Universidad de Guadalajara

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1 Universidad de Guadalajara Centro Universitario de Ciencias Económico-Administrativas Maestría en Tecnologías de Información Ante-proyecto de Tésis Selection of a lightweight virtualization framework to maximize resource usage of Continuous Integration Systems and decrease building and packaging time by using advanced scheduling optimization techniques Alumno: Ing. José Manuel García Maciel Tutor: Dr. Jesús Aramburo Zapopan, Jalisco, México - Mayo 2013

2 Selection of a lightweight virtualization framework to maximize resource usage of Continuous Integration Systems and decrease building and packaging time by using advanced scheduling optimization techniques Abstract Software Development in high scale present a big number of issues one of them is continuous integration, which covers the building and packaging of the product(s), the speed at which changes are integrated presents a real problem industries have today in order to deliver integrated, high quality and current software on time and with in budget restrictions. The needs of business to evolve as fast as possible represent an enormous challenge that require an increasingly number of computing resources and better techniques and methodologies to keep up with that pace. This project propose an approach to reduce the time to integrate, build and package software by using lightweight virtualization and an optimal scheduling system in order to achieve the main goal: On Time and On Budget products. The lightweight virtualization will make use of the resources that are provided like computing and storage and without the loss of performance that comes with full virtualization, the increase of performance supports the increase of speed to integrate, build and package the product. It is well know that with highly integrated software a lot of dependencies between components are created, and for that, optimization techniques will be used to structure the process and provide an optimal solution for the problem (what to build first and what to build in parallel). The scope of the project will be focused on eclipse plug-in development which is a open project, the tools used will be ant, maven and open source operating systems. The goal of the project is to compare some of the virtualization frameworks and its performance in order to select one, and to propose a system that provides the best scheduling structure and process with the limited amount of resources at hand (if the resources where unlimited this would not be needed). Keywords: lightweight virtualization, building, packaging, scalable systems, time and budget, continuous integration, performance, optimal use of resources.

3 Modalidad de titulación Tesis - Estudio de Factibilidad Tecnológica Motivación En el contexto en el que me encuentro laborando, es muy importante para mí y mi empresa poder mejorar los procesos que realizamos, este proyecto, dependiendo de los resultados obtenidos podría brindar una herramienta de optimización para el proceso de compilacion y empaquetamiento de los productos. Además de que estaría usando conceptos y estrategías bastante avanzadas y por demás interesantes para su servidor como la optimización y simulación de procesos. Objetivos Los objetivos de este proyecto son varios, los cuales listo a continuación: Encontrar dentro de la oferta de sistemas de virtualización ligera, una opción que tenga: Rendimiento Acceptable (por definir acceptación) Capacidades requeridas para la tarea Costo minimo Menor tiempo de instalación y configuración Mejor utilización de recursos (Memoria, Procesamiento, Almacenamiento) Encontrar la arquitectura que favorezca mejor su implementación. Desarrollar un método programático que permita: Justificación Paralelizar el Proceso a un nivel óptimo (deseado). Reutilizar tanto como sea posible. Tener un proceso autoconfigurable. Reducir el tiempo de compilación del codigo. Reducir el tiempo de empaquetamiento del producto. Proveer un medio rapido para hacer pruebas de integración (personal builds). Los beneficios que se pueden obtener a partir de este proyecto, lograr una integración continua mas viable para ser adoptada por equipos grandes de desarrollo, donde las dependencias tienden a ser numerosas, además de que los recursos computacionales aunque no son caros, si son restringidos, y en un ambiente laboral donde siempre se esta buscando hacer mas con menos, representa una oportunidad para el mejor aprovechamiento de los recursos con un mejor tiempo de respuesta. Alcance Será parte de este proyecto el análisis de algunas de las opciones actuales para virtualización ligera, así como las propuestas de métodos para paralelizar, reutilizar y la definción de la estrategía de

4 autoconfiguración, basado en aspectos como dependencias, actividad de desarrollo, pruebas y tiempos. Enfoque metodológico 1. Documentar el caso con detalles generales. 2. Establecer cuantitativamente y cualitativamente los objetivos. 3. Definir Plan de trabajo. 4. Ejecutar plan de trabajo. 5. Recabar y documentar resultados. 6. Presentar los resultados del proyecto. Originalidad El problema en general tiene poca documentación, la situación es un problema que se ha desarrollado gracias al avance en la capacidad de procesamiento, el cual nos permite tener software más potente, pero a su vez mas complejo, grande, integrado y dependiente. Es esta complejidad lo que hace lento el proceso, además de que la tarea en cuestión no tiene un estandar a seguir, se tienen muchas propuestas, pero cada empresa o grupo lo puede lograr dependiendo de la tecnologia y recursos disponibles que se tengan. Además de que se puede estar restrigido por las plataformas objetivo de cada proyecto. Relevancia Los proyectos en general siempre se encuentran bajo restricciones de presupuesto y de tiempo, la compilación y empaquetamiento del software no escapa a ésta realidad, en un mundo dónde la competitividad es cada vez mayor, es necesario proveer servicios a un menor costo y en un menor tiempo, los procesos actuales de compilación y empaquetamiento de productos comerciales (como sistemas operativos, software especializado para desarrollo de software, administración de proyectos) pueden ser muy lentos, y aúnque el tiempo requerido puede ser muy subjetivo, siempre se desea que sea menor, lo cual se puede lograr con estrategias como integración continúa la cuál, ayuda a mejorar la calidad del producto en un corto tiempo, y reduce los gastos de mantenimiento de un proyecto. Aportaciones Los beneficiados de los resultados de este proyecto serán el Dr. Héctor Durán ya que el estudio comparativo de las plataformas de virtualización ligera es un proyecto que estaré realizando alineado al plan de trabajo que tiene en su linea de investigación de Virtualización Ligera y Computación de Alto Desempeño (HPC por sus siglas en inglés). Además de que su servidor será uno de los principales beneficiados por los beneficios desarrollados como parte de este proyecto debido a que laboró para una empresa en el área específica de compilación y empaquetamiento de los productos. Áreas del conocimiento relacionadas Matemáticas Sistemas Operativos

5 Desarrollo de Software Inteligencia Artificial Calidad del Software Simulación Procesos de Alto Desempeño Programación Extrema Integración Continua Metodologías Agile Plan general de trabajo 1. Documentar Opciones de virtualización. 2. Listar Requerimientos de cada opción. 3. Listar capacidades de cada opción. 4. Preparar pruebas de control para comparar cada opción. 5. Instalar y Probar cada opción de virtualización. 6. Documentar los resultados de las pruebas. 7. Documentar las tres mejores opciones de acuerdo a los Objetivos del sistema. 8. Documentar los requerimientos del sistema de integración continúa. 9. Análisis de características del sistema (tiempos, dependencias, tendencia de cambios, pruebas). 10. Estandarizar el tiempo y la forma en que se debe recabar la información de cada dimensión a aprovechar del sistema. 11. Definir un método programático que nos permita: 1. Definir la cantidad de procesos que se pueden dar en paralelo, basado en los parametros de cada dimensión. 2. Definir la cantidad de clases que se pueden obtener de manera dinámica, y de manera eficiente hacer corridas de integración de un tamaño suficiente (en el peor de los casos una corrida completa).