DISEÑO DEL CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS PARA EL SEMILLERO DE INVESTIGACIÓN SISUSMED

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1 DISEÑO DEL CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS PARA EL SEMILLERO DE INVESTIGACIÓN SISUSMED SEMILLERO DE INVESTIGACIÓN EN INGENIERÍA DEL SOFTWARE - SISUSBMED- YULIAN ALBEIRO MURILLO CABRERA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SECCIONAL MEDELLÍN FACULTAD DE INGENIERÍAS PREGRADO EN INGENIERIA DE SISTEMAS MEDELLIN 2014

2 DISEÑO DEL CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS PARA EL SEMILLERO DE INVESTIGACIÓN SISUSMED SEMILLERO DE INVESTIGACIÓN EN INGENIERÍA DEL SOFTWARE - SISUSBMED- YULIAN ALBEIRO MURILLO CABRERA ANTEPROYECTO PRESENTADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERA EN SISTEMAS ASESOR CARLOS ARTURO CASTRO CASTRO UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SECCIONAL MEDELLÍN FACULTAD DE INGENIERÍAS PREGRADO EN INGENIERIA DE SISTEMAS MEDELLIN 2014

3 Nota de aceptación Firma del jurado Firma del jurado Medellín, 2 de Mayo de 2014

4 DEDICATORIA Este proyecto está dedicado a Mis familiares quienes me apoyaron en el crecimiento para llegar a ser lo que hoy soy. La universidad por el inmenso compromiso y dedicación en formar estudiantes con un gran sentido social. Los docentes por su empeño y ayudas brindadas

5 AGRADECIMIENTOS Los agradecimientos de este trabajo están dirigidos a todas las personas de la Universidad de San Buenaventura. Principalmente se agradece a mi asesor Carlos Castro por todas las enseñanzas que me ha brindado en este trabajo y apoyarme en dar lo mejor de esta manera dejar una huella en la universidad que se orienta a la implementación de lo planteado en este documento A los integrantes del semillero Carlos Alberto Osorio y Yamid Vélez colaboración en este proceso. por su

6 CONTENIDO DEDICATORIA...4 AGRADECIMIENTOS INTRODUCCIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA JUSTIFICACIÓN OBJETIVO GENERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS MARCO REFERENCIAL LOS CPD EN LA ACTULIDAD PROBLEMAS EN LOS CPD REPONSABILIDAD SOCIAL METODOLOGÍA CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES REQUERIMIENTOS MÍNIMOS PARA UN CPD IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA BASE ESTADO ACTUAL ANÁLISIS DE LOS EQUIPOS PROPORCIONADOS ESTUDIO DE SISTEMAS OPERATIVOS INSTALACIÓN DEL RACK Y CABLEADO Rack: Cableado Servidores DISEÑO DE TOPOLOGÍA DE RED DESCARGA E INSTALACIÓN DE SISTEMA OPERATIVOS DISEÑAR Y APLICAR UN MODELO DE PRUEBAS INSTALACIONES DE SEGURIDAD... 24

7 12.2. RESTRICCIONES FÍSICAS DOCUMENTACIÓN CONCLUSIONES REFERENCIAS LISTA DE ANEXOS GLOSARIO... 28

8 1. INTRODUCCIÓN Desde épocas inmemorables el hombre necesita elaborar, mantener y transmitir información, a medida que transcurre el tiempo se han creado diferentes métodos y medios de almacenamiento de información cada vez más eficientes, que permiten conservar la información en un solo lugar, con el propósito de procesarla posteriormente de una manera más eficiente, rápida y segura. En estos días donde el interés de las empresas está condicionado a los servicios que soportan los procesos con la ayuda de una herramienta bien consolidad que cubra sus necesidades tanto en software como en consumo de hardware. Las organizaciones se ven en la necesidad de contar con un centro de datos para poder almacenar y procesar la información, ya que muchas de las actividades de las organizaciones están orientadas hacia el área de sistemas, volviéndose ésta, pieza fundamental para la estructura y funcionamiento de las mismas. Teniendo en cuenta estas necesidades, la Universidad de San Buenaventura en la facultad de ingeniería desea implementar un centro de datos, donde los estudiantes del semillero en ingeniería del software puedan aprender y aplicar sus conocimientos adquiridos en la academia. 8

9 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En el semillero de investigación en ingeniería del software de la Universidad de San Buenaventura seccional Medellín no se cuenta con una infraestructura tecnológica apropiada, que permita la interacción de diferentes tecnologías que ayuden a solucionar problemas a un bajo costo, a micro y pequeñas empresas que brinde un mayor control de los datos e información que hacen parte las actividades diarias de éstas empresas. En la facultad de ingeniería, específicamente en el semillero de investigación en ingeniería del software, nace la necesidad de diseñar un centro de datos para ofrecer servicios de consultoría tecnológica a las micro y pequeñas empresas, que permita a los estudiantes estar a la van guardia de las últimas tecnologías y de esta manera transmitir conocimiento de una forma ágil y valiosa como parte de la responsabilidad social universitaria. 9

10 3. JUSTIFICACIÓN Hoy día en el auge de las TICS, vemos cómo crece a pasos agigantados la implementación de herramientas software de carácter libre que permiten ser adaptados a las necesidades de los usuarios para su propio beneficio y potencializan la productividad y por ende la competitividad de las empresas sin tener que realizar inversiones elevadas que repercute el hecho de invertir en software que ofrezcan x o y servicio y son ofertados por grandes compañías, permitiendo así el surgimiento del denominado software libre que prestan servicios de muy buena calidad y cumpliendo con las expectativas de muchas empresas, haciéndoles ahorrar dinero que pueden invertir en otros campos operacionales. En nuestro caso para el futuro consultorio tecnológico o centro de datos de ahora en adelante CPD que se trabaja en la Universidad San Buenaventura en el área de ingeniería de sistemas, se requiere de todo tipo de tecnologías de información y comunicaciones que permiten de una manera eficaz, agilizar y facilitar todos los procesos organizacionales, implementando aplicaciones informáticas en pro de transformar, almacenar, gestionar, proteger, difundir y localizar los datos necesarios para la operación del futuro CPD. 10

11 4. OBJETIVO GENERAL Diseñar la infraestructura tecnología para la Universidad de San Buenaventura Medellín, para el fututo CPD del semillero de investigación de Ingeniería de Sistemas, el cual le permitirá a la universidad enfocarse en la prestación de servicios de ingeniería de requerimientos y software testing 5. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Definir los requerimientos mínimos para la estructuración de un centro de datos (hardware, Software, Medio Ambiente, talento humano) Implementar un sistema base para el CPD Instalar los sistemas operativos bases para CPD diseñar y aplicar un modelo de pruebas tanto para hardware y software Documentar las actividades realizadas en bitácoras, como muestra del desarrollo de las actividades realizadas.. 11

12 6. MARCO REFERENCIAL Los CPD están diseñados para mantener la información centralizada los cuales son distribuidos al personal o procesos automatizados para ser consultados o modificados. Tradicional mente los CPD eran grandes salas repletas de racks con servidores y grandes equipos de almacenamiento y comunicación. 6.1 LOS CPD EN LA ACTULIDAD Cada día las organizaciones generan una gran cantidad de información la cual se ha convertido en elemento importante para su negocio y para la continuidad del mismo, requieren de una solución robusta que tenga un sistema de alimentación de energía ininterrumpida, refrigeración, control de acceso, monitorización entre otros que le garanticen la disponibilidad y continuidad. En la actualidad, el mundo de las tecnologías de la información está centrando su tendencia en el uso de la energía de forma más racional y controlada, generándose una tendencia al mejoramiento y rendimiento de los servidores y por el uso de medidas ambientales en centros de datos que reduzcan los consumos de energía [1]. 6.2 PROBLEMAS EN LOS CPD Según Celia Villarrubia [2] los principales problemas presentados en los CPD son generados por fallas electricista, refrigeración, y el desequilibrio de la capacidad de las distintas ubicaciones. 6.3 REPONSABILIDAD SOCIAL 12

13 Como referencia hablo de la seguridad social universitaria que tiene como cometido fundamental el desarrollo de la sociedad en aspectos esenciales y complejos. Por medio de la universidad, los graduados pueden dotarse del conocimiento, las competencias y los objetivos para abordar una amplia gama de tareas sociales, económicas y científicas [3]. La responsabilidad social con carácter tecnológico según Charo Méndez [4] la responsabilidad social empresarial RSE debe apuntar a la reducción de la brecha e inclusión digital, apoyar el desarrollo de los usuarios de los servicios tecnológicos y contribuir con en el mantenimiento y actualización de los centros informáticos destinados a brindar acceso a las comunidades 7. METODOLOGÍA Fase 1: Definir los requerimientos mínimos para la estructuración del CPD Definición de variables Para el CPD Revisión de los requerimientos Fase 2: Implementar Sistema base análisis de los equipos proporcionado Estudio de sistemas Operativos Adecuación Espacio Físico Diseño de la Topología Instalación de Sistemas de Comunicación Instalación del sistema Eléctrico Fase 3: Instalar Sistemas Operativos Descarga de Sistemas Operativos Instalación de Sistemas Operativos Sistemas operativos de los servidores Actualización de Seguridad de Sistemas Operativos 13

14 Configuración de Sistemas Operativos Fase 4: diseñar y aplicar un modelo de pruebas tanto para hardware y software Diseño de Pruebas Consideraciones de Seguridad Fase 5: Documentar las actividades realizadas Presentación de Informes y Bitácoras 8. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Código Objetivo Nombre Actividad Resultado Esperado AC001 Conocer el espacio Reconocimiento Conocimientos del físico don se espacio físico espacio brindado implementará el donde se futuro consultorio implementara el tecnológico CPD AC002 Análisis de los servidores proporcionados por la universidad Verificar las condiciones tanto de hardware como software Conocimiento de los equipos AC003 Documentación Inventario de los Conocer las 14

15 AC004 Técnica de los servidores Diseñar la topología de red base para el CPD Servidores fortalezas y falencias de los suministros técnicos facilitados por la universidad Diseñar Topología Se elaboró una de Red topología base para el futuro CDP DS001 Adecuar Espacio Físico AC005 Descarga de Sistemas operativos DS002 Instalación de Sistemas operativos Adecuación espacio físico Descarga y grabar el software libre Instalación de sistemas operativos en servidores Organizar el espacio físico donde quedaran los elementos de TI proporcionados por la universidad Adquisición y grabación de sistemas operativos base para las diferentes arquitecturas de los equipos Implementación de los sistemas operativos en los servidores sparc y proliant DS003 Actualizar paquetes Actualizar Sistemas Se actualizan los de los sistemas operativos sistemas operativos operativos para mejorar su estabilidad y 15

16 seguridad AC006 Constancia en pdf Documentar el paso Guía de instalación de la instalación del a paso del proceso de los sistemas O.S de instalación de los operativos en las sistemas operativos diferentes arquitecturas AC007 Comunicar los servidores Crear rango de direcciones IP Se crean los rangos de direcciones ip para poder comunicar los equipos entre si AC008 Creación de Creación de Se crean usuario de usuarios con Usuarios acceso al servidor diferentes roles DS004 Crear Acceso a los Acceso a los Se creó acceso vía servidor servidor ssh para los servidores sparc ya que estos no cuentan interfaz grafica DS005 Instalación servidor Instalación de Se instala en todos web apache y motor Servidores web los equipos el de bases de datos servidor web apache y motor de bases de datos mysql AC009 Diseñar pruebas funcionales Desarrollo de Pruebas funcionales Se diseñan las pruebas funcionales para verificar la 16

17 AC010 Entrega final del (Ver anexo 1) CDP Presentación de informes al asesor para su respectiva verificación y asesorías para terminación de proyecto velocidad de escritura y lectura de los servidores Cumplimiento de los requerimientos para el centro de datos 9. REQUERIMIENTOS MÍNIMOS PARA UN CPD Enmarcando lo anterior los CPD no son sólo los equipos de TI también son toda la infraestructura que garantizará el correcto funcionamiento de los equipos de TIC para que dicha información no se pierda. A continuación se detalla una breve descripción de la infraestructura Energía: Suministro eléctrico, sistemas de alimentación ininterrumpida, iluminaria, toma de tierra. Climatización: El sistema de climatización que mantiene la temperatura y humedad del CPD en niveles constantes que garantizan la integridad de equipos y datos. Sistema de protección contra incendios (PCI): Incluye los sistemas de detección y los de extinción. Racks: Son los habitáculos donde se instalan los sistemas de información (servidores y comunicaciones). 17

18 Cableado: Se trata del sistema de cableado estructurado del CPD. Cobre y fibra óptica son los medios típicos y terminan en varios tipos de conectores estandarizados. Seguridad: Controles de seguridad como lectores de tarjeta o cámaras de video vigilancia. 10. IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA BASE ESTADO ACTUAL Actualmente se dispone de con un espacio físico proporcionado por la universidad el cual se encuentra situado en la sala de seguridad informática donde solo pueden acceder personal autorizado, este cuenta con un sistema de cableado distribuido de una manera adecuada al igual que un sistema de refrigeración como el aire acondicionado ANÁLISIS DE LOS EQUIPOS PROPORCIONADOS Para esta actividad se cuenta con la participación de dos estudiantes del semillero Carlos Alberto Osorio y Yamid Velez Se reciben 4 servidores tipo rack 3 servidores Sun Sparc y un servidor hp Proliant los cuales fueron donados por la universidad y se sitúan en el espacio físico proporcionado Desarrollo De Actividades A. Analizar estado físico de los servidores: se analiza cada uno de los servidores identificando las condiciones de hardware de cada uno de ellos se encontró 18

19 que 2 de los servidores Sun Sparc presentan problemas de refrigeración, 1 presenta problemas de en el ajuste del procesador B. Análisis de sistema Lógico: se verifica el funcionamiento de cada uno de los sistemas operativos de los servidores y se encuentra que el Hp tiene un sistema operativo Windows server 2003, y los Sun Sparc no tiene sistema operativo. (Ver anexo 2) C. Inventario: Se crea un archivo detallado en Excel especificando el estado de los recursos. (Ver anexo 2) D. Solicitud de requerimientos: Se realiza la solicitud de los elementos de comunicación necesarios cable r-j45 categoría 5,adaptador r-j45 a DB-9 adaptador r-j45 a DB-25 y un switch los cuales so fueron autorizados por lo cual se trabajó con los elementos disponibles en la sala de Seguridad y el departamento de electrónica ESTUDIO DE SISTEMAS OPERATIVOS Para realizar esta actividad se realiza un estudio de los sistemas operativos soportados por cada una de las arquitecturas de los servidores A. Estudio sistemas operativos: De acuerdo a la arquitectura de los servidores proporcionados se encuentra que los servidores sun Sparc obtienen un mayor rendimiento con sistemas operativos que manejen esa arquitectura como lo es su sistema operativo nativo open Solaris 10 y debían Sparc [5] por su gran cantidad de repositorios y su facilidad de virtualización que aprovecha todo los recursos de hardware, Hp proliant por su parte tiene buen rendimiento en sistemas operativos Windows server como Linux entre ellos los más utilizado para servidores como lo son proxmox [6], Centos, debían, B. Elección de sistemas operativos: de acuerdo a lo anterior se eligen los sistemas operativos debían sparc y Centos server 19

20 10.4. INSTALACIÓN DEL RACK Y CABLEADO Rack: El Rack por lo general es una estructura metálica que almacena todo los equipos de TIC el cual está conformado por paneles laterales Puerta Unidad de distribución de energía Paneles ciegos Cableado Actualmente la sala cuenta con su propio sistema de cableado organizada y fácil de entender de una manera 20

21 Servidores Actualmente se cuenta con 4 servidores tipo rack y un servidor tipo torre los servidores tipo rack están diseñados para ahorrar espacios Servidor tipo Torre son equipos más tradicionales se pueden refrigerar fácilmente so único problema es la gran cantidad de espacio que ocupa (Ver Anexo 3) DISEÑO DE TOPOLOGÍA DE RED Se propone un diseño de red básico donde se utiliza uno de los servidores como servidor DNS y Firewall para manejar todo lo relacionado con la seguridad perimetral 21

22 (Ver anexo 4) 11. DESCARGA E INSTALACIÓN DE SISTEMA OPERATIVOS Se descarga los sistemas operativos debían sparc y Centos server Se instalan los sistemas operativos debían sparc y Centos ver con el fin de brindar una infraestructura base 22

23 (Ver anexo 6) (Ver anexo 7) 12. DISEÑAR Y APLICAR UN MODELO DE PRUEBAS Desarrollo de Actividades: A. Se diseña un modelo de pruebas con diferentes criterios para ser evaluados (ver (anexo 9) 23

24 B. Se implementa pruebas de cálculo de CPU, acceso a datos, lectura de disco (ver anexo 8) INSTALACIONES DE SEGURIDAD En este apartado se exponen una serie recomiendan algunas opciones de control de acceso para las personas que operaran el CPD RESTRICCIONES FÍSICAS Debido que el CPD contendrá los datos más críticos Servidores, aplicaciones y cantidad de información es importante asegurar físicamente para protegerlo de robos y accidentes de personas no capacitadas para trabajar en el CDP. La manera más eficiente de proteger los elementos del CPD es controlando quienes pueden acceder al mediante controles de acceso, cerradura del rack, bloqueo de puertas y un sistema de monitoreo que permita registrar quienes entran y salen [7] 13. DOCUMENTACIÓN Desarrollo de actividades A. Se crea bitácora del proceso de implantación básica (ver anexo 4) B. Se crea bitácora del proceso de instalación de sistemas operativos bases (ver anexo 5-7) C. Se crea pruebas básicas de rendimiento (ver anexo 8) 24

25 D. Se diseña un modelo de pruebas con diferentes criterios (ver anexo 9) 14. CONCLUSIONES Se diseñó una estructura base que pueda servir como cimiento al futuro consultorio tecnológico Con el inventario inicial de equipos donado por el departamento de informática al semillero se puede crear un CPD para que el semillero pueda prestar servicios de consultoría a las pequeñas empresas como parte de la responsabilidad social Universitaria Si tiene una infraestructura básica para la creación de un CDP se logra una mayor participación y motivación del semillero en estos temas. Los estudiantes participantes del proyecto adquirieron los conocimientos para diseñar y administrar el CDP debido a los Desacuerdo a las características de los servidores donados por la universidad estos cuentan con buenos recursos de hardware para brindar servicios de consultorías e igual o superior servicios ofertados por Amazon y Windows azure 25

26 REFERENCIAS [1] J. G. Fernandez, «eprints.rclis.org,» Mayo [En línea]. Available: %20Seccion%20Seguridad%20Publica.pdf. [2] C. Villarrubia, «datacenterdynamics.es,» 26 Septiembre [En línea]. Available: [3] C. d. l. C. Ayuso, «El movimiento de la responsabilidad social,» REVISTA EDUCACION Y SOCIEDAD, nº 2, p. 206, [4] C. Méndez, «tecnologiahechapalabra.com,» 27 Julio [En línea]. Available: [5] «debian.org,» [En línea]. Available: https://www.debian.org/ports/sparc/index.es.html. [6] E. Hidalgo, «linuxzone.es,» [En línea]. Available: [7] J. G. Fernandez, «eprints.rclis.org,» Mayo [En línea]. Available: %20Seccion%20Seguridad%20Publica.pdf 26

27 LISTA DE ANEXOS Anexo 1: Cronograma detallado Anexo 2:Inventario de equipos Anexo 3:Diseño de Red Anexo 4: Proceso de Implementación base Anexo 5: Instalación de Sistema operativo Debían Sparc Modo grafico Anexo 6:Instalacion y configuración debían Sparc por puerto Serial Anexo 7: Instalación y configuración de Centos Anexo 8: Aplicación de Pruebas de Hardware Anexo 9: Elaboración de Diseño de pruebas Para el semillero 27

28 GLOSARIO CENTRO DE DATOS Un centro de datos o centro de procesamiento de datos CPD es la instalación física donde los datos son almacenados y tratados por personal o procesos autorizados SISTEMA OPERATIVO: El sistema operativo es los encargados de gestionar los recursos de una forma eficaz el cual permite artizar el software de una manera más cómoda permitiendo gestionar los recursos del hardware TOPOLOGÍA DE RED Una topología de red es la representación entre todos los enlaces y dispositivos que lo enlazan entre si DEBIAN SPARC Debían sparc es un sistema operativo Linux para la arquitectura SPARC el cual ofrece gran cantidad repositorios de paquetes es ideal para virtualización aprovechando los recursos del hardware de esta arquitectura 28

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