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UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO” DECANATO DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA” COORDINACIÓN DE POST-GRADO MAESTRÍA EN CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN.

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Presentation Transcript
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UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL

“LISANDRO ALVARADO”

DECANATO DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA”

COORDINACIÓN DE POST-GRADO

MAESTRÍA EN CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

PROPUESTA DE ALTA DISPONIBILIDAD PARA EL SISTEMA DE TELEFONÍA IP DEL “INSTITUTO DE PREVISIÓN Y ASISTENCIA SOCIAL PARA LOS TRABAJADORES DEL MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN” (IPASME).

CASO: SEDE ADMINISTRATIVA PRINCIPAL

Autora: ING. AIMARÁ VARGAS

Tutora: ING. EUVIS PIÑA

Barquisimeto, Diciembre de 2011

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Introducción

Capítulo I, El problema

Capítulo II, Marco Teórico

Capítulo III, Marco Metodológico

Capítulo IV, Propuesta del Estudio

Capítulo V, Conclusiones y Recomendaciones

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El Problema

Búsqueda y prueba de nuevas tecnologías

Evolución de los Sistemas de Telefonía

Orientación a bajos costos, alta prestaciones y extensas funciones

TELEFONÍA IP

SISTEMA DE TELEFONÍA IP DE LA SEDE ADMINISTRATIVA PRINCIPAL DEL IPASME

Alternativa para usuarios y empresas a todos los niveles y a gran escala

slide4

El Problema

SISTEMA DE TELEFONÍA IP DE LA SEDE ADMINISTRATIVA PRINCIPAL DEL IPASME

CENTRAL IP BASADA EN SOFTWARE LIBRE PROPUESTA POR GARGÍA, K. (2009) –

200 EXTENSIONES O MÁS

CENTRAL IP PROPIETARIA

HIPATH 4000 –

345 EXTENSIONES

¿ ALTA DISPONIBILIDAD

+

TELEFONÍA IP?

NO

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Interrogantes

¿Hasta que punto las soluciones de Telefonía IP planteadas actualmente en la sede administrativa principal del IPASME garantizan una alta disponibilidad del servicio?

¿Cual es la factibilidad técnica, operativa, económica e institucional de plantear el diseño de un Sistema de Telefonía IP de Alta Disponibilidad para la sede administrativa principal del IPASME?

¿Cuáles serían los posibles escenarios de Alta Disponibilidad aplicables al actual Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME?

¿Como se puede diseñar un Sistema de Telefonía IP de Alta disponibilidad que cubra los requerimientos de la sede administrativa principal del IPASME en cuanto al tiempo efectivo del servicio?

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OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

General

Plantear una propuesta de alta disponibilidad para el Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del “Instituto de Previsión y Asistencia Social para los trabajadores del Ministerio del poder popular para la Educación” (IPASME).

slide7

Objetivos Específicos

  • Diagnosticar la necesidad de la incorporación de alta disponibilidad al Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME.

2. Determinar la factibilidad técnica, operativa, económica e institucional de

incorporar alta disponibilidad al Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME.

  • Estudiar los escenarios de Alta Disponibilidad aplicables al actual Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME.

4. Diseñar una propuesta de Alta disponibilidad para el Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME.

5. Mostrar mediante un escenario de pruebas la Alta Disponibilidad del servicio de Telefonía IP presentado en el diseño propuesto.

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Barquisimeto

Sede Administrativa

Maracaibo

Barcelona

Barinas

Amazonas

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

  • 64 UNIDADES A NIVEL NACIONAL
  • 25.000 PERSONAS ATENDIDAS ANUALMENTE
  • PROCESOS ADMINISTRATIVOS CENTRALIZADOS
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ALCANCES Y LIMITACIONES

Plantear el diseño detallado de una propuesta de Alta Disponibilidad para la central IP basada en software libre del Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME

Construcción de un escenario de pruebas basado en máquinas virtuales, donde se muestre el funcionamiento a nivel de software de la propuesta diseñada

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MARCO TEÓRICO

Antecedentes Internacionales

Almería, España. Méndez, F. (2009)

Diseño e Implementación de un Sistema VoIP de Alta Disponibilidad y Alto Rendimiento

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MARCO TEÓRICO

Antecedentes Nacionales

Diseño e Implantación de una Solución de Voz sobre IP Basado en Software Libre para las Unidades del IPASME

García, K. (2009)

Implementación de una Central Telefónica Privada de VoIP bajo Trixbox 2.2 de Alta Disponibilidad para la Gerencia de Direccionamiento Tecnológico de CANTV

Figueroa, W. (2008)

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MARCO TEÓRICO

Bases Teóricas

TELEFONÍA IP

SISTEMA AVAZADO DE COMUNICACIONES QUE UTILIZA EL PROTOCOLO DE INTERNET COMO MEDIO DE TRANSPORTE PARA CREAR UN SISTEMA TELEFÓNICO CON TODAS LAS FUNCIONES DE LA TELEFONÍA TRADICIONAL, PERO QUE ADEMÁS AGREGA NUEVAS FUNCIONALIDADES

Definición

Ramírez, T. y Díaz, J. (2007)

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MARCO TEÓRICO

Bases Teóricas

Arquitectura de un Sistema de Telefonía IP

Red IP

Pasarelas ó gateways

Terminales ó clientes

Componentes

Méndez, F. (2009)

Centralita IP

Hardware

Software

  • PBX IP
  • Servidores
  • Propietarios
  • Gratuitos (Asterisk)
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MARCO TEÓRICO

Bases Teóricas

SISTEMAS DE ALTA DISPONIBILIDAD

“Un Sistema de Alta Disponibilidad consiste en que el servicio que se está dando, está lo suficientemente redundado como para que nunca pueda verse interrumpido, ni siquiera, en caso de incidencia”

Definición

Martínez, V. y Fuentes, A. (2008)

Métodos para garantizar la Alta Disponibilidad

  • Acuerdo de Nivel de Servicio
  • Administración de los sistemas
  • Redundancia (Configuración de Clúster, Virtualización).
  • Respaldo de Recursos críticos (componentes de Hardware, Software, Personal operativo)
  • Balanceo de tráfico
  • Estandarización

Viera, E. (2008)

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MARCO TEÓRICO

Bases Teóricas

Software de Alta Disponibilidad

Méndez, F. (2009)

Alta Disponibilidad en Servicios

Alta Disponibilidad en Datos

  • Replicación de Bloque de Datos
  • Replicación de Bases de Datos
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MARCO TEÓRICO

Identificación de la Institución

INSTITUTO DE PREVISIÓN Y ASISTENCIA SOCIAL PARA LOS EMPLEADOS DEL MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN (IPASME)

61 unidades médico asistenciales

02 destinos turísticos

64 Sedes a nivel nacional

3 sedes administrativas

Sede Administrativa Principal

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MARCO TEÓRICO

Identificación de la Institución

Responsable del Sistema de Telefonía IP

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MARCO TEÓRICO

Bases Legales

Artículo 110 - “El Estado reconocerá el interés público de la ciencia, tecnología, el conocimiento, la innovación y sus aplicaciones y los servicios de información necesarios por ser instrumentos fundamentales para el desarrollo económico, social y político del país…”

Constitución de la República Bolivariana de Venezuela

Artículo 12 – De los derechos de los usuarios de los servicios de Telecomunicaciones: “Acceder en condiciones de igualdad a todos los servicios de Telecomunicaciones y a recibir un servicio eficiente, de calidad e ininterrumpido…”

Ley Orgánica de Telecomunicaciones

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MARCO TEÓRICO

Bases Legales

Artículo 1. “La Administración Pública Nacional empleará prioritariamente software libre desarrollado con estándares abiertos… A tales fines, todos los órganos y entes da la Administración Pública Nacional iniciarán los procesos de migración gradual y progresiva hacia software libre …”

Decreto Presidencial 3.390

“Modernizar permanentemente los sistemas operativos y administrativos del IPASME mediante una estructura flexible y adecuada a las exigencias cambiantes del medio social, económico y político…”

Política Institucional del IPASME

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MARCO METODOLÓGICO

Enfoque cuantitativo “Usa la recolección de datos para probar hipótesis, con base en la medición numérica y el análisis estadístico.” (Hernández, R. y Otros (2007)).

ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN

PROYECTO FACTIBLE

NATURALEZA

DE LA

INVESTIGACIÓN

MONOGRÁFICA DOCUMENTAL

INVESTIGACIÓN DE CAMPO

“Manual para la Elaboración de Trabajo Conducentes a Grado Académico de Especialización, Maestría y Doctorado”. UCLA (2002)

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MARCO METODOLÓGICO

  • Estudio Diagnóstico: Determinación de la situación actual del Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME
  • Estudio de Factibilidad: Determinación de la factibilidad técnica, operativa, institucional y económica
  • Propuesta del estudio:
    • Estudio de esquemas de Alta Disponibilidad para el Sistema de Telefonía IP de la sede Administrativa principal del IPASME.
    • Descripción del diseño propuesto según el esquema seleccionado.
    • Evaluación del Diseño Propuesto

DISEÑO

DE LA

INVESTIGACIÓN

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MARCO METODOLÓGICO

Estudio Diagnóstic0

slide24

MARCO METODOLÓGICO

Estudio Diagnótic0

Técnicas de análisis documental – Observación documental y resumen analítico.

Técnicas e Instrumentos de recolección de Datos

Balestrini, M. (2002)

  • Técnicas vivas:
  • Entrevistas - Instrumento: CUESTIONARIO 01 CERRADO TIPO LIKERT (TDA),(DA),(NEU),(ED),(TED), aplicado a los usuarios expertos.
  • Encuestas - Instrumento: CUESTIONARIO 02 CERRADO TIPO LIKERT (TDA),(DA),(NEU),(ED),(TED), aplicado a usuarios administrativos
  • Observación directa – Instrumento: Tabla de recopilación de datos, aplicado por el investigador al escenario de estudio
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MARCO METODOLÓGICO

Estudio Diagnótic0

  • JUICIO DE EXPERTOS:
  • -Ing. Msc. Maritza Torres
  • Ing. Msc. Rafael Valero
  • Analista de Sistemas Junior Escalona

Validación de los Instrumentos

Balestrini, M. (2002)

  • Coeficiente Alpha de Cronbach

Confiabilidad de los Instrumentos

Díaz, H. (2006)

Confiabilidad fuerte

Cuestionario 01:  = 0,8483

Cuestionario 02:  = 0,8605

Estadística descriptiva – Tablas expresadas en distribución de frecuencias y porcentajes

TÉCNICA DE ANÁLISIS DE DATOS

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MARCO METODOLÓGICO

Estudio Diagnótic0

Análisis de Resultados

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MARCO METODOLÓGICO

Estudio Diagnótic0

“El Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME No incorpora elementos de Alta Disponibilidad que permitan garantizar la continuidad de los servicios prestados por dicho sistema”

Conclusiones del diagnóstico

  • Incorporar un esquema de Alta Disponibilidad al actual sistema de Telefonía IP de la institución, tomando en cuenta que:
    • Debe integrarse con el actual sistema de Telefonía IP
    • Aplicable a la Central asterisk
    • Orientado a Software
    • Emplear prioritariamente software libre
    • Considerar la escalabilidad del sistema actual de Telefonía IP

Recomendaciones del diagnóstico

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MARCO METODOLÓGICO

Estudio de Factibilidad

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Esquemas de Alta Disponibilidad

  • Identificación de los principales
  • Puntos de fallo del lado de la PBX
  • Asterisk:
  • El servicio telefónico ofrecido por Asterisk
  • La información de los sistemas de ficheros de Asterisk
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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Esquemas de Alta Disponibilidad

  • Se incorpora la redundancia
  • del principal punto de fallo:
  • El servicio telefónico ofrecido por Asterisk
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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Esquemas de Alta Disponibilidad

Software de Alta Disponibilidad en servicios:

Proyecto LINUX –HA

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Esquemas de Alta Disponibilidad

  • Se incorpora la redundancia a
  • los dos del principales puntos
  • de fallo:
  • El servicio telefónico ofrecido por Asterisk
  • La información de los sistemas de ficheros de Asterisk
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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Esquemas de Alta Disponibilidad

Software de Alta Disponibilidad en datos

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Esquemas de Alta Disponibilidad

Integración de

Alta Disponibilidad en servicios

y

Alta Disponibilidad en Datos

en una misma arquitectura de hardware

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Descripción de la propuesta

Arquitectura del Hardware para cada uno de los nodos del clúster

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Descripción de la propuesta

Arquitectura del Software para cada nodo

Central telefónica IP basada en Asterisk implantada en el IPASME

  • Sistema operativo GNU/Linux
  • Distribución Debian
  • Versión 6.0
  • IMPORTANTE:
    • Particionamiento igual en ambos nodos
    • Separar una partición de tipo ext3 ó ext4
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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Descripción de la propuesta

Soporte de Alta Disponibilidad en datos

Instalación de drbd 8 y utilidades:

Página Oficial http://www.drbd.org

Nodo 1

Nodo 2

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Descripción de la propuesta

Soporte de Alta Disponibilidad en datos

Configuración en ambos nodos

1.- /etc/drbd.conf

resource nombre_recurso

{

common {

protocol C;

}

on nombre_del_nodo_1 {

device /dev/drbd0; disk /dev/sdb1;

address direcciónIP_nodo_1;

}

on nombre_del_nodo_2 {

device /dev/drbd0disk /dev/sdb1;

address direcciónIP_nodo_2;

puerto_para_replicar;

  • Elementos a configurar:
    • Definición del recurso
    • Protocolo de sincronización
    • Para cada nodo: unidad virtual, partición a replicar, dirección IP y puerto para replicar.
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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Descripción de la propuesta

Soporte de Alta Disponibilidad en datos

Configuración en ambos nodos

2.- crear el espacio de metadatos y la unidad virtual:

4.- Conectar el recurso creado

#drbdadm connect nombre_recurso

#drbdadm create-md nombre_recurso

#drbdadm attach nombre_recurso

3.- Iniciar el servicio en ambos nodos

# /etc/init.d/drbd start

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Descripción de la propuesta

Soporte de Alta Disponibilidad en datos

Configuración en UNO de los nodos

3.- Comienza la sincronización

1.- Montar la partición de réplica

#cat/proc/drbd

# mount /media/part_replica

2.- Marcar el nodo primario

# drbdsetup /dev/drbd0 primary -o

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Descripción de la propuesta

Soporte de Alta Disponibilidad en datos

2.- Copiarlos a la partición de réplica

Definición de los datos a replicar

1.- Identificar todos los ficheros

de arterisk

3.- Enlazar la ubicación original con la ubicación en la partición de réplica

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Descripción de la propuesta

Soporte de Alta Disponibilidad en servicios

Instalación de los componentes de LINUX-HA

http://hg.linux-ha.org

4

3

2

1

LINUX-HA

Nodo 1

Nodo 2

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Descripción de la propuesta

Soporte de Alta Disponibilidad en servicios

Configuración en ambos nodos del clúster

1.- Configuración del fichero /etc/ha.d/authkeys

2.- Configuración del fichero /etc/ha.d/ha.cf

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Descripción de la propuesta

Soporte de Alta Disponibilidad en servicios

Configuración en UNO de los nodos del clúster (nodo primario drbd)

1.- Iniciar el servicio Heartbeat en ambos nodos

2.- Configuración del fichero cib.xml por medio de la utilidad CRM(Cluster Resource Manager) de Pacemaker

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Descripción de la propuesta

Soporte de Alta Disponibilidad en servicios

Configuración en UNO de los nodos del clúster (nodo primario drbd)

  • Elementos a configurar:
  • Definición de 02 recursos:
    • Failver-ip (IP Virtual)
    • Failover-asterisk
  • Definición de 01 grupo de recursos:
    • Asterisk-group
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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Descripción de la propuesta

Soporte de Alta Disponibilidad en servicios

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LINUX - HA

+

DRBD

Máquina virtual

ast1

Máquina virtual

ast2

Equipo anfitrión

PROPUESTA DEL ESTUDIO

Evaluación del diseño propuesto

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Evaluación del diseño propuesto

Apagado del nodo activo

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PROPUESTA DEL ESTUDIO

Evaluación del diseño propuesto

Caída del servicio Asterisk en el nodo activo

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CONCLUSIONES

Quedó demostrado que existe la necesidad de incorporar Alta Disponibilidad al actual Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME

Incorporar Alta disponibilidad al Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME, es viable en cuanto a la factibilidad técnica, operativa institucional y económica.

Es posible plantear diversos esquemas de Alta Disponibilidad que se integren al actual Sistema de Telefonía IP objeto del estudio.

Se pudo proponer un diseño de Alta Disponibilidad que se integre al actual Sistema de Telefonía IP del estudio en función de la optimización de hardware y el uso de tecnologías libres.

De acuerdo a la evaluación hecha de la propuesta, se pudo comprobar que el diseño propuesto garantiza la disponibilidad del servicio en los casos más comunes de incidencia.

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RECOMENDACIONES

Implantar la propuesta de Alta Disponibilidad diseñada.

considerar las múltiples soluciones para la virtualización de servidores, de manera que se puedan aprovechar mejor los recursos de hardware y puedan reducirse los costos de implantación.

Estudiar y definir todos aquellos elementos a nivel de hardware que pudieran estar redundados dentro del sistema de Telefonía IP (tolerancia a fallos).

Se puede pensar en desarrollar un diseño de Alto Rendimiento que pueda incorporarse al diseño de Alta Disponibilidad propuesto.

Considerar la migración del Sistema de Telefonía IP de la sede administrativa principal del IPASME hacia una única plataforma basada en estándares abiertos.

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GRACIAS!!!

POR SU ATENCIÒN