Estudio e implementación del centro de procesamiento de datos de la empresa Peoplepass S.A

142 p.

Hacia la conciencia social del consumo energético en centros de datos

Ante el problema creciente del consumo en los centros de datos, unido a la adopción paulatina de las mejores prácticas actuales para mejorar la eficiencia energética, se hace imprescindible un cambio radical en el enfoque de la energía en dichos centros de datos para poder seguir reduciendo de manera significativa su impacto medioambiental. En este artículo presentamos una propuesta inicial para la optimización integral del consumo de energía en centros de datos, que ha sido validado en un escenario de monitorización poblacional de salud, con ahorros de hasta un 50% frente al estado del arte en eficiencia energética. Defendemos una conciencia global del Estado y el comportamiento térmico del centro de datos, utilizando modelos predictivos para anticipar las variables determinantes para la optimización. Además, las estrategias de optimización energética de los centros de datos del futuro tienen que ser sociales: los distintos elementos (servidores, software de gestión, sistemas de refrigeración) deben tener cierta conciencia del estado de los demás elementos del sistema y de cómo el entorno los puede perjudicar o favorecer, buscando el consenso en estrategias colaborativas para reducir el consumo total.

Diseño de un sistema de suministro energético eficiente para centros de datos (DATA CENTERS) con tecnología solar fotovoltaica

El objetivo de este trabajo fin de grado es el de analizar las distintas posibilidades de suministro del consumo eléctrico de un centro de datos mediante la combinación de instalaciones solares fotovoltaicas. Estos centros son imprescindibles y de enorme importancia en la actualidad; la cantidad de energía eléctrica consumida por éstos en todo el mundo se ha duplicado, y esta tendencia ha ido creciendo en los últimos años, provocado principalmente por un uso cada vez más extendido socialmente de las nuevas tecnologías. Para que sean energéticamente eficientes toma un papel fundamental la tecnología fotovoltaica. Este proyecto se aplicará al Centro de Supercomputación y Visualización de Madrid (CeSViMa), centro de datos de la Universidad Politécnica de Madrid. Para un centro como éste además de los costes de energía para el mantenimiento también debemos añadir las infraestructuras de climatización con un alto consumo de electricidad. Aunque en los últimos años han centrado sus esfuerzos en la diversificación de servicios para optimizar recursos, tienen consumos muy altos. Si todo esto lo unimos a un emplazamiento idóneo para este tipo de tecnología, determina una gran oportunidad. El diseño propuesto en este trabajo fin de grado se adaptará a toda su infraestructura, aportando soluciones con la última tecnología, avalada mediante simulaciones y estudios que aseguraran una mejora significativa tanto energética como económica y que brindan para este centro de una gran oportunidad de mejora.

Interconexión de centros de datos mediante técnicas SDN

En este trabajo final de grado se ha contribuido a la interconexión de centros de datos distribuidos geográficamente, integrando para ello nuevas funcionalidades en la arquitectura Application-Based Network Operations (ABNO) y configurando los componentes software necesarios. ABNO engloba distintas tecnologías que recogen la información sobre los recursos disponibles en la red con el objetivo de proporcionar rutas específicas para el tráfico. La solución que se presenta en este trabajo se basa en las redes definidas por software (Software-Defined Networking, SDN), como solución innovadora para mejorar la gestión y el control de las infraestructuras que pertenecen a múltiples dominios administrativos, pero trabajan en colaboración en una federación común mejorando la calidad del servicio ofrecido. La conectividad entre los diferentes dominios es posible gracias a los Túneles GRE. Cada centro de datos supone un dominio administrativo diferenciado, disponiendo cada uno de ellos del software de gestión en la nube OpenStack para la creación de las máquinas virtuales (VM) que posteriormente serán interconectadas. Además, cada centro de datos también contará con el controlador Ryu SDN que se encargará del control de la conectividad, siendo también independiente para cada uno de estos dominios. Con el objetivo de mantener una visión integral de todos los recursos de la red disponibles, y de proporcionar una conectividad extremo a extremo (E2E) requerida por los centros de datos, la arquitectura ABNO ha tenido que ser modificada para soportar estas nuevas funcionalidades, así como validada en un escenario con infraestructuras multidominio.

Migración a Eucalyptus

En este trabajo se abordan todas las fases del ciclo de vida de un proyecto de migración de un Data Center hacia IAAS (Infraestructura como Servicio). La solución seleccionada ha sido el software open source Eucalyptus. El trabajo práctico ha consistido en la creación de un Live CD de demostración de esta tecnología, desarrollado con la herramienta SuseStudio y publicado en SuseGallery.

Implementación de una plataforma de servidores de aplicaciones

El proyecto consiste en el análisis, instalación y configuración de una plataforma de servidores de aplicaciones para el Ayuntamiento de Terrassa. Este tipo de plataformas permiten ejecutar aplicaciones en un entorno aislado y ofrecerlas como un servicio bajo demanda. La aplicaciones se instalan, mantienen y actualizan en el centro de datos simplificando de esta forma su gestión. Por otro lado, tenemos que integrar esta nueva plataforma con otra ya existente. Esta integración tiene que ser lo más transparente posible para los usuarios.

Estudio del profesor de preescolar y EGB de Segovia: su ordenación de acuerdo a la evolución del Sistema Educativo.

El trabajo está realizado por un equipo formado por cinco profesores de la provincia de Segovia de dos centros públicos de la misma provincia, C.P. Chañe y C.P. de Redondo. Se pretende realizar un análisis que permita dar información a la Junta de Castilla y León sobre la situación y opinión del profesorado de Segovia respecto a la LOGSE y a la influencia que va a tener su implantación en la ordenación y reconversión del actual profesorado de preescolar y EGB. Como objetivo específico el estudio de la LOGSE en concreto los artículos que hacen mención al profesorado. El conocimiento de la situación administrativa y especialidades para las que está habilitado, realidad de la red de centros existentes y su composición jurídica, estudio de los intereses, inquietudes y propuestas del Profesorado. El desarrollo del estudio se basa en la realización de una ficha de cada centro cuyos datos son analizados por el equipo de trabajo para llegar a redactar un informe final que contempla un planteamiento previo, una propuesta de catálogo de plantilla y reconversión del profesorado en la realidad específica del medio rural. Se señalan como conclusiones que cualquier planificación sobre necesidades del profesorado únicamente podrá realizarse adecuadamente si la administración educativa plantea negociadamente las siguientes cuestiones básicas: El mapa escolar o red de centros de la reforma de cara el curso 1994-1995. El catálogo de plantilla de dichos centros desde criterios cuantitativos y cualitativos, garantizando los especialistas que establece la reforma. Un estudio centro a centro y por zonas educativas sobre profesorado actual con destino definitivo, especialidades que tienen reconocidas y adscripción de dichos profesores. La definición de los criterios para la impartición del ciclo 12-14 por los actuales maestros de EGB. Hacer realidad el derecho a la educación infantil y primaria en cada localidad que cuente con, al menos cinco niños en edad escolar comprendida entre los 3 y 12 años. La creación de agrupamientos flexibles de escuelas incompletas, del tipo de los actuales CRAS, que responda a un estudio y planificación de toda la provincia, procurando: la unidad geográfica de los pueblos agrupados. Una extensión geográfica lo más reducida posible y con facilidad en las comunicaciones. No dejar a ningún pueblo aislado. Un número de unidades susceptible de agrupamiento no muy abultado- entre seis y doce unidades-. El trabajo no está publicado..

El uso de software educativo en la enseñanza de las Ciencias Naturales y Biología en el sistema educativo portugués.

Análisis del empleo de software educativo en los centros escolares portugueses. Analizar la utilización de software en la enseñanza de Ciencias Naturales y Biología de los ciclos segundo y tercero del sistema educativo portugués, así como los posibles problemas y dificultades que surgen con su uso. Conocer el nivel de formación específica que poseen los profesores de las instituciones educativas de la zona de Lisboa, Portugal, en el empleo de software educativo, así como sus opiniones sobre la integración de software educativo en las disciplinas de Ciencias Naturales y Biología. Se trabajó con 9 escuelas, ubicadas en las subregiones de Lisboa, cinco de las cuales participaron en el Proyecto Pedactice con la Universidad de Lisboa de 1998-2000, y 4 colegios privados escogidos al azar. Se involucraron las escuelas del proyecto Practice por considerarse que estaban un poco más sensibilizadas con trabajos relacionados en el empleo de tecnologías en el ámbito de la enseñanza. El cuestionario fue aplicado a los profesores del área de Ciencias Naturales y Biología en los niveles educativos de segundo y tercer ciclo, previa concertación con los directores y los Consejos Directivos de los centros. Las variables analizadas son: A.- Edad del profesorado participante. B.- Situación administrativa del profesorado. C.- Conocimiento sobre la utilización de los medios. D.- Forma en la que adquirieron la información. E.- Funciones en la utilización del software. F.- Medios utilizados en la motivación de la enseñanza de las Ciencias Naturales. G.- Causas de la no utilización de software educativo.- H.- Conocimiento de software educativo en Ciencias Naturales.- I.- Papel del profesor en el uso de software educativo. Cuestionario de 21 ítems para recoger información sobre el nivel de utilización del software educativo por parte de los profesores, las dificultades y problemas en la utilización de este medio y la formación específica que poseen o demandan sobre la temática. Análisis estadístico descriptivo: obtención de frecuencias, porcentajes, medias, varianza y desviación típica. Análisis de estadísticos inferenciales: aplicación de la prueba no paramétrica de Chi cuadrado para comprobar si existían o no diferencias en función de la edad de los profesores o la titularidad del centro. Los datos obtenidos en la investigación permiten concluir que el porcentaje de profesores en el área de Ciencias Naturales y Biología que integra el software educativo en el desarrollo de sus actividades docentes en Primaria es aún bajo, hecho que puede justificarse porque el profesorado no ha recibido información sobre las tecnologías de la información y la comunicación y los medios didácticos en sus estudios, lo que se traduce en su desinterés por la utilización de medios informáticos y especialmente el software educativo que hace que el esfuerzo institucional realizado por el Ministerio de Educación de Portugal a través de los distintos programas no obtenga los resultados esperados. Se considera prioritario incentivar al profesorado en las instituciones de formación inicial y continua que se desarrollen actividades formativas dirigidas a fomentar las posibilidades del software educativo y el conocimiento de la integración del ordenador en la enseñanza. Las condiciones de las escuelas respecto al uso de medios informáticos no son las adecuadas, siendo necesario mejorar las infraestructuras y las dotaciones de ordenadores en los centros. El profesorado coincide en que las dos funciones principales del software educativo son las de motivar y explorar conceptos, que el software educativo en Ciencias Naturales debe dar énfasis a la comprensión de significados, de modelos, de representaciones, permitiendo potenciar un espíritu crítico ante las los diferentes mensajes y lenguajes utilizados. Los medios más utilizados en los procesos de motivación y enseñanza son los medios impresos seguidos del material audiovisual; la mayoría del profesorado indica no conocer los títulos más relevantes de software educativo para Ciencias Naturales, manifiestan que no utilizan los programas por no ajustarse a los objetivos y contenidos de la disciplina. Los aspectos considerados más relevantes por los participantes son: contribuir a la adquisición de capacidades de autoaprendizaje (64,6 por ciento), mejorar el rendimiento académico y ayudar a disminuir el fracaso escolar (66,2 por ciento) y estimular en el alumnado la iniciativa y originalidad y la imaginación; destacan la posibilidad de facilitar los procesos de adaptaciones curriculares. El uso de software educativo como medio integrado en el currículo requiere una metodología activa en la enseñanza de Ciencias Naturales y Biología, permitiendo a los alumnos la construcción del conocimiento de una manera más significativa, acorde con sus intereses y necesidades. El profesor ha de ser orientador de la actividad, planificador de las tareas y animador de los aprendizajes.

Análisis de los factores implicados en el aprendizaje de la lectoescritura y su tratamiento en el sistema educativo.

Se determinan y analizan los factores neuropsicológicos que están implicados y condicionan el aprendizaje de la lectoescritura, y el tratamiento de los mismos en el sistema educativo tomando como referentes el marco legal y la práctica docente. También se busca mejorar la intervención psicopedagógica para favorecer la adquisición de las habilidades básicas de aprendizaje. Se trabaja con 290 sujetos divididos en dos grupos, uno experimental y otro de control, de escolares de tercer curso de segundo ciclo de Educación Infantil de Madrid capital. Se realiza una fundamentación teórica en la cual se inscribe un estudio experimetal que determina la influencia que ejerce la aplicación sistemática de un programa de intervención sobre la percepción visual, la madurez intelectual, y el rendimiento en lectoescritura. Programa de Desarrollo de Percepción Visual de M. Frosting. Badyg Gráfico A. Batería de Aptitudes Diferenciales y Generales de Carlos Yuste. Cuestionarios sobre el centro y datos socioculturales y nivel madurativo para la lectoescritura de los estudiantes. Investigación cuantitativa de caracter descriptivo y correlacional con un diseño ex-post-facto. En la recogida de información y posterior análisis de los datos se considera las distintas fuentes: análisis de documentación, consulta a docentes y utilización de pruebas psicométricas estandarizadas. Para el tratamiento estadístico se utiliza el contraste de hipótesis entre las variables de estudio.

Ordenadores en los pupitres : informática y telemática en el proceso de enseñanza-aprendizaje en los centros TIC de Andalucía.

Resumen basado en el de la publicación

Las cooperativas de enseñanza de trabajo asociado en España : resultados generales.

Presentar los resultados generales del estudio realizado sobre las cooperativas de enseñanza de trabajo asociado en España, por medio de una serie de cuadros y gráficos. Cooperativas de enseñanza de trabajo asociado en España. Primeramente, se presenta la estimación de las cooperativas de enseñanza en funcionamiento en España en 1989; la evolución de las principales magnitudes de las cooperativas desde 1980 a 1988 y su proyección para 1990-1991; la evolución de socios y no-socios, de la oferta educativa (puestos y alumnos; unidades y profesores) y de la tasa de ocupación. Después, se divide la investigación en 5 apartados: 1) Entorno social, en el que se dan los datos de las zonas donde están situadas las cooperativas, la población aproximada, las clases sociales que predominan, y la dotación de equipamiento social y cultural y de servicios públicos de la zona. 2) Cooperativa, aquí se ofrece información sobre el motivo de la creación de la cooperativa, promotores, características de los socios y del personal, órganos sociales que funcionan en la cooperativa, etc. 3) Centro escolar, datos sobre su estructura y funcionamiento, oferta educativa, profesorado, alumnado, y proyecto educativo. 4) Relación centro-entorno. 5) Problemática actual y perspectivas de futuro.

Proactive and reactive thermal aware optimization techniques to minimize the environmental impact of data centers

Los Centros de Datos se encuentran actualmente en cualquier sector de la economía mundial. Están compuestos por miles de servidores, dando servicio a los usuarios de forma global, las 24 horas del día y los 365 días del año. Durante los últimos años, las aplicaciones del ámbito de la e-Ciencia, como la e-Salud o las Ciudades Inteligentes han experimentado un desarrollo muy significativo. La necesidad de manejar de forma eficiente las necesidades de cómputo de aplicaciones de nueva generación, junto con la creciente demanda de recursos en aplicaciones tradicionales, han facilitado el rápido crecimiento y la proliferación de los Centros de Datos. El principal inconveniente de este aumento de capacidad ha sido el rápido y dramático incremento del consumo energético de estas infraestructuras. En 2010, la factura eléctrica de los Centros de Datos representaba el 1.3% del consumo eléctrico mundial. Sólo en el año 2012, el consumo de potencia de los Centros de Datos creció un 63%, alcanzando los 38GW. En 2013 se estimó un crecimiento de otro 17%, hasta llegar a los 43GW. Además, los Centros de Datos son responsables de más del 2% del total de emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera. Esta tesis doctoral se enfrenta al problema energético proponiendo técnicas proactivas y reactivas conscientes de la temperatura y de la energía, que contribuyen a tener Centros de Datos más eficientes. Este trabajo desarrolla modelos de energía y utiliza el conocimiento sobre la demanda energética de la carga de trabajo a ejecutar y de los recursos de computación y refrigeración del Centro de Datos para optimizar el consumo. Además, los Centros de Datos son considerados como un elemento crucial dentro del marco de la aplicación ejecutada, optimizando no sólo el consumo del Centro de Datos sino el consumo energético global de la aplicación. Los principales componentes del consumo en los Centros de Datos son la potencia de computación utilizada por los equipos de IT, y la refrigeración necesaria para mantener los servidores dentro de un rango de temperatura de trabajo que asegure su correcto funcionamiento. Debido a la relación cúbica entre la velocidad de los ventiladores y el consumo de los mismos, las soluciones basadas en el sobre-aprovisionamiento de aire frío al servidor generalmente tienen como resultado ineficiencias energéticas. Por otro lado, temperaturas más elevadas en el procesador llevan a un consumo de fugas mayor, debido a la relación exponencial del consumo de fugas con la temperatura. Además, las características de la carga de trabajo y las políticas de asignación de recursos tienen un impacto importante en los balances entre corriente de fugas y consumo de refrigeración. La primera gran contribución de este trabajo es el desarrollo de modelos de potencia y temperatura que permiten describes estos balances entre corriente de fugas y refrigeración; así como la propuesta de estrategias para minimizar el consumo del servidor por medio de la asignación conjunta de refrigeración y carga desde una perspectiva multivariable. Cuando escalamos a nivel del Centro de Datos, observamos un comportamiento similar en términos del balance entre corrientes de fugas y refrigeración. Conforme aumenta la temperatura de la sala, mejora la eficiencia de la refrigeración. Sin embargo, este incremente de la temperatura de sala provoca un aumento en la temperatura de la CPU y, por tanto, también del consumo de fugas. Además, la dinámica de la sala tiene un comportamiento muy desigual, no equilibrado, debido a la asignación de carga y a la heterogeneidad en el equipamiento de IT. La segunda contribución de esta tesis es la propuesta de técnicas de asigación conscientes de la temperatura y heterogeneidad que permiten optimizar conjuntamente la asignación de tareas y refrigeración a los servidores. Estas estrategias necesitan estar respaldadas por modelos flexibles, que puedan trabajar en tiempo real, para describir el sistema desde un nivel de abstracción alto. Dentro del ámbito de las aplicaciones de nueva generación, las decisiones tomadas en el nivel de aplicación pueden tener un impacto dramático en el consumo energético de niveles de abstracción menores, como por ejemplo, en el Centro de Datos. Es importante considerar las relaciones entre todos los agentes computacionales implicados en el problema, de forma que puedan cooperar para conseguir el objetivo común de reducir el coste energético global del sistema. La tercera contribución de esta tesis es el desarrollo de optimizaciones energéticas para la aplicación global por medio de la evaluación de los costes de ejecutar parte del procesado necesario en otros niveles de abstracción, que van desde los nodos hasta el Centro de Datos, por medio de técnicas de balanceo de carga. Como resumen, el trabajo presentado en esta tesis lleva a cabo contribuciones en el modelado y optimización consciente del consumo por fugas y la refrigeración de servidores; el modelado de los Centros de Datos y el desarrollo de políticas de asignación conscientes de la heterogeneidad; y desarrolla mecanismos para la optimización energética de aplicaciones de nueva generación desde varios niveles de abstracción. ABSTRACT Data centers are easily found in every sector of the worldwide economy. They consist of tens of thousands of servers, serving millions of users globally and 24-7. In the last years, e-Science applications such e-Health or Smart Cities have experienced a significant development. The need to deal efficiently with the computational needs of next-generation applications together with the increasing demand for higher resources in traditional applications has facilitated the rapid proliferation and growing of data centers. A drawback to this capacity growth has been the rapid increase of the energy consumption of these facilities. In 2010, data center electricity represented 1.3% of all the electricity use in the world. In year 2012 alone, global data center power demand grew 63% to 38GW. A further rise of 17% to 43GW was estimated in 2013. Moreover, data centers are responsible for more than 2% of total carbon dioxide emissions. This PhD Thesis addresses the energy challenge by proposing proactive and reactive thermal and energy-aware optimization techniques that contribute to place data centers on a more scalable curve. This work develops energy models and uses the knowledge about the energy demand of the workload to be executed and the computational and cooling resources available at data center to optimize energy consumption. Moreover, data centers are considered as a crucial element within their application framework, optimizing not only the energy consumption of the facility, but the global energy consumption of the application. The main contributors to the energy consumption in a data center are the computing power drawn by IT equipment and the cooling power needed to keep the servers within a certain temperature range that ensures safe operation. Because of the cubic relation of fan power with fan speed, solutions based on over-provisioning cold air into the server usually lead to inefficiencies. On the other hand, higher chip temperatures lead to higher leakage power because of the exponential dependence of leakage on temperature. Moreover, workload characteristics as well as allocation policies also have an important impact on the leakage-cooling tradeoffs. The first key contribution of this work is the development of power and temperature models that accurately describe the leakage-cooling tradeoffs at the server level, and the proposal of strategies to minimize server energy via joint cooling and workload management from a multivariate perspective. When scaling to the data center level, a similar behavior in terms of leakage-temperature tradeoffs can be observed. As room temperature raises, the efficiency of data room cooling units improves. However, as we increase room temperature, CPU temperature raises and so does leakage power. Moreover, the thermal dynamics of a data room exhibit unbalanced patterns due to both the workload allocation and the heterogeneity of computing equipment. The second main contribution is the proposal of thermal- and heterogeneity-aware workload management techniques that jointly optimize the allocation of computation and cooling to servers. These strategies need to be backed up by flexible room level models, able to work on runtime, that describe the system from a high level perspective. Within the framework of next-generation applications, decisions taken at this scope can have a dramatical impact on the energy consumption of lower abstraction levels, i.e. the data center facility. It is important to consider the relationships between all the computational agents involved in the problem, so that they can cooperate to achieve the common goal of reducing energy in the overall system. The third main contribution is the energy optimization of the overall application by evaluating the energy costs of performing part of the processing in any of the different abstraction layers, from the node to the data center, via workload management and off-loading techniques. In summary, the work presented in this PhD Thesis, makes contributions on leakage and cooling aware server modeling and optimization, data center thermal modeling and heterogeneityaware data center resource allocation, and develops mechanisms for the energy optimization for next-generation applications from a multi-layer perspective.

Sensor IoT para monitorización de consumo de energía en continua

Hoy en día la mayor parte de los sensores de energía IoT (Internet of Things) están orientados a la medida de corriente alterna (AC). No son aptos para monitorizar equipos que no estén conectados a la red eléctrica (baterías, paneles fotovoltaicos, etc.) o que formen parte de otros equipos más grandes y que estén situados detrás del transformador (ej. aceleradores de cómputo en supercomputadores). El presente trabajo tiene como objetivo principal construir un sistema, con una instalación sencilla y reducida, que permita la monitorización de consumo de dispositivos conectados a corriente continua. Toda la información recogida será mostrada a través de una interfaz web, que nos permitirá observar los cambios en el consumo en tiempo real con un intervalo de actualización especificado por el usuario. Además el sistema será robusto, con bajo coste de implementación y permitirá una alta escalabilidad, ya que el objetivo del proyecto es que sea escalable a nivel de centro de datos o institución.

vMotion Migración en Caliente

Esta memoria nos introduce en el mundo de los servidores de máquinas virtuales procurando no saltarse ningún paso, de una forma gráfica y sin necesidad de conocimientos previos sobre virtualización. Es una guía para la instalación y configuración de un centro de datos con las siguientes tecnologías de virtualización de la compañía VMware: vCenter Server y vSphere ESXi; y el almacenamiento en red open-source FreeNAS. Este despliegue se usará para poner a prueba el funcionamiento de la tecnología vMotion. vMotion es una tecnología para migrar en caliente una máquina virtual de un servidor de máquinas virtuales a otro, de forma transparente y sin desconexiones. Esta tecnología, con la potencia de los procesadores y el ancho de banda actual, es casi inocua al rendimiento de la máquina virtual, lo cual permite su aplicación en una gran diversidad de sectores.

Databases and cooperative projects of the IZI documentation centre : promoting media literacy. 'Bases de datos y proyectos cooperativos del centro de documentación IZI : promoviendo la alfabetización de los medios de comunicación'.

El Instituto Internacional Central para la Televisión Juvenil y Educativa (IZI) es un centro de investigación y documentación dedicado a promover la calidad en la televisión y medios de comunicación para niños y jóvenes y educación. El departamento de documentación del IZI cuenta con una base de datos de referencia internacional para educadores, investigadores, padres, estudiantes y especialistas de la información. Además el IZI participa en redes nacionales e internacionales educativas documentales. El objetivo esencial de estos proyectos cooperativos es la promoción de la alfabetización de medios de comunicación, que constituye una habilidad imprescindible en la sociedad del conocimiento.