Advantek Networks APS-U2001 Manual do Utilizador

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA DIMENSIONAMIENTO DE UN SERVIDOR PARA UNA RED BASADA EN LA INFRAESTRUCTU

IX ANEXOS A. Scripts para la instalación y configuración de aplicaciones en el servidor LTSP B. Scripts y ejemplo de resultados de las pruebas de C

85 En la Tabla 3-9, se indican los costos de implementar una red que cumpla con los requisitos indicados en el apartado 2.2.1.1 sin impl

86 Los costos indicados en la Tabla 3-10 se refieren a la administración de una red sin implementar la infraestructura LTSP. El costo promedio anual

87 La Tabla 3-12 se refiere a los costos que se tendrá al contratar un profesional externo para realizar soporte técnico durante el

88 3.5 ANÁLISIS COMPARATIVO Partiendo de los resúmenes de costos de soluciones para redes educativas, enunciados en la Tabla 3-8 y Tabla

89 · Los costos operativos y de soporte son notablemente más bajos en una solución LTSP porque los terminales no son puntos de f

90 4 CAPÍTULO 4: IMPLEMENTACIÓN Y PRUEBAS Capítulo 4 4.1 INTRODUCCIÓN Este capítulo comprende la implementación y pruebas del funcionamiento de un

91 · 20 computadores de escritorio trabajando como terminales ligeras, las demás terminales se simula a través de máquinas virtuales

92 4.3.2.1 CONFIGURACIÓN E INSTALACIÓN DE LTSP LTSP utiliza varios archivos de configuración, que son llamados a través de programas y se

93 o USE_NFS_SWAP. Sirve para habilitar o deshabilitar la opción de la NFS SWAP91. o SWAPFILE_SIZE. Para especificar el tamaño de m

94 4.3.2.1.2 dhcpd.conf El archivo /etc/ltsp/dhcpd.conf es usado por los clientes de manera automática para bootear a través de la red. En el archiv

X Figura 2-12: Fichero /etc/issue ...52 Figura 2-13: Fichero /e

95 #La mayoría de clientes son de tipo PXE y se les aplica las #siguientes condiciones elsif substring (option vendor-class-identifier, 0, 9) = &quo

96 #group { # use-host-decl-names on; # option log-servers 172.31.100.254; # # host ws001 { # hardware ethernet 00:

97 4.3.2.2 INSTALACIÓN DE LTSP 1. yum install ltsp-server Instala todos los paquetes que requiere un servidor LTSP y sus dependencias. 2. yum inst

98 /etc/ltsp/ltsp-build-client con la arquitectura que deseemos, o especificando la opción de arquitectura en el comando. 4.3.2.3 WINE WINE es una a

99 · Distribuye archivos a los directorios /home/ de los usuarios · Envía mensajes cortos a los usuarios · Cierra sesión a los usuarios · Permite

100 Figura 4-7: FL_TEACHERTOOL - Vista de los escritorios de los usuarios Figura 4-8: FL_TEACHERTOOL - Procesos y programas de los usuarios

101 4.3.2.5 CLIENTE VNC La infraestructura LTSP no permite acceder al servidor mediante un terminal de manera remota. Los protocolos encargados de b

102 4.3.2.6 MOODLE Moodle es un Sistema de Gestión de Cursos de Código Abierto (Open Source Course Management System), conocido tamb

103 4.3.3.1 CONFIGURACIÓN DE LAS INTERFACES PARA DAR EL SERVICIO LTSP Es necesario configurar cada una de las interfaces del servidor, d

104 Para manejarlo, presenta las opciones: -v, --version Muestra la versión de la herramienta. -q, --quiet Programa en descanso. -t, --timeo

XI ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2-1: Servidor de pruebas preliminares LTSP ...31 Tabla 2-2: Computad

105 Figura 4-11: Interfaz – Etherape Su instalación se la puede realizar desde el gestor de instalación de software o desde la consola de Linux. Eth

106 4.3.4.3 Wireshark Es un analizador de tráfico de red. Permite capturar paquetes que circulan a través de una interfaz previamente de

107 Figura 4-14: Htop Htop consta de tres secciones, observándola de arriba hacia abajo, la primera muestra datos resumidos del uso

108 embargo no presenta cómo está distribuido el sistema de archivos en el disco duro. Figura 4-16: Monitor del sistema 4.3.4.6 Comando

109 4.4.1 PRUEBAS DE CARGA Las pruebas de carga buscan medir el comportamiento del sistema ante una carga determinada. En el presente

110 · Para inicio de sesión sin utilizar aplicaciones, desde un cliente VNC: · Para uso de MS Word101, desde una red local:

111 · Para uso de MS Word, desde un cliente VNC: · Para uso del Navegador Firefox, desde una red local: d="stress -m $(expr $1 \* 8) --vm-b

112 · Para uso de Firefox, desde un cliente VNC: Con otro script se aplicará la carga equivalente a 10 y 15 usuarios que acceden al servidor durant

113 4.4.1.4 Resultados Para las pruebas de carga se obtuvieron los siguientes resultados, que se muestran de acuerdo a los dos escenarios

114 · Para uso de MS Word, desde una red local: Tabla 4-3. Número de Usuarios Cantidad de Memoria RAM (MB) Cantidad de Memoria SWAP (MB) Prueba1

XII Tabla 4-1: Pruebas de carga desde red local - Inicio de sesión ... 113 Tabla 4-2: Pruebas de carga desde red lo

115 · Para uso de Firefox, desde un cliente VNC: Tabla 4-6. Número de Usuarios Cantidad de Memoria RAM (MB) Cantidad de Memoria SWAP (MB) Toma 1

116 4.4.2.2 Necesidades Ambientales Para llevar a cabo las pruebas de stress en el presente proyecto se necesita simular la carga que a

117 Para aplicar la carga simulando uso del Navegador Firefox se utiliza un script diferente que aplica la carga al servidor simulando d

118 Accediendo al servidor desde una red local. Primer caso: Inicio de sesión. Número de Usuarios Cantidad de Memoria RAM (MB) Cantidad de Memoria SW

119 Tercer caso: Mozilla Firefox. Número de Usuarios Cantidad de Memoria RAM (MB) Cantidad de Memoria SWAP (MB) Toma 1 Toma 2 Promedio Toma 1 Toma

120 Segundo caso: MS Word. Número de Usuarios Cantidad de Memoria RAM (MB) Cantidad de Memoria SWAP (MB) Toma 1 Toma 2 Promedio Toma 1 Toma 2 Prome

121 4.4.3 PRUEBAS DE USABILIDAD Las pruebas de usabilidad buscan medir la respuesta emocional y la percepción del rendimiento del sistema ante los u

122 Algunos estudiantes manifestaron cierta lentitud en el uso de las aplicaciones, especialmente en OpenOffice y Firefox, esto se puede at

123 5 CAPÍTULO 5: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Capítulo 5 5.1 CONCLUSIONES · La tecnología de servidor de terminales LTSP Linux Terminal

124 · Después de realizar pruebas de carga simulando hasta 15 usuarios, pruebas de stress simulando hasta 60 usuarios, y pruebas de usab

XIII RESUMEN El presente proyecto comprende el Dimensionamiento de un servidor para una red basada en la infraestructura LTSP Linux

125 uno, mientras que para 20 usuarios se ocupan 2955,36 MB en total y 128,82 MB por cada usuario. · Cuando se toman mediciones de los recursos de c

126 · En un sistema operativo GNU/Linux, acceder a un entorno chroot implica detener el proceso actual, crear un nuevo proceso y

127 · Para agilitar el arranque por red y cumplir con los tiempos de espera configurados en los clientes, se recomienda implementa

128 · Se recomienda utilizar la tecnología LTSP para ambientes en los que se tenga un manejo centralizado de la información, uniformidad en

129 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Balneaves, Scott. (2008). Linux Terminal Server Project Administrator’s Reference or, How I Learned to Qu

130 [14] Pierdant, Eduardo. Modelo de costos de soluciones. Microsoft. Mexico. [15] Veras, Pedro. (2010). LTSP: Trabajando con PCs obsoletas | FORSOL

131 [27] CONATEL. Agenda Nacional de Conectividad. http://www.conatel.gob.ec/site_conatel/index.php?option=com_content&view=category&layout=

XIV PRESENTACIÓN En la actualidad, en el país se está mejorando la educación con modernas modalidades apoyadas en las NTICs como l

1 1 CAPÍTULO 1: ESTUDIO DE LA INFRAESTRUCTURA LTSP E INTRODUCCIÓN A LA EDUCACIÓN COMBINADA. Capítulo 1 1.1 INFRAESTRUCTURA LTSP 1.1.1 INTRODUCCI

2 Los clientes ligeros realizan un número pequeño de tareas, permitiéndoles utilizar hardware de bajas prestaciones y de bajo costo. Los clientes lig

3 Figura 1-1: Ambiente Mainframe El ambiente mainframe fue implementado por la mayoría de empresas debido a que el costo de tener un computad

4 Figura 1-2: Mainframe4 Figura 1-3: Terminal tonto5 A medida que los computadores fueron reduciendo su tamaño y costo, dentro de las empresas fu

I DECLARACIÓN Nosotros, Iván Marcelo Carrera Izurieta y Marco David Rivadeneira Fuentes, declaramos bajo juramento que el trabajo aquí d

5 gráficas y aprovechar de mejor manera la capacidad computacional. La evolución tecnológica ha llegado a un punto en la actualidad donde se tiene g

6 Para la versión 4.0, el equipo de desarrolladores construyó todo el código fuente utilizando LBE o LTSP Build Environment, para crear práct

7 Aunque existen versiones de distribuciones GNU/Linux especializadas en LTSP, se pueden agregar los programas necesarios para configurar un servidor

8 1.1.4 APLICACIONES Y USOS LTSP puede funcionar en todo ambiente que requiera un manejo centralizado de la información y donde las aplicacione

9 El sistema operativo GNU/Linux tiene la capacidad de ser modificado. Esta característica es aprovechada por diversas organizaciones o emp

10 - DHCP. Dynamic Host Configuration Protocol. Un servidor DHCP asigna direcciones IP a los clientes que le realizan peticiones; es decir q

11 - ltsp-server 84kB, este paquete contiene los scripts y servicios necesarios para instalar y correr un servidor de terminales LTSP. Sus

12 - python-imgcreate 79kB, módulos de python usados para crear imágenes de tipo live image. Un live image es una imagen de software toma

13 Los clientes ligeros pueden ser equipos o appliances específicamente construidos con este fin, es decir, estaciones de trabajo de bajo c

14 es transparente el hecho de utilizar un cliente u otro, simplemente cuando acceda a su cuenta en el servidor, dispondrá de sus archivos

II CERTIFICACIÓN Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Iván Marcelo Carrera Izurieta y Marco David Rivadeneira Fuentes, bajo m

15 1.2 EDUCACIÓN VIRTUAL 1.2.1 DEFINICIÓN La educación virtual o e-learning es todo proceso enseñanza-aprendizaje mediado por las NTICs28,

16 conocidas como CMS Course Management System o Sistemas de Gestión de Cursos, donde se agrupan diversos cursos o aulas virtuales. No se d

17 HowTo’s32 y aplicaciones de evaluación para controlar el aprendizaje. Con el auge de internet, alrededor de 1995, empezó su incorporac

18 1.2.3 IMPORTANCIA La educación virtual se ha convertido en una opción educativa con una gran acogida, por la facilidad que se tiene a

19 La educación virtual es, dentro de este contexto, una vía para modernizar y mejorar la educación e incrementar el porcentaje de person

20 pueda tener actividades presenciales más interactivas que permitan aprovechar de mejor manera el tiempo de clase, como se observa en Figura

21 contener la nueva forma de enseñanza que se debe aplicar en programas virtuales. Entonces b-learning aparece como una solución a los

22 La capacidad para tener una realimentación adecuada, un mecanismo de control que permita organizar a los estudiantes, la interacción entre

23 Figura 1-9: Escenario educativo tradicional Tradicionalmente se puede hablar de seis escenarios educativos: - Enseñanza parvularia, donde los

24 - Ambiente empresarial, es de fundamental importancia para el desarrollo de cualquier empresa, las cuales se caracterizan por ten

III DEDICATORIA Este Proyecto de Titulación representa nuestro trabajo durante los últimos 18 meses: miles de horas frente a un computa

25 Los retos actuales en la aplicación de las NTICs en la educación son para la institución: mayor y mejor infraestructura de computaci

26 Es así como podemos ver que la implementación de un escenario educativo virtual, o la migración de los escenarios educativos ha

27 - Un servidor de terminales. En una infraestructura LTSP es el equipo en cual van a correr todos los servicios necesarios para que los

28 2 CAPÍTULO 2: DIMENSIONAMIENTO DEL SERVIDOR PARA EDUCACIÓN COMBINADA UTILIZANDO LA INFRAESTRUCTURA LTSP. Capítulo 2 2.1 INTRODUCCIÓN A medida q

29 2.2.1 PLANIFICACIÓN La planificación del dimensionamiento debe definir los objetivos del proyecto y establecer los procedimientos ne

30 § Establecer políticas para el firewall § Configurar el software para realizar backups · Administrador del servidor LTSP. o Configurar el LMS

31 determinar el consumo de recursos y los posibles cuellos de botella que pudieran ocurrir. - De acuerdo a la carga específica. Cuando se toma en c

32 · Utilización de un “Computador de pruebas preliminares” (está definido por los parámetros técnicos de la Tabla 2-2) COMPUTADOR DE PRUEBAS PRELIM

33 2.2.3 CONFIGURACIÓN E INSTALACIÓN DEL SERVIDOR LTSP DE PRUEBAS Como fue explicado en el apartado 1.1.4, existen varias distribuciones de Li

34 Se comenzaron a realizar las pruebas y la revisión del cumplimiento de los requisitos bajo la distribución FEDORA CORE 12 de 6

IV DEDICATORIA Dedico este proyecto y toda mi carrera universitaria a Dios por estar junto a mí en todo momento y por darme las fuerzas neces

35 trabajar, es decir que, si se determina que la memoria RAM a utilizar por el servidor es mayor que 4GB se determina usar un procesad

36 decir, cuando se utiliza un servidor de 64 bits, junto a clientes de 64 bits, funciona muy bien.; de igual manera cuando se trabaja con a

37 2. Ltspfs.- Es un programa que monta el espacio de usuario a utilizar por el cliente basado en el sistema de archivos que fueron exporta

38 3. Nbdswapd.- Crea automáticamente archivos swap cuando recibe una petición de conexión de un cliente LTSP. Los servicios xinetd, ltsp-dhc

39 Figura 2-1: Esquema de Red con Firewall 54 Los firewalls se los pueden usar en cualquier tipo de red, ya sea para proteger tráfico extern

40 luego de esto no se continúan analizando el resto de reglas para el mismo paquete. El filtrado de paquetes está basado en: · Interfa

41 Figura 2-2: Tramas obtenidas con el analizador de Red A través del análisis de paquetes con Wireshark, se obtuvieron los resultados, de la Figur

42 TFTP Any/0 172.31.100.254 > 1024 69 Any/0 172.31.100.254 > 1024 > 1024 172.31.100.254 Any/0 69 > 1024 172.31.100.254 Any/0 > 1

43 Figura 2-3: Analizador de tráfico de Red - Wireshark Con la herramienta etherape, se puede distinguir el gráfico del tráfico de red y las estadís

44 Figura 2-4: Análisis de la Red externa – Etherape Los gráficos de las estadísticas de red presentados con la herramienta Etherape, muestran la

V AGRADECIMIENTO Quiero agradecer en primer lugar a Dios por permitirme cumplir mis sueños, guiarme en todos los aspectos de mi vida, y

45 Figura 2-6: Análisis de la Red interna - Etherape - PROTOCOLO TFTP Figura 2-7: Análisis de la Red interna - Etherape - PROTOCOLOS

46 Figura 2-8: Estadísticas de la Red interna - Proceso de booteo de los clientes Figura 2-9: Estadísticas de la Red interna - Proceso de inicio de

47 Definidas las direcciones IP con las cuales se trabaja en la red interna y descubiertos los protocolos y puertos utilizados, se

48 Adicionalmente para las opciones de NAT se tienen cadenas de PREROUTING y POSTROUTING para DNAT y SNAT, respectivamente. El procesamiento de lo

49 IPTABLES tiene diferentes modos de operación: · Hacer flush63 de todas las reglas · Configurar la acción por defecto para una cadena · Agregar,

50 · Para recuperar los contadores, usar iptables -v -L [cadena] o Usar la opción -x para imprimir números. · Para resetear los contadores, usar i

51 2. Contraseña de Boot Loader LILO67 y GRUB68 son gestores de arranque que permiten asignar una contraseña al bootloader. Es posible tener arranqu

52 4. Deshabilitar servicios innecesarios Los servicios pueden iniciar o arrancar directamente en la carga del sistema o se pueden ejecutar al mo

53 7. Recompilar el kernel Se pueden cambiar las opciones de configuración por defecto en el filesystem virtual /proc. La configuración s

54 c. OPCIONES DE CONFIGURACIÓN DE KERNEL – TCP · Detectar conexiones perdidas de manera temprana, usando las opciones: net.ipv4.tcp_keepali

VI AGRADECIMIENTO Llegar a este punto de mi vida solo pudo haberse logrado gracias al esfuerzo hecho por mis padres Marco y Aurora, que

55 La Figura 2-13, muestra un ejemplo de configuración del filesystem. Figura 2-13: Fichero /etc/fstab Luego de la configuración de las políticas d

56 Figura 2-15: Creación de un nuevo usuario La instalación y configuración del software a utilizar se encuentra desarrollada en el Anexo A. 2.2.3.1

57 Existen procesadores como Intel VT y AMD-V, en los que sus fabricantes han realizado modificaciones para soportar la virtualización en

58 1. Ventana de inicio del administrador de creación de nueva máquina virtual. 2. Es necesario ingresar un nombre para la máquina virtual. 3.

59 7. Se define la memoria RAM que va a utilizar el cliente virtual. 8. Muestra en resumen todas las opciones configuradas previamente. 9.

60 Tabla 2-6: Proceso de creación de una máquina virtual con Xen Las máquinas virtuales para realizar las pruebas preliminares poseen las

61 2.3.1.1 Htop En la Figura 2-17, se muestran los datos tomados con la herramienta HTOP. Figura 2-17: Procesos Servidor – HTOP Estos datos fuero

62 Figura 2-18: Estadísticas Servidor – Monitor del sistema En la figura anterior, se observa que el uso de la memoria por parte del servidor es de

63 Figura 2-19: Procesos Servidor - Monitor del sistema 2.3.1.3 Service --status-all Comando que permite visualizar todos los servicios en

64 Número de Usuarios Proceso de Carga Inicial de usuarios Ejecución de Procesador de Palabras (usuarios) Memoria (MB) Memoria (MB) RAM SWAP RAM SWA

VII CONTENIDO ÍNDICE GENERAL DECLARACIÓN ...

65 además de información extra referente al espacio libre, el espacio disponible, el espacio usado y además el porcentaje de uso de cada partición.

66 Memoria Servidor (MB) Toma 1 Toma 2 Promedio 364 377 371 378 379 379 387 389 388 389 395 392 392 392 PROMEDIO 384 Tabla 2-10: Uso de memoria RA

67 Potencial 143,9*(POTENCIA(N75;-0,18)) Usuarios Memoria por c/u (MB) Memoria total (MB) 6 104,23 1009,58 10 95,07 1334,94 12 92,00 1488,25 16 87,36

68 6594,073,296 xy = Ecuación 2-1: Consumo de memoria en el servidor en función del número de usuarios al momento de iniciar sesión b) Proyecciones

69 Figura 2-22: Proyección gráfica de los datos de la Tabla 2-15 6987,036,374 xy = Ecuación 2-2: Consumo de memoria en el servidor en función del nú

70 Esta memoria se utiliza para disminuir la carga de la memoria RAM cuando se encuentra saturada. La desventaja del uso de memoria SWAP e

71 Se toma como referencia el valor de carga promedio de 11,7 obtenido con 15 usuarios virtuales conectados al servidor y con un procesa

72 Figura 2-23: Histórico de la red - Proceso inicial Figura 2-24: Histórico de la red Tomando en cuenta las estadísticas y los gráficos d

73 Figura 2-25: Histórico de la red - Picos Se determinó que para cada terminal es necesario enlaces de 12MB/s, este valor se tomó del análisis

74 2.5 CARACTERÍSTICAS DEL SERVIDOR LTSP En base a los resultados del dimensionamiento del servidor LTSP para cumplir los requisitos indicados en

VIII 2.3 PRUEBAS PRELIMINARES ...60 2.3.1 PRUEBAS – SERVIDOR ...

75 2.6 CONSTRUCCIÓN DEL SERVIDOR DE PRUEBAS Dimensionado el servidor y teniendo en cuenta los resultados y datos obtenidos en el apartado 2.4, s

76 3 CAPÍTULO 3: ANÁLISIS DE COSTOS Capítulo 3 El propósito del desarrollo de este capítulo es mostrar la relación costo-beneficio que existe en

77 · Elegir entre proveedores alternativos. · Estructurar unos procesos eficientes y eficaces de distribución y servicios para los segmentos objeti

78 3.2.1 COSTO TOTAL DE PROPIEDAD o Total Cost of Ownership TCO ofrece una ayuda significativa en el mundo de las Tecnologías de Informac

79 - Costos Recurrentes: o Suministros (toner, CDs, etc.) o Línea telefónica o Conexión a Internet - Costos de Personal: o Administradores de R

80 acceso remoto, web, WAN, etc. Costos Indirectos Costos de Usuarios Costos no presupuestados por auto-soporte de los usuarios, capacitación inform

81 · Cuantificar las ventajas de los gastos o ahorros. Cuando nos disponemos a adquirir una nueva tecnología es necesario administr

82 Tabla de costos iniciales del proyecto con LTSP Costos del Hardware $ 5.862,58 Costos del Software $ 154,00

83 El costo estimado se calcula multiplicando el costo anual por el número de años de la solución. Los costos de operación indicados en l

84 Tabla de Supuestos utilizados en diversas categorías con LTSP Costo promedio anual de un ingeniero de planta $ 12.