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DLSI - Universidad de Alicante 1
Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos
Casos prácticos
Gestión de datosCurso 2002-2003
Gestión de datos
Índice• Caso 1: “Campus Virtual” de la
Universidad de Alicante• Caso 2: empresa dedicada al
periodismo digital y a proporcionar todo tipo de servicios telemáticos a periódicos
2
periódicos
DLSI - Universidad de Alicante 2
Gestión de datos
Caso 1Campus Virtual
3
Campus Virtual
Gestión de datos
Caso 1• Campus Virtual “Universidad Virtual
es un servicio de complemento a la docencia y a la gestión académica y administrativa, cuyo entorno es Internet y está dirigido tanto al profesorado como al alumnado y al
4
p ypersonal de administración de la Universidad de Alicante”.
DLSI - Universidad de Alicante 3
Gestión de datos
Caso 1• “Es un proyecto desarrollado de forma
í t l U i id d d Ali tíntegra en la Universidad de Alicante, con recursos y personal propio: el Servicio de Informática y el Secretariado de Nuevas Tecnologías han trabajado conjuntamente para desarrollar e implantar este proyecto
5
desarrollar e implantar este proyecto, en el que participa, en mayor o menor medida, toda la organización”.
Gestión de datos
Caso 1• Historia:
– Junio 1996: prueba piloto para estudiar la respuesta de gente no experta en el manejo de ordenadores
– Automatricula en Ciencias y Traducción e Interpretación a través de un cliente realizado con Microsoft Visual Basic
6
– Septiembre 1996: se investiga la posibilidad de realizar la automatrícula a través de Internet Microsoft Internet Database Connector (IDC)
DLSI - Universidad de Alicante 4
Gestión de datos
Caso 1– Enero 1997: se empieza a trabajar con Microsoft
Active Server Pages (ASP)Active Server Pages (ASP)– Desarrollo de Secretaría Virtual de la Universidad
de Alicante que permite a los alumnos realizar trámites administrativos por Internet (consulta de notas, visualización de su expediente académico, etc.)
– Junio 1997: primera automatrícula a través de I t t
7
Internet– Hasta 15 de Octubre de 1997: 22.000 alumnos
(16% fuera de la Universidad)– ...
Gestión de datos
Caso 1• La Universidad de Alicante fue la
primera de España que implantó la matriculación a través de Internet
• El Servicio de Informática de la Universidad de Alicante obtuvo por ello el accesit de los premios otorgados en
8
el accesit de los premios otorgados en 1997 por la Consultora Price Waterhouse y la revista PC-Week
DLSI - Universidad de Alicante 5
Gestión de datos
Caso 1: esquema básico
Enrutador
Servidores web de apoyo
Servidor web
9
Servidor de bases de datos
Usuarios UA
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD• Servidor de bases de datos: IBM
RS/6000 H80• 6 procesadores RS64 III 450 MHz
(RISC de 64 bits)• 4 GB de memoria
C hé i l 1 128 KB d t 128 KB
10
• Caché nivel 1: 128 KB datos, 128 KB instrucciones
• Caché nivel 2: 8 MB
DLSI - Universidad de Alicante 6
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD• 14 slots de expansión PCI• 1 puerto paralelo• 2 puertos serie• 1 puerto teclado y 1 puerto ratón• Peso ≈ 400 Kg
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Gestión de datos
Caso 1: servidor BD• 12 bahías para discos duros• 9.1 GB Ultra SCSI (hot-swappable)• Discos duros en configuración RAID:
– RAID 1 Sistema operativo y software– RAID 5 Datos (120 GB, 60% de usado)
12
DLSI - Universidad de Alicante 7
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD• RAID: Redundant Array of Independent
(Inexpensive) Disks(Inexpensive) Disks• Objetivo Sistema de almacenamiento
tolerante a fallos• Existen distintos niveles de RAID:
– RAID 2: Hamming Code ECC– RAID 3: Parallel transfer with parity
13
p y– RAID 4: Independent Data disks with shared
Parity disk– RAID 6, 7, 10, 53, 0+1
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD• RAID 0: Stiped Disk Array without Fault
T lTolerance• Mínimo 2 discos• Los datos se dividen en bloques• Cada bloque se escribe en paralelo en
diferentes discos
14
• Ventaja: aumenta el rendimiento• Desventaja: no es verdadero RAID No hay
tolerancia a fallos
DLSI - Universidad de Alicante 8
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD
15
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD• RAID 1: Shadowing/Mirroring/Duplexing• Mínimo 2 discos• Ventaja: 100 % redundancia No hace
falta reconstruir los datos en caso de pérdidaD t j 100 % d i fi i i l
16
• Desventaja: 100 % de ineficiencia en el espacio empleado
DLSI - Universidad de Alicante 9
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD
17
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD• RAID 5: Independent Data disks with
di t ib t d it bl kdistributed parity blocks• Mínimo 3 discos (frente a RAID 1)• Emplea códigos de paridad El fallo de un
disco no supone pérdida de datos• Ventaja: disminuye el espacio no empleado
18
para datos• Desventaja: dificultad al recuperar los datos
en caso de fallo (frente a RAID 1)
DLSI - Universidad de Alicante 10
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD
19
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD
20
DLSI - Universidad de Alicante 11
Gestión de datos
Cajón de E/S principal
(4 Us)
Central Electronics Complex
21
Complex (CEC)
(4 Us)
1 U = 44.45 mm (Electronics Institute of America)
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD• Software servidor base de datos:
– SO: IBM AIX 4.3.3 (Unix de IBM)– BD: Oracle 8.1.7i
• Inicialmente se empleó Microsoft SQL Server, pero Oracle ofrece:
Mejora proceso transacciones
22
– Mejora proceso transacciones– Escalabilidad– Estabilidad
DLSI - Universidad de Alicante 12
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD• La base de datos es única y almacena
la información necesaria para:– Gestión económica– Gestión académica– Gestión contable– Campus Virtual
23
– Campus Virtual– Otros
• No existen “islas” de información
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD• Las tablas del Campus Virtual sólo
almacena los datos propios (tutorías, anuncios, etc.) No existe duplicación de información
• Por ejemplo, los datos de los alumnos se obtienen de Gestión académica
24
se obtienen de Gestión académica
DLSI - Universidad de Alicante 13
Gestión de datos
Caso 1: copias de seguridad• Política de copias de seguridad
(backup):– Recuperación ante operaciones– Todas las noches– Una noche cada semana
25
Gestión de datos
Caso 1: copias de seguridad• Recuperación ante operaciones:
b d difi ió d d tborrado o modificación de datos, eliminación de una tabla, etc.
• Oracle pose la opción archive log: se almacenan todas las operaciones a partir de un instante:
26
– DELETE FROM Table1 WHERE ...– INSERT INTO Table1 (...) VALUES (...)– DROP TABLE ...
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Gestión de datos
Caso 1: copias de seguridad• A partir de una copia de seguridad de
los datos y el archive log, se pueden repetir todas las operaciones realizadas
+
27
Gestión de datos
Caso 1: copias de seguridad• Todas las noches: se exportan todos
los datos al propio disco duro (8 GB)• Exportación propietaria de Oracle
Importar desde Oracle• Caliente Sin desactivar el servicio
El b t d i t li l i d l
28
• El robot de cintas realiza la copia de los datos de la exportación y del disco duro con sistema operativo + software
DLSI - Universidad de Alicante 15
Gestión de datos
Caso 1: copias de seguridad• Una noche cada semana: se realiza
una copia completa a nivel de sistema de ficheros (sistema operativo + software y datos) “Se saca una fotografía” de los discos duros
• Permite una recuperación rápida y
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Permite una recuperación rápida y exacta de una máquina
• El robot de cintas realiza la copia
Gestión de datos
Caso 1: copias de seguridad• Equipo de copias de seguridad: IBM Magstar
MP 3575 L8 T Lib D tMP 3575 L8 Tape Library Dataserver• Equipo totalmente automático Copia de
seguridad desatendida• 80 cintas (cartuchos) 560 GB (1.6 TB con
la máxima compresión)
30
• 2 unidades• Velocidad de transmisión 7 MB/s sostenida
(15 MB/s con la máxima compresión)
DLSI - Universidad de Alicante 16
Gestión de datos
Caso 1: copias de seguridad• Robot con doble agarrador• Lector óptico de código de barras para
mantener el inventario de los cartuchos• Autolimpieza• Recupera un cartucho, lo carga en la
id d b l i i i i l
31
unidad, busca el inicio y comienza la transferencia en menos de 26 s
• Peso ≈ 110 Kg
Gestión de datos
Caso 1: copias de seguridad• Emplea cartuchos: C-format XL DC
– Capacidad: 7 GB cada uno (hasta 21 GB comprimido)
– Velocidad de transferencia: 7 MB/s (15 MB/s comprimido)
– Longitud: 227 m
32
g
DLSI - Universidad de Alicante 17
Gestión de datos
Caso 1: copias de seguridad• El mejor modelo:
– 6 unidades– 6.8TB, con una relación de compresión 3:1– 100 GB/hora (300 GB/hora con la máxima
compresión)
33
Gestión de datos
Caso 1: copias de seguridad
34
DLSI - Universidad de Alicante 18
Gestión de datos
Caso 1: servidor BD• Disponibilidad 24 x 7• Apagado del servidor de bases de
datos:– Actualizaciones de software y de paquetes
de gestión Apagado del aplicativo– Actualizaciones del hardware e instalación
35
– Actualizaciones del hardware e instalación software nuevo Apagado total
Gestión de datos
Caso 1: servidor web• Servidor web: IBM NetFinity• 4 procesadores Pentium II 300 MHz• 756 MB de memoria• 4 discos duros de 9 GB cada uno
36
DLSI - Universidad de Alicante 19
Gestión de datos
Caso 1: servidor web• Software servidor web:
– SO: Microsoft Windows 2000 Advanced Server
– Web: Microsoft Internet Information Server 5.0
37
Gestión de datos
Caso 1: servidor web• Servidor de materiales independiente:
– Seguridad: el servidor web es público, el de materiales no
– Escalabilidad: al separar funciones, se pueden dimensionar adecuadamente
– Disponibilidad: disminuye la cohesión, una
38
p yparte puede seguir funcionando aunque la otra falle
DLSI - Universidad de Alicante 20
Gestión de datos
Caso 1: servidor web• Servidores web de apoyo: se activan en
épocas de gran demanda Campaña de matriculación (septiembre y octubre): una media de 600 conexiones concurrentes
• IBM Pentium III 800 MHz
39
IBM Pentium III 800 MHz
Gestión de datos
Caso 1: programación• Campus Virtual Programado íntegramente
con Microsoft ASPcon Microsoft ASP• Unos 1200 ficheros .asp 1200 programas• Los ASPs se encargan básicamente de la
lógica de presentación• La lógica de negocio se encuentra
almacenada en procedimientos almacenados
40
almacenada en procedimientos almacenados (paquetes) de Oracle (programado con PL/SQL) Se puede cambiar la tecnología del servidor web manteniendo la mayor parte de la aplicación
DLSI - Universidad de Alicante 21
Gestión de datos
Caso 1: programación• ASP IIS (no al revés)
Si di bi í l id b• Si se pudiese, se cambiaría el servidor web• Tecnologías existentes en 1996:
– CGI– Microsoft IDC ASP
• En la actualidad:– PHP
41
– PHP– JSP– ColdFusion
• ¿Migrar a una de estas tecnologías?
Gestión de datos
Caso 1: programación
42
•Una migración de un sistema supone unos costes muy grandes: equivale a derribar un edificio para construir uno nuevo
•A veces la migración sólo implica “un cambio de cara”
DLSI - Universidad de Alicante 22
Gestión de datos
Caso 1: comunicaciones• El servidor de bases de datos y el
servidor web se comunican mediante una red Fast Ethernet 100 Mbps
• Conexión Internet: línea Asynchronous Transfer Mode (ATM) 16 Mbps
• Entra a través de un router: Cisco 7200
43
• Entra a través de un router: Cisco 7200
Gestión de datos
Caso 1: comunicaciones• Cisco 7200:
– Hasta 400.000 pps– Distintos interfaces: Fast Ethernet, Gigabit
Ethernet, ATM, etc.– 128 MB a 512 MB memoria– 2 fuentes de alimentación
44
2 fuentes de alimentación– 22 Kg
DLSI - Universidad de Alicante 23
Gestión de datos
Caso 1: comunicaciones
45
Gestión de datos
Caso 1: instalaciones auxiliares• Alimentación:
– Grupo electrógeno: tiempo de arranque 5-10 segundos
– Sistema de alimentación ininterrumpida (SAI)
• Normalmente, los equipos tienen una temperatura de trabajo entre 10º y 35º
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temperatura de trabajo entre 10º y 35º• Sistema de ventilación constante (aire
acondicionado) Temperatura ≈ 18 º
DLSI - Universidad de Alicante 24
Gestión de datos
Caso 1: esquema básico
Enrutador
Servidores web de apoyo
Servidor web
47
Servidor de bases de datos
Usuarios UA
Gestión de datos
Caso 2Periodismo digital
48
Periodismo digital
DLSI - Universidad de Alicante 25
Gestión de datos
Caso 2• Empresa dedicada al periodismo digital:
– Gestiona las versiones digitales de una serie de periódicos
– Proporciona todo tipo de servicios telemáticos a periódicos: correo electrónico, FTP, videoconferencias, etc.
49
Gestión de datos
Caso 2• Política de instalación: muchos PCs de
gama media– Rendimiento– Redundancia Tolerancia a fallos
Disponibilidad• Se basa en la arquitectura High-density
50
Se basa en la arquitectura High density rack-mount (HDRM)
DLSI - Universidad de Alicante 26
Gestión de datos
Caso 2: esquema básicoEnrutador
CortafuegosServidor de bases de datos
Servidores web
51Servidores preproducción (web y bases de datos)
Gestión de datos
Caso 2: servidor BD• Servidor de bases de datos:
– 4 procesadores Intel Xeon Pentium III 1 GHz
– 4 GB– 5 x 9 GB SCSI:
• 1 sistema
52
• 4 datos en configuración RAID 5
DLSI - Universidad de Alicante 27
Gestión de datos
Caso 2: servidor BD• Software servidor de bases de datos:
– SO: Microsoft Windows 2000 Advanced Server
– BD: Microsoft SQL Server 2000
53
Gestión de datos
Caso 2: servidor web• Servidor web:
– Placa base: Intel Server Board SCB2– 2 procesadores Intel Xeon Pentium III 1
GHz– 2 GB– 2 x 9 GB SCSI
54
2 x 9 GB SCSI
DLSI - Universidad de Alicante 28
Gestión de datos
Caso 2: servidor web• Software servidor web:
– SO: Linux (distribución Debian Permite instalación y actualización en red de una forma cómoda)
– Web: Apache 1.3– Servidor de aplicaciones:
55
p• Producción: Resin• Desarrollo y Preproducción: Tomcat 4
Gestión de datos
Caso 2: programación• Cliente: Dynamic HTML (DHTML) y
J S i tJavaScript• Servidor:
– JSP– Acceso Microsoft SQL Server mediante
JDBC i-net OPTA 2000
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– Conversión automática de contenidos: Quark Express XML + JPG Base de datos
DLSI - Universidad de Alicante 29
Gestión de datos
Caso 2
57
Gestión de datos
Caso 2
58
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Gestión de datos
Caso 2• Intel Server Board SCB2:
– 2 procesadores Intel Pentium III con 512 KB caché nivel 2
– 6 ranuras DIMM 6 GB ECC SDRAM– 2 puertos Fast Ethernet (100 Mbps)
integrados
59
g– Controladora Adaptec de doble canal
Ultra160 SCSI 160 MB/s
Gestión de datos
Caso 2
60
DLSI - Universidad de Alicante 31
Gestión de datos
Caso 21U6 ventiladores6 ventiladoresHasta 3 discos duros SCSI
61
Gestión de datos
Caso 2• Disco duro: IBM Ultrastar• Ultra160 SCSI Los discos duros más
rápidos• Hasta 15.000 rpm
62
DLSI - Universidad de Alicante 32
Gestión de datos
Caso 2: sincronización• Servidores de bases de datos:
– Directamente mediante la utilidad de Microsoft SQL Server
Preproducción Producción
63
Exporta Importa
Gestión de datos
Caso 2: sincronización• Servidores web:
– Preproducción y producción se mantienen sincronizados mediante el programa rsync
– Programa de transferencia para sistemas Unix
– Sincroniza ficheros remotos rápidamente
64
pNo envía el fichero completo, sino las
diferencias
DLSI - Universidad de Alicante 33
Gestión de datos
Caso 2: copias de seguridad• Política de copias de seguridad
(backup):– Recuperación ante operaciones
Transaction log de Microsoft SQL Server– Todos los días Incremental– 1 vez a la semana Completa
65
1 vez a la semana Completa– Además, se logra redundancia con los
ordenadores de preproducción y con la arquitectura HDRM
Gestión de datos
Caso 2: esquema básicoEnrutador
CortafuegosServidor de bases de datos
Servidores web
66Servidores preproducción (web y bases de datos)
DLSI - Universidad de Alicante 34
Gestión de datos
Caso 2: copias de seguridad• HP Surestore DAT40• Interfaz Ultra Wide SCSI-2 • Capacidad: 40 GB (comprimido por
hardware)• Velocidad de transferencia: 21.6
GB/h ( i id h d )
67
GB/hora (comprimido por hardware)• Emplea cintas DDS-4
Gestión de datos
Caso 2: copias de seguridad
68
DLSI - Universidad de Alicante 35
Gestión de datos
Caso 2: comunicaciones• Enrutador (router): Cabletron Systems
Smart Switch Router 2000• Realiza balance de carga en función de
las visitas• Dirige la sesión de un usuario a la
misma máquina Conexiones
69
misma máquina Conexiones persitentes
Gestión de datos
Caso 2
70
DLSI - Universidad de Alicante 36
Gestión de datos
Caso 2: comunicaciones• Conexión router con servidores web:
Eth t Gi bitEthernet Gigabit• D-Link DES-362T 2-port Gigabit Copper
Module:– Cableado estándar Categoría 5 (copper– cobre)
71
– 2 puertos– 1000 Gbps cada uno– 4 Gbps en modo full duplex
Gestión de datos
Caso 2: comunicacionesD-Link DES-362T 2-port Gigabit Copper Module
72
DLSI - Universidad de Alicante 37
Gestión de datos
Caso 2: comunicaciones• Dos enlaces exteriores:
– Por radio Lectores– Por Frame Relay Empresa
• Ventajas:– Independencia
A i ió d dif t i id d
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– Asignación de diferente prioridad Diferente nivel de servicio
– Redundancia Tolerancia a fallos
Gestión de datos
Caso 2: comunicaciones• Por radio Local Multipoint Distribution
S t (S i ) (LMDS)System (Service) (LMDS)• Emplea infraestructura inalámbrica fija (fixed
wireless): enlace radio con línea de vista• Opera en la banda de 28 GHz• Puede alcanzar 1.5 Gbps, aunque el máximo
74
comercial se sitúa en 38 Mbps• Contratado 2 Mbps
DLSI - Universidad de Alicante 38
Gestión de datos
Caso 2: comunicaciones• Alcanza hasta 5 km
U t ió di b ti• Una estación radio base gestiona comunicaciones bidireccionales de más de 4000 usuarios:– Estación base Estaciones cliente: punto a
multipunto– Estación cliente Estación base: punto a punto
75
• Banda ancha con altas velocidades velocidades
• Servicios múltiples de voz y datos (Internet, vídeo, etc.) combinados con diferentes calidades de servicio
Gestión de datos
Caso 2: comunicaciones
76
DLSI - Universidad de Alicante 39
Gestión de datos
Caso 2: comunicaciones• Alcatel 7390 LMDS Network
Termination• Se conecta mediante cable coaxial a la
antena (hasta 200 m de distancia)• Puente (bridge) entre la conexión por
radio (módem) y la red local (10/100
77
radio (módem) y la red local (10/100 Mbps)
Gestión de datos
Caso 2: comunicaciones• Por Frame Relay Interconexión de
distintas instalaciones (delegaciones sedes)distintas instalaciones (delegaciones, sedes) de una empresa a través de circuitos privados virtuales
• Garantiza una ancho de banda• Integra voz y datos• Tarifa plana
78
Tarifa plana• Velocidad de acceso: entre 64 kbps (RDSI) y
1.984 kbps (alquiler circuitos digitales punto a punto de Telefonica Data)
DLSI - Universidad de Alicante 40
Gestión de datos
Caso 2: instalaciones auxiliares• Alimentación: IMV Invertomatic Victron
Energy Systems Site Pro• IMV ha sido adquirida por General
Electric Digital Energy• Aparato de aire acondicionado
doméstico
79
doméstico
Gestión de datos
Caso 2: instalaciones auxiliares
80
DLSI - Universidad de Alicante 41
Gestión de datos
Caso 2: esquema básicoEnrutador
CortafuegosServidor de bases de datos
Servidores web
81Servidores preproducción (web y bases de datos)