Arquitectura Tecnológica y Sistemas para la Educación...
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Arquitectura Tecnológica y Sistemas para la Educación Abierta y a Distancia.
"Antes que otra cosa, la preparación es la clave para el éxito."
Alexander Graham Bell
CINVESTAV: Lic. Luis Arturo Ortiz Arellano
Contenido
I. Metodología II. Definición de Requerimientos III. Sistemas IV. De las Arquitecturas V. Arquitectura Orientada a Servicios VI. Mapa de Ruta (Visión) VII. Open Source VIII. Plataforma Tecnológica IX. Ambientes X. Integración XI. Niveles de Servicio XII. Modelo de mejora continua
Metodología
Coordinación
Diseño y Desarrollo
Puesta en Marcha
Diagnóstico
Planeación
Implantación
Operación y Mtto.
ETAPAS DE LA METODOLOGÍA
Desde los
servicios
y sus
procesos
hasta
las TI
Desde
infraestructura
adquirida
hasta el
Outsourcing
Proceso lógico de
Consultoría y Análisis
SCORECARD procesos,
Rutas crítica y de valor
Re-diseño,
transformación e
integración de procesos
Alineamiento tecnológico
(Tecnología actual
Y Soluciones de TI)
Asesoría en la identificación del entorno,
los servicios y las acciones prioritarias
ETAPAS DEL DIAGNÓSTICO
I
II
III
IV
V
VI
VII
Metodología
Capital humano
Servicios
Estrategia
Procesos
Sistemas
Infraestructura
Etapa I: Proceso
Consultivo
Análisis Interno
Análisis del Entorno
Análisis del Contexto
Etapa II: Alineamiento
Tecnológico
Etapa III: Planeación Estratégica
Análisis de Apropiamiento
Análisis de Requerimientos
Oportunidades de Mejora
Aplicación de Modelos de
Solución
Planteamiento de Directriz de
Transformación
Detección de Areas Críticas
Niveles de
Análisis
Metodología
DIAGNÓSTICO
ÍDENTIFICACIÓN DE
REQUERIMIENTOS y SERVICIOS
DISEÑO DE LA SOLUCIÓN
TECNOLÓGICA
IMPLEMENTACIÓN
OPERACIÓN Y MONITOREO
ACADÉMICO
ADMINISTRATIVO
TECNOLÓGICO
OPERACIONAL
COMPONENTES
“Desarrollo de una plataforma tecnológica eficiente capaz de contener un sistema para la
educación abierta y a distancia para los mexicanos, centrada en el alumno y basada en
plataformas Open Source.”
Requerimiento
Preguntas: ¿Cuántos mexicanos?, ¿Cuantas Carreras?, ¿Cuántos alumnos
simultáneos?, ¿Cuántos Asignaturas?, ¿Ancho de banda de Salida?, ¿Ancho de banda de acceso mínimo?, ¿ Niveles de Servicio? , ¿Qué Software?, ¿Requiere un Sistema de Gestión en tiempo real?, ¿Propedéutico?, ¿Calificaciones?.
Definición de los requerimientos
CÁLCULO DE SERVICIOS EDUCATIVOS A DISTANCIA A NIVEL LICENCIATURA
EFICIENCIA TERMINAL Y ABSORCIÓN ENTRE BACHILLERATO Y LICENCIATURA DEMANDA POTENCIAL DE
LICENCIATURA
Ciclo Escolar
NIVEL DE EDUCACIÓN
Egresados de
bachillerato
Primer ingreso
Licenciatura
Egresados de
licenciatura ANUAL ACUMULADA
1992-1993 436,451 295,718
1993-1994 429,985 393,018
1994-1995 445,052 410,513
1995-1996 444,676 358,220
1996-1997 479,373 390,085 214,794 221,657 221,657
19971998 520,500 420,369 224,913 205,072 426,729
1998-1999 560,885 450,435 245,705 199,347 626,076
1999-200 577,784 488,344 269,246 175,430 801,506
2000-2001 604,841 503,909 274,629 204,744 1,006,250
2001-2002 635,215 527,677 298,359 222,141 1,228,391
2002-2003 676,725 547,191 299,312 261,573 1,489,964
2003-2004 720,248 565,374 330,940 246,844 1,736,808
2004-2005 742,717 570,575 338,826 266,015 2,002,823
2005-2006 779,436 593,419 364,603 270,612 2,273,435
2006-2007 807,288 613,045 367,578 309,147 2,582,582
2007-2008 841,644 647,030 383,736 336,512 2,919,094
FUENTE: Elaboración propia con base en SEP/SPC/DGPPP, Estadísticas básicas del Sistema Educativo Nacional.
NOTAS: Los datos de egresados de licenciatura en los ciclos 1981- 1995-1996 son estimaciones con base en el promedio de eficiencia terminal.
El cálculo de consiste en la diferencia de los Egresados del Bachillerato (t-4) con los Egresados de la Licenciatura (t). Donde t corresponde al tiempo, y t-4 es bajo la consideración del periodo que lleva a una generación el estudio del nivel superior.
Definición de los requerimientos
0
5,000,000
10,000,000
15,000,000
20,000,000
25,000,000
Usu
ari
os
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Años
CRECIMIENTO DE USUARIOS DE INTERNET
SCT (Coordinación General de la Sociedad de la Información)
reporta 52,000,000 de usuarios de
Internet 2012
Definición de los requerimientos La imagen de una escuela en la que en cada aula, el profesor se sitúa en la parte delantera de la clase y todo el día frente a los estudiantes. Los estudiantes nunca hablan, e incluso si lo hacen no entenderán un concepto y nunca piden ayuda. El profesor sólo sigue dando las clases. Los exámenes prueban la memorización.
Ahora contrastemos esto con una clase en la que los métodos de enseñanza son más variados. Sí, los maestros dan clases, pero los estudiantes frecuentemente levantan sus manos para participar en las discusiones. Otras veces los estudiantes hacen un trabajo, mientras que el profesor se pasea y ofrece ayuda. Y aún otras veces, los estudiantes trabajan en proyectos divertidos en grupos.
Definición de los requerimientos
Investigadores
Maestros
Alumnos
Supervisores
Administrativos
Evaluadores
Definición de los requerimientos
MODELO DE
NEGOCIOS LIGEROS
SIMPLICIDAD
DIVERTIDO
ECONOMIA DE LA
ATENCIÓN
PARTICIPACIÓN
PERIODISMO
CIUDADANO
CONTENIDO GENERADO
POR USUARIOS
CREATIVE
COMMONS
TRASPARENCIA
INTERFACES
“RICAS”
LA WEB COMO
PLATAFORMA
CONVERSACIONES
FILTRADO
COLABORATIVO
COMPUTO
SOCIAL
MOVILIDAD
COMUNICACIÓN
SOFTWARE
SOCIAL
REDES
SOCIALES
INTELEGENCIA
COLECTIVA
ETIQUETAS
DATOS E
INFORMACIÓN: LO
MAS IMPORTANTE
COMPARTIR
REMESCLAR
RECOMENDACIONES
REPUTACIÓN -
CONFIANZA
MICRO
FORMATOS
FOLKSONOMIA LARGA
COLA
PAGINAS DE
INICIO
APLICACIONES
SOBRE MAPAS
APLICACIONES
EN LINEA
ACCESO MOVIL A
COMUNIDADES
REDES SOCIALES
PERSONALES
REDES SOCIALES
PROFECIONALES
COMUNIDADES,
DIRECTORIAS
ETIQUETADO Y
MARCADO SOCIAL
HERRAMIENTAS DE
POSICIONADOS
MOTORES DE
BUSQUEDA 2.0
MOTORES DE BUSQUEDA
2.0 ESPECIALIZADOS
SISTEMAS DE CREACION
Y HOSPEDAJE
REDES DE
BLOG
WIKIS
VIDEO
BLOGS
POT
CASTING
COMPARTIR
FOTOGRAFIAS
COMPARTIR VIDEO
AGREGADORES
LECTORES
RSS
NOTICIAS Y CONTENIDOS
VOTADO POR USUARIOS RECOMENDACIONES DE
CONTENIDO
Aca
dém
ico
Contenidos curriculares
Recursos metodológicos
Recursos formativos
Recursos informativos
Ad
min
istr
ativ
o
Recursos humanos
Recursos económicos
Recursos físicos y materiales Te
cno
lógi
co
Infraestructura
Tecnología educativa
LMS / BPM /CRM / GRP/CM
Portales de accesos, intranet y extranet
Op
erac
ion
al
Entrega de Servicios
Procesos
Estadísticas
Reportes
Desarrollo de Contenidos
S I S T E M A S Y S E R V I C I O S
•Inscripciones
•Recepción de alumnos
•Material de apoyo al inicio
•Calendario
•Formas de trabajo
Tutoría (tipo, formato, niveles de servicio)
•Asesorías (tipo, formato, niveles de servicio)
•Evaluaciones / prácticas
•Recursos didácticos
•Titulación
•Acreditaciones
•Egresados
•Administración de alumnos
•Administración de Tutores
•Administración de Facilitadores
•Selección y contratación de personal
•Contratación de proveedores
•Tramites de servicio social
•Pagos (considerado)
•Plataformas de administración del aprendizaje LMS
•Sistemas Automatizados de Evaluación
•Sistemas de Administración y Autoría de Contenidos
•Aplicaciones para sesiones síncronas de aprendizaje y colaboración en ambientes de enseñanza-aprendizaje bimodal.
•Capacitación a facilitadores del aprendizaje y tutores
•Altas, bajas y cambios de alumnos
•Altas, bajas y cambios de cursos
•Reportes
•Estadísticas
•Call Center
•Soporte técnico
•Ayuda a usuarios
•Niveles de servicio
•Mantenimiento
•Respaldos
•DRP
Definición de los requerimientos
Definición de los requerimientos
Soporte Tutores
Expediente
de
l Alu
mn
o
Interoperabilidad
Servicios
Portales
Procesos
Alumno
BPM
Información
Call Center
Cen
tro
de
Mo
nit
ore
o
Sistemas
Sistemas de administración de la operación
tecnológica
Aplicaciones orientadas a la
integración
Sistema de administración,
distribución y control de las actividades de formación (LMS)
Sistema de administración de recursos institucionales
Inteligencia de negocios
Sistema de administración
académica
Base de
Datos
Plataforma
Infraestructura de cómputo y
comunicaciones
Soporte a la educación
Biblioteca digital
Sistemas
• Sistema de Balance Scord Card y
el Business Intelligence, sistema
de monitoreo de indicadores del
comportamiento y eficiencia de los
recursos
• Sistema de desarrollo y
automatización de procesos
(BPM Business Process Manager)
• Sistema de Balance Scord Card y el Business Intelligence, sistema de monitoreo
de indicadores del comportamiento y eficiencia de los recursos
• Sistema de desarrollo y automatización de procesos (BPM Business Process
Manager)
• Plataforma de Portales (CMS-Joomla)que permite la integración y difusión de servicios a los
actores del Sistema :
• Alumnos, Tutores, Maestros y Administrativos
• Servicios como: bolsa de trabajo, calendario escolar, bibliotecas, buzón de sugerencias,
consulta y reportes
• Sistema de Administración
Académica • Inscripciones
• Asignaciones
• Catálogo de materias y carreras
• Control de expedientes
• Presupuesto y tesorería
• Histórico de alumnos
• Calificaciones
• Catálogo de maestros y empleados
• Nómina
• Inventarios
• Contabilidad
• Proveedores
• Pagos (considerado)
Sistema de Administración de
Contenidos del Aprendizaje
(LMS - Moodle)
• Aula Virtual, Foros, Blogs,
Chat, Mensajería.
• Asignaturas y Seguimiento
del Alumno, del Tutor y del
Facilitador del Aprendizaje.
• Evaluaciones .
• Reportes y Estadísticas.
Sistemas
De las Arquitecturas
En un inicio considerábamos la programación lineal basada en resolver determinados problemas específicos en lenguajes como PL1, Cobol, Pascal, así los aplicativos y sistemas ejecutaban rutinas especificas, con salida a terminales 3270 (pantallas verdes) en procesos de lotes o Batch y fueron evolucionando hasta el desarrollo de sistemas como medios para la soluciones y servicios así en 1974 IBM da propone la arquitectura SNA como una solución de que permite la interoperabilidad entre diferentes sistemas operativos, así pasamos a Arquitectura Integral Empresarial EAI y la programación por objetos y llegamos a la Arquitectura SOA.
SNA EAI SOA
Losas Silos Espaguetis
Expansión descontrolada del departamento de Informática
RAD
Bases de Datos
El éxito de las implementaciones de SOA está basado en:
Una estructura que soporta al en forma natural los servicios del consumidor-y-proveedor en adición a una estructura organizacional que separa estos roles, la línea de la arquitectura y de la infraestructura soportan el descubrimiento y publicación de funciones de consumidores y de proveedores.
Arquitectura Orientada a Servicios
Finalmente la arquitectura y los procesos fueron ligados dentro de una metodología de implementación que soporta el uso y creación de servicios con aplicaciones bajo el contexto empresarial, la visión de negocio.
Separación de Componentes,
Vistas de la Arquitectura flexibles al cambio, (flexibilidad para que los requerimientos de las aplicaciones futuras puedan ser más fácilmente integradas ),
Abstracción (una capa de abstracción provee la no dirección entre dos capas) incrementando la flexibilidad y un mayor nivel de interacción,
Consistencia y rehúso, Derivaciones de Negocios/Bussines derivations (que no es otra cosa que las metas y objetivos de la organización) y que determina la razón de ser de la arquitectura,
Patrones, facilidad (significa que una arquitectura debe poder hacer más fácil la construcción de soluciones que conforman la arquitectura y comunicaciones
Arquitectura Orientada a Servicios
Un Servicio se entiende como una tarea de negocio repetible, por ejemplo, abrir una cuenta para un cliente en un banco o verificar el crédito de un cliente.
La Orientación a Servicios es una forma de integrar el negocio a través de la integración de servicios y los resultados que estos entregan.
SOA (Arquitectura Orientada a Servicios) es un estilo de arquitectónico desde el punto de vista tecnológico que apoya la orientación a servicios.
Una Aplicación Compuesta se define como un conjunto de servicios relacionados e integrados que apoyan un proceso de negocio construido sobre SOA y representa un nuevo paradigma de desarrollo de aplicaciones de software.
Arquitectura Orientada a Servicios
Arquitectura Orientada a Servicios
Repositorios Empresariales de Contenidos
Mensajería Semántica
Aplicaciones existentes
Integración de ServiciosIntegración de Servicios
Servicios de Negocio Procesos de NegocioServicios de Negocio
Servicios de NegocioProcesos de Negocio
Procesos de Negocio
Portafolio de RacionalizaciónDefiniciones Semánticas
EmpresarialesIndicadores de Rendimiento
Modelo de Negocio Empresarial
Optimización del rendimiento Negocio
Disparadores Empresariales de Negocio
SOA DISPARADORES
SOA HABILITADORES
SOA IMPLEMENTACIÓN
SOA SOPORTE
DISPARADORES
DISPARADORES
USOS DEFINICIÓN
DEFINICIÓN
DEFINICIÓN DE INDICADORES
ORQUESTADORES
IMPLEMENTADO COMO
SOPORTES
UTILIZACIÓN
COMPUESTO DESDE
Elementos de una SOA
Estrategias
CompetenciaFuerzas del mercado
Fuerzas regulatorias
Mapa de Ruta
LMS (Sistema de administración del Aprendizaje)
GRP modulo de inscripciones y el módulo de asignaciones,
módulos de presupuesto, inventarios e histórico
Portal Promoción
GRP módulos de presupuesto, inventarios e histórico
Sistema de Evaluación, Mesa de Ayuda, Sistema de
Monitoreo, Call Center
Estudio de TV.
Portal Transaccional
Sistema de Administración del Alumno (CRM), Sistema de
Administración de Procesos, Sistema de administración de
Videos, Data Streaming, Base de Datos
Portal Interactivo
Medición del Desempeño
Balance Scord Card, BussinesInteligence, Dataware House
Portal Convergente
Plataforma de Computo y telecomunicacionesContenidos digitales: Cursos, materias, bibliotecas, libros, videos…
Procesos, Servicios y Sistemas de la Universidad Abierta y a Distancia
INTERNET
Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4
Open Source
Richard_Matthew_Stallman
Jeff Stanford
En 1985, Stallman creó la Free Software Foundation (FSF o
Fundación para el Software Libre. A medida que GNU ganaba renombre, negocios interesados comenzaron a contribuir al desarrollo o comercialización de productos GNU y el correspondiente soporte técnico. El más prominente y exitoso de ellos fue Cygnus Solutions, ahora parte de Red Hat
Jeff Stanford es un tecnólogo educativo free-lance. Descubrió Moodle
hace cinco años y ha seguido siendo un ardiente fan desde entonces. Ahora, lo que hace trabajos de consultoría ordinario ayudar a los profesores aprovechar al máximo las posibilidades de aprendizaje en línea.
Martin Dougiamas: Martin Dougiamas (nacido en agosto de
1969), vive en Perth, Australia, y es un educador y científico de la computación con títulos de posgrado en Ciencias de la Computación y Educación. Su trabajo ha tenido un impacto significativo en la implementación de modelos constructivistas de la enseñanza y el aprendizaje en línea con Moodle, un sistema de gestión de cursos.
Plataforma Tecnológica
IBM Power 7-750 Multi core
Multithreading simultaneo de varias vias
1.2 billones de transistores
567 mm2
45 nm SOI procesos
DDR3
Ejecuta instrucciones out-of-order
Año de salida al mercado 2010
4 chips ; 24 cores x chip
• La IBM Power 7 tiene un mejor balance de cores, threads y velocidades de reloj que le permiten ejecutar aplicaciones Java y middleware.
• Los cores de Power 7 tienen 12 unidades de ejecución, 2 unidades de punto flotante, 2 unidades de carga de procesos, 2 unidades de doble precisión de punto flotante, 1 unidad de vector y 1 unidad de punto decimal flotante
• la Power 7 incorpora eDRAM (memoria ram dinamica embebida) que si bien es un poco más lenta, esta más cerca de los cores.
• La Power 7 tiene 2 controladores dual channel de memoria DDR3, a diferencia de la Power 6 que tiene un bus de 80 GB/sec, la Power 7 entrega la información a 100 GB/sec
Storage DS5020
Servidores de
Aplicación Moodle
Servidores de
Base de Datos Mysql Cluster
Alumnos
Arquitectura por Aula
Plataforma Tecnológica
Alta Disponibilidad con Replicación Mysql
Replication Manager
Insert DB
Commit DB
192.168.1.2
LAN
Stop BD
Desmonta File System
Monta File System
Start BD
Insert DB
MySql Master Active
Disco Local
Repositorio
Gigabit Crossover
MySql Master Passive
Reads and Writes
Only Reads
Web App Moodle Web App Moodle
Plataforma Tecnológica
Esquema de Virtualización LAN
Power Hypervisor
Ethernet Switch Ethernet Switch
ent0 Phy.
Ent2 Virtual
VIOS 1 VIOS 2
Lpar Aula1
ent1 Phy.
Ent3 SEA
ent0 Phy.
Ent2 Virtual
ent1 Phy.
Ent3 SEA
ent0 Virtual
Primary
ent1 Virtual. Standby
Ent2 NIB
en2
VLAN ID =2 VLAN ID =2
Configuración de RED en Alta Disponibilidad
Plataforma Tecnológica
Esquema de Virtualización LAN Ventajas de Virtual LAN
Power Hypervisor
Ethernet Switch Ethernet Switch
ent0 Phy. 10 G
ent3 Link agg Device
VIOS 1 VIOS 2
Lpar Aula1
ent2 Phy 10 G
ent4 SEA
ent0 Phy.
ent3 Link agg Device
ent2 Phy.
ent4 SEA
ent0 Virtual
ent1 Virtual.
ent2 Link agg Device
en2 IP Addr
10.10.60.
VLAN ID =60 VLAN ID =60 ent1 Phy. 10 G
ent1 Phy. 10 G
Incremento de Capacidad al sumar puertos Sobre un mismo dispositivo
LAN
Redundancia en Puertos
Alta disponibilidad en Switch
Plataforma Tecnológica
Aula 3
N_Port ID Virtualization (NPIV)
Aula 1 Aula 2
Power Hypervisor
SAN
FC Físico
FC Virtual
FC Virtual
FC Virtual
FC Virtual
FC Virtual
FC Virtual
FC Físico
VFC Cliente VFC Cliente VFC Cliente
VFC Server VFC Server
Con NPIV, se asigna un adaptador FC virtual a cada uno de los Servidores, la principal ventaja radica en que el VFC Server Virtual Se convierte en un Pass – Thru y evita la contención de datos al pasar La carga de I/O al adaptador físico de FC
Con el segundo VFC Server VIO 2 se asigna un segundo Puerto VFC a las particiones cliente para tener un esquema de Redundancia con Multipath I/O
Storage
Plataforma Tecnológica
N_Port ID Virtualization or NPIV is a Fibre Channel (FC) facility allowing multiple N_Port IDs to share a single physical N_Port. This allows multiple Fibre Channel
AMBIENTES D
esa
rro
llo
• Este ambiente se caracteriza por contener los recursos de cómputo, archivos, programas, software operativo, compiladores, etc. Necesarios para que el grupo de desarrolladores puedan crear, modificar y mantener los diferentes sistemas de información.
Pru
eb
as
•Este ambiente contendrá los recursos de cómputo necesarios para realizar pruebas unitarias y de volumen de los sistemas que recientemente fueron desarrollados y requieren ser probados en este ambiente.
Pre
pro
du
cció
n
• En este ambiente se encuentra un paralelo de los sistemas que ya atienden a los usuarios en operación de la institución en su actuar del día a día.
Pro
du
cció
n
• En este ambiente se encuentran los sistemas que ya atienden a los usuarios y operación de la institución en su actuar del día a día.
Mejora continua
Recursos Tecnológicos Espacios Laboratorios
PRODUCTO Y SERVICIOS NECESIDADES
MODELO DE MEJORA CONTINUA
El Futuro
Era Social y de los servicios La era de las aplicaciones La era de los dispositivos
Móviles
Voz
Conexiones a mayor velocidad
Data Service
SmartPhone
Arquitectura Tecnológica y Sistemas para la Educación Abierta y a Distancia.
"Antes que otra cosa, la preparación es la clave para el éxito."
Alexander Graham Bell
CINVESTAV: Lic. Luis Arturo Ortiz Arellano