PDF de programación - Diseño e instalación de un servicio web de tienda virtual en alta disponibilidad

Trabajo de fin de grado

Diseño e instalación de un servicio

web de tienda virtual en alta

disponibilidad



Autor:
Eloy García Martínez

Tutor:
Carmelo Rubén García Rodríguez
Catedrático de Escuela Universitaria
Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial

Las Palmas de Gran Canaria

Julio 2015











“A todas las personas que,
en mayor o menor medida,
han contribuido a que hoy

sea quien soy”











Agradecimientos



Quiero aprovechar este documento para agradecer a todas aquellas personas que a lo largo de
la realización de estos estudios me han ayudado y apoyado.

Agradezco a cada uno de mis profesores todo lo que me han enseñado a lo largo de esta carrera.
En especial a mi tutor, por darme la oportunidad de poder realizar este trabajo con él y por
implicarse de la manera en la que lo ha hecho.

Del mismo modo quiero mostrar mi agradecimiento a toda mi familia por todo el apoyo dado
durante estos años. Gracias a mis padres por todo el sacrificio que han realizado, sin ellos esto
no hubiese sido posible.

Por último gracias a la persona más especial en mi vida, mi mujer, la que me acompaña día a
día y me aguanta con su infinita paciencia.



A todos ellos, muchísimas gracias.











Resumen



El presente proyecto consiste en el diseño e instalación de un servicio web de tienda virtual
ejecutándose en un entorno de computación en clúster con el objetivo de proporcionar alta
disponibilidad y balanceo de carga del mencionado servicio. Toda la infraestructura requerida
para este despliegue será virtual, utilizándose como plataforma de virtualización KVM.

Las tareas realizadas en este proyecto se organizan en dos bloques:

 Tareas para la creación de un clúster de balanceo de carga donde una máquina será la
encargada de recibir las peticiones de los clientes y de redirigirlas a los servidores web
según la carga de éstos.



 Tareas para la creación de un clúster de alta disponibilidad de manera que aseguramos
que en caso de fallo siempre habrá un servidor de base de datos que pueda atender a
las peticiones de los servidores web.



Abstract



This project involves the design and installation of a virtual shop web service running on cluster
computing environment with the aim of providing high availability and load balancing of said
service. All necessary infrastructure for this deployment will be virtual, using as virtualization
platform KVM.

The tasks performed in this project are organized in two blocks:

 Tasks for creating of a load balancing cluster where a machine will be responsible for
receiving requests from clients and redirect them to web servers according the load of
these.

 Tasks for creating of a high-availability cluster so that we ensure that in case of failed
there will always be a database server that can respond to requests from web servers.











Índice

1.

Estado actual y objetivos.................................................................................................... 13

1.1.

Estado actual. .............................................................................................................. 13

1.1.1. Modelos de virtualización. .................................................................................. 13

1.1.2. Modelos de computación paralelos o distribuidos. ............................................ 16

1.1.3.

Tipos de clúster. .................................................................................................. 17

1.1.4.

Sistemas de almacenamiento distribuidos. ........................................................ 18

1.2. Objetivos. .................................................................................................................... 20

1.2.1.

Objetivos generales del trabajo. ......................................................................... 20

1.2.2.

Objetivos personales. .......................................................................................... 20

2. Competencias. .................................................................................................................... 21

2.1.

CII01. ............................................................................................................................ 21

2.2.

CII02. ............................................................................................................................ 21

2.3.

CII04. ............................................................................................................................ 21

2.4.

CII18. ............................................................................................................................ 21

2.5.

TFG01. ......................................................................................................................... 22

3. Aportaciones. ...................................................................................................................... 23

4. Normativa y legislación. ..................................................................................................... 24

4.1.

Ámbito internacional. .................................................................................................. 24

4.1.1.

OCDE. ................................................................................................................... 24

4.1.2.

Naciones Unidas. ................................................................................................. 24

4.2.

Ámbito Europeo. ......................................................................................................... 24

4.3.

Ámbito nacional. ......................................................................................................... 26

4.4. Normativas ISO. ........................................................................................................... 26

4.5.

Licencias Software Libre. ............................................................................................. 27

5. Metodología y plan de trabajo........................................................................................... 28

5.1. Metodología. ............................................................................................................... 28

5.2.

Plan de trabajo. ........................................................................................................... 28

6. Análisis. ............................................................................................................................... 29

6.1. Obtención de requisitos. ............................................................................................. 29

6.2.

Actores. ....................................................................................................................... 29

6.3.

Casos de uso. ............................................................................................................... 30

6.4.

Análisis de las alternativas de balanceo de carga. ...................................................... 32

6.5.

Análisis de los modos de balanceo de carga. .............................................................. 33

6.6.

Análisis de alternativas de tienda virtual. ................................................................... 36





7. Diseño. ................................................................................................................................ 38

7.1.

Diseño de la topología del clúster. .............................................................................. 38

7.2.

Identificación de los subsistemas de diseño. .............................................................. 39

7.3.

Diseño de la infraestructura de red. ........................................................................... 40

7.4.

Diseño de la arquitectura de servicios. ....................................................................... 41

7.4.1.

Clúster de servidores web con balanceo de carga. ............................................. 41

7.4.2.

Clúster de servidores de base de datos en alta disponibilidad. .......................... 42

8. Requisitos hardware y software. ....................................................................................... 44

8.1.

Requisitos hardware. .................................................................................................. 44

8.2.

Requisitos software. .................................................................................................... 44

8.2.1.

Sistema anfitrión. ................................................................................................ 44

8.2.2.

Ordenador del laboratorio. ................................................................................. 45

8.2.3. Máquinas virtuales. ............................................................................................. 45

9. Construcción. ...................................................................................................................... 47

9.1.

Preparación del sistema anfitrión y del puesto de trabajo. .....................................