизованного управления
комплексной системой защиты, предоставляющий администратору доступ к
детальной информации об уровне безопасности сети учебного учреждения и
позволяет гибко настраивать все компоненты системы защиты. Этот мощный и
удобный инструмент способствует обеспечению бесперебойной работы
образовательного учреждения и повышает эффективность предоставления ею
услуг образовательной направленности.
В качестве программно-аппаратных средств используются межсетевые
экраны под управлением операционной системы Ubuntu 16.04.3 LTS
реализованные на базе персональных компьютеров. Для конфигурирования
правил межсетевого экрана используется программный продукт Shorewall – это
инструмент для настройки файрвола в Linux, программное обеспечение под
свободной лицензией GNU GPL. Технически является надстройкой над
подсистемой Netfilter ядра Linux и обеспечивает упрощённые методы
конфигурирования данной подсистемы. Он предоставляет более высокий
уровень абстракции для описания правил работы файрвола.
29
Реализация политики безопасности учреждения возложена на отдел по
учебно-информационному обеспечению. В данный отдел входят 4 человека:
заведующая отделом по учебно-информационному обеспечению, инженер-
программист в числе двух штатных единиц и техник. Структура данного отдела
представлена на рисунке 1.5.
Рис. 1.5 Структура отдела по учебно-информационному обеспечению
В функциональные обязанности первого инженера-программиста,
согласно должностной инструкции входят следующие должностные
обязанности:
регистрация пользователей локальной сети и почтового сервера,
назначение идентификаторов и паролей;
поддерживать в работоспособном состоянии программное обеспечение
серверов и рабочих станций;
регистрировать пользователей локальной сети и почтового сервера,
назначать идентификаторы и пароли;
устанавливать права доступа и контролировать использование сетевых
ресурсов;
обеспечивать сетевую безопасность (защиту от несанкционированного
доступа к информации, просмотра или изменения системных файлов и данных),
безопасность межсетевого взаимодействия;
Заведующая отделом по
учебно-информационному
обеспечению
инженер-
программист 1
инженер-
программист 2
Техник
30
осуществлять антивирусную защиту локальной вычислительной сети,
серверов и рабочих станций;
Как следует из вышеизложенной информации, ответственными за
организацию политики безопасности учреждения является первая штатная
единица инженера-программиста. Реализация антивирусной защиты в части
защиты рабочих мест пользователей, так же частично возложена на вторую
штатную единицу инженера-программиста.
Политика безопасности учреждения реализуется на нескольких уровнях:
программном, программно-аппаратном, организационном. Рассмотрим каждый
из них более подробно.
На программном уровне применяются связки логин/пароль, для
авторизации пользователей на рабочих местах, пароли отвечают требованиям
минимальной безопасности, при этом выполняется разграничение прав
пользователей. Например, администратор обладает правами установки/удаления
программ, изменения системных настроек, а простой пользователь рабочего
места, данными правами не обладает. Авторизация на прокси-сервере также
происходит по связке логин/пароль, при этом происходит разграничение на
группы пользователей обладающих различными правами доступа к ресурсам.
На программно-аппаратном уровне для реализации политики
безопасности в цели удаленного доступа к серверам и межсетевым экранам,
используются стойкие алгоритмы шифрования, авторизация пользователей
производиться по сгенерированным сертификатам. На самих межсетевых
экранах заданы соответствующие правила, блокирующие прохождению пакетов,
не соответствующих разрешающим правилам. Все события, произошедшие с
пакетами на межсетевом экране, протоколируются и сохраняются для
возможности последующего анализа.
Информация о запрошенных ресурсах сети интернет, пользователями так
же протоколируется, с указанием ресурса, времени доступа, пользователя и
другой служебной информацией.
На организационном уровне регламентируется доступ к помещениям
серверных и содержимому телекоммуникационных шкафов, ограниченным
кругом лиц из числа сотрудников отдела по учебно-информационному