Bulut Hesaplama Platformunda Üniversite Bilgi Sistem ve Servisleri ÖZET: Bugün Türkiye de yaklaşık 160 tan fazla üniversite vardır ve bunların çoğunluğu birbirinden bağımsız olarak üniversite bilgi sistemleri geliştirmekte veya satın almaktadır. Üniversiteler bu sistemlerin gelişim/bakımı için için finansal kaynaklar ayırmakta zorluk çekmektedir ve bu sebeple çoğu üniversitede bazı modüller hala elle yapılan sistemlerle sürdürülmektedir. Üstelik üniversitelerin sistemleri birbirinden kopuk çalışmakta, üniversitelerden devamli bilgi alışverişine ihtiyaç duyan Yüksek Öğretim Kurulu (YÖK) ve Öğrenci Seçme Yerleştirme Merkezi (ÖSYM) gibi kurumlarla arasında integrasyonu yapılamamaktadır. Bulut hesaplama platformunda Türkiyede geliştirilecek, açık kaynaklı, özel bulut üstünde çalışacak bir bilgi sistemi; hem üniversiteleri büyük bir donanım, yazılım va bakım ücretlerinden kurtaracaktır, hem de ulusal anlamda üniversitelerin öğrenci, öğretim üyesi, ders müfredatları gibi tüm bilgiler için gerektiğinde ilgili kurumlarla entegre olmasını sağlayacaktır. Bu bildiride bulut hesaplama mimarisi ile çalışan A.B.D merkezli OpenSIS çözümü de örnek bir çözüm olarak incelenecektir. Anahtar Sözcükler: Üniversite Bilişim Sistemleri, Öğrenci Bilgi Sistemleri, Bulut Hesaplama, Özel Bulut Hesaplama Using Cloud Computing and Services in University Information Systems ABSTRACT: Currently, there are more than 160 universities in Turkey and most of these develop their information systems in-house or buy commerical systems independent of each other. Universities have challenges in allocating financial resources for the development and/or maintenance of these systems. Therefore, most universites still use legacy manual systems for some of the modules of an university information systems. Moreover, universities information systems do not integrate with each other and institutions like the Council Of Higher Education (YOK) and Student Selection and Placement Center(OSYM) which require constant information exchange with universities. A university information system developed on private cloud platform will not only save universities from allocating resources to development and maintenance of such systems but will also enable integrating university data like students, academicians and course programs with related institutions as needed. A U.S based private cloud based solution OpenSIS will be analyzed as a sample solution. Keywords: University Information Systems, Student Information Systems, Cloud Computing, Private Cloud Computing GĐRĐŞ Bugün Türkiyedeki üniversitelerin web sitelerine hızlıca bakıldığında hepsinin ya kendi olanaklarıyla ya da dışarıdan yazılımcı bir firmadan alınan yazılım yoluyla çoğu biribirinden farklı öğrenci bilgi sistemleri kullanmaktadır. Unipa
(http://www.unipa.com.tr), Ester (http://www.ester.com.tr), KION (http://www.kion.com.tr) bu konuda paket çözümleriyle yaklaşık 40 üniversitede çözümleriyle öne çıkan özel yazılım firmaları olarak gözükürken, sektöre Oracle, SAP gibi yurtdışı çözümleri olan yurtdışı yazılım firmaları da az sayıda üniversitede pilot uygulamayla girmiştir. Bunun dışındaki çoğu üniversitenin yazılımları üniversite içi oluşturulan yazılım projeleri olarak gözükmektedir. Bu yazılımlar birçok modül ortak olmasına rağmen üniversiteler çok değerli olan yazılım ve donanım kaynaklarını bu sistemleri geliştirmek ve devam ettirmek için kullanmaktadırlar. Ayrıca Yüksek Öğretim Kurumu(YÖK) ve Öğrenci Seçme Yerleştirme Merkezi (ÖSYM) gibi kurumlar bu farklı sistemlerle entegre olamadığı için tüm üniversiteler elle çoğu bilgiyi tekrar veritabanlarına girmekte ve almaktadırlar. Üniversite Bilgi Sistemleri Đçeriği Tüm üniversite bilgi sistemlerinin çoğunda aşağıdaki modüller ortak olarak bulunmaktadır [1] ve hemen hemen hepsi web tabanlı çözümlerdir. Öğrenci Đşleri Bilgi Sistemi (Önlisans, Lisans, Lisansüstü) o Öğretim Üyesi o Öğrenci Verdiği dersleri ve dersleri alan öğrencileri listeleme Öğrenci sorgulama ve notlarını listeleme Anker sonuçlarını görme, ders katalog girişleri Notların girişi, Öğrenci Ders Kayıtlarına onay verme vb. Internetten Kayıtlanma, Notlarını görüntüleme Dönem bazında aldığı dersler Ders programı görüntüleme, transkript görüntüleme Harç bilgilerini görüntüleme, o Öğrenci Đşleri Ders katalogları ve dönem derslerinin tanımlanması Öğrenci ve öğretim üyesi tanımlamaları Raporlamalar, kayıtlanma, takvim, anket ve güvenlik ayarları Aşağıdaki prosesler çoğu üniversitede bulunmasına rağmen, bilgi sistemine entegre olmayan bağımsız yazılımlar ya da elle yürütülen işlemlerdir Finans Yönetimi öğrenci harçları (bazı sistemlerde Öğrenci Đşleri Bilgi Sistemi ile entegre) ve maaş yönetimi Đnsan Kaynakları Yönetimi geleneksel insan kaynakları sistemine ek olarak akademik bilgilerin tutulması Doküman Yönetimi ve Arşivleme Sistemleri
Ders yönetimi ve uzaktan eğitim sistemleri Sorunlar ve Gereksinimler Yaşar Üniversitesi olarak Öğrenci Bilgi Sistemi sistemimizi yenilememiz gerektiğinde, Türkiye deki tüm özel yazılım firmaları ve bazı üniversite girişimlerini inceleme şansı buldum. Bizimde önümüzde olan önemli soru şu idi; kendi yazılımızı mı geliştirelim yoksa hazır yazılım satın alıp mı uygulayalım? Kendi yazılımlarını geliştiren üniversitelerin sadece Öğrenci Đşleri modülü için en az 700 iş/adam günü harcadıklarını (ve hala harcamaya devam etiklerini) gördük. Bu da bizim özel yazılım almamıza ve sadece bakım anlaşmamıza yönelmemize sebep oldu. Ancak donanım için 3 çok çekirdekli sunucu (yaklaşık 15.000$) ve veritabanı yazılımı (1.000$) almak zorunda kaldık. Her yıl sistemin bakımı için yaklaşık 20.000$ harcanıyor. Bu harcamaların, aynı işlevi gören tüm üniversitelerde tekrarlandığını düşünürsek, ortaya gerçekten dramatik rakamlar çıkıyor. Kendi öğrenci bilgi sistemini geliştiren 100 üniversite, her biri 700 iş/adam günü harcarsa 70.000 iş/adam günü ediyor. Ayrıca her üniversite donanım için yukarıda Yaşar Üniversitesinin harcadığı rakam civarında para harcıyor. Tüm bunlar ve hazır yazılım alan üniversitelerin ödediği miktarlar bir araya gelince, her üniversitede tekrarlanan sistemler için önemli miktarda kaynaklar boşa harcanmaktadır. Bu tahminlere insan kaynakları, finans entegrasyonu gibi opsiyonlu modüller dahil edildiğinde önümüze milyon dolarla ifade edilen bir harcama çıkmaktadır. Bunlara ek olarak, üniversiteler Yüksek Öğretim kurumuna belirli aralıklarla kendi sistemlerindeki öğrenci, akademik çalışan bilgilerini çoğunlukla elle bildirmektedirler. Bu işlem çoğu zaman öğretim üyelerinin ve öğrenci işlerinin aynı işi birden çok yapmasını gerektirdiğinden zaman kaybına ve yanlışlara yol açmaktadır. Örneğin, öğretim üyelerinin bilimsel yayınlarının girilmesi için öğretim üyelerine ayrı şifreler verilmekte ve YOKSĐS sistemine, daha önceden başka bir sistemde girdikleri bilgileri, tekrar girmeleri istenmektedir. Öğrenci Seçme Yerleştirme Merkezi (ÖSYM), her yıl yerleştirme sınavlarından sonra kazanan öğrencileri dosya halinde web sitesinden indirmeleri için üniversitelere şifreler veriyor ve her üniversite bu her yıl değişebilen formattaki dosyayı sistemlerine yüklüyorlar. Dikey geçiş ve ek yerleştirmelerde de aynı adımlar tekrarlanmaktadır. Bulut Hesaplama Hakkında Kısa Bilgi Bulut Hesaplamanın genel kabul edilen tanımı National Institute of Standards and Technology (NIST) tarafından yapılmıştır [2]. Aşağıda Burada Ben Kepes in sayfalarca olan tanımdan yaptığı kısa tanım ve diyagram, konuyu çok güzel özetliyor [3]. Bulut hesaplama, paylaşılan ve ayarlanabilen kaynaklara( ağ, sunucular, depolama, uygulamalar ve servisler) ağ üstünden istek halinde(on-demand) ve uygun şekilde ulaşımı sağlayan bir modeldir. Bu kaynaklar, minimum yönetim ve servis sağlayıcısı katılımıyla hızla temin edilebilip yayımlanabilmelidir (provisioned and released).
Yukarıda da görüldüğü gibi Servis Olarak Altyapı (IaaS), Servis Olarak Platform (PaaS) ve Servis Olarak Yazılım(SaaS)ın temelinde oturuyor çünkü IaaS tüm yazılım ve donanımı destekleyen sunucu, depolama, işletim sistemi gibi yapıları destekleyen servistir. ( Amazon, Rackspace, Google Apple Engine gibi) PaaS uygulamaları hızlı ve verimli geliştirme ve yayımlamaya yarayan servislerdir. (Google App Engine, Force.com, Amazon EC2 gibi) SaaS ise son kullanıcıya web üzerinden sunulan uygulamalardır. (Salesforce.com ve bazı popüler Đnsan Kaynakları uygulamaları) Bu servislerin birbirleriyle ilişkisini Ben Kepes, başka bir makalesinde çok güzel açıklıyor. [4]. IaaS tek başına bir şey çözmez. Tüm A.B.D deki karayolları sistemini düşünelim. Yollar üstündeki araba ve kamyonlar olmadan hiçbirşey olmaz ve bunlar da insan ve malları taşırlar. Bu analojide karayolları IaaS, araba ve kamyonlar PaaS ve taşınan mal,insanlar da SaaS olarak açıklanabilir. Genel bulutta tüm bu kaynaklar paylaşılan bir yapıda sunulurken, özel bulut genel bulutun bu özelliklerini sanallaştırma gibi özelliklerini emüle ederek, bir ateş duvarının arkasında daha önceden belirlenen müşterilere servis eder. OPENSIS - Bulut Hesaplama ile bir çözüm OPENSIS, A.B.D merkezli ticari amaçlı ve yüksek okul, enstitüler için üretilmiş açık kaynaklı bir öğrenci bilgi sistemi yazılımıdır. Yazılım A.B.D ndeki bu tip okullar için gerekli tüm odülleri barındırıyor. Halk (Community) versiyonu, en basit öğrenci modüllerini içerip ücretsiz olarak veriliyor, diğer versiyonlar ise bir çok ekstra modülle ve ücret karşılığı satılıyor. Yazılımın diğer yazılımlardan en önemli farkı, sistemi kullanırken herhangi bir donanım alınması gerekmiyor. Okulların güvenli bir bulutta her okul kendi sanal sunucusu, web sunucusu, uygulama ve veritabanı oluyor. Okullar arasında herhangi bir kaynak ve veri paylaşımı olmuyor
Uygulamanızı Amazon AWS ya da Rackspace gibi publik bulutta barındıyorsanız ya da Salesforce gibi SaaS(Software as a Service Servis Olarak Yazılım) uygulamalarına üye olursanız, işletim sistemini, web sunucusunu ve veritabanını buluttaki diğer müşterilerle paylaşırsınız[5]. OpenSIS özel bulut yapısında, her okul kendine özel ve güvenli sanal donanım ve uygulamalarına sahip olur. Bu hem okulların uygulamaları kolayca özelleştirmesini sağlar, hem de verilerin güvenli kalmasını sağlar. Donanım sanal olduğu için kapasitede herhangi bir değişme olduğunda, donanım gereksinimi kolaylıkla ayarlanabilir[5]. Türk Üniversiteleri için Çözüm Önerisi Türkiye deki üniversitelerin hepsinde şu anda en azından web üstünde çalışan bir Öürenci Bilgi Sistemi var. Bazıları çoğı işlemleri yazılım yoluyla çözerken, çoğu sadece
öğrenci bilgileri, dersler ve notlar gibi basit bilgileri tutmaktan öteye gidemiyor. Çoğu üniversitede Đnsan Kaynakları, Finans, Döküman Yönetimi, Ders Yönetimi gibi modüller ya hala elle tutuluyor ya da yazılımlar diğer sistemlere bütünleşmiş durumda değil. Aşağıda önerilen yapıda, OPENSIS sistemin de olduğu gibi, her üniversite özel bulutta kendisine ait bir uygulama, veritabanı ve web sunucusuna sahip olur. Sunucular üniversitelerin kapasitesine göre ayarlanabilir ve güvenlidir. Özel bulut, Amazon EC2 gibi genel çözümlere göre sadece güvenlik sağlamakla kalmaz, aynı zamanda kaynakların paylaşılmasını engeller. Yeni üniversiteler veya herhangi bir bilgi sistemi olmayan üniversiteler için (Üniversite C) bu çözüm ideal olacaktır. Üniversite C herhangi bir kaynak ayırmadan kullanmak buluttan istediği modülleri kullanacaktır. Ancak burada önemli sorun, çoğu üniversitenin bahsettiğimiz gibi, daha önceden kurulan ve oturmuş bazı modülleri olabilir (Üniversite A,B). Bu tip üniversitelerde sadece gerekli modülleri özel buluttan kullanacaktır. Modüllerin yazılımı Servis Olarak Platform (PaaS) modelinden yararlanılarak tercihen devletin desteklediği ya da denetlenen özel bir girişim tarafından geliştirilmelidir. Yazılım ve web servisler PaaS platformunda geliştirileceği için, üniversiteler özel buluttan hiçbir modül kullanmamasına rağmen kendisi PaaS ortamında gerekli servisleri kullanabilir ve entegre olabilir.
Bu modelde, üniversiteler buluttan hiç modül kullanmasa da veya hepsini de kullansa, YÖK ve ÖSYM için gerekli web servisler her üniversite için çalışmak zorunda olacaktır. Bu da kurumların direk üniversitelerle ilişkiye girmeden gerekli entegrasyonunu yapmasını sağlayacaktır. Sonuç Türkiyedeki üniversiteler, yukarıdaki sorunlar bölümünde açıklandığı gibi, her yıl milyonlarca lira değerinde kaynağı ve işgücünü üniversite bilgi sisteminin bir veya birden çok modülüne ayırıyorlar. Buna rağmen Öğrenci Bilgi Sistemi dışındaki insan kaynakları, finans, ders yönetimi ve uzaktan eğitim gibi modüller halen eski ve/veya elle yapılan sistemlerle yürütülüyor. Çoğu üniversite özellikle donanım kaynaklarını değişen kapasiteye göre ayarlamakta zorlanıyor ve yeni kurulan üniversite her şeye aşağı yukarı sıfırdan başlıyor. ÖSYM ve YÖK gibi kurumlar üniversite öğrenci işleri ve akademisyenlerle ilgili bilgi alışverişinde tek tek üniversitelere verilen şifrelerle hataya açık bir şekilde verimsiz olan yöntemler kullanılıyor. Sadece Türkiyedeki üniversiteler için oluşturulacak özel bulut hesaplama modeli; hem duyulacal güvenlik endişelerin önüne geçecektir, hem de her üniversiteye gerektiğinde ulaşabileceği donanım ve uygulama imkanları sunacaktır. Ayrıca özel bulut içinde her üniversitenin uygulayacağı web servisler, sistemin kendi içinde ve YÖK, ÖSYM gibi kurumlarla entegre olmasını sağlayacaktır. Kaynaklar [1] Üniversite Bilgi Sisteminde Internet Uygulamaları Deneyimleri, Handan Kılıçaslan 1, Seher Büyükabalı, Nur Aktener, Akademik Bilişim 2002, 6-8 Şubat 2002,Selcuk Üniversitesi,Konya [2] NIST Definition of Cloud Computing, http://csrc.nist.gov/groups/ıtl/cloud/. 01.09.2011. 10.11.2011 [3] Understanding The Cloud Computing Stack, SaaS, PaaS, IaaS, Ben Kepes, http://ww.rackspace.com/cloud/cloudu. 15.6.2011. 10.11.2011 [4] From Water-wheel to Utility Power An analogy for the Cloud http://broadcast.rackspace.com/hosting_knowledge/whitepapers/revolution_not_evoluti on-whitepaper.pdf. 15.6.2011. 10.11.2011 [5] http://opensis.com/cloud_computing.php 1.9.2011. 10.11.2011