Creación de Ambientes Virtuales Seguros para la Compilación, Interpretación y Ejecución de

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1 Propuesta de Proyecto de Grado Creación de Ambientes Virtuales Seguros para la Compilación, Interpretación y Ejecución de Código Por Br. Marianne L. Aymard C. Tutor: Prof. Msc. Rodolfo Sumoza Noviembre 2016 c 2016 Universidad de Los Andes Mérida, Venezuela

2 Creación de Ambientes Virtuales Seguros para la Compilación, Interpretación y Ejecución de Código Br. Marianne L. Aymard C. Propuesta de Proyecto de Grado Sistemas Computacionales, 6 páginas Resumen: El uso y los beneficios de la virtualización son indiscutibles en el mundo informático de hoy día. El hecho de poder simular maquinas virtuales en una maquina física, representa un avance de suma importancia para el desarrollo de software y para la seguridad de las redes y equipos. En este proyecto se propone la creación de un entorno virtual para la ejecución y compilación de código que será utilizado en algunas asignaturas practicas de la Carrera Ingeniería de Sistemas, el cual se realizará haciendo uso de un Entorno de Pruebas o Sandbox. En este Sandbox se crearán multiples maquinas virtuales, las cuales simularán a un estudiante, y se realizarán pruebas en donde se compruebe que la compilación y ejecución de código realizada de forma paralela en cada maquina virtual no afecte el funcionamiento del entorno ni de ninguna maquina virtual, garantizando así la seguridad del ambiente de trabajo. Palabras clave:???virtualización, Maquina Virtual, Seguridad

3 Índice Índice de Tablas Índice de Figuras iv v 1 Introducción Antecedentes Planteamiento del Problema Objetivos Objetivo General Objetivos Específicos Metodología Actividades Alcance Cronograma de Actividades Cronograma de Evaluación Bibliografía iii

4 Índice de Tablas 1.1 Actividades Evaluaciones iv

5 Índice de Figuras v

6 Capítulo 1 Introducción 1.1 Antecedentes Sin duda, la virtualización es un concepto en evolución. Hoy en día, el transformar las máquinas físicas en máquinas virtuales, permitiendo tener varias dentro de un mismo servidor físico funcionando concurrentemente, es una opción cada vez más atractiva para las organizaciones; permite ahorrar costos de almacenamiento físico de las máquinas, mantenimiento, y por sobre todo, hardware. Además, con un servidor virtual crear máquinas virtuales es relativamente sencillo y duplicarlas, moverlas y restaurarlas en caso de problemas de seguridad es algo que tomará mucho menos tiempo que recuperar información desde un respaldo, lo cual mejora el uptime de las organizaciones. La virtualización es la creación a través de software de una versión virtual de algún recurso tecnológico, como puede ser una plataforma de hardware, un sistema operativo, un dispositivo de almacenamiento u otros recursos de red[1]. Se refiere a la abstracción de los recursos de una computadora, llamada Hypervisor o VMM (Virtual Machine Monitor) que crea una capa de abstracción entre el hardware de la máquina física (host) y el sistema operativo de la máquina virtual (virtual machine, guest), dividiéndose el recurso en uno o más entornos de ejecución. Una aplicación de lo descrito anteriormente se puede visualizar mejor en [2], el cual es

7 1.1 Antecedentes 2 un producto de software de código abierto para construir y mantener entornos de desarrollo virtualizados. La idea central detrás de su creación reside en el hecho de que el mantenimiento del ambiente se hace cada vez más difícil en un gran proyecto con múltiples pilas técnicas. Vagrant gestiona todas las configuraciones necesarias para los desarrolladores con el fin de evitar el mantenimiento innecesario y tiempo de configuración, y aumenta la productividad de desarrollo. Las soluciones de virtualización son cada vez más utilizadas, y es que sus beneficios están fuera de discusión ya que permiten tener a disposición diferentes plataformas, ya sea para desarrollo, testing, servidores, seguridad o la tarea que se vaya a necesitar, sin tener que caer en lo costoso de adquirir nuevo hardware para ello. Una de las mejores alternativas es la presentada en [3], en donde se trata de una solución muy potente pero por sobre todas las cosas muy flexibles, principalmente por el hecho de encontrarse integrada en el kernel pero también debido a que puede ser utilizarla desde la línea de comandos o bien desde una interfaz gráfica si así se prefiriere. La virtualización de software es una pieza de tecnología que permite el funcionamiento de aplicaciones, sin tener que instalarlas de la manera tradicional. Las aplicaciones funcionan en su propio entorno virtual y no afectan al Sistema operativo u otros programas; en [4] se muestra otra propuesta llamada Evalaze que explica que las aplicaciones virtualizadas, son flexibles. Estos pueden ejecutarse localmente en un PC, en unidades de red, en servidores de terminal o en dispositivos USB. Evalaze también pone un asistente de virtualización de aplicaciones a disposición del usuario para ayudar con el software. Para virtualizar una aplicación, Evalaze crea una instantánea del sistema. Después de esto, se instala la aplicación de elección y se toma una segunda instantánea. Los archivos instalados y las entradas del registro ahora se convierten en un nuevo archivo.exe por el motor de virtualización de Evalazs. Este archivo ahora se puede copiar a un medio apropiado y ejecutarse. Este entorno virtual es llamado también Sandbox, el cual es el area dentro del cual la aplicación virtualidad almacena en caché toda la información requerida y configuraciones individuales. La utilización de un Sandbox o Entorno de Pruebas es

8 1.2 Planteamiento del Problema 3 fundamental para la creación y ejecución de código hoy en día, ya que permite trabajar en un ambiente aislado garantizando la integridad del computador y del sistema que se este utilizando. En [5] se expone un proyecto de código abierto que automatiza el despliegue de aplicaciones dentro de contenedores de software, proporcionando una capa adicional de abstracción y automatización de Virtualización a nivel de sistema operativo en Linux. Docker utiliza características de aislamiento de recursos del kernel de Linux, tales como cgroups y espacios de nombres (namespaces) para permitir que contenedores independientes se ejecuten dentro de una sola instancia de Linux, evitando la sobrecarga de iniciar y mantener máquinas virtuales. 1.2 Planteamiento del Problema Se plantea el desarrollo de un entorno seguro para la compilación y ejecución de código fuente, dada la necesidad de tener un control preventivo que evite que se comprometa el funcionamiento adecuado del computador durante el tiempo de compilación y el tiempo de ejecución. Este entorno debe permitir la compilación y ejecución simultánea de múltiples instancias de código con el objetivo de realizar pruebas seguras en actividades como prácticas de laboratorio, proyectos, etc. que requieran programación, vinculadas a algunas asignaturas de la carrera de Ingeniería de Sistemas. 1.3 Objetivos Objetivo General Crear Ambientes Virtuales Seguros para la Ejecución de Código Objetivos Específicos Seleccionar las herramientas de virtualización. Implementación de la Maquina Virtual.

9 1.4 Metodología 4 Instalar en la Maquina Virtual una imagen reducida de kernel para la compilación y ejecución de de código (exclusivo). Pruebas de varias instancias en un mismo ambiente físico. 1.4 Metodología Para el desarrollo del proyecto se hará uso de la Metodología SCRUM aplicada a una sola persona para obtener un mejor resultado. Esta Metodología consiste en el desarrollo incremental de los requisitos del proyecto en bloques temporales cortos y fijos. El proyecto se ha estructurado en una seria de actividades, las cuales a su vez se dividen en multiples tareas. 1.5 Actividades Buscar distintas herramientas de virtualización existentes. Estudiar detalladamente cada herramienta encontrada. Instalar y Probar las herramientas encontradas. Seleccionar la herramienta que se va a utilizar. Configurar del ambiente de trabajo. Instalar y Configurar la Maquina Virtual que se va a utilizar. Instalar en la Maquina Virtual la imagen reducida de kernel para la compilación y ejecución de código. Realizar pruebas de varias instancias en el ambiente de trabajo.

10 1.6 Alcance Alcance Este proyecto tiene como fin la creación de un entorno virtual seguro para la compilación y ejecución de código fuente, que será utilizado en algunas materias de la Carrera Ingeniera de Sistemas de la Universidad de Los Andes. Con este objetivo, el entorno permitirá ejecutar varias instancias de código al mismo tiempo, lo cual simulará las actividades que realizarán los estudiantes. Se realizarán pruebas del entorno virtual en donde se garantice la seguridad del ambiente físico (computadores del laboratorio de computación). El motivo de la realización de este proyecto es la ausencia de este tipo de herramientas en la Institución. A pesar de que este tipo de recurso ya ha sido creado anteriormente en distintas instituciones al rededor de Mundo, nunca se ha desarrollado en la Universidad de Los Andes. 1.7 Cronograma de Actividades Tabla 1.1: Actividades Semana Actividad Buscar distintas herramientas de virtualización existentes X X Estudiar detalladamente cada herramienta encontrada X X Instalar y Probar las herramientas encontradas X X Seleccionar la herramienta que se va a utilizar X Configurar del ambiente de trabajo X X X X X Realizar pruebas de varias instancias en el ambiente de trabajo (maquina física) X X X X 1.8 Cronograma de Evaluación Tabla 1.2: Evaluaciones Evaluacion Semana Inscripción del proyecto de grado X Entrega de la Propuesta del Proyecto de Grado X Presentación del Avance X Entrega de la Versión Escrita del Proyecto de Grado X Defensa Oral del Proyecto de Grado X

11 1.9 Bibliografía Bibliografía [1] Turban, E; King, D; Lee, J; Viehland, D (2008). Chapter 19: Building E-Commerce Applications and Infrastructure. Electronic Commerce A Managerial Perspective (5th edición). Prentice-Hall. p. 27. [2] Introducing Vagrant Linux Journal. Consultado [3] Browse Files for kernel virtual machine (en inglés). Consultado [4] Evaleze, Application Virtualization Consultado [5] Release v docs.docker.com. Docker, Inc. 16 de abril de Consultado