Andrés Navarro-Soto Responsable de Proyectos Tecnológicos 22 noviembre 2007 Diseño tecnológico de una plataforma para e-docencia Jornadas Técnicas RedIris.

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1 Andrés Navarro-Soto Responsable de Proyectos Tecnológicos 22 noviembre 2007 Diseño tecnológico de una plataforma para e-docencia Jornadas Técnicas RedIris 2007

2 ÍNDICE 1. Atenea. El Campus Digital de la UPC 2. Diseño tecnológico de la plataforma 3. Lineas de trabajo futuras

3 1. Atenea. El Campus Digital de la UPC Introducción Planificación del proyecto Datos de uso de la plataforma Arquitectura funcional

4 Objetivo: Mejora de los procesos docentes Características  Servicio a más de 30.000 estudiantes  Se usa para ofrecer asignaturas no-presenciales, semipresenciales y como complemento a la enseñanza presencial (depósito de contenidos)  Sistema integrado con el resto de procesos de la UPC: Gestión académica, Bibliotecas, Servicios informáticos, etc, … La solución tecnológica  Software libre: Basado en Moodle ( http://www.moodle.org )http://www.moodle.org  Plataforma LAPP: Linux+Apache+PostGreSQL+PHP  Modular: Arquitectura sólida y segura  Escalable 1.1 Introducción 1. Atenea. El Campus Digital de la UPC.

5 1.2 Planificación del proyecto 2004200520062007 febset feb Piloto Atenea 4.0 i 4.1 Recojida especificaciones y prospección Preparación del piloto Explotación Atenea 4.2 i 4.3 set Feb Sept FebSept

6 1. Atenea. El Campus Digital de la UPC. 1.3 Datos de uso de la plataforma Set. 2007

7 Número de usuarios diferentes por mes y media diaria 1. Atenea. El Campus Digital de la UPC. Media de logins y usuarios diferentes diarios Datos 2007

8 1. Atenea. El Campus Digital de la UPC. 1.4 Arquitectura funcional

9 2. Diseño tecnológico de la plataforma Introducción Arquitectura hardware Herramientas JMeter Pruebas realizadas Cuellos de botella y mejoras introducidas Conclusiones sobre el diseño final

10 1.Verificar la validez de la plataforma Moodle UPC ( Atenea ) para un colectivo de 30.000 usuarios 1.Disponer de una herramienta que permita planificar adecuadamente evoluciones futuras 2.1 Objetivos 2. Diseño tecnológico de la plataforma

11 Balanceadores FrontEnds BackEnds BackEnds Storage Area Network Storage Area Network 2.2 Infraestructura hardware y software (I) 2. Diseño tecnológico de la plataforma

12 2.2 Infraestructura hardware y software (II) 2. Diseño tecnológico de la plataforma

13 ? Podemos verificar de una manera realista el comportamiento de la plataforma ? ¿ Cumple los requisitos funcionales ? ( 30.000 usuarios, picos de concurrencia, carga en régimen estacionario,etc,… ) ¿ Podemos identificar los posibles cuellos de botella y diseñar planes de contingencia asociados ? ¿ Dispondremos realmente de un escenario de pruebas configurable y repetible ? Además la plataforma será válida si: Calidad percibida por el usuario garantiza: Tiempo de respuesta web < 10s Peticiones http erróneas < 1% Somos capaces de identificar perfiles concretos de usuarios ( comportamientos de navegación y uso del sistema ) 2.3 Requerimientos a las herramientas 2. Diseño tecnológico de la plataforma

14 Modelado de la carga Análisis de los logs de Apache Definición de usuarios modelo Autenticación y gestión de cookies por cada usuario Permite verificar nuestros parámetros de calidad ( tiempo de acceso web y % de errores ) Granja de PC’s para realizar las pruebas ( en nuestro caso 15 PC’s de nuestras oficinas ) … y es Software Libre ! 2.4 Apache JMeter (http://jakarta.apache.org/jmeter/index.html ) (http://jakarta.apache.org/jmeter/index.html 2. Diseño tecnológico de la plataforma

15 Modelado de las pruebas Tiempo medio de sesión: 7,25 minutos 50,26 Hits por usuario 90% de perfil Alumno y 10% de perfil Profesor Para cada usuario modelo se acotan: URL’s a visitar, tiempo de sesión, tiempo entre peticiones http. Procedimiento Pruebas iniciales en sistemas de pre-producción Detección prematura de cuellos de botella Implementación de mejoras específicas que nos permiten avanzar hacia pruebas cada vez más complejas y estresantes para el sistema 2.5 Pruebas realizadas (I) 2. Diseño tecnológico de la plataforma

16 Prueba 1: 600 hits/seg 15 mins. (aprox 2.100.000 hits/hora) Clientes: 12 PCs con Jmeter Aprox. 1200 usuarios concurrentes Prueba 2: 800 hits/seg 15 mins. (aprox 2.900.000 hits/hora) Clientes: 18 Pcs con Jmeter Aprox. 1500 usuarios concurrentes 2.5 Pruebas realizadas (II) 2. Diseño tecnológico de la plataforma

17 RAM & CPU en Front-ends Servidores apache independientes para contenidos estáticos y dinámicos: TinyApache Acelerador PHP Número de conexiones concurrentes a la BD Configuración postgres Parámetros kernel linux Time-out de los balanceadores Variación del método de comprobación ( keep alive & load ) CPU del back-end del servidor de Bases de Datos Optimización de consultas, índices SQL,etc,… 2.6 Cuellos de botella y mejoras introducidas 2. Diseño tecnológico de la plataforma

18 Atenea funciona y ofrece un buen servicio !! ! ! Definición de los perfiles de usuario  Factor Clave de Éxito ! JMeter es una herramienta con una curva de aprendizaje razonable  Y Modificable !! ! Es imprescindible que tras cada cambio en el entorno de producción se vuelvan a realizar pruebas  Un inocente cambio de versión puede tener impacto en el rendimiento de la plataforma !! Moodle es una plataforma consolidada y que evoluciona. Dispone ya de una buena masa crítica de desarrolladores ( algunos ya en la UPC ). PostGreSQL es un SGBD robusto y que nos está ofreciendo un excelente rendimiento. JMeter es ahora nuestra herramienta de referencia a la hora de realizar pruebas de estrés sobre servicios Inet. 2. Diseño tecnológico de la plataforma 2.7 Conclusiones

19 Aumentar el nivel de escalabilidad horizontal del backend servidor de BD’s ( PostGreSQL 9?, Oracle ? MySQL ? ) Seguir muy de cerca la evolución de Moodle y servir como referencia a la comunidad de un entorno real y con altos requerimientos. Estudiar la viabilidad de integrar Moodle con otras plataformas de almacenamiento ( DSpace? ), con el objetivo de aprovechar lo mejor de ambos mundos. ¿ Plataforma Moodle distribuida y federada ? 3. Líneas de trabajo futuras

20 ¡ Muchas gracias por su atención ! andres.navarro-soto@upcnet.es UPCnet Universidad Politécnica de Cataluña