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Uso de Cloud Computing para resolver la necesidad de recursos hardware y software heterogéneos en asignaturas técnicas en el ámbito de la Informática

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Segundo accésit al Premio Santander en su Séptima Edición correspondiente al año 2014, concedido por la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza.
Autores: Francisco Javier Fabra Caro y Sergio Hernández de Mesa del Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas.

Publicado en: Educación
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  • Grado de mejora y coordinación de la productividad de los equipos de trabajo
    Registro de esfuerzo durante la realización del proyecto
    Uso de herramientas colaborativas y de comunicación entre los miembros del grupo
    Nivel de seguridad de las herramientas utilizadas
  • Uso de Cloud Computing para resolver la necesidad de recursos hardware y software heterogéneos en asignaturas técnicas en el ámbito de la Informática

    1. 1. 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 (jfabra@unizar.es) Sergio Hernández (shernandez@unizar.es) Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas Escuela 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
    2. 2. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza ¿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 2
    3. 3. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza 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 3
    4. 4. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza 4 Gartner Priority Matrix for Education (Julio 2014)
    5. 5. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza 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 5
    6. 6. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza 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 6
    7. 7. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza Contexto 7 • 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
    8. 8. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza 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 8
    9. 9. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza Metodología docente Evolución paralela a la evolución tecnológica Utilización de equipos físicos Utilización de máquinas virtuales Utilización de IaaS 9
    10. 10. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza Metodología docente Utilización de equipos físicos 10
    11. 11. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza Metodología docente Utilización de máquinas virtuales 11
    12. 12. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza Metodología docente 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 12
    13. 13. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza Metodología docente • 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 13
    14. 14. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza 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 simultáneo Satisfacción 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% 14
    15. 15. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza 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 15
    16. 16. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza 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 16
    17. 17. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza 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 17
    18. 18. Séptima Edición del Premio Santander de la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza 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 18
    19. 19. 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 (jfabra@unizar.es) Sergio Hernández (shernandez@unizar.es) Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas Escuela 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

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