INTEGRO: PLATAFORMA DE SERVICIOS TELEMÁTICOS PARA LA GESTIÓN DE UNA NUBE COMPUTACIONAL EN CENTROS DE DATOS

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1 INTEGRO: PLATAFORMA DE SERVICIOS TELEMÁTICOS PARA LA GESTIÓN DE UNA NUBE COMPUTACIONAL EN CENTROS DE DATOS INTEGRO: PLATAFORM OF TELEMATIC SERVICES TO MANAGE A CLOUD COMPUTING IN DATACENTERS Ing. Alfredo Sánchez Rodríguez 1, Ing. Armando Perryman Morales 2, Lic. Yasmani Guzmán Gonzales 3, Ing. Leonardo Cuyar Morales 4 1 Softel, Cuba, Alfredo@softel.cu, Universidad de Ciencias Informáticas, Carretera San Antonio, Km 1 1/2 Torrens, Boyeros, Habana, Cuba. 2 Softel, Cuba, perryman@softel.cu 3 Softel, Cuba, yguzman@softel.cu 4 Softel, Cuba, leonardo@softel.cu RESUMEN: La plataforma de servicios telemáticos, INTEGRO constituye una tecnología que permite abarcar horizontalmente negocios de cara a la nube computacional. Está concebido como un Sistema Operativo que proporciona un panel de control para administrar y proveer como servicio la infraestructura de Tecnologías de Información (TI) que garantice el despliegue de aplicaciones y servicios en la nube con alta escalabilidad y elasticidad, alta disponibilidad y confiabilidad, alta capacidad de gestión e interoperabilidad, alta accesibilidad y portabilidad, alto rendimiento y optimización. Provee también una Infraestructura de llaves Públicas, para el manejo de certificados digitales de usuarios. Puede ser utilizado en Instituciones, como una Nube Privada o escalar a un Centros de Datos proveyendo los servicios telemáticos en la Nube Pública. [1] Palabras clave: Tecnologías de Información, Nube Computacional, Nube Pública, Nube Privada, Infraestructura de llaves Públicas. ABSTRACT: The platform of telematics services, INTEGRO, is a technology that enables businesses face cover horizontally to the "cloud computing". It is conceived as an operating system that provides a control panel to manage and provide as a service infrastructure of Information Technology (IT) to ensure the deployment of applications and cloud services with high scalability and elasticity, high availability and reliability, manageability and interoperability, high availability and portability, performance and optimization. Also it provides a public key infrastructure (PKI) for the management of digital certificates for users It can be used in institutions as a Private Cloud (Cloud in a Box) or scale a data center providing telematics services in the Public Cloud KeyWords: Information Technology, Cloud Computing, Public Cloud, Private Cloud, Public key infrastructure.

2 1 INTRODUCCIÓN INTEGRO es una plataforma basada en software libre que utiliza la distribución Debian de linux como sistema base y que brinda en un único panel de control y de manera integrada los módulos capaces de administrar una infraestructura de TI que puede escalar desde una institución o empresa hasta los niveles de recursos de procesamiento y almacenamiento de un Centro de Datos, manteniendo una adecuada calidad de servicio, descentralizada y teniendo como objetivo satisfacer las diferentes necesidades de los clientes en materia de gestión de infraestructura. 2 CONTENIDO La plataforma tiene una estructura de capas (ver figura 1) en la cual, cada capa brinda servicios estandarizados acordes a su función dentro del Sistema. Estos servicios están caracterizados por: La seguridad: Se expresa en que para que un usuario pueda acceder a sus servicios debe estar debidamente autenticado y autorizado. La escalabilidad: La estructura del sistema, en el tiempo, permite que este amplíe los servicios que oferta así como ofrezca nuevos servicios, garantizando la compatibilidad con los ya existentes. La flexibilidad: Se expresa en que ofrecen varias formas de interacción, las cuales incluyen estándares reconocidos o propios debidamente documentados y de fácil acceso. La sostenibilidad: Se manifiesta en que garantiza el mantenimiento de las aplicaciones a nivel de código fuente, así como los servicios preventivos y correctivos. Figura 1. Estructura por Capas de INTEGRO

3 2.1 Funciones de las capas de integro Capa de Sistema: Es la base de la infraestructura, contiene los recursos de hardware para procesamiento, almacenamiento y conectividad administrados para soportar las aplicaciones desplegadas. Utiliza la virtualización como estrategia de asignación lógica de recursos acorde a la demanda del software desplegado. Utiliza clúster de servidores de aplicaciones para garantizar el alto desempeño de las aplicaciones web hospedadas en la infraestructura al proveer balanceo de carga entre múltiples servidores. Capa de Servicios: Ofrece a otras aplicaciones los servicios básicos de infraestructura, relacionados con Gestión de usuarios, Hospedaje de Aplicaciones, Monitoreo, Virtualización, entre otros. Contiene los servicios telemáticos que los clientes demandan y que son expuestos de manera rápida y sencilla proporcionando, a las aplicaciones desplegadas en la Plataforma, la capacidad de utilizarlos al exponer sus operaciones como Servicios Web. Capa de Orquestación e Integración: En el sistema se cuenta con un componente para la orquestación de los servicios de la Infraestructura. Este componente permite definir procesos ejecutables que modelen necesidades específicas del cliente y que sean presentados como un único servicio agregado. Para ello está disponible a determinados usuarios con privilegios, un grupo de operaciones (servicios), las cuales podrán ser organizadas visualmente logrando un intercambio secuencial de mensajes entre los distintos servicios brindados. Capa de Presentación o Interfaz de Usuario: En la misma están contenidas: Aplicaciones para que los administradores y clientes de la infraestructura interactúen con cada uno de sus componentes. Herramientas para la creación y uso de recursos virtuales. Herramienta para el monitoreo y gestión de los recursos de la infraestructura. Herramienta para la gestión de Procesos de Negocio (BPM) para la orquestación de los servicios publicados en la plataforma. Herramienta para la gestión de usuarios en la infraestructura. Herramienta para el despliegue de aplicaciones y servicios. Infraestructura para el manejo de de certificados digitales de usuarios. Las aplicaciones registradas tienen acceso a los servicios habilitados para ellas según demande el negocio para el cual han sido desarrolladas. 2.2 Módulos de integro Cada uno de los módulos desarrollados en INTEGRO utiliza como núcleo la variante de Software Libre que mejor responde a los requerimientos que se pretenden satisfacer y ofrece como valor agregado la integración sistémica con otros módulos y con un único mecanismo de gestión de usuarios que se basa en una Infraestructura de Llave Pública (PKI) con autenticación de firma única (Single Sign-on) y seguimiento de trazas garantizando el no repudio de las acciones de usuario en la Plataforma. [2] Módulo virtualización El esquema de virtualización propuesto por INTEGRO permite adecuar los recursos de la infraestructura gestionada al objetivo principal del negocio, todo ello gracias a las siguientes funciones: Registrar múltiples servidores que utilicen como software de virtualización la mayoría de los hipervisores avalados por el mercado y presentarlos al usuario de manera uniforme. Crear y gestionar máquinas virtuales (MV) con los recursos de hardware necesarios (ver figura 2). Instalar paquetes de software en tiempo de creación de la MV. agrupados por categorías en función del tipo de servicio telemático que expone. Crear plantillas de MV a partir de una MV previamente configurada que sirva como patrón para crear otras MV que posean la misma configuración. Hacer instantáneas (Snapshot por sus siglas en inglés) de Máquinas Virtuales para crear un punto de restauración al cual se pueda retornar en el momento que el usuario lo requiera. Ventajas: Gestión y aprovechamiento de todos los recursos de hardware. Rápida incorporación de nuevos recursos para los servidores virtuales. Administración global centralizada y simplificada. Mejora en los procesos de clonación y copia de sistemas.

4 Sánchez, A.; Perryman, A. INTEGRO: Plataforma de servicios telemáticos para la gestión de una nube computacional en Centros Reduce los tiempos de parada. Migración de máquinas virtuales entre hypervisores. Salva de servidores virtuales mediante plantillas de máquinas virtuales. Reducción del hardware y los costes asociados. [3] Rápida creación de entornos de producción para el despliegue de servicios Figura 2. Gráfico que muestra las máquinas virtuales en INTEGRO Módulo registro de aplicaciones Ofrece a los usuarios de INTEGRO: Alojamiento Web (en inglés Web Hosting) permitiendo desplegar en la infraestructura aplicaciones web basadas en tecnología JAVA, PHP, PYTHON y PERL, con apoyo del módulo de virtualización el cual le ofrece la posibilidad de disponer de entornos creados por el usuario que cumplen con las necesidades de la aplicación a desplegar. Hospedaje de la mayoría de los Sistemas de Gestión de Contenidos (CMS), Gestión de proyectos, administración, y otras aplicaciones web basadas en software libre avaladas por el mercado y agrupadas en diferentes categorías. Despliegue de aplicaciones de uso común en el mercado, ya empaquetadas (pre enlatadas) en INTEGRO (ver figura 3). Figura 3. Aplicaciones pre enlatadas Chequeo del estado de las aplicaciones desplegadas y acceso rápido a estas. Facilidad para el repliegue de las aplicaciones desplegadas. Estadísticas analíticas de accesos a las aplicaciones hospedadas (ver figura 4) VI Taller Internacional de Tecnologías de Software Libre y Código Abierto

5 Figura 4. Gráfico de tendencia de uso en el día, semanal y anual de los módulos de INTEGRO. Ventajas Despliegue rápido y sencillo de aplicaciones, desarrolladas en lenguajes como php y java. Despliegue de aplicaciones ya empaquetadas en INTEGRO, como son los sistemas de gestión de contenido (CMS) más usados y clientes Seguridad para las aplicaciones desplegadas en la plataforma. Copias de resguardo (Backup) diario de sus datos. Disponibilidad inmediata del servicio. Disponibilidad de entornos de despliegue atendiendo a las necesidades de la aplicación Módulo monitoreo Su objetivo es lograr la calidad de servicio (QoS) al censar valores de: uso de memoria, espacio de disco libre, cantidad de conexiones establecidas, disponibilidad, etc. parámetros propios de los servidores que conforman la infraestructura (ver figura 5). Figura 5. Estado del monitoreo de diferentes servicios en diferentes hosts Historial de los servicios El módulo mantiene un registro cronológico de las variables censadas y acotadas en valores de referencia que tipifican los estados: Crítico, Alerta, Correcto, entre otros (ver figura 4); INTEGRO de esta forma facilita el conocimiento a los administradores de red, del estado actual y las tendencias de un determinado parámetro, lo cual Ayuda a prevenir, posibles fallas de manera anticipada. Permite a los usuarios: Gestionar servicios de monitoreo. Visualizar estadísticas referentes al estado de los servicios de la infraestructura que se encuentran bajo las funciones de monitoreo. Visualizar gráficos de tendencia por servicio en un período de tiempo seleccionado. Comparar gráficos de tendencias para un mismo servicio para analizar comportamientos de dependencias en un período de tiempo.

6 Figura 6. Gráficos que muestran el estado general e historial de estados de servicios. Ventajas: Flexible y fácilmente manejable y configurable. Permite añadir chequeos a servicios de una manera sencilla e intuitiva. Chequeo de parámetros que garanticen la Disponibilidad y Confiabilidad de los servicios y aplicaciones desplegados en la Infraestructura. Historial de cada servicio en diferentes períodos Módulo de gestión de usuarios Basa su funcionamiento en el modelo AAA (Autenticación, Autorización y Auditoria), implementado a través de un directorio activo (samba4) y que garantiza a través del mecanismo de autenticación de firma única (Single Sing On), el acceso a las operaciones en función de los derechos asignados al usuario. Esto implica que la información de usuarios y servicios, se encuentra en una base de datos única, permitiendo, la organización de la plataforma, en un dominio único, facilitando así, una gestión de roles donde existe una relación directa entre los módulos de virtualización y registro de aplicaciones. De manera que las máquinas virtuales creadas mediante INTEGRO, solo pueden ser vistas y gestionadas por sus creadores, quienes solo pueden desplegar sus aplicaciones en dichos recursos virtuales. Figura 7 Vista inicial del Módulo de gestión de usuarios (user management) Asignar derechos de usuario El usuario con permisos de administración en este módulo, puede asignar o quitar los derechos de acceso a los diferentes roles de los módulos de INTEGRO y aplicaciones desplegadas, a los usuarios de la plataforma (ver figura 8). Figura 8 asignar derechos a un módulo a un usuario de INTEGRO Auditoría (Traceability). De igual manera, desde este módulo es posible auditar todas las acciones realizadas en el sistema mediante el acceso a las trazas del mismo (ver figura 9). Es posible conocer detalles como, el tipo de acción que se ejecutó y que usuario la llevó a cabo, garantizando de esta forma, el no repudio de las acciones realizadas.

7 Sánchez, A.; Perryman, A. INTEGRO: Plataforma de servicios telemáticos para la gestión de una nube computacional en Centros 4 REFERENCIAS [1] M. Armbrust et. al., Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing, Technical Report No. UCB/EECS , University of California at Figura 9 Revisión de una traza del sistema Módulo pki Este módulo implementa una Infraestructura de Llave Pública, o PKI por sus siglas en inglés (Public Key Infrastructure) y tiene como objetivo gestionar la Solicitud, Emisión y Revocación de Certificados Digitales. Al implementar los procesos claves de una Infraestructura de Llave Pública (PKI) las organizaciones llegan a alcanzar beneficios que, entre otros, reducen sustancialmente los costos asociados a mantener cualquier otro modelo de seguridad. La PKI es la tecnología que sustenta la autenticación, integridad, confidencialidad y no repudio de manera simple y fácil de gestionar a diferencia de otras soluciones. 3 CONCLUSIONES La plataforma INTEGRO ofrece: Un valor agregado para la virtualización de servidores, permitiendo la creación de máquinas virtuales, con un sistema operativo base preinstalado y diversos software de repositorio. Una gestión de roles que define los permisos de acceso a los módulos de la plataforma. Un directorio activo que permite una base de datos centralizada para la información de usuarios y servicios. Un servidor de nombres de dominio (DNS). El monitoreo de servicios en la red. Un panel de control para el despliegue, de forma sencilla, de aplicaciones. En la actualidad, donde la instalación y uso de centros de datos, para la creación de servicios en la nube computacional, requiere de rapidez, dinamismo y confiabilidad, la plataforma INTEGRO resulta una opción basada en software libre, para la gestión de Infraestructuras de TI y como tal una herramienta útil para los administradores de redes. [4] [2] Xue-bin Chi Applications, Software and Supercomputing Environment in SCCAS SuperComputing Center, CNIC, CAS. Hong Kong University [3]. Página de VMWare para virtualización: [4] R. Buyya et. al., Cloud computing and emerging IT platforms: Vision, hype, and reality for delivering computing as the 5th utility, Future Generation Computer Systems, SÍNTESIS CURRICULAR Ing. Alfredo Sánchez Rodríguez. Graduado en el año 2000, de Ingeniería Informática en el "Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría" CUJAE, Ciudad Habana. Comenzó a trabajar en la Empresa de Servicios Informáticos de Santiago de Cuba. Se traslada a trabajar a SOFTEL en Octubre del año 2003, como prestación de servicio, y meses más tarde es contratado por esta Empresa por tiempo indeterminado como especialista y ocupando el cargo de Arquitecto de Sistemas. Ha sido Profesor Asistente, impartiendo la asignatura de Ingeniería de Software en la Universidad de las Ciencias Informáticas. Ha presentado ponencias en diferentes eventos científicos durante su vida laboral obteniendo premio relevante en FORUM de Ciencia y Técnica y otras condecoraciones en FERIA Informática de La Habana. Ha terminado diversos cursos de postgrados relacionados con su actividad profesional. Ha prestado servicio en el extranjero como ingeniero en: República Bolivariana de Venezuela; Centro Extremeño de Tecnologías de Avanzada, Extremadura, España; Súper computer Center of Chinese Academy Of Science, Beijing, República Popular China. Actualmente se desempeña como Director de Tecnología de la empresa SOFTEL.. VI Taller Internacional de Tecnologías de Software Libre y Código Abierto