ما هي الشبكات البحثية والأكاديمية (NRENs) ؟
الشبكة البحثية والأكاديمية (NREN) هي شبكة وطنية متخصصة تلبي متطلبات المجتمع البحثي والتعليمي في مجالات نقل البيانات، والاتصال الشبكي (Networking)، والتطبيقات، والخدمات الإلكترونية. وتتميز الشبكات الأكاديمية عادة بدعمها لسرعات عالية جدا على كل من المستويين الأساسي والمتقدم، مع وجود إمكانية تقديم قناة مستقلة (Dedicated channel) لكل من المشروعات البحثية.
ورغم ما توفره الشبكات التجارية ومزودو خدمات الإنترنت من خدمات، مازال تنفيذ مشاريع إنشاء الشبكات الأكاديمية يتوالى في بلاد كثيرة حول العالم. ويرجع هذا إلى الطبيعة الخاصة لاحتياجات مراكز البحوث والجامعات وغيرها من المؤسسات التعليمية فيما يتعلق بسرعة الاتصال وجودة الخدمة وتوفر أمن المعلومات واستمرار الخدمة دون انقطاع؛ وهو الأمر الذي يتطلب استثمارات ضخمة قد لا ترى شركات القطاع الخاص العاملة في هذا المجال أنها مجدية اقتصاديا في الوقت الحالي، وفقا لأنماط العمل التجارية (Commercial business models) التي تطبقها هذه الشركات.
ما هي الدوافع لإنشاء الشبكات الأكاديمية؟
إن الدوافع الرئيسية لإنشاء الشبكات الأكاديمية حول العالم هي تلبية الاحتياجات اللازمة لإجراء البحوث العلمية المتقدمة، وتحقيق التعاون والاتصال بين مراكز البحوث والجامعات وغيرها من الهيئات والجهات الأكاديمية لإنجاز الأبحاث المطلوبة بكفاءة متناهية.
ونورد فيما يلي بعض الدوافع لإنشاء الشبكة الأكاديمية السعودية:
- تشجيع المشاركة والتعاون وتبادل المعلومات بين أعضاء المجتمعات البحثية والأكاديمية.
- تعزيز مكانة المراكز البحثية والجامعات السعودية في العالم عن طريق توصيل الشبكة الأكاديمية السعودية بمثيلاتها في العالم، لتمكين الباحثين والدارسين من الاطلاع على كل ما هو جديد في مجال البحث العلمي والوصول للرصيد المعرفي العالمي المتراكم في مجالات البحث المستهدفة.
- توفير الاتصال بالإنترنت بالسرعات العالية (Gbps) اللازمة لتلبية احتياجات أنواع معينة من مشروعات البحوث مثل المحاكاة على نطاق واسع (Large scale simulation) ونقل بيانات الصور (Image data transfer) واستخدام مجموعة كبيرة من أجهزة ا لحاسب لحل مشكلة معينة . (Grid computing)
- توفير فرصة العمل الجماعي وتطبيق منهجية مشتركة مُوحدة (Joint approach) لاغتنام الفر ص ومواجهة التحديات المتعلقة بتقنية المعلومات والاتصالات (ICT)، من خلال الملتقى العام الذي توفره الشبكة الأكاديمية لأعضائها.
- تخفيض نفقات الأعضاء وزيادة استفادتهم منها من خلال المشاركة في تحمل تكلفة المعدات والخدمات والتطبيقات، كما في حالة المشاركة في استخدام التسهيلات اللازمة لتنفيذ مشروعات الحوسبة الكبرى (Super computing facilities) أو التلسكوبات المتقدمة radio-telescopes وغيرها.
- إن تعامل أعضاء الشبكة الأكاديمية من الأفراد والمؤسسات ككيان موحد عند شراء خدمات الاتصال أو التطبيقات من المزودين والموردين يمثل ميزة اقتصادية، ويخفف العبء الإداري والتشغيلي أيضاً.
ما هي مزايا الشبكة الأكاديمية؟
تُعد الشبكات الأكاديمية بيئة خصبة للإبداع والابتكار في المجالين العلمي والتقني، ويعم نفعها المجتمع من حولها. فعلى سبيل المثال نجد أن الإنترنت ومواقع الويب هي نفسها منتجات للشبكات الأكاديمية والأنشطة البحثية؛ ولذا تُعد هذه الشبكات رصيدا استراتيجيا للقيمة الاقتصادية والاجتماعية.
وتؤدي الشبكات الأكاديمية دورا مهما لسد الفجوة الرقمية بين المراكز البحثية والجامعات وغيرها من الهيئات الأكاديمية في مختلف المناطق الجغرافية عن طريق تقديم خدمات الاتصالات وتقنيات المعلومات على مستويات متعددة.
تعمل الشبكات الأكاديمية على تدريب العاملين المهرة، وجذب الباحثين الشباب الذين تحتاج البلاد لجهودهم لحفز تنفيذ الخطة الوطنية في مجالات البحث العلمي، وتستقطب باحثين في مختلف التخصصات من خارج المملكة لتستفيد البلاد من خبرتهم لتحقيق التميز في المجالات البحثية والتعليمية.
توفر الشبكة الأكاديمية أيضا إمكانية المساهمة في المشروعات الدولية؛ الأمر الذي يساعد على الاستفادة من التسهيلات والتجهيزات الحديثة، خاصة في بعض المجالات التي توجد بها إمكانيات وفرص للتطور.
ويمكن أن تقوم الشبكة الأكاديمية بخدمة الكثير من الجهات القائمة على البحث العلمي والتقني. ونورد فيا يلي بعض الأمثلة التي تركز على بعض المجالات التي يمكن أن تستفيد من خدمات الشبكة:
الفيزياء
سيقوم مشروع “صادم الهدرون الكبير Large Hadron Collider” الذي يعرف بالاسم المختصر LHC ، الذي ينفذه مركز الأبحاث النووية التابع للاتحاد الأوربي) سيرن) – بالتعاون بين عشرة ألاف عالم ومهندس من 100 دولة – بإجراء تجارب تصادم الجزيئات التي ستنتج 15 مليون جيجابايت من البيانات سنويا. وستقوم شبكة الاتصالات التي تخدم أغراض التعليم والبحث العلمي في أوروبا بالعمل على توزيع هذه المعلومات على مراكز معالجة البيانات حول العالم لإتاحة الفرصة للآلاف من العلماء لتحليلها بكفاءة.
الفلك
شبكة EVN هي اتحاد المعاهد الفلكية الرئيسية في أوروبا وآسيا وجنوب إفريقيا، يقوم بدراسة ومعالجة دقيقة للبيانات التي يتم جمعها باستخدام مجموعة من أجهزة التليسكوب حول العالم، وتسمح شبكة GÉANT والشبكات الوطنية البحثية والأكاديمية في الدول المشاركة بمعالجة أسرع بكثير للبيانات وكذلك تزامن وصول البيانات الواردة من أجهزة التليسكوب المختلفة عبر الشبكات الوطنية للبحوث وشبكة GÉANT، بحيث يمكن معالجتها على الفور بشكل متزامن لإنتاج صور تمثل الواقع في اللحظة الحاضرة تقريبا (near-real time)
علوم الطب والأحياء
تعمل شبكة BIRN التابعة للمعهد الوطني للعلوم الصحية في الولايات المتحدة الأميركية على تشجيع ودعم أبحاث المعلوماتية المتخصصة في المجال الطبي لتحقيق التقدم في مجالات البحوث المتعلقة بالرعاية الصحية والطب من خلال تطوير ودعم البنية التحتية للشبكات لتسهيل عملية المشاركة في البيانات وتحليلها ومقارنتها والتعاون بين المؤسسات المختلفة؛ وذلك بغرض الو صول إلى اكتشافات علمية جديدة. وتضم هذه الشبكة حاليا أكثر من 40 مجموعة بحثية من أكثر من 25 جامعة ومستشفى تتصل فيما بينها عبر شبكة. Internet2’s Abilene وتوفر هذه الشبكة العمود الفقري لكل البيانات الموزعة والموارد الحاسوبية المتاحة داخل الشبكة.
تقنيات المعلومات والاتصالات
يُعتبر مشروع MUPBED أحد أهم الشبكات الخاصة بالمشروعات التجريبية التي تستفيد من شبكة .GÉANT2 وتسمح مثل هذه الشبكات كتلك التي قام مشروع MUPBED بإنشائها للباحثين باختبار التقنيات والأساليب الحديثة على نطاق واسع يمتد عبر القارات؛ وهذا المشروع هو اتحاد لمُصنعي المعدات والأجهزة الخاصة بالاتصالات ومشغلي الشبكات التجارية وشبكات ومراكز البحوث من 8 دول أوروبية. ومن المخطط أن يقوم هذا المشروع باختبار تقنيات جديدة مثل ASON و. Generalized MPLS
المشاريع المعلوماتية الضخمة التي تعتمد على شبكات توفر خدمات الاتصال بسرعات عالية
إن البنية التحتية الأوروبية الموزعة لتطبيقات الحوسبة الفائقة DEISA تمثل اتحادا للمراكز الوطنية الرائدة للحوسبة الفائقة والتي تهدف إلى رعاية البحوث الأوروبية الرائدة عالميا في مجال علوم الحوسبة.
تمكن DEISA الباحثين المميزين من استخدام أحدث موارد الحوسبة عالية الأداء HPC في أوروبا.
كما تمكن DEISA الباحثين من الوصول بسرعة وكفاءة إلى الملفات المشتركة DEISA ، وتدعم كذلك التطبيقات الجديدة والمميزة في مجال علوم الحوسبة.
العلوم البيئية
شبكة EUMEDCONNECT2 هي شبكة اتصالات تسمح بنقل البيانات بسرعات عالية باستخدام IP وتصل بين 7 دول في منطقة جنوب البحر المتوسط، وتعمل مع شبكة GÉANT لدعم مشروع CIRCE الذي يبحث التغييرات المناخية وآثاره على البيئة، وذلك من خلال توفير الأدوات المتقدمة في مجال البنية التحتية الإلكترونية التي تمكن العلماء في دول جنوبي البحر الأبيض المتوسط من المشاركة في هذه الأبحاث؛ وذلك لمواجهة التحديات التي تهدد العالم بأسره من خلال التعامل مع الهموم والمشاكل المحلية، حيث تتسبب ظواهر مثل نقص المياه وقلة المحاصيل واستمرار التصحر في التغيرات المناخية الكبيرة في منطقة البحر الأبيض المتوسط.
ويهدف مشروع CIRCE الممول من قبل الاتحاد الأوربي إلى إنجاز تقييم شامل للتغييرات المناخية في المنطقة، وتقديم التوصيات إلى ُصناع السياسات، بغرض الإسهام في تحقيق التنمية المستدامة في منطقة البحر الأبيض المتوسط.
ما الخدمات التي توفرها الشبكة الأكاديمية؟
فيما يلي نقدم وصفا موجزا لأهم الخدمات التي تقدمها الشبكات الأكاديمية لأعضاء المجتمع الذي تخدمه:
- توفير الشبكات عالية السرعة والتي تتميز بالاعتمادية، وهذه هي أهم الخدمات التي تقدمها الشبكات الأكاديمية لأعضائها
- خدمات وتطبيقات الشبكة، وتشمل تقديم الخدمات التالية
- الخدمات الأساسية
- خدمات استضافة مواقع ويب
- خدمات أسماء النطاقات
- خدمات البريد الإلكتروني
- خدمات أمن الشبكات
- توفير سعة توصيل إضافية عند الطلب .Bandwidth on Demand
- خدمات إدارة السعة المُتاحة مثل خدمات Web Caching و . Traffic Shaping
- مركز تشغيل الشبكة NOC
- خدمات تخزين البيانات
- خدمات التجميع Collocation Services
- خدمات الهاتف باستخدام بروتوكول الإنترنت VoIP
- خدمات المُصادقة والتفويض والمحاسبة التي تعرف اختصاراً باسم AAA
- خدمات الفيديو، ومؤتمرات الفيديو، و Video on Demand
- الخدمات الأساسية
- الخدمات التعليمية الإلكترونية باستخدام إمكانيات الشبكات الأكاديمية وابتكار أساليب جديدة للتدريس والتعليم (مثل مؤتمرات الفيديو والدراسة عن بُعد).
- التكامل بين المكتبات الإلكترونية وتسهيل الوصول إلى الخدمات المُفهرسة.
- رعاية البحوث المتقدمة، حيث توفر الشبكات الأكاديمية بنية تحتية منا سبة للشبكات المتقدمة ذات السرعات العالية التي يمكنها مواجهة الاحتياجات المستقبلية، وذلك للسماح للهيئات والجهات الأكاديمية المحلية بالاستمرار في التطور في مجالات البحث العلمي والتقني.
- نقل وتوطين التقنية: تُسهل الشبكات الأكاديمية نشر الابتكارات وتشجيع استخدامها في القطاع الصناعي خصوصاً وفي المجتمع ككل لتحقيق النفع العام.
- الخدمات الاستشارية: توفر الشبكات الأكاديمية الخبرات والخدمات الاستشارية المركزية، مثل الخدمات المتقدمة في مجال أمن المعلومات لكشف ومنع محاولات اختراق النظم، حيث لا يستطيع أعضاء الشبكة منفردين الحصول على هذه الخدمات وذلك لأسباب مالية أو لنقص الخبرة.
- حفز اهتمام الأعضاء؛ الأمر الذي يمكن أن يتحقق من خلال أنشطة مثل حملات التوعية والتعبئة .(Lobbying and Awareness Campaigns)
- تخفيض تكلفة الوصول للشبكات ذات السرعات العالية والحصول على الخدمات والتطبيقات، حيث يمكن للشبكات الأكاديمية الحصول على ميزات تنافسية من الموردين نظرا لكونها تمثل الكثير من الأعضاء وتتفاوض نيابة عنهم.
أعضاء الشبكة الأكاديمية والمستفيدين منها
لقد بدأت الشبكات الأكاديمية تعاونها مع الجامعات ومعامل البحوث بتقديم التسهيلات اللازمة لتقدم التعليم والبحوث وعمليات التطوير، ثم تطور نطاق عمل الشبكات ليشمل المدار س والمتاحف والمكتبات العامة. و تقدم بعض الشبكات الأكاديمية خدماتها للقطاع الصحي.
مجتمع الشبكات الأكاديمية:
- الجامعات
- مراكز البحوث والتطوير
- المدار س الابتدائية والثانوية
- المكتبات
- المتاحف
- المستشفيات
- مزودي خدمات الاتصالات ونقاط التبادل عبر الإنترنت (IXPs)
من الجدير بالملاحظة هنا أن الجامعات ومراكز الأبحاث تشكل القسم الأساسي من الشبكات الأكاديمية، رغم وجود فئات أخرى من الأعضاء.
المجموعات الرئيسية للشبكات الأكاديمية في العالم
إن الشبكات الأكاديمية المتقاربة جغرافيا عادة ما تتصل فيما بينها لتكون مجموعات بغرض تعزيز التعاون بين الهيئات المشتغلة بالبحث العلمي والتقني. وفيما يلي نورد أشهر المجموعات الرئيسية للشبكات الأكاديمية مع تقديم وصف مختصر لها. المجموعات الرئيسية للشبكات الأكاديمية في العالم
إن الشبكات الأكاديمية المتقاربة جغرافيا عادة ما تتصل فيما بينها لتكون مجموعات بغرض تعزيز التعاون بين الهيئات المشتغلة بالبحث العلمي والتقني. وفيما يلي نورد أشهر المجموعات الرئيسية للشبكات الأكاديمية مع تقديم وصف مختصر لها.
شبكة GÉANT2
شبكة GÉANT2 هي الشبكة الأكاديمية ذات السرعة العالية التي تخدم قطاع التعليم ومراكز البحث العلمي في أوروبا، وتسمح باتصال 30 مليون باحث في 34 دولة أوروبية.
وتُعد GÉANT2 مركز الشبكات العالمية الخاصة بالبحث العملي والتقني، وتتصل بالمجموعات الرئيسية الأخرى من الشبكات الأكاديمية حول العالم وعلى مستوى القارات، وتشمل:
- شبكة TEIN3 في الدول الآسيوية المطلة على المحيط الهادئ
- شبكة ALICE بدول أمريكا اللاتينية
- شبكة EUMEDCONNECT2 في منطقة حوض البحر المتوسط
- شبكة SEREEN في جنوب وشرق أوروبا
تم تمويل شبكة GÉANT2 بمساهمة من الاتحاد الأوربي والشبكات الأكاديمية والبحثية الأوروبية، بينما تقومDANTE بإدارتها.
تقوم شبكة GEANT2 بربط الشبكات الأكاديمية في 34 دولة أوروبية.
مجموعة الشبكات TEIN3
إن المصطلح TEIN3 هو الصيغة المختصرة للاسم Trans-Eurasia Information Network والذي يعني في اللغة العربية الجيل الثالث من شبكات المعلومات عبر الدول الأورو آسيوية، وتقوم بتوصيل الجامعات ومراكز البحوث في 11 دولة أوروبية بنظيراتها في الدول الآسيوية المطلة على المحيط الباسيفيكي عبر شبكة عالية السرعة وتوفر الاتصال بمجموعة الشبكات الأوروبية .GEANT2
وتوفر شبكة TEIN3 فرصة التعاون الدولي وتسمح ل 30 مليون مستخدم في الدول الآسيوية المطلة على المحيط الباسيفيكي بالوصول إلى المعرفة المتاحة في أرجاء العالم، ومشروعات البحث المشتركة.
شبكة ALICE
أُنشئ مشروع ALICE عام 2003 لتطوير شبكة RedCLARA ، التي توفر البنية التحتية للشبكة الأكاديمية في أمريكا اللاتينية وأوروبا؛ وتُعد هذه الشبكة الأكاديمية الأولى في منطقة أمريكا اللاتينية، وتقوم بالربط بين الشبكات الأكاديمية في أمريكا اللاتينية وتقدم خدماتها كذلك لأوروبا وبقية مناطق العالم.
شبكة EUMEDCONNECT2
شبكة EUMEDCONNECT2 هي الشبكة الإقليمية ذات السرعة العالية التي تربط 7 دول في منطقة جنوب البحر الأبيض المتوسط وتقوم بالربط المباشر بشبكة GÉANT2 ، وبذلك توفر لحوالي 2 مليون مستخدم يعملون في 700 مركز أبحاث ومؤسسة أكاديمية في شمال إفريقيا والشرق الأوسط فرصة التعاون مع أقرانهم الذين يعملون في 3000 مركز أبحاث ومؤسسة أكاديمية في أوروبا.