متن‌باز در مدارس آفریقای جنوبی

یکی از مشکلات اصلی پیش روی مدارس در آفریقای جنوبی، وجود مشکلات عدیده در تهیه تجهیزات و تسهیلات نوین و به روز می‌باشد. این مقاله به بررسی راهکارهای متن‌باز در یکی از مدارس دولتی آفریقای جنوبی و امکان‌سنجی استفاده از این راه‌کار می‌پردازد.
در برنامه تحصیلی و آموزشی آفریقای جنوبی در سال ۲۰۰۵، هدف عمده این بود که کامپیوترها جزء لاینفک سیستم آموزشی این کشور گردند. این هدف گرچه بسیار ارزشمند است، اما مستلزم فائق آمدن بر مشکلات زیادی است. شاید بزرگترین مشکل این باشد که آفریقای جنوبی کشور در حال توسعه‌ای است و مشکلات دیجیتالی در آن بسیار پررنگ است.
فعالیتهای زیادی برای دستیابی مدارس آفریقای جنوبی به تجهیزات و دانش کامپیوتری توسط هم دولت و هم صنعت انجام گرفته است. در حال حاضر پروژ‌های زیادی برای کمک به مدارس در جهت تهیه کامپیوترها، نرم‌افزارها و مدرسان آنها تعریف شده است (مورد آخر از اهمیت بیشتری برخوردار است زیرا بدون آموزش استفاده موثر از کامپیوترها عملاً غیر ممکن می‌شود). شاید بزرگترین و مهمترین این پروژ‌ه‌ها SchoolNet SA باشد که سازمانی است که به کارگیری فناوریهای اطلاعات و ارتباطات (ICTها) را در آفریقای جنوبی ترویج می‌کند.
SchoolNet SA برای نیل به هدف خود اقدام به همکاری با سازمانها و شرکتهای زیادی نمود. نتیجه این همکاریها مثبت بود و منجر به فراهم آوردن شبکه پشتیبانی خوب برای مدارس ناحیه شامل دسترسی به کامپیوترهای نو و ارزان قیمت و زیرساخت شبکه به واسطه Netday، ارتباطات راه‌دور به واسطه Telkom و دسترسی به اینترنت به واسطه چندین ISP محلی شد.
نکته جالب توجه این است که یکی از سودمندترین این همکاریها خبر همکاری مایکروسافت آفریقای جنوبی در ماه می همان سال، مبنی بر فراهم کردن دسترسی رایگان دائمی به استفاده از نرم‌افزارهای برگزیده مایکروسافت بود. تنها همین همکاری برای دولت آفریقای جنوبی میلیونها دلار صرفه جویی به همراه داشت.
متاسفانه مشارکت و همکاریهای مایکروسافت مشکلات بنیادی به همراه داشت. تجهیزات کامپیوتری برای مدارس فراهم بود، اما اغلب علاقه‌مندان نمی‌توانستند در سیستم کندوکاو کرده و نیازهای کد منبع اکثر نرم‌افزارهای جدید را بفهمند. بسیاری از این کامپیوترها، سیستمهای کهنه و کار کرده‌ای بودند که یک سال و یا حتی سه چهار سال قبل توسط شرکتهای همکاری کننده، از دور خارج شده بودند.
مشکل هنگامی حادتر شد که نیاز به روز رسانی نرم‌افزارهای این سیستمها و اجرای آنها، پیش آمد. این مسئله با وجود سخت‌افزارهای قدیمی و کهنه، مشکلی نبود که به سادگی با کامپیوترهای قدیمی ایستگاه کاری مایکروسافت حل شود. در این مقاله به بررسی یکی از مدارس در گراهام استون (GrahamStown) آفریقای جنوبی می‌پردازیم. در این مدرسه محروم مشکلات زیادی در زمینه دسترسی و استفاده مفید از ICTها وجود داشت. در ادامه همکاریهای این مدرسه را با مرکز عالی چند رسانه‌ای دانشگاه Rhodes شاهد خواهیم بود.
● مدرسه Nathaniel Nyaluza
در اوایل سال ۲۰۰۱، مدرسه راهنمایی Nathaniel Nyaluza در شهر گراهام استون، طی یک مسابقه که توسط شرکت SchoolNet SA ترتیب داده شده بود، برنده ۱۶ دستگاه کامپیوتر شد. جایزه آنها، شامل تجهیزات شبکه‌ای لازم برای اتصال این کامپیوترها به یکدیگر و تشکیل یک شبکه محلی (LAN) نیز می‌شد. این کامپیوترها پردازنده ۵۰۰MHZ سلرون و RAM با حجم ۶۴MB داشتند که در حال حاضر از نظر فنی و صنعتی بسیار کهنه و قدیمی به نظر می‌رسند.
Nyaluza، همان مدرسه‌ای که چند سال در مرکز پروژه توسعه عالی مشارکت داشته بود، توجه افراد گوناگونی در Rhodes را به خود جلب کرد و از آنها برای استفاده هرچه بهتر از کامپیوترهای به دست آمده از مسابقه، کمک و راهنمایی خواست، آنها یک سیستم شبکه‌ای موجود متشکل از ۵ کامپیوتر (همگی در حد پنتیوم ۱۳۳mhz) داشتند و از مدرسه خواستند که تجهیزات جدید خود را با این شبکه ترکیب کرده و دو اتاق آموزشی کامپیوتر دایر کنند.
در آن زمان که Nyaluza این تقاضا را مطرح کرد، دو خواسته صریح داشتند. اول اینکه آنها می‌خواستند بتوانند از هر کامپیوتری پرینت بفرستند و برای این منظور شناسه چاپگر نیاز تعریف نمایند تا افرادی که می‌خواهند از آن استفاده کنند بتوانند از عهده تهیه موارد مصرفی خود مانند کاغذ بر بیایند. خواسته دوم این بود که ملزومات احراز هویت برای استفاده از کامپیوترها فراهم گردد و اگر امکان دارد یک مکان متمرکز واحد برای ذخیره‌سازی کارهایشان وجود داشته باشد. آنها به تجهیزات کالج St Andrews (یک مدرسه خصوصی غیر انتفاعی در گراهام استون) اشاره کرده و آن را نمونه‌ای از آنچه می خواستند، معرفی نمودند.
متاسفانه، Nyaluza فاقد بودجه قابل ملاحظه‌ای که St Andrews داشت، بود. از این رو چالشها همه بر سر این بود که تلاش کنند تا در حد ممکن با حداقل بودجه به هدف خود نایل شوند. در نهایت تصمیم‌گیریها بر این شد که یکی از ۱۶ دستگاه کامپیوتر فوق‌الذکر را به عنوان کارساز (سرور) مرکزی و ۱۵ تای دیگر را برای ایستگاه‌های کاری در کلاسهای درس به کار گیرند. سیستمی که به عنوان کارساز در نظر گرفته شده بود، با یک دیسک سخت ثانویه جهت ایجاد فضای ذخیره‌سازی بیشتر برای کارهای افراد و یک کارت ثانویه (ابزاری که کامپیوتر را به شبکه متصل سازد) برای اتصال آن به شبکه جهانی تجهیز و به‌روزرسانی شد.
مهمترین روشی که می‌توانست هزینه‌ها را حداقل سازد این بود که نرم‌افزارهای تجاری را به طور کامل کنار گذاشت. به جای آن، رویکردی کاملاً متن‌باز را اتخاذ کردند. بدین معنی که سیستم‌عامل و کلیه نرم‌افزارهای روی کامپیوتر کارساز کاملاً رایگان و آزاد بودند تا هدف حداقل‌سازی هزینه‌ها نیز محقق شود.

نکته قابل توجه در اینجا این است Free به معنای پایین بودن کیفیت نیست، کارساز وب آپاچی که در ادامه به آن اشاره ای خواهیم داشت، یک محصول کاملاً متن‌باز و آزاد است. در حال حاضر، بیش از ۶۵ ٪ کل کارسازهای وب دنیا از آپاچی استفاده می‌کنند و هر روز به میزان محبوبیتش در میان رقبا و گونه‌های تجاری‌اش افزوده می‌شود.
به مرور روشن شد که ما با این رویکرد در مدارس می‌توانیم به چیزی بیشتر از خواسته‌هایمان برسیم. تصمیم‌گیریها بر این شد که تا جایی که امکان دارد، خواسته‌های مدارس نه فقط اکنون که در آینده نیز برآورده شوند.
سیستم‌عامل (http://www.freebid.org) Freebsd انتخاب شده زیرا به عنوان یک بستر مطمئن برای اجرا بر روی کارسازها، از شهرت زیادی برخوردار بود. دلیل دیگر به کارگیری آن، آشنایی مختصر آنها با این سیستم‌عامل بود.
● خدمات فایل
بر روی کامپیوترهای اهدایی از مسابقه، ویندوز مایکروسافت ۹۸ نصب شده بود، بنابراین آسانترین راه برای تامین احراز هویت و منبع ذخیره متمرکز درخواست شده (به شکل دایرکتوریهای خانگی بر روی سیستم کارساز) استفاده از یک کنترل‌کننده دامنه اولیه (Primary domain Controller) بود.
این رویکرد این امکان را نیز می‌دهد که از یک چاپگر مشترک بر روی ایستگاه‌های کاری کارخواه (کلاینت) استفاده کرد. خوشبختانه، یک پیاده‌سازی متن‌باز به نام سمبا (http://www.samba.org) وجود دارد که این خدمات را ارائه می‌کند. سمبا بر روی کارساز Nyaluza نصب شد.
● پست الکترونیکی
امروزه یکی از متداولترین کاربردهای کامپیوتر‌ها، پست الکترونیکی یا e-mail می‌باشد. برای دسترسی دانش‌آموزان و کارمندان Nyaluza به e-mail، نیاز به یک کارساز mail وجود داشت. (http://www.gmail.org)Qmail روشی مطمئن و ایمن برای این هدف ارائه می‌کند. این سه سرویس نیز بر روی سیستم کارساز مدرسه نصب شد.
یک کارخواه email مبتنی بر وب به نام SqWebMail (http://www.inter۷.com/sqwebmail) انتخاب شد تا افراد از طریق آن به ارسال و دریافت mail بپردازند. استفاده از کارخواه مبتنی بر وب این مزیت را داشت که دانش‌آموزان و کارکنان مدرسه می‌توانستند email های خود را در هر نقطه‌ای از دنیا، بازاریابی کنند.
پس از دو هفته از نصب کارساز mail، مشخص شد که ویروسهای e-mail تبدیل به یکی از مشکلات جدی مدرسه Nyaluza خواهند شد و باید چاره‌ای برای آنها اندیشید. یک ماژول آنتی ویروس برای Qmail نصب شد که باعث می‌شد کلیه emailهای ورودی و خروجی از مدرسه، به طور خودکار اسکن شوند.
همزمان با این فعالیت، نرم‌افزار فهرست پستی (http://www.ezmlm.org) و کارساز IMAP (http://www.inter۷.com/courierimap) نیز نصب شدند. از هیچکدام از این دو نرم‌افزار در حال حاضر استفاده نمی‌شود، اما یک کارساز mail با کاملترین امکانات برای پوشش دادن به کلیه درخواستهای مدرسه فراهم و راه اندازی شد.
● وب جهان گستر (www)
یکی دیگر از کاربردهای مهم کامپیوترها، امروزه، دسترسی به وب جهان گستر می‌باشد. این نیاز را به دو می‌توان تقسیم نمود: توانایی مشاهده کردن صفحات وب دیگران و توانایی خلق صفحات وب جدید برای خویش، برای مدرسه Nyaluza مقدمات هر دو خواسته تامین شد.
دسترسی به صفحات وب دیگران از طریق کارساز پراکسی Squid-caching (http://www.squid-cache.org) ممکن شد. یک کارساز پراکسی caching استفاده از منابع را با نگهداری نسخه‌هایی از صفحات وب که قبلاً به آنها دسترسی حاصل شده است را تسهیل می‌کند، بنابراین اگر فرد دیگری بخواهد مجدداً به این صفحات برود، به جای واکشی مجدد صفحه، نسخه محلی در اختیار وی قرار می گیرد. با این امکان زمان دسترسی به صفحات کاهش خواهد یافت.
Nyaluza کارساز وب خود را نیز راه‌اندازی نمود که به دانش‌آموزان مدرسه امکان ایجاد صفحات وب را توسط خودشان می‌دهد. نرم‌افزار کارساز وب، آپاچی (http://www.apache.org) بود. آدرس صفحه وب مدرسه از طریق لینک http://www.nyaluza.ecape.school.za قابل دسترسی می‌باشد.
● DNS (کارساز نام دامنه)
به منظور تخصیص یک هویت بر خط (online) قابل تشخیص برای مدرسه Nyaluza، نیاز به یک نام دامنه صحیح بود. شرکت SchoolNet SA دامنه school.za را نگهداری می‌کند و برای همه مدارس آفریقای جنوبی نیز یک نام دامنه رایگان ارائه کرده است.
استفاده از دامنه‌ای مشابه آنچه گفته شد، مستلزم یک کارساز DNS و پیکربندی و تنظیم آن می‌باشد. یک کارساز DNS را می‌توان به یک دفترچه تلفن تشبیه کرد. به هر سیستم در اینترنت یک شماره منحصر به فرد که به واسطه آن شناسایی می‌شود، اختصاص می‌یابد. برای ترجمه «نام» سیستم به آدرس آن، از یک کارساز DNS استفاده می‌کنیم. همانطور که یک فرد می‌تواند چند دفترچه تلفن متفاوت برای هر منطقه داشته باشد، هر دامنه نیز کارسازهای DNS متفاوتی می‌تواند داشته باشد.
Nkosi، کارساز مدرسه Nyaluza، tinydns را به عنوان کارساز DNS، که بخشی از بسته نرم‌افزاری DJBDNS (http://www.cr.yp.to/djbdns.htmls) می‌باشد. اجرا می‌کند. این کارساز، تخصیص اسامی در دامنه http://www.nyaluza.ecape.school.za را کنترل می‌کند.
این بدان معناست که Nyaluza می‌تواند از آدرسهای email ی به شکل [e-mail] و آدرس وب سایت http://www.nyaluza.ecape.school.za استفاده کند. اینها شناسه‌های وب منحصر به فردی است که به این مدرسه اختصاص داده شده است.
● عملیات چاپ (Print)
شاید یکی از مشکل‌ترین کارهایی‌ که در Nyaluza به عهده گرفتیم، تنظیم و راه‌اندازی خدمات چاپ بود. در حالیکه تنظیم و راه‌اندازی چاپگرهای اشتراکی کار نسبتاً ساده‌ای است، اما تخصیص شناسه و حساب کاربری برای افراد جهت استفاده از آن چنداد ساده نیست. بسیاری از چاپگرهای امروزی به شما امکان چاپ چندین صفحه را داده و از این اطلاعات معمولاً برای اهداف تخصیص حسابهای کاربری استفاده می‌شود.
متاسفانه چاپگر مدرسه مذکور این تسهیلات را نداشت، ما باید راهی پیدا می‌کردیم که تعداد صفحات را قبل از اینکه چاپگر آنها را چاپ کند، به آن بفرستیم.
بعد از تلاشهای فراوان، راه ‌چاره‌ای پیدا کردیم. بر روی کامپیوترهایی که می‌خواستند به چاپگر درخواست بفرستند، تسهیلات این امر را فراهم آوردیم تا از این امکان بتوان پشتیبانی نمود. بعد از استخراح تعداد صفحات کاری که آماده چاپ بود، کار به قالبی (فرمت) تبدیل می‌شد که چاپگر از عهده چاپ آن بر می‌آمد. تبدیل بر روی Nkosi با استفاده از برنامه‌ای به نام GhostScript (http://www.ghostscript.com) صورت می‌گرفت.
برای تنظیم سیستم تخصیص حساب کاربری از یک پایگاه MySQL (www.mysql.com) استفاده شد تا تعداد صفحاتی که هر کاربر چاپ کرده است را نگه دارد. یک کاربر می‌توانست با وجود این حساب کاربری اعتبار تعداد صفحات مشخصی را که می‌خواست چاپ کند، تامین نماید. هر زمانی که یک صفحه به چاپگر فرستاده شود از مقدار این اعتبار کاهش یافته و هنگامی که به صفر برسد، کاربر دیگر اجازه ارسال چاپ به چاپگر را نخواهد داشت.
● راهبری (Administration)
یکی از مسایل بسیار مهم در زمانی که سیستم‌‌هایی مشابه فوق را تنظیم و راه‌اندازی می‌کنیم، لزوم وجود یک واسط راهبری ساده و مرتبط با کار می‌باشد. این واسط باید حداقل کارهای پایه‌ای و ابتدایی روز را مانند افزودن یا حذف شناسه‌ها و حسابهای کاربری، تغییر رمز عبور و به روز رسانی عملیات توازن مربوط به چاپ را پوشش دهد.
سیستم Nyaluza از یک سیستم منوی مبتنی بر متن، که با به کارگیری Pdmen(http://kitenet.net/programs/pdmenu) پیاده‌سازی شده، استفاده می‌کند. این منو به معلمان مدرسه امکان انجام عملیات برخط و نگهداری روزانه را می‌دهد. در موارد نادری نیز نیاز به راهبری سیستم از راه دور وجود داشت که ما حتی سیستم‌عامل را برای این منظور به روزرسانی نمودیم.
● اتصال به اینترنت
اغلب خدماتی که در بالا ذکر شدند، نیازمند اتصال به اینترنت می‌باشند. برخی از آنها مانند e-mail و دسترسی راه دور به صفحات وب به اتصالی همیشگی و دائم نیاز ندارند. اجرای این خدمات، با استفاده از یک شناسه dialup به سادگی میسر است و بسیاری از مدارس در آفریقای جنوبی از این روش استفاده می‌کنند.
دیگر خدمات ماند DNS و اجرای کارسازوب به کارسازی نیاز دارد که همواره به اینترنت متصل باشد.
Nyaluza در حال حاضر به واسطه برنامه توسعه مرکز عالی دانشگاه Rhodes به اینترنت دسترسی دارد. ارتباط آنها با این مرکز بخشی از شبکه آزمایشگاه را که از DSL برای کارهای تحقیقاتی خود استفاده می‌کند، تشکیل می‌دهد. علیرغم اینکه برای اجرای خدمات فوق‌الذکر در مدرسه نیازی به سرعت زیاد وجود ندارد، اما با این حال DSL سرعت بسیار بالایی را فراهم می‌آورد.
● جمع‌بندی
موردی که در این مقاله بررسی شد، نشان می‌دهد که می توان برای مدارسی که در آفریقای جنوبی از ICTها محروم‌اند، صرفاً با داشتن چند دستگاه کامپیوتر، خدمات مفید و موثری به آنها ارائه داد. هرچه تعداد این خدمات بیشتر باشد، برای این مدارس مفیدتر خواهد بود. تامین نیازهای این سیستمهای آموزسی با استفاده از راه‌کارهای متن‌باز منجر به صرفه‌جویی بسیاری در هزینه‌ها خواهد شد، در مقایسه با نرم‌افزارهای تجاری مدرن، رویکردهای متن‌باز می‌توانند علاوه بر صرفه‌جویی در هزینه‌ها، شکاف دیجیتالی را در کشورهای فقیر و در حال توسعه که امکانات کامپیوتری آنها بسیار کم است، کاهش دهد.

منبع: www.schoolnetafrica.net/fileadmin/resources/Open_Source_in_South_African_Schools.pdf
ترجمه: زهرا احمدی

منبع : طرح ملی نرم‌افزارهای آزاد