Uso de Cloud Computing para resolver la necesidad de recursos hardware y software heterogéneos en...

Uso de Cloud Computing para resolver la necesidad de recursos hardware y

software heterogéneos en asignaturas técnicas en el ámbito de la Informática

Javier Fabra ([email protected])Sergio Hernández ([email protected])

Departamento de Informática e Ingeniería de SistemasEscuela de Ingeniería y Arquitectura

Zaragoza, 30 de Junio de 2015

Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza

mailto:[email protected]



¿Qué el Cloud Computing o Computación en la Nube?

• Paradigma en el que se ofrecen recursos de computación como servicios a través de Internet - Gestión de los recursos trasparente al

usuario- Ubicuo- Escalable

• Diferentes tipos de recursos- Software / Aplicaciones (SaaS)- Entornos de desarrollo (PaaS) - Máquinas (IaaS)

• Cloud privado, público e híbrido- Privado: nuestros propios recursos físicos- Público: proveedor externo (pago por

uso)- Híbrido

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Claves de futuro

• La crisis económica ha afectado en gran medida a las instituciones educativas- Racionalización del gasto- Optimización de los recursos disponibles

• En este contexto, la nube representa un nuevo paradigma de “pago por uso”- Suficientemente flexible como para representar una buena

oportunidad para las instituciones

• Adopción temprana en centros de Reino Unido (enfoque IaaS)- The University of Westminster (2008, ahorro de cerca de £1,000,000)- Leeds Metropolitan University- The University of Glamorgan- The University of Aberdeen

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Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza 4

Gartner Priority Matrix for Education (Julio 2014)


Contexto

• Grado en Ingeniería en Informática- 4º Curso - Cuatrimestre de primavera

• Sistemas y Tecnologías Web - Asignatura troncal de en 3 especialidades - Optativa en las 2 especialidades restantes- Curso 2013/2014: 43 alumnos- Curso 2014/2015: 45 alumnos

Sistemas y Tecnologías Web en el Grado de Ingeniería en Informática

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Contexto

• Asignatura eminentemente práctica, carga de trabajo elevada

• Tecnologías de última generación relacionadas con la web - Problema: común a tres especialidades, con un alto porcentaje de

alumnos de la especialidad de Computación que la realizan como optativa

• Orientada al desarrollo profesional del alumno

• Elección de tecnologías para el desarrollo de las prácticas y proyectos- Ciertas tecnologías requieren una configuración específica del entorno- Capacidad para conocer y abordar la instalación y configuración de esos

entornos

• Posibilidad de trabajar de forma colaborativa y remota con recursos personalizables y disponibles en cualquier momento

Contenido de la asignatura Sistemas y Tecnologías Web

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Contexto

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• Requisitos/necesidades de la asignatura- Requisitos técnicos muy elevados: máquinas de gama media/alta- Alto grado de personalización de las prácticas- Instalación de diferentes aplicaciones, librerías, etc.- Utilización de varias máquinas al mismo tiempo- Utilización de diferentes Sistemas Operativos

• Además de la dificultad inherente a la propia asignatura, hay una serie de problemas añadidos- Falta de recursos para la realización de prácticas

• Necesidad de máquinas prácticamente individualizadas, con posibilidad de modificación/reinstalación

- Problema de acceso a los recursos para trabajo personal (alta ocupación de los laboratorios)

Requisitos de la asignatura Sistemas y Tecnologías Web

Aplicación progresiva del cloud computing para la realización de la asignatura


Uso del Cloud Computing en el entorno docente

• Beneficios de la utilización del Cloud Computing- Cada alumno dispone de varios recursos virtuales propios- Cada alumno personaliza su entorno de trabajo - Acceso al entorno de trabajo desde cualquier ordenador con conexión a

Internet- No es necesario un hardware específico

• Tecnología en auge en el mundo empresarial- Ahorro de costes

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Metodología docente

Evolución paralela a la evolución tecnológica

Utilización de equipos físicos

Utilización de máquinas

virtuales

Utilización de IaaS

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Utilización de equipos físicos

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Utilización de máquinas virtuales

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Utilización de IaaS

• Una máquina por alumno (cada alumno gestiona sus instancias)

• Equipos básicos para los alumnos

• IaaS privado

• Los alumnos se despreocupan de la gestión del cloud

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• Sesiones teóricas de puesta en contexto - Funcionamiento de las infraestructuras de cloud y las interfaces de acceso - Técnicas de acceso e integración- Aspectos económicos a considerar en cloud

• Planificación del despliegue de servidores Web en la nube- A partir de las sesiones prácticas- Planificación y análisis del impacto del despliegue: local vs cloud

• Despliegue real de los servidores- Infraestructura del Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas

Complejos (BIFI)- Tecnología para el despliegue de la infraestructura Cloud: OpenStack

• Trabajo final y evaluación de la experiencia- Involucrando las tecnologías aprendidas y el paradigma del cloud computing- Actividades realizadas durante la realización del trabajo- Análisis de ventajas e inconvenientes de la utilización de la computación en

la nube- Visión de los diferentes proveedores más utilizados en la actualidad

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Evaluación y resultados

• Resultados muy positivos- No ha habido problemas en cuanto al número de recursos utilizados- Cada alumno ha podido configurar el entorno de acuerdo a sus

necesidades- Mejora de la comunicación con el alumno y del seguimiento de su

trabajo

• Problemas en el acceso y utilización de los recursos- Infraestructura no disponible siempre- Problemas de acceso simultáneoSatisfacción aprendizaje

Muy alto

Alto

Regular

Bajo

Muy bajo

• Otras soluciones comerciales- Amazon AWS- Google Compute Engine- Microsoft Azure

• Problema: dependencia de financiación o acceso gratuito

19%

81%

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Conclusiones

• El desarrollo de prácticas de innovación docente genera una retroalimentación que facilita el plantear mejoras en el contexto de la enseñanza y aprendizaje

• Experiencia muy beneficiosa en cuanto al proceso de aprendizaje- Superación de las limitaciones técnicas del centro- Facilidad en la adaptación del entorno a las necesidades de la

asignatura- Utilización de una tecnología en auge en el mundo empresarial- Generación de redes de colaboración entre los propios alumnos para

resolver los problemas aparecidos

• Mejora de la comunicación profesor-alumno- Mejora del seguimiento en tiempo real del proyecto y ayuda en la toma

de decisiones• Medición del progreso de cada uno de los proyectos• Consecución de objetivos

- Acceso a la información de los proyectos desarrollados- Generación de un portafolio digital

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Sostenibilidad

• Problemas en el acceso y utilización de la infraestructura disponible - Insatisfacción/frustración en los alumnos

• Búsqueda de soluciones alternativas

- Aumento de la carga de trabajo del alumno - Aumento de la carga de trabajo del alumno y del docente debido a la

resolución de los problemas “no esperados”• Mejora en la evaluación de la asignatura• Mejora de la capacidad de análisis y toma de decisiones del alumno

• Enseñanza de otras infraestructuras de computación en la nube más estables

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Innovación

• Nueva forma de aprendizaje: utilización de IaaS en el ámbito académico- Tecnología muy demandada pero no de fácil acceso (coste económico vs

nubes privadas)- Evaluación de la metodología seguida por el alumno

• Aprendizaje transversal- Se utiliza cloud como herramienta de aprendizaje, no como fin el alumno

se familiariza fácilmente con la tecnología- Aprendizaje adquirido de forma continua

• El uso tradicional de máquinas virtuales ha impuesto un aprendizaje que puede no ser el más adecuado- Configuración de red sin tener los conocimientos adecuados- Instalación de software específico y pesado para realizar pruebas sencillas- Visión general (más allá del localhost)

• En el cloud se puede disponer de un conjunto de imágenes preconfiguradas - La forma de aprender no viene condicionada por una configuración previa

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Transferibilidad

• Fácilmente aplicable a otras asignaturas- Perfil que requiera la utilización de recursos informáticos personalizados

o que requieran que el alumno tenga acceso total- Adaptación a cada alumno- Facilita el seguimiento del trabajo del alumno

• Recomendable: conocimientos técnicos y manejo de recursos “en remoto”- El alumno realiza la instalación de los diferentes sistemas y entornos- Esta actividad la podría realizar el personal encargado del laboratorio

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