Transcript Presentación TGM - UCLA - Universidad Centroccidental "Lisandro
UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO” DECANATO DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA” COORDINACIÓN DE POST-GRADO MAESTRÍA EN CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN
PROPUESTA DE ALTA DISPONIBILIDAD PARA EL SISTEMA DE TELEFONÍA IP DEL “INSTITUTO DE PREVISIÓN Y ASISTENCIA SOCIAL PARA LOS TRABAJADORES DEL MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN” (IPASME). CASO: SEDE ADMINISTRATIVA PRINCIPAL
Autora: ING. AIMARÁ VARGAS Tutora: ING. EUVIS PIÑA
Barquisimeto, Diciembre de 2011
Introducción
Capítulo I, El problema Capítulo II, Marco Teórico Capítulo III, Marco Metodológico Capítulo IV, Propuesta del Estudio Capítulo V, Conclusiones y Recomendaciones
El Problema
Evolución de los Sistemas de Telefonía Búsqueda y prueba de nuevas tecnologías Orientación a bajos costos, alta prestaciones y extensas funciones TELEFONÍA IP SISTEMA DE TELEFONÍA IP DE LA SEDE ADMINISTRATIVA PRINCIPAL DEL IPASME Alternativa para usuarios y empresas a todos los niveles y a gran escala
El Problema
SISTEMA DE TELEFONÍA IP DE LA SEDE ADMINISTRATIVA PRINCIPAL DEL IPASME CENTRAL IP PROPIETARIA HIPATH 4000 – 345 EXTENSIONES CENTRAL IP BASADA EN SOFTWARE LIBRE PROPUESTA POR GARGÍA, K. (2009) – 200 EXTENSIONES O MÁS NO ¿ ALTA DISPONIBILIDAD + TELEFONÍA IP?
Interrogantes
¿Hasta que punto las soluciones de Telefonía IP planteadas actualmente en la sede administrativa principal del IPASME garantizan una alta disponibilidad del servicio?
¿Cual es la factibilidad técnica, operativa, económica e institucional de plantear el diseño de un Sistema de Telefonía IP de Alta Disponibilidad para la sede administrativa principal del IPASME?
¿Cuáles serían los posibles escenarios de Alta Disponibilidad aplicables al actual Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME?
¿Como se puede diseñar un Sistema de Telefonía IP de Alta disponibilidad que cubra los requerimientos de la sede administrativa principal del IPASME en cuanto al tiempo efectivo del servicio?
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN General
Plantear una propuesta de alta disponibilidad para el Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del “Instituto de Previsión y Asistencia Social para los trabajadores del Ministerio del poder popular para la Educación” (IPASME).
Objetivos Específicos
1.
Diagnosticar la necesidad de la incorporación de alta disponibilidad al Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME.
2.
3.
4.
Determinar la factibilidad técnica, operativa, económica e institucional de incorporar alta disponibilidad al Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME.
Estudiar los escenarios de Alta Disponibilidad aplicables al actual Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME.
Diseñar una propuesta de Alta disponibilidad para el Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME.
5.
Mostrar mediante un escenario de pruebas la Alta Disponibilidad del servicio de Telefonía IP presentado en el diseño propuesto.
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
• • • 64 UNIDADES A NIVEL NACIONAL 25.000 PERSONAS ATENDIDAS ANUALMENTE PROCESOS ADMINISTRATIVOS CENTRALIZADOS Maracaibo Barquisimeto Sede Administrativa Barcelona Barinas Amazonas
ALCANCES Y LIMITACIONES
Plantear el diseño detallado de una propuesta de Alta Disponibilidad para la central IP basada en software libre del Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME Construcción de un escenario de pruebas basado en máquinas virtuales, donde se muestre el funcionamiento a nivel de software de la propuesta diseñada
MARCO TEÓRICO
Antecedentes Internacionales
Almería, España. Méndez, F. (2009) Diseño e Implementación de un Sistema VoIP de Alta Disponibilidad y Alto Rendimiento
MARCO TEÓRICO
Antecedentes Nacionales
García, K. (2009) Figueroa, (2008) W.
Diseño e Implantación de una Solución de Voz sobre IP Basado en Software Libre para las Unidades del IPASME Implementación de una Central Telefónica Privada Tecnológico de CANTV de VoIP bajo Trixbox 2.2 de Alta Disponibilidad para la Gerencia de Direccionamiento
MARCO TEÓRICO
Bases Teóricas
TELEFONÍA IP Definición Ramírez, T. y Díaz, J. (2007) SISTEMA AVAZADO DE COMUNICACIONES QUE UTILIZA EL PROTOCOLO DE INTERNET COMO MEDIO DE TRANSPORTE PARA CREAR UN SISTEMA TELEFÓNICO CON TODAS LAS FUNCIONES DE LA TELEFONÍA TRADICIONAL, PERO QUE ADEMÁS AGREGA NUEVAS FUNCIONALIDADES
MARCO TEÓRICO
Bases Teóricas
Arquitectura de un Sistema de Telefonía IP Red IP Terminales ó clientes Pasarelas ó gateways Hardware • • PBX IP Servidores Centralita IP Software • • Propietarios Gratuitos (Asterisk)
MARCO TEÓRICO
Bases Teóricas
Definición Martínez, V. y Fuentes, A. (2008) Métodos para garantizar la Alta Disponibilidad Viera, E. (2008) SISTEMAS DE ALTA DISPONIBILIDAD “Un Sistema de Alta Disponibilidad consiste en que el servicio que se está dando, está lo suficientemente redundado como para que nunca pueda verse interrumpido, ni siquiera, en caso de incidencia” • • • • • • Acuerdo de Nivel de Servicio Administración de los sistemas Redundancia Virtualización).
(Configuración Respaldo de Recursos críticos (componentes de Hardware, Software, Personal operativo) Balanceo de tráfico Estandarización de Clúster,
MARCO TEÓRICO
Bases Teóricas
Software de Alta Disponibilidad Méndez, F. (2009) Alta Disponibilidad en Servicios Alta Disponibilidad en Datos • • Replicación de Bloque de Datos Replicación de Bases de Datos
MARCO TEÓRICO
Identificación de la Institución
INSTITUTO DE PREVISIÓN Y ASISTENCIA SOCIAL PARA LOS EMPLEADOS DEL MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN (IPASME) 61 unidades médico asistenciales 64 Sedes a nivel nacional 02 destinos turísticos 3 sedes administrativas Sede Administrativa Principal
MARCO TEÓRICO
Identificación de la Institución
Responsable del Sistema de Telefonía IP
MARCO TEÓRICO
Bases Legales
Constitución de la República Bolivariana de Venezuela Artículo 110 - “El Estado reconocerá el interés público de la ciencia, tecnología, el conocimiento, y político del país…” la innovación y sus aplicaciones y los servicios de información necesarios por ser instrumentos fundamentales para el desarrollo económico, social s Ley Orgánica de Telecomunicacione Artículo 12 – De los derechos de los usuarios de los servicios de Telecomunicaciones: condiciones de igualdad a todos los servicios de Telecomunicaciones y a recibir un servicio eficiente, de calidad e ininterrumpido…” “Acceder en
MARCO TEÓRICO
Bases Legales
Decreto Presidencial 3.390
Política Institucional del IPASME Artículo 1. “La Administración Pública Nacional empleará prioritariamente software estándares abiertos… A tales fines, todos los órganos y entes da la Administración iniciarán los procesos de migración gradual y progresiva hacia software libre …” libre desarrollado Pública con Nacional “Modernizar permanentemente los sistemas operativos social, económico y político…” y administrativos del IPASME mediante una estructura flexible y adecuada a las exigencias cambiantes del medio
OPERACIONALIZACIÓN DE LA VARIABLE
VARIABLE DIMENSIONES INDICADORES Alta Disponibilidad para el Sistema de Telefonía IP Análisis de los requerimientos en Alta Disponibilidad Métodos para Garantizar la Alta Disponibilidad
Fiabilidad Recuperación Detección de errores Análisis de impacto de negocios
Acuerdos de Nivel de Servicio Administración de Sistemas Redundancia Respaldo de recursos críticos Estandarización Esquemas de Alta Disponibilidad
Características a nivel de Hardware Características a nivel de Software
MARCO METODOLÓGICO
ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN Enfoque cuantitativo “Usa la recolección de datos para probar hipótesis, con base en la medición numérica y el análisis estadístico.” (Hernández, R. y Otros (2007)).
NATURALEZA DE LA INVESTIGACIÓN PROYECTO FACTIBLE INVESTIGACIÓN DE CAMPO MONOGRÁFICA DOCUMENTAL “Manual para la Elaboración de Trabajo Conducentes (2002) a Grado Académico de Especialización, Maestría y Doctorado”. UCLA
MARCO METODOLÓGICO
DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN Estudio Diagnóstico: Determinación de la situación actual del Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME Estudio de Factibilidad: Determinación de la factibilidad técnica, operativa, institucional y económica Propuesta del estudio: Estudio de esquemas de Alta Disponibilidad para el Sistema de Telefonía IP de la sede Administrativa principal del IPASME. Descripción del diseño propuesto según el esquema seleccionado.
Evaluación del Diseño Propuesto
MARCO METODOLÓGICO
Estudio Diagnóstic0 VARIABLE DIMENSIONES INDICADORES Alta Disponibilidad para el Sistema de Telefonía IP Análisis de los requerimientos en Alta Disponibilidad Métodos para Garantizar la Alta Disponibilidad
Fiabilidad Recuperación Detección de errores Análisis de impacto de negocios
Acuerdos de Nivel de Servicio Administración de Sistemas Redundancia Respaldo de recursos críticos Estandarización C1 ITEMS C2 T 1,2 3,4,5 6 7 8, 9, 10 1,2 3,4 5,6 7,8, 9, 10 Esquemas de Alta Disponibilidad
Características a nivel de Hardware Características a nivel de Software 11, 12 13 -15, 17-21 16, 22, 23
MARCO METODOLÓGICO
Estudio Diagnótic0
Técnicas e Instrumentos de recolección de Datos Balestrini, M. (2002)
Segmentos
Usuarios Expertos Usuarios Administrativos Total Población
N= Población total n= Muestra
05 05 540 545 84 89 Técnicas de análisis documental – Observación documental y resumen analítico.
Técnicas vivas: Entrevistas - Instrumento: CUESTIONARIO 01 CERRADO TIPO LIKERT (TDA),(DA),(NEU),(ED),(TED), aplicado a los usuarios expertos.
Encuestas - Instrumento: CUESTIONARIO 02 CERRADO TIPO LIKERT (TDA),(DA),(NEU),(ED),(TED), aplicado a usuarios administrativos Observación directa – Instrumento: Tabla de recopilación de datos, aplicado por el investigador al escenario de estudio
MARCO METODOLÓGICO
Estudio Diagnótic0
Validación de los Instrumentos Balestrini, M. (2002) JUICIO DE EXPERTOS: -Ing. Msc. Maritza Torres Ing. Msc. Rafael Valero Analista de Sistemas Junior Escalona Confiabilidad de los Instrumentos Díaz, H. (2006) Coeficiente 0,8483 Alpha de Cronbach Cuestionario 01: = Cuestionario 02: 0,8605 = TÉCNICA DE ANÁLISIS DE DATOS Confiabilida d fuerte Estadística descriptiva – Tablas expresadas en distribución de frecuencias y porcentajes
MARCO METODOLÓGICO
Estudio Diagnótic0
Análisis de Resultados
DIMENSIONES Análisis de los requerimientos en Alta Disponibilidad Métodos para Garantizar la Alta Disponibilidad
INDICADORES Fiabilidad Recuperación Detección de errores Análisis de impacto de negocios Acuerdos de Nivel de Servicio Administración de Sistemas Redundancia Respaldo de recursos críticos Estandarización Resultados Favorable Desfavorable 29 % 23 % 71 % 77 % CONCLUSIONES No se cumplen los requerimientos de Alta Disponibilidad No se cuenta con métodos para garantizar Alta Disponibilidad
MARCO METODOLÓGICO
Estudio Diagnótic0
Conclusiones del diagnóstico Recomendaciones del diagnóstico “El Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME
No incorpora elementos de Alta Disponibilidad que permitan garantizar la continuidad de los servicios prestados por dicho sistema ”
Incorporar un esquema de Alta Disponibilidad al actual sistema de Telefonía IP de la institución, tomando en cuenta que: • Debe integrarse con el actual sistema de Telefonía IP • • Aplicable a la Central asterisk Orientado a Software • • Emplear prioritariamente software libre Considerar la escalabilidad del sistema actual de Telefonía IP
MARCO METODOLÓGICO
Estudio de Factibilidad Factibilidad Técnica Factibilidad Operativa Factibilidad Institucional Factibilidad Económica
Hardware Software Experiencia Técnica
Impacto a nivel de usuarios Impacto a nivel de usuarios expertos
Avalado por las políticas institucionales
Infraestructura tecnológica (equipos, cableado estructurado) Software Personal especializado
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Esquemas de Alta Disponibilidad
Identificación de los principales Puntos de fallo del lado de la PBX Asterisk: 1.
El servicio telefónico ofrecido por Asterisk 2.
La información de los sistemas de ficheros de Asterisk
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Esquemas de Alta Disponibilidad
Se incorpora la redundancia del principal punto de fallo: 1.
El servicio telefónico ofrecido por Asterisk
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Esquemas de Alta Disponibilidad
Software de Alta Disponibilidad en servicios:
Proyecto LINUX –HA
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Esquemas de Alta Disponibilidad
Se incorpora la redundancia a los dos del principales puntos de fallo: 1.
El servicio telefónico ofrecido por Asterisk 2.
La información de los sistemas de ficheros de Asterisk
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Esquemas de Alta Disponibilidad
Software de Alta Disponibilidad en datos
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Esquemas de Alta Disponibilidad
Integración de Alta Disponibilidad en servicios y Alta Disponibilidad en Datos en una misma arquitectura de hardware
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Descripción de la propuesta Descripci
Arquitectura del Hardware para cada uno de los nodos del
ó
clúster
n del producto Especificaciones t é cnicas m í nimas requeridas
N ú mero de procesadores N ú cleo del procesador 1 Dual Velocidad del procesador Capacidad de memoria RAM instalada Tipo de memoria Cantidad de discos duros Capacidad por disco Velocidad del disco Cantidad de adaptadores de red Tecnolog í a de los adaptadores de red Tipo de conector de red Cantidad de fuentes de poder Tipos de fuentes de poder Potencia de fuentes de poder Voltaje de fuentes de poder 3.2 GHZ 4 GB DDR2 2 160 GB 10000 rpm 2 Gigabit Ethernet RJ-45 2 Redundantes 800 W 100 a 240 V a 60 Hz
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Descripción de la propuesta
Arquitectura del Software para cada nodo Central telefónica IP basada en Asterisk implantada en el IPASME Sistema operativo GNU/Linux Distribución Debian Versión 6.0
IMPORTANTE: • Particionamiento igual en ambos nodos • Separar una partición de tipo ext3 ó ext4
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Descripción de la propuesta
Soporte de Alta Disponibilidad en datos Instalación de drbd 8 y utilidades: Página Oficial http://www.drbd.org
Nodo 1 Nodo 2
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Descripción de la propuesta
Soporte de Alta Disponibilidad en datos Configuración en ambos nodos 1. /etc/drbd.conf
{ common { } protocol C;
Elementos a configurar:
on nombre_del_nodo_1 { device /dev/drbd0; disk /dev/sdb1; address direcciónIP_nodo_1; } on nombre_del_nodo_2 { device /dev/drbd0disk /dev/sdb1; address direcciónIP_nodo_2; puerto_para_replicar ;
• • • Definición del recurso Protocolo de sincronización Para cada nodo: unidad virtual, partición a replicar, dirección IP y puerto para replicar.
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Descripción de la propuesta
Soporte de Alta Disponibilidad en datos Configuración en ambos nodos 2.- crear el espacio de metadatos y la unidad virtual:
#drbdadm create-md nombre_recurso #drbdadm attach nombre_recurso
3.- Iniciar el servicio en ambos nodos
# /etc/init.d/drbd start
4.- Conectar el recurso creado
# drbdadm connect nombre_recurso
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Descripción de la propuesta
Soporte de Alta Disponibilidad en datos Configuración en UNO de los nodos 1.- Montar la partición de réplica
# /media/part_replica mount
2.- Marcar el nodo primario
# drbdsetup /dev/drbd0 primary -o
3.- Comienza la sincronización
# cat/proc/drbd
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Descripción de la propuesta
Soporte de Alta Disponibilidad en datos Definición de los datos a replicar 2.- Copiarlos a la partición de réplica 1.- Identificar todos los ficheros de arterisk 3.- Enlazar la ubicación original con la ubicación en la partición de réplica
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Descripción de la propuesta
Soporte de Alta Disponibilidad en servicios Instalación de los componentes de LINUX-HA http://hg.linux-ha.org
4 3 2 1 Nodo 1 LINUX-HA Nodo 2
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Descripción de la propuesta
Soporte de Alta Disponibilidad en servicios Configuración en ambos nodos del clúster 1.- Configuración del fichero
/etc/ha.d/authkeys
2.- Configuración del fichero
/etc/ha.d/ha.cf
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Descripción de la propuesta
Soporte de Alta Disponibilidad en servicios Configuración en UNO de los nodos del clúster (nodo primario drbd) 1.- Iniciar el servicio Heartbeat en ambos nodos 2.- Configuración del fichero
cib.xml por medio de la utilidad CRM(Cluster Resource Manager) de Pacemaker
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Descripción de la propuesta
Soporte de Alta Disponibilidad en servicios Configuración en UNO de los nodos del clúster (nodo primario drbd) Elementos a configurar: Definición de 02 recursos: Failver-ip (IP Virtual) Failover-asterisk Definición de 01 grupo de recursos: Asterisk-group
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Descripción de la propuesta
Soporte de Alta Disponibilidad en servicios
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Evaluación del diseño propuesto Máquina virtual ast1 LINUX - HA + DRBD Máquina virtual ast2
Equipo anfitrión
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Evaluación del diseño propuesto
Apagado del nodo activo
PROPUESTA DEL ESTUDIO
Evaluación del diseño propuesto
Caída del servicio Asterisk en el nodo activo
CONCLUSIONES
Quedó demostrado que existe la necesidad de incorporar Alta Disponibilidad al actual Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME Incorporar Alta disponibilidad al Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME, es viable en cuanto a la factibilidad técnica, operativa institucional y económica.
Es posible plantear diversos esquemas de Alta Disponibilidad que se integren al actual Sistema de Telefonía IP objeto del estudio.
Se pudo proponer un diseño de Alta Disponibilidad que se integre al actual Sistema de Telefonía IP del estudio en función de la optimización de hardware y el uso de tecnologías libres.
De acuerdo a la evaluación hecha de la propuesta, se pudo comprobar que el diseño propuesto garantiza la disponibilidad del servicio en los casos más comunes de incidencia.
RECOMENDACIONES
Implantar la propuesta de Alta Disponibilidad diseñada.
considerar las múltiples soluciones para la virtualización de servidores, de manera que se puedan aprovechar mejor los recursos de hardware y puedan reducirse los costos de implantación.
Estudiar y definir todos aquellos elementos a nivel de hardware que pudieran estar redundados dentro del sistema de Telefonía IP (tolerancia a fallos).
Se puede pensar en desarrollar un diseño de Alto Rendimiento que pueda incorporarse al diseño de Alta Disponibilidad propuesto.
Considerar la migración del Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME hacia una única plataforma basada en estándares abiertos.