Virtualización con arranque remoto por PXE para una infraestructura de laboratorios del Área Académica Económico Administrativa de la U.V.
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M.I. Alberto Pedro Lorandi Medina [email protected] http://www.uv.mx/alorandi M.I. Guillermo Hermida Saba [email protected] M. I. José Hernández Silva [email protected] M. C. Martha Aurora Fierro Arias [email protected] Instituto de Ingeniería http://www.uv.mx/insting Virtualización con arranque remoto por PXE para una infraestructura de laboratorios del Área Académica Económico Administrativa de la U.V. 2010 Introducción Las prácticas de laboratorio en los programas educativos son de gran valor educacional pero implican, entre otras cosas: Altos costos de adquisición del equipo de laboratorio. Una buena cantidad de trabajo físico para cada una de las prácticas a realizar. Una escasa o reducida flexibilidad. Costos de mantenimiento. Problemas de obsolescencia de equipo. Complicaciones para actualización Los Laboratorios A diferencia de lo que sucede en las carreras técnicas, los laboratorios para el área económica administrativa,no requieren de equipos físicos (salvo computadoras), instrumentos de medición, osciloscopios, medidores de espectro, réplicas a escala de máquinas y procesos, software de instrumentación virtual, CAD/CAM/CAE, etc. En estas áreas, en una buena parte, sólo se requiere de computadoras, servidores, equipo de telecomunicaciones, red y software especializado. En qué Consisten los Laboratorios Dentro del área económico – administrativa, son deseables (¿existen?) laboratorios en: Contabilidad, Nóminas, Administración. Tecnología y Sistemas de Información. Matemáticas. Aplicaciones Administrativas, Planificación de Recursos Empresariales (E.R.P.), Administración de Relaciones con Clientes (C.R.M.), Inteligencia de Negocios (B.I.), Almacén de Datos (D.W.), etc. Redes, Comercio Electrónico, Gestión de Contenidos. Cómo Hacerlos Con virtualización, arranque por PXE y Sistemas pre-configurados, se puede crear infraestructura de laboratorios en donde sea posible: Reducir costos por mantenimiento. Reducir el tiempo de preparación de prácticas. Ayudar al proceso de enseñanza aprendizaje con prácticas en escenarios reales. Crear laboratorios que no existen. Tener flexibilidad para el desarrollo de prácticas. Dónde Surge la Idea Derivado del trabajo “Virtualización con arranque remoto por PXE para mejorar la infraestructura en laboratorios de redes y de telecomunicaciones ”, surgió la idea de desarrollar un esquema similar para ofrecer a las carreras del área EconómicoAdministrativa de la U.V., una forma simple de tener un laboratorio con software de aplicación empresarial basado en Software Libre, que pudiera servir como una alternativa más acorde con los nuevos paradigmas de educación. Qué se requiere Algunas computadoras. Al menos un servidor configurado con Entorno de ejecución de prearranque o PXE. Software de Virtualización. Distribuciones Linux en forma de Live CD. Escenarios de prácticas. Manuales. Qué es Virtualización Una manera de emular una computadora dentro de otra computadora mediante software. Una tecnología con muchas posibilidades de crecimiento a medida que las computadoras sigan avanzando en capacidad y procesamiento. El objetivo de la virtualización es simular una o varias computadoras, a partir de una computadora real, funcionando todas ellas como si fueran equipos reales. Con virtualización podemos, por ejemplo, utilizar servidores virtuales para cada servicio que deseemos en nuestra red, independientemente del hardware disponible. Estos servidores pueden migrarse a nuevos servidores físicos cuando sea necesario, con un costo mínimo. Podemos desarrollar servidores especializados y probarlos o ponerlos en operación en otro sitio con relativa facilidad. Qué es PXE PXE o Preboot eXecution Environment, es un entorno de ejecución antes del arranque de una computadora a través de su tarjeta de red. Hay tarjetas de red que contienen un chip con este sistema de arranque y le permiten a la tarjeta iniciarse (por decirlo de alguna forma) sin tener un SO y consultar si existe un servidor que le ayude a arrancar el equipo para sus funciones. La computadora, de esta forma, arranca por red como si lo hiciera desde su disco duro. Qué es una Distribución Live CD Es un sistema operativo almacenado en un medio extraíble, CD o un DVD (de ahí su nombre), que puede ejecutarse desde éste, sin necesidad de instalarlo en el disco duro de una computadora. Un Live CD usa memoria RAM como disco duro y el propio medio como sistema de archivos. Algunos Live CD incluyen una herramienta que permite instalarlos en el disco duro y, por lo general, no efectúan cambios en la computadora utilizada, aunque pueden hacerlo si así se desea. Un Live CD puede construirse como una réplica exacta de una computadora, mediante un proceso sencillo (sólo en Linux), y ser entonces usado para arrancar otras computadora por PXE haciéndolas copia fiel de la original. De esta manera, es posible replicar computadoras con aplicaciones completas como servidores de correo, de DNS, de Bases de Datos, ERPs, CRMs, Servidores WEB, etc., lo que nos permite crear escenarios reales de forma sencilla. Procedimiento Con PCs que tengan instalado software de virtualización, un servidor de PXE con una colección de equipos en forma de Live CD para arrancar las PCs virtuales y una serie de escenarios de prácticas, se podría tener laboratorios versátiles. Con desarrollar escenarios predefinidos, manuales y una colección de equipos pre configurados, se podrían armar una amplia gama de topologías para hacer prácticas. Esquema Propuesto LiveCDs LiveCDs Imágenes de LiveCDs LiveCDs Un poco más de Detalle Se desarrollan equipos pre-configurados (ERPs, CRMs, CMSs), y se convierten en Live-CDs. Esos Live CDs se montan en el servidor de PXE. Las PCs virtuales arrancan de red, cargando los Live CDs de acuerdo a escenarios definidos. Se llevan a cabo las prácticas necesarias. Se pausan las máquinas virtuales si se requiere hacer prácticas por varios días o en el semestre, retomándolas en ese punto cuando se necesite. Resultados y Comentarios Hasta este momento, con la experiencia del trabajo de laboratorios virtuales para el área técnica, los resultados muestran que puede ser un interesante laboratorio para aplicaciones administrativas multiusuario con acceso vía WEB. Se han hecho pruebas con servidores OpenERP, SugarCRM, ApacheOfbiz y GestionLinEx de la Junta de Extremadura. El rendimiento parece ser aceptable, salvo el hecho del consumo de ancho de banda. Soluciones como ésta podrían ayudar a solventar la carencia de laboratorios y, sobre todo, permitir a nuestros estudiantes hacer uso de aplicaciones empresariales. Será necesario adecuar y personalizar las aplicaciones a utilizar en este laboratorio. Se debe trabajar con las academias y cuerpos académicos para determinar qué tipo de aplicaciones empresariales deberían ser las primeras en ponerse en operación. M.I. Alberto Pedro Lorandi Medina [email protected] http://www.uv.mx/alorandi M.I. Guillermo Hermida Saba [email protected] M. I. José Hernández Silva [email protected] M. C. Martha Aurora Fierro Arias [email protected] Instituto de Ingeniería http://www.uv.mx/insting ¡Gracias! 2010