Arquitectura Tecnológica y Sistemas para la Educación...

Arquitectura Tecnológica y Sistemas para la Educación Abierta y a Distancia.

"Antes que otra cosa, la preparación es la clave para el éxito."

Alexander Graham Bell

CINVESTAV: Lic. Luis Arturo Ortiz Arellano

[email protected]

Contenido

I. Metodología II. Definición de Requerimientos III. Sistemas IV. De las Arquitecturas V. Arquitectura Orientada a Servicios VI. Mapa de Ruta (Visión) VII. Open Source VIII. Plataforma Tecnológica IX. Ambientes X. Integración XI. Niveles de Servicio XII. Modelo de mejora continua

Metodología

Coordinación

Diseño y Desarrollo

Puesta en Marcha

Diagnóstico

Planeación

Implantación

Operación y Mtto.

ETAPAS DE LA METODOLOGÍA

Desde los

servicios

y sus

procesos

hasta

las TI

Desde

infraestructura

adquirida

hasta el

Outsourcing

Proceso lógico de

Consultoría y Análisis

SCORECARD procesos,

Rutas crítica y de valor

Re-diseño,

transformación e

integración de procesos

Alineamiento tecnológico

(Tecnología actual

Y Soluciones de TI)

Asesoría en la identificación del entorno,

los servicios y las acciones prioritarias

ETAPAS DEL DIAGNÓSTICO

I

II

III

IV

V

VI

VII

Metodología

Capital humano

Servicios

Estrategia

Procesos

Sistemas

Infraestructura

Etapa I: Proceso

Consultivo

Análisis Interno

Análisis del Entorno

Análisis del Contexto

Etapa II: Alineamiento

Tecnológico

Etapa III: Planeación Estratégica

Análisis de Apropiamiento

Análisis de Requerimientos

Oportunidades de Mejora

Aplicación de Modelos de

Solución

Planteamiento de Directriz de

Transformación

Detección de Areas Críticas

Niveles de

Análisis

Metodología

DIAGNÓSTICO

ÍDENTIFICACIÓN DE

REQUERIMIENTOS y SERVICIOS

DISEÑO DE LA SOLUCIÓN

TECNOLÓGICA

IMPLEMENTACIÓN

OPERACIÓN Y MONITOREO

ACADÉMICO

ADMINISTRATIVO

TECNOLÓGICO

OPERACIONAL

COMPONENTES

“Desarrollo de una plataforma tecnológica eficiente capaz de contener un sistema para la

educación abierta y a distancia para los mexicanos, centrada en el alumno y basada en

plataformas Open Source.”

Requerimiento

Preguntas: ¿Cuántos mexicanos?, ¿Cuantas Carreras?, ¿Cuántos alumnos

simultáneos?, ¿Cuántos Asignaturas?, ¿Ancho de banda de Salida?, ¿Ancho de banda de acceso mínimo?, ¿ Niveles de Servicio? , ¿Qué Software?, ¿Requiere un Sistema de Gestión en tiempo real?, ¿Propedéutico?, ¿Calificaciones?.

Definición de los requerimientos

CÁLCULO DE SERVICIOS EDUCATIVOS A DISTANCIA A NIVEL LICENCIATURA

EFICIENCIA TERMINAL Y ABSORCIÓN ENTRE BACHILLERATO Y LICENCIATURA DEMANDA POTENCIAL DE

LICENCIATURA

Ciclo Escolar

NIVEL DE EDUCACIÓN

Egresados de

bachillerato

Primer ingreso

Licenciatura

Egresados de

licenciatura ANUAL ACUMULADA

1992-1993 436,451 295,718

1993-1994 429,985 393,018

1994-1995 445,052 410,513

1995-1996 444,676 358,220

1996-1997 479,373 390,085 214,794 221,657 221,657

19971998 520,500 420,369 224,913 205,072 426,729

1998-1999 560,885 450,435 245,705 199,347 626,076

1999-200 577,784 488,344 269,246 175,430 801,506

2000-2001 604,841 503,909 274,629 204,744 1,006,250

2001-2002 635,215 527,677 298,359 222,141 1,228,391

2002-2003 676,725 547,191 299,312 261,573 1,489,964

2003-2004 720,248 565,374 330,940 246,844 1,736,808

2004-2005 742,717 570,575 338,826 266,015 2,002,823

2005-2006 779,436 593,419 364,603 270,612 2,273,435

2006-2007 807,288 613,045 367,578 309,147 2,582,582

2007-2008 841,644 647,030 383,736 336,512 2,919,094

FUENTE: Elaboración propia con base en SEP/SPC/DGPPP, Estadísticas básicas del Sistema Educativo Nacional.

NOTAS: Los datos de egresados de licenciatura en los ciclos 1981- 1995-1996 son estimaciones con base en el promedio de eficiencia terminal.

El cálculo de consiste en la diferencia de los Egresados del Bachillerato (t-4) con los Egresados de la Licenciatura (t). Donde t corresponde al tiempo, y t-4 es bajo la consideración del periodo que lleva a una generación el estudio del nivel superior.


291,909

10%


0

5,000,000

10,000,000

15,000,000

20,000,000

25,000,000

Usu

ari

os

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Años

CRECIMIENTO DE USUARIOS DE INTERNET

SCT (Coordinación General de la Sociedad de la Información)

reporta 52,000,000 de usuarios de

Internet 2012

Definición de los requerimientos La imagen de una escuela en la que en cada aula, el profesor se sitúa en la parte delantera de la clase y todo el día frente a los estudiantes. Los estudiantes nunca hablan, e incluso si lo hacen no entenderán un concepto y nunca piden ayuda. El profesor sólo sigue dando las clases. Los exámenes prueban la memorización.

Ahora contrastemos esto con una clase en la que los métodos de enseñanza son más variados. Sí, los maestros dan clases, pero los estudiantes frecuentemente levantan sus manos para participar en las discusiones. Otras veces los estudiantes hacen un trabajo, mientras que el profesor se pasea y ofrece ayuda. Y aún otras veces, los estudiantes trabajan en proyectos divertidos en grupos.


Investigadores

Maestros

Alumnos

Supervisores

Administrativos

Evaluadores


MODELO DE

NEGOCIOS LIGEROS

SIMPLICIDAD

DIVERTIDO

ECONOMIA DE LA

ATENCIÓN

PARTICIPACIÓN

PERIODISMO

CIUDADANO

CONTENIDO GENERADO

POR USUARIOS

CREATIVE

COMMONS

TRASPARENCIA

INTERFACES

“RICAS”

LA WEB COMO

PLATAFORMA

CONVERSACIONES

FILTRADO

COLABORATIVO

COMPUTO

SOCIAL

MOVILIDAD

COMUNICACIÓN

SOFTWARE

SOCIAL

REDES

SOCIALES

INTELEGENCIA

COLECTIVA

ETIQUETAS

DATOS E

INFORMACIÓN: LO

MAS IMPORTANTE

COMPARTIR

REMESCLAR

RECOMENDACIONES

REPUTACIÓN -

CONFIANZA

MICRO

FORMATOS

FOLKSONOMIA LARGA

COLA

PAGINAS DE

INICIO

APLICACIONES

SOBRE MAPAS

APLICACIONES

EN LINEA

ACCESO MOVIL A

COMUNIDADES

REDES SOCIALES

PERSONALES

REDES SOCIALES

PROFECIONALES

COMUNIDADES,

DIRECTORIAS

ETIQUETADO Y

MARCADO SOCIAL

HERRAMIENTAS DE

POSICIONADOS

MOTORES DE

BUSQUEDA 2.0

MOTORES DE BUSQUEDA

2.0 ESPECIALIZADOS

SISTEMAS DE CREACION

Y HOSPEDAJE

REDES DE

BLOG

WIKIS

VIDEO

BLOGS

POT

CASTING

COMPARTIR

FOTOGRAFIAS

COMPARTIR VIDEO

AGREGADORES

LECTORES

RSS

NOTICIAS Y CONTENIDOS

VOTADO POR USUARIOS RECOMENDACIONES DE

CONTENIDO

Aca

dém

ico

Contenidos curriculares

Recursos metodológicos

Recursos formativos

Recursos informativos

Ad

min

istr

ativ

o

Recursos humanos

Recursos económicos

Recursos físicos y materiales Te

cno

lógi

co

Infraestructura

Tecnología educativa

LMS / BPM /CRM / GRP/CM

Portales de accesos, intranet y extranet

Op

erac

ion

al

Entrega de Servicios

Procesos

Estadísticas

Reportes

Desarrollo de Contenidos

S I S T E M A S Y S E R V I C I O S

•Inscripciones

•Recepción de alumnos

•Material de apoyo al inicio

•Calendario

•Formas de trabajo

Tutoría (tipo, formato, niveles de servicio)

•Asesorías (tipo, formato, niveles de servicio)

•Evaluaciones / prácticas

•Recursos didácticos

•Titulación

•Acreditaciones

•Egresados

•Administración de alumnos

•Administración de Tutores

•Administración de Facilitadores

•Selección y contratación de personal

•Contratación de proveedores

•Tramites de servicio social

•Pagos (considerado)

•Plataformas de administración del aprendizaje LMS

•Sistemas Automatizados de Evaluación

•Sistemas de Administración y Autoría de Contenidos

•Aplicaciones para sesiones síncronas de aprendizaje y colaboración en ambientes de enseñanza-aprendizaje bimodal.

•Capacitación a facilitadores del aprendizaje y tutores

•Altas, bajas y cambios de alumnos

•Altas, bajas y cambios de cursos

•Reportes

•Estadísticas

•Call Center

•Soporte técnico

•Ayuda a usuarios

•Niveles de servicio

•Mantenimiento

•Respaldos

•DRP



Soporte Tutores

Expediente

de

l Alu

mn

o

Interoperabilidad

Servicios

Portales

Procesos

Alumno

BPM

Información

Call Center

Cen

tro

de

Mo

nit

ore

o

Sistemas

Sistemas de administración de la operación

tecnológica

Aplicaciones orientadas a la

integración

Sistema de administración,

distribución y control de las actividades de formación (LMS)

Sistema de administración de recursos institucionales

Inteligencia de negocios

Sistema de administración

académica

Base de

Datos

Plataforma

Infraestructura de cómputo y

comunicaciones

Soporte a la educación

Biblioteca digital

Sistemas

• Sistema de Balance Scord Card y

el Business Intelligence, sistema

de monitoreo de indicadores del

comportamiento y eficiencia de los

recursos

• Sistema de desarrollo y

automatización de procesos

(BPM Business Process Manager)

• Sistema de Balance Scord Card y el Business Intelligence, sistema de monitoreo

de indicadores del comportamiento y eficiencia de los recursos

• Sistema de desarrollo y automatización de procesos (BPM Business Process

Manager)

• Plataforma de Portales (CMS-Joomla)que permite la integración y difusión de servicios a los

actores del Sistema :

• Alumnos, Tutores, Maestros y Administrativos

• Servicios como: bolsa de trabajo, calendario escolar, bibliotecas, buzón de sugerencias,

consulta y reportes

• Sistema de Administración

Académica • Inscripciones

• Asignaciones

• Catálogo de materias y carreras

• Control de expedientes

• Presupuesto y tesorería

• Histórico de alumnos

• Calificaciones

• Catálogo de maestros y empleados

• Nómina

• Inventarios

• Contabilidad

• Proveedores

• Pagos (considerado)

Sistema de Administración de

Contenidos del Aprendizaje

(LMS - Moodle)

• Aula Virtual, Foros, Blogs,

Chat, Mensajería.

• Asignaturas y Seguimiento

del Alumno, del Tutor y del

Facilitador del Aprendizaje.

• Evaluaciones .

• Reportes y Estadísticas.

Sistemas

De las Arquitecturas

En un inicio considerábamos la programación lineal basada en resolver determinados problemas específicos en lenguajes como PL1, Cobol, Pascal, así los aplicativos y sistemas ejecutaban rutinas especificas, con salida a terminales 3270 (pantallas verdes) en procesos de lotes o Batch y fueron evolucionando hasta el desarrollo de sistemas como medios para la soluciones y servicios así en 1974 IBM da propone la arquitectura SNA como una solución de que permite la interoperabilidad entre diferentes sistemas operativos, así pasamos a Arquitectura Integral Empresarial EAI y la programación por objetos y llegamos a la Arquitectura SOA.

SNA EAI SOA

Losas Silos Espaguetis

Expansión descontrolada del departamento de Informática

RAD

Bases de Datos

//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a8/IBM-3279.jpg

El éxito de las implementaciones de SOA está basado en:

Una estructura que soporta al en forma natural los servicios del consumidor-y-proveedor en adición a una estructura organizacional que separa estos roles, la línea de la arquitectura y de la infraestructura soportan el descubrimiento y publicación de funciones de consumidores y de proveedores.

Arquitectura Orientada a Servicios

Finalmente la arquitectura y los procesos fueron ligados dentro de una metodología de implementación que soporta el uso y creación de servicios con aplicaciones bajo el contexto empresarial, la visión de negocio.

Separación de Componentes,

Vistas de la Arquitectura flexibles al cambio, (flexibilidad para que los requerimientos de las aplicaciones futuras puedan ser más fácilmente integradas ),

Abstracción (una capa de abstracción provee la no dirección entre dos capas) incrementando la flexibilidad y un mayor nivel de interacción,

Consistencia y rehúso, Derivaciones de Negocios/Bussines derivations (que no es otra cosa que las metas y objetivos de la organización) y que determina la razón de ser de la arquitectura,

Patrones, facilidad (significa que una arquitectura debe poder hacer más fácil la construcción de soluciones que conforman la arquitectura y comunicaciones


Un Servicio se entiende como una tarea de negocio repetible, por ejemplo, abrir una cuenta para un cliente en un banco o verificar el crédito de un cliente.

La Orientación a Servicios es una forma de integrar el negocio a través de la integración de servicios y los resultados que estos entregan.

SOA (Arquitectura Orientada a Servicios) es un estilo de arquitectónico desde el punto de vista tecnológico que apoya la orientación a servicios.

Una Aplicación Compuesta se define como un conjunto de servicios relacionados e integrados que apoyan un proceso de negocio construido sobre SOA y representa un nuevo paradigma de desarrollo de aplicaciones de software.



Repositorios Empresariales de Contenidos

Mensajería Semántica

Aplicaciones existentes

Integración de ServiciosIntegración de Servicios

Servicios de Negocio Procesos de NegocioServicios de Negocio

Servicios de NegocioProcesos de Negocio

Procesos de Negocio

Portafolio de RacionalizaciónDefiniciones Semánticas

EmpresarialesIndicadores de Rendimiento

Modelo de Negocio Empresarial

Optimización del rendimiento Negocio

Disparadores Empresariales de Negocio

SOA DISPARADORES

SOA HABILITADORES

SOA IMPLEMENTACIÓN

SOA SOPORTE

DISPARADORES

DISPARADORES

USOS DEFINICIÓN

DEFINICIÓN

DEFINICIÓN DE INDICADORES

ORQUESTADORES

IMPLEMENTADO COMO

SOPORTES

UTILIZACIÓN

COMPUESTO DESDE

Elementos de una SOA

Estrategias

CompetenciaFuerzas del mercado

Fuerzas regulatorias

Mapa de Ruta

LMS (Sistema de administración del Aprendizaje)

GRP modulo de inscripciones y el módulo de asignaciones,

módulos de presupuesto, inventarios e histórico

Portal Promoción

GRP módulos de presupuesto, inventarios e histórico

Sistema de Evaluación, Mesa de Ayuda, Sistema de

Monitoreo, Call Center

Estudio de TV.

Portal Transaccional

Sistema de Administración del Alumno (CRM), Sistema de

Administración de Procesos, Sistema de administración de

Videos, Data Streaming, Base de Datos

Portal Interactivo

Medición del Desempeño

Balance Scord Card, BussinesInteligence, Dataware House

Portal Convergente

Plataforma de Computo y telecomunicacionesContenidos digitales: Cursos, materias, bibliotecas, libros, videos…

Procesos, Servicios y Sistemas de la Universidad Abierta y a Distancia

INTERNET

Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4

Open Source

Richard_Matthew_Stallman

Jeff Stanford

En 1985, Stallman creó la Free Software Foundation (FSF o

Fundación para el Software Libre. A medida que GNU ganaba renombre, negocios interesados comenzaron a contribuir al desarrollo o comercialización de productos GNU y el correspondiente soporte técnico. El más prominente y exitoso de ellos fue Cygnus Solutions, ahora parte de Red Hat

Jeff Stanford es un tecnólogo educativo free-lance. Descubrió Moodle

hace cinco años y ha seguido siendo un ardiente fan desde entonces. Ahora, lo que hace trabajos de consultoría ordinario ayudar a los profesores aprovechar al máximo las posibilidades de aprendizaje en línea.

Martin Dougiamas: Martin Dougiamas (nacido en agosto de

1969), vive en Perth, Australia, y es un educador y científico de la computación con títulos de posgrado en Ciencias de la Computación y Educación. Su trabajo ha tenido un impacto significativo en la implementación de modelos constructivistas de la enseñanza y el aprendizaje en línea con Moodle, un sistema de gestión de cursos.

http://es.wikipedia.org/wiki/1985

http://es.wikipedia.org/wiki/Free_Software_Foundation

http://es.wikipedia.org/wiki/Free_Software_Foundation

http://es.wikipedia.org/wiki/Cygnus_Solutions



http://es.wikipedia.org/wiki/Red_Hat

http://es.wikipedia.org/wiki/Red_Hat

Open Source

PENTAHO

MOODLE

JOOMLA

MySQL

APACHE

PHP

Linux CACTI

GLASSFISH

Plataforma Tecnológica


IBM Power 7-750 Multi core

Multithreading simultaneo de varias vias

1.2 billones de transistores

567 mm2

45 nm SOI procesos

DDR3

Ejecuta instrucciones out-of-order

Año de salida al mercado 2010

4 chips ; 24 cores x chip

• La IBM Power 7 tiene un mejor balance de cores, threads y velocidades de reloj que le permiten ejecutar aplicaciones Java y middleware.

• Los cores de Power 7 tienen 12 unidades de ejecución, 2 unidades de punto flotante, 2 unidades de carga de procesos, 2 unidades de doble precisión de punto flotante, 1 unidad de vector y 1 unidad de punto decimal flotante

• la Power 7 incorpora eDRAM (memoria ram dinamica embebida) que si bien es un poco más lenta, esta más cerca de los cores.

• La Power 7 tiene 2 controladores dual channel de memoria DDR3, a diferencia de la Power 6 que tiene un bus de 80 GB/sec, la Power 7 entrega la información a 100 GB/sec

Storage DS5020

Servidores de

Aplicación Moodle

Servidores de

Base de Datos Mysql Cluster

Alumnos

Arquitectura por Aula


Alta Disponibilidad con Replicación Mysql

Replication Manager

Insert DB

Commit DB

192.168.1.2

LAN

Stop BD

Desmonta File System

Monta File System

Start BD

Insert DB

MySql Master Active

Disco Local

Repositorio

Gigabit Crossover

MySql Master Passive

Reads and Writes

Only Reads

Web App Moodle Web App Moodle


Esquema de Virtualización LAN

Power Hypervisor

Ethernet Switch Ethernet Switch

ent0 Phy.

Ent2 Virtual

VIOS 1 VIOS 2

Lpar Aula1

ent1 Phy.

Ent3 SEA

ent0 Phy.

Ent2 Virtual

ent1 Phy.

Ent3 SEA

ent0 Virtual

Primary

ent1 Virtual. Standby

Ent2 NIB

en2

VLAN ID =2 VLAN ID =2

Configuración de RED en Alta Disponibilidad


Esquema de Virtualización LAN Ventajas de Virtual LAN

Power Hypervisor

Ethernet Switch Ethernet Switch

ent0 Phy. 10 G

ent3 Link agg Device

VIOS 1 VIOS 2

Lpar Aula1

ent2 Phy 10 G

ent4 SEA

ent0 Phy.


ent2 Phy.

ent4 SEA

ent0 Virtual

ent1 Virtual.


en2 IP Addr

10.10.60.

VLAN ID =60 VLAN ID =60 ent1 Phy. 10 G

ent1 Phy. 10 G

Incremento de Capacidad al sumar puertos Sobre un mismo dispositivo

LAN

Redundancia en Puertos

Alta disponibilidad en Switch


Aula 3

N_Port ID Virtualization (NPIV)

Aula 1 Aula 2

Power Hypervisor

SAN

FC Físico

FC Virtual

FC Virtual

FC Virtual

FC Virtual

FC Virtual

FC Virtual

FC Físico

VFC Cliente VFC Cliente VFC Cliente

VFC Server VFC Server

Con NPIV, se asigna un adaptador FC virtual a cada uno de los Servidores, la principal ventaja radica en que el VFC Server Virtual Se convierte en un Pass – Thru y evita la contención de datos al pasar La carga de I/O al adaptador físico de FC

Con el segundo VFC Server VIO 2 se asigna un segundo Puerto VFC a las particiones cliente para tener un esquema de Redundancia con Multipath I/O

Storage


N_Port ID Virtualization or NPIV is a Fibre Channel (FC) facility allowing multiple N_Port IDs to share a single physical N_Port. This allows multiple Fibre Channel

AMBIENTES D

esa

rro

llo

• Este ambiente se caracteriza por contener los recursos de cómputo, archivos, programas, software operativo, compiladores, etc. Necesarios para que el grupo de desarrolladores puedan crear, modificar y mantener los diferentes sistemas de información.

Pru

eb

as

•Este ambiente contendrá los recursos de cómputo necesarios para realizar pruebas unitarias y de volumen de los sistemas que recientemente fueron desarrollados y requieren ser probados en este ambiente.

Pre

pro

du

cció

n

• En este ambiente se encuentra un paralelo de los sistemas que ya atienden a los usuarios en operación de la institución en su actuar del día a día.

Pro

du

cció

n

• En este ambiente se encuentran los sistemas que ya atienden a los usuarios y operación de la institución en su actuar del día a día.

INTEGRACIÓN

Niveles de Servicio

RESULTADOS

Mejora continua

Recursos Tecnológicos Espacios Laboratorios

PRODUCTO Y SERVICIOS NECESIDADES

MODELO DE MEJORA CONTINUA

El Futuro

Era Social y de los servicios La era de las aplicaciones La era de los dispositivos

Móviles

Voz

Conexiones a mayor velocidad

Data Service

SmartPhone

El Futuro

Arquitectura Tecnológica y Sistemas para la Educación Abierta y a Distancia.

"Antes que otra cosa, la preparación es la clave para el éxito."

Alexander Graham Bell

CINVESTAV: Lic. Luis Arturo Ortiz Arellano

[email protected]

Arquitectura Tecnológica y Sistemas para la Educación...

Documents

Transcript of Arquitectura Tecnológica y Sistemas para la Educación...