UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA

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1 UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA I. NIVEL PREGRADO FACULTAD: CIENCIAS E INGENIERIAS FISICAS Y FORMALES CARRERA PROFESIONAL: INGENIERIA DE SISTEMAS TITULO PROFESIONAL: Ingeniero de Sistemas DENOMINACION DEL TRABAJO DE INVESTIGACION, TESIS O PROYECTO: Diseño de una Arquitectura Basada en Computación Grid para la Colaboración de Trabajo Investigativo entre las Universidades de la Ciudad de Arequipa. AUTOR: Briceño Peñafiel Pedro Alberto, Paz Del Castillo Náthali. II. CONTENIDO DEL RESUMEN ASPECTO METODOLOGICO Para implementar la arquitectura haremos uso de las siguientes herramientas. Digipede. Digipede framework. SQL Server Visual Studio Csharp. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En el Perú, la mayoría de universidades públicas y privadas investigan muy poco o producen una muy baja cantidad de nuevos conocimiento. Se dice, por ejemplo, que no son más de diez de las ochenta y cuatro existentes que publican investigaciones y difunden tecnologías demandadas por la sociedad peruana, y esto en cierta medida se explica por la existencia de un bajo porcentaje de docentes universitarios (15 a 20 %) que poseen los grados académicos de Maestro o de Doctor.

2 Toda universidad establecida en una comunidad tiene la obligación de realizar investigación para el desarrollo de esta. Hablando específicamente en Arequipa la falta de cooperación por parte de las universidades locales en el intercambio de esta información, es una de las causas principales de la falta de publicaciones e investigaciones en esta ciudad, donde hay tantos problemas por resolver como personas capacitadas para buscar una solución. Para solucionar este problema buscamos la cooperación e intercambio de esta información para fomentar una mayor investigación en nuestra ciudad. OBJETIVOS Objetivo general Diseñar una arquitectura Grid que apoye el trabajo investigativo entre las universidades de Arequipa. Objetivos específicos Analizar tecnologías de computación Grid disponibles y recomendar la mejor alternativa para la implementación de la Arquitectura. Diseñar una aplicación web que interconecte a todas las unidades investigativas de las universidades de Arequipa. Propiciar la colaboración entre las unidades de investigación de las universidades de la ciudad de Arequipa, facilitando la administración, procesamiento y almacenamiento de recursos computacionales. HIPOTESIS Es probable que mediante el diseño de una arquitectura para la colaboración del trabajo investigativo basada en computación Grid se incrementen y difunda la investigación a nivel local logrando mejores resultados. BREVE REFERENCIA AL MARCO FUNDAMENTOS GRID Conceptos Llamamos Grid al sistema de computación distribuido que permite compartir recursos no centrados geográficamente para resolver problemas de gran escala. Los recursos

3 compartidos pueden ser ordenadores (PC, estaciones de trabajo, supercomputadoras, PDA, portátiles, móviles, etc.), software, datos e información, instrumentos especiales (radio, telescopios, etc.) o personas/colaboradores. Computación Grid permite a grupos de redes computacionales, agruparse y brindarles recursos para enfrentar el cambio de las necesidades de las empresas. En lugar de servidores dedicados y almacenamiento para cada aplicación, permite a múltiples aplicaciones compartir infraestructura computacional, dando como resultado mejoras en la flexibilidad, costos, eficiencia, rendimiento, escalabilidad y disponibilidad en cualquier momento. Computación Grid permite que sistemas dispersos puedan agruparse y ser gestionados como un solo recurso computacional, optimizando el rendimiento de las cargas de trabajo en toda la infraestructura informática, y tener acceso a recursos que no estaban disponibles anteriormente. Grid es un ambiente de software que permite compartir recursos TI dispersos o débilmente acoplados a través de organizaciones y geografías. Los recursos de TI son liberados desde sus límites físicos y se ofrece como servicio. Se puede incluir cualquier componente de TI, espacios de almacenamiento, bases de datos, aplicaciones, archivos, sensores o instrumentos científicos. Computación Grid es una tecnología que permite analizar el valor de una cartera de inversiones en cuestión de minutos en lugar de horas, unir equipos de investigación de todo el mundo para tomar ventaja de las más actualizadas enseñanzas, acelerar significativamente el proceso de descubrimiento de fármacos, etc. Puede aportar una enorme productividad y eficiencia a las organizaciones frente a los retos de un mundo globalizado. Grid es una tecnología informática que consiste en un método que aprovecha el poder de muchas computadoras de una red para resolver problemas que requieren un gran número de ciclos de procesamiento y una participación de grandes cantidades de datos. Así que en lugar de utilizar una red de computadoras simplemente para comunicar y transferir datos, la computación Grid aprovecha el número de ciclos del procesador no utilizados, algunas veces miles de computadoras. Según Miguel Fajardo, director de sistemas de Sun Microsystems Ibérica, Computación grid es un modelo que integra todos los recursos informáticos distribuidos en una red entornos de sobremesa, servidores, almacenamiento...- en un único sistema virtualizado para maximizar los recursos de una compañía. [IDG]

4 QUÉ ES COMPUTACIÓN GRID? Según Ian Foster, el padre de la Grid, una Grid es un sistema informático que Coordina recursos que no están sujetos a un control centralizado Una Grid integra y coordina recursos y usuarios pertenecientes a distintos dominios de control (el escritorio del usuario y el centro de cómputos, diferentes unidades administrativas de la misma organización, o diferentes organizaciones) y considera los aspectos que surgen de estas condiciones (seguridad, políticas, pagos, membrecía y similares). De otro modo, se hablaría de un sistema administrativo local.... usando interfaces y protocolos que sean estándares, abiertos y de propósito general... Una Grid se construye con protocolos e interfaces multipropósito (que consideran aspectos fundamentales tales como autenticación, autorización y descubrimiento de y acceso a recursos); y es importante que estos protocolos e interfaces sean estándares abiertos. De otro modo, se hablaría de un sistema específico para una aplicación determinada.... para entregar una calidad de servicio no trivial. Una Grid permite que sus recursos sean utilizados de forma coordinada para la entrega (con distintas calidades) de los múltiples servicios que provee y/o la asignación colectiva de múltiples tipos de recursos para cumplir demandas complejas de sus usuarios. Algunos aspectos de esta calidad son: tiempo de respuesta, capacidad de carga de trabajo (throughput), disponibilidad y seguridad. De este modo, la utilidad del sistema combinado es significativamente mayor que la de la suma de sus partes. CARACTERÍSTICAS Las principales características de computación Grid son: Capacidad de balanceo de sistemas: no habría necesidad de calcular la capacidad de los sistemas en función de los picos de trabajo, ya que la capacidad se puede reasignar desde el conjunto de recursos a donde se necesite; Alta disponibilidad. Con la nueva funcionalidad, si un servidor falla, se reasignan los servicios en los servidores restantes;

5 Reducción de costes: Con esta arquitectura los servicios son gestionados por "granja de recursos". Ya no es necesario disponer de "grandes servidores" y podremos hacer uso de componentes de bajo coste. Cada sistema puede ser configurado siguiendo el mismo patrón. CONCLUSIONES Se diseñó e implementó una arquitectura grid en dispositivos reales para simular una solución en las universidades de la ciudad de Arequipa, para apoyar el trabajo investigativo entre éstas. Se eligió el software Digipede ya que cuenta con características necesarias para aplicar una arquitectura dentro de cualquier tipo de institución por sus herramientas que satisfacen nuestras necesidades respecto a la investigación, disminuyendo el tiempo de procesamiento, mejorando el tiempo de respuesta. Además es un software desarrollado para trabajar de forma nativa con tecnologías de Microsoft Windows, lo que hace fácil su trabajo en las máquinas de las universidades ya que la mayoría cuenta con algún sistema operativo de Microsoft Windows. Se logró el desarrollo de una aplicación web que conectó las unidades investigativas, usando a una de ellas, como un centro que organice todo el trabajo y sirva como servidor principal para tratar de reducir el tráfico en el caso de que se esté trabajando con la extragrid; pero aún así estas unidades conservaron su independencia en la administración de agentes, usuarios, trabajos si es que trabajaron internamente es decir dentro de su intragrid. El diseño e implementación de la arquitectura en equipos reales simulando un ambiente real, propone las características y la forma de implementarse en un ambiente real, facilitando la administración, procesamiento y almacenamiento de recursos computacionales. Así también, que la tecnología cuente con más interesados de la que se conoce muy poco en la ciudad de Arequipa, e igualmente ampliar las ganas de investigar ya que se contarían con mejores herramientas. Se demostró que la arquitectura para la colaboración del trabajo investigativo usando computación Grid permite la integración porque todos los agentes activos trabajan como si fueran uno solo; la fiabilidad porque asegura que los trabajos siempre finalizarán correctamente porque los agentes que caigan serán reemplazados por otros; la seguridad porque evitará el acceso a personas que no forman parte de la Grid; la escalabilidad porque la arquitectura puede incrementar sus agentes sin afectar el desempeño de la

6 Grid y la potencia porque mientras más agentes, el poder de procesamiento aumenta y los trabajos se realizan más rápido. BIBLIOGRAFIA [BAK] Mark A. Baker, David De Roure. The Evolution of the Grid. University of Portsmouth, Inglaterra [BAR] Verónica Vanessa Barrios. Computación grid. Universidad Nacional del Nordeste. Argentina. [DOC] Leandro Doctors. Tecnología Grid Libre para Cálculo Intensivo [FOS] Ian Foster. What is the grid? a three point checklist. Grid Today, July [GAR] Miguel Angel García Leiva. Aplicación de la grid Semántica a los Juegos en Red Multijugador. [ISA] Gustavo A. Isaza. Arquitecturas y Modelos de Programación en Computación Grid. Universidad de Caldas. Colombia [JAC] Bart Jacob, Michael Brown. Introduction to Computación grid. IBM Estados Unidos. [JOS] Joshy Joseph, Craig Fellenstein. Computación grid. Prentice Hall PTR, Estados Unidos. [KES] I. Foster, C. Kesselman, J.M. Nick, S. Tuecke. The Physiology of the Grid. An Open Grid Services Architecture for Distributed Systems Integration [OTE] Beatriz Otero Calviño. Estrategias de Descomposición en Dominios para entornos Grid. Universidad Politécnica de Cataluña. España [QUI] Varinia Quiñonez. Protocolo GridFTP. Universidad Técnica Federico Santa María [SAN] Sánchez Enríquez, Heider Ysaías. Clustering y Computación grid. Universidad Nacional de Trujillo. Perú.

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