CygnusCloud: provisión de puestos de laboratorio virtuales bajo demanda

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1 CygnusCloud: provisión de puestos de laboratorio virtuales bajo demanda Luis Barrios Hernández Adrián Fernández Hernández Samuel Guayerbas Martín Facultad de Informática - Universidad Complutense de Madrid Por qué hemos desarrollado CygnusCloud? Los alumnos de la Facultad de Informática de la UCM podemos hacer nuestras prácticas en doce aulas de informática. Ahora bien, las características de los equipos de cada aula son distintas, al igual que los programas instalados en ellos. Además, cuando se está dando clase en cualquiera de ellas, sólo los alumnos matriculados en la asignatura correspondiente pueden utilizarla. Así, si queremos hacer prácticas en la Facultad y no hay aulas de informática disponibles, cosa que ocurre con mucha frecuencia, no tenemos más remedio que utilizar nuestros propios portátiles, incluso si hay sitio en las aulas de informática de otras facultades: como en ellas no están instalados la gran mayoría de programas que necesitamos, no las podemos usar. Con CygnusCloud, queremos sacar partido a todas estas aulas de informática prácticamente vacías, de forma que cualquier estudiante, sea de la carrera que sea, pueda trabajar en ellas. Por otra parte, la instalación, desinstalación y configuración de los programas que están instalados en los diferentes equipos de las aulas de informática se ha convertido en un tedioso proceso burocrático. Los profesores tienen que especificar los programas que van a utilizar al principio del semestre, y sólo tienen una semana para comprobar que todo funciona. Si después tienen que introducir algún cambio, no tendrán más remedio que esperar al menos cuatro semanas hasta que los técnicos lo hagan. En CygnusCloud, los profesores tendrán el control total sobre los programas que utilizan, y podrán introducir cambios en cuestión de horas. Por último, CygnusCloud también permite reducir costes: varias facultades pueden compartir licencias de software. Por ejemplo, si entre las facultades de Matemáticas, Físicas e Informática hay 400 PCs y sólo se usan como mucho 100 licencias de Microsoft Office a la vez, no será necesario comprar una licencia para cada equipo (es decir, 400 licencias), sino sólo 100. como los programas se ejecutan en nuestros servidores, varios alumnos pueden compartir un mismo servidor, por lo que ahorramos energía eléctrica. Además, los equipos de las aulas de informática pueden ser mucho menos potentes, por lo que su coste de compra y su consumo eléctrico son menores. Qué ofrece CygnusCloud a los usuarios? En CygnusCloud existen tres tipos de usuario: alumnos, profesores y administradores. luisbarrioshdez [arroba] gmail [punto] com adrianfernandez905 [arroba] gmail [punto] com saguma [arroba] gmail [punto] com 1

2 los alumnos pueden arrancar y detener cualquier máquina virtual asociada a sus asignaturas. En ella, estarán instalados los programas que necesiten para trabajar (como un procesador de textos o un entorno de desarrollo integrado). Además, podrán introducir y sacar datos de las máquinas virtuales utilizando las herramientas de almacenamiento en la nube más populares (como Dropbox o Google Drive). los profesores pueden hacer lo mismo que los alumnos. Además, también pueden crear nuevas máquinas virtuales, modificar la configuración de las máquinas existentes o incluso borrarlas. los administradores pueden hacer lo mismo que los profesores, realizar las altas y bajas de usuarios y asignaturas y gestionar la configuración de los servidores de la infraestructura. Todos los usuarios utilizan CygnusCloud a través de una interfaz web, por lo que sólo es necesario que tengan instalado en su equipo un navegador web reciente con un buen motor de JavaScript. A quién está dirigido CygnusCloud? CygnusCloud está dirigido a cualquier tipo de institución académica de tamaño pequeño o mediano. No obstante, también es posible utilizarlo en instituciones de mayor tamaño, siempre y cuando se usen varias réplicas del sistema. Para qué no sirve CygnusCloud? Debido a las limitaciones que imponen los protocolos de escritorio remoto, las máquinas virtuales de CygnusCloud no pueden utilizarse en tareas que requieran refrescar mucho la pantalla, como la renderización de gráficos 3D y la edición y reproducción de vídeos. Qué hace falta para utilizar CygnusCloud? Para utilizar CygnusCloud son necesarias dos cosas: servidores y ancho de banda. las máquinas virtuales pueden alojarse en servidores con hasta cinco años de antigüedad, con una CPU Intel Core 2 Duo o superior y 2 GB de RAM. Los requisitos técnicos del resto de servidores son inferiores: basta con que cuenten con una CPU Intel Pentium 4 a 2,4 GHz, 1 GB de RAM y 2 ó 20 GB de espacio libre en disco. En cualquier caso, todas estas máquinas deben tener instalado una distribución Linux cuya versión del kernel sea igual o superior a la versión 3.2. la institución debe contar con una red de área local con una tasa de bits de 100 Mb/s. No obstante, para alojar un número razonable de máquinas virtuales es necesario que la tasa de bits de la red sea, como mínimo, de 1 Gb/s. Por otra parte, los usuarios pueden utilizar un equipo de sobremesa con una CPU Intel Pentium 4 a 2,4 GHz o superior, 1 GB de RAM y con cualquier sistema operativo instalado. También es posible acceder a CygnusCloud utilizando móviles o tabletas. Además, como la gran mayoría de errores que se pueden producir se detectan y tratan, CygnusCloud puede utilizarse en pruebas piloto o incluso en producción. Finalmente, en las máquinas virtuales puede estar instalado cualquier sistema operativo soportado por KVM: Windows 7, Windows 8, cualquier distribución Linux, FreeBSD,... 2

3 Cuánto cuesta implantar CygnusCloud? CygnusCloud no cuesta nada: es software libre y gratuito, y está construido sobre software libre y gratuito. Para implantarlo, sólo es necesario asumir el coste de los servidores, del equipo de red y del consumo eléctrico de todas estas máquinas. Además, si se desea utilizar máquinas virtuales con el sistema operativo Windows también será necesario afrontar los costes adicionales de la licencia Windows Virtual Desktop Access. Cómo usar CygnusCloud? La interfaz web de CygnusCloud permite que los usuarios interactúen con el sistema de forma rápida y sencilla. Antes de utilizar CygnusCloud tendremos que iniciar sesión. Como CygnusCloud está diseñado para una institución académica, los administradores serán los encargados de dar de alta a los usuarios, no existiendo la posibilidad de registrarse en el sistema. La figura 0.1 muestra la página de inicio de sesión de CygnusCloud. Figura 0.1: Página de inicio de sesión Tras iniciar sesión, los alumnos pueden arrancar las máquinas virtuales asociadas a las asignaturas en las que están matriculados por medio de la página de la figura 0.2. Esta página también podrán utilizarla los profesores y administradores, y se ajustará en cada caso para facilitar su manejo. Además, los usuarios pueden utilizar las máquinas virtuales sin necesidad de instalar nada en sus equipos: hemos modificado el cliente novnc, escrito íntegramente en JavaScript, para integrarlo con la web de CygnusCloud. La figura 0.3 muestra el escritorio de una máquina virtual Debian Squeeze. Un profesor también puede crear, editar y borrar máquinas virtuales, así como asociarlas a las asignaturas que imparte. En la figura 0.4 se muestra la página de creación de máquinas virtuales, donde el profesor puede crear nuevas máquinas indicando su nombre, dirección y seleccionando el tipo de imagen que más se adapte a sus necesidades. Por último, un administrador también puede gestionar usuarios, asignaturas y servidores por medio de las páginas creadas para este fin. Una de ellas es la página de creación de usuarios, que se muestra en la figura

4 Figura 0.2: Página de arranque de máquinas virtuales Figura 0.3: Uso de una máquina virtual a través de novnc 4

5 Figura 0.4: Página de creación de una máquina virtual Figura 0.5: Página de creación de un nuevo usuario 5