Proyecto de Ingeniería de Sistemas I Eduardo Aldo Navarro Yataco

INCREMENTAR EL NIVEL DE RENTABILIDAD MEDIANTE LA CONTINUIDAD DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN MEDIANTE ALTA DISPONIBILIDAD Y PERFORMANCE EN CASO DE DESASTRES EN SERVIDORES

Proyecto de Ingeniería de Sistemas IEduardo Aldo Navarro Yataco

INTRODUCCIÓN

Tradicionalmente se ha entendido por desastre un incendio o inundación, porque

este tipo de eventualidades destruía recursos físicos de la empresa como archivos,

máquinas o listados.

En la actualidad, eliminados en gran medida estos riesgos, los directivos se

enfrentan a una nueva forma de desastre, que afecta directamente a su activo

esencial: su información.

Es incalculable medir como afectaría al negocio y a la reputación, si las operaciones

más importantes de su compañía se suspendieran repentinamente, nos preguntamos

¿Cuánto tiempo puede aguantar una compañía sin acceder a sus activos básicos de

información? Y, no menos importante, ¿cuánto tiempo necesitarían las aplicaciones

que proporcionan dicha información para volver a estar disponibles?

INTRODUCCIÓN

El impacto que provoca un desastre informático, según datos de la consultora

internacional ContingencyPlanningResearch, es mayor sobre las empresas

financieras, mercados bursátiles, etcétera, que sobre cualquier otro tipo de negocio.

Se situarían en segundo lugar los negocios basados en los sistemas de autorización

de pagos como los cajeros automáticos y validación de tarjetas de crédito entre

otros.

Del tiempo que tarde en reaccionar, restaurando, recuperando y periódicamente

aumentando la performance de la información crítica que contienen, dependerá la

gravedad de las consecuencias económicas para su negocio.

La empresa debe prever posibles pérdidas de información irreparables en sus

instalaciones, que pueden llegar desde distintos frentes: virus, caídas eléctricas,

desastres naturales o medioambientales.

INTRODUCCIÓN

Por esta razón, aplicaremos un plan de alta disponibilidad de la información en

la empresa AJEGROUP S.A. en caso ocurra un desastre, evitando el

detenimiento de sus procesos. Actualmente con la aplicación de herramientas

tecnológicas es posible implementar estas metodologías para salvaguardar la

información y así evitar pérdidas incalculables e irreparables a la empresa.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Disponibilidad de la información en los servidores de base de datos de AJEGROUP S.A. mediante la implementación de tecnologías de alta disponibilidad en caso de desastres y optimización de tiempos de respuesta aumentando la performance de procesos, que nos permita tener acceso a la información las 24 horas del día con tiempos de respuesta mínimos.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Parámetros

Carrera Ingeniería de Sistemas

Área Tecnología

Asignatura / Especialidad Disponibilidad e Integridad de la Información.

TemasFrecuencia de información y optimización de tiempos de

respuesta aplicando tecnologías de alta disponibilidad.

Temas EspecíficosAcceso y alta performance de la información las 24 horas del

día.

Situación Problemática

Gestión de aplicaciones de misión crítica más exigentes,

reduciendo el tiempo y el coste de desarrollo mediante

tecnologías de alta disponibilidad y performance, debido a la

caída parcial o total de servidores como consecuencia de un

siniestro fortuito afectando incalculablemente a la compañía,

facilitando así a toda la empresa la información necesaria

para toma de decisiones.

ANTECEDENTES DE LA SOLUCIÓN

RedIT es una compañía internacional que ofrece a sus

clientes una variada gama de soluciones y servicios

integrados de Tecnología de Información, asistiéndolos

para MAXIMIZAR, el valor de su negocio.

Estas soluciones satisfacen los requerimientos de los

clientes en las áreas de continuidad de negocios y

recuperación ante desastres, administración y operación de

servicios administrados de TI y servicios profesionales.

CASO DE ÉXITO IPerfil del Cliente

Compañía de BBVA Bancomer encargada de realizar, recibir y controlar pagos por Internet.

Situación

"Al ofrecer servicios de tipo bancario, los equipos que manejan dichas transacciones son

críticos y cada vez se incrementan por lo que mantenerlos siempre disponible es vital para el

negocio. De igual forma, en nuestro ambiente se requiere cumplir con los más elevados

estándares de seguridad para realizar las transacciones en horarios de 7X24".

Reto del negocio

BBVA busca una solución en términos de servicio que le ayude a mantener la disponibilidad

de los servidores a través de un servicio de monitoreo continuo y soporte técnico.

CASO DE ÉXITO I

Solución

"A través de las tecnologías de recuperación instantánea de información Mirroring y Replicación,

que ha implementado redIT, tenemos alta disponibilidad y redundancia; el servicio de outsourcing

nos brinda el costo-beneficio requerido al contar con un solo proveedor, quien al tener

infraestructura propia aumenta la productividad de nuestro presupuesto".

"Gracias a su servicio de soporte y monitoreo de servidores con herramientas automatizadas y

personal especializado nos ayudan a mantener disponible el mayor tiempo posible los servicios

que brindamos a nuestros clientes y las mejores prácticas de trabajo necesarias para prevenir y

reaccionar en caso de fallas".

Beneficios

"Uno de los grandes beneficios de redIT es contar con sus certificaciones, lo cuál nos ahorra trabajo y se

convierten en un punto de referencia de que están haciendo las cosas bien. Además que son extensiones de

los servicios que ahora mismo ofrecemos y en muchos casos se traduce en tranquilidad para nuestros clientes".

PROPUESTA DE SOLUCIÓN

Implementar tecnologías como Log Shipping, Replicación y Mirroring que nos brinda el

SQL Server 2008 R2 que nos permitirá obtener una alta disponibilidad en todos los

sistemas y servicio 24x7 con muy pocas incidencias, especialmente destacable el caso de

los portales web en los que soporte aplicaciones de tramitaciones que recibe más de

330.000 visitas mensuales (10.000 diarias). A través de esta implementación podremos

gestionar las aplicaciones de misión crítica más exigentes, reducir el tiempo y el coste de

desarrollo, facilitando así a toda la empresa la información necesaria para toma de

decisiones.

Implementar un Tunning al motor y a la base de datos de la empresa para optimizar los

tiempos de respuesta de las consultas y aumentar la performance de la base de datos en

gran medida.

ALCANCE DE LA PROPUESTA

Se aplicará las tecnologías de alta disponibilidad solo a los servidores de base

de datos críticos, midiéndolos por número de caídas mensuales, cantidad diaria

de transacciones.

Estableceremos independientemente de la tecnología los servidores principales

y secundarios.

Aplicaremos la tecnología Log shipping solo para usuarios de bases de datos,

no sistemas de bases de datos y que estén dentro del Active Directory. Esto

significa que debe tener un régimen estricto de backup las bases de datos

master y msdb en el servidor primario y restaurarlos en el secundario. Sin este

régimen, cualquier metadato cambiado será perdido en la falla del sistema,

resultando potencialmente en logins, trabajos y alertas perdidos.


Configuraremos Log Shipping en las horas donde exista menos carga de trabajo, para

que al momento de ejecutarse los jobs generados por esta tecnología no sature el

ancho de banda. Escogeremos el servidor como servidor secundario al que tenga más

de 250 GB de espacio disponible para almacenar los backups generados.

Aplicaremos replicación transaccional a los servidores de alto rendimiento en el

almacenamiento de datos, creación de informes y que contengas la integración de

datos procedentes de varios sitios.

Aplicaremos replicación de mezcla a las tablas de las aplicaciones móviles o de

servidores distribuidos que pueden encontrarse con conflictos de datos.

Aplicaremos Mirroring a los servidores donde las conexiones estén estables y

certificadas. Para esto necesitamos establecer 3 servidores (Principal, Espejo y

Testigo).


Reindexación o Defragmentación de todos los índices de la base de datos.

Análisis pormenorizado de las 30 sentencias que insumen más tiempo de ejecución

de modo de identificar la posibilidad de creación de índices que contribuyan al mejor

desempeño de las mismas.

Redefinición de la estrategia de respaldo así como también configuración de todos

los planes de mantenimiento necesarios para un correcto mantenimiento preventivo

de las diferentes bases de datos que residen en el servidor.

Realizar un análisis de posibles configuraciones en lo referente a filegroups si se

dispusiera de hardware (discos) como para lograr una redistribución de los mismos.

JUSTIFICACIÓN¿Por qué?

Hoy en día muchas empresas requieren algunos o todos sus datos críticos a ser

altamente disponible. Por ejemplo, una empresa que requiere "24x7" disponibilidad es un

comerciante en línea, cuyo producto bases de datos y aplicaciones de ventas en línea

debe estar disponible en todo momento, de lo contrario las ventas se pierden. Otro

ejemplo es un hospital, donde los registros computarizados de pacientes deben estar

disponibles en todo momento o una vida humana se podría perder.

En un mundo perfecto, los datos críticos seguirán estando disponibles y no pondría en

peligro su disponibilidad. En el mundo real, sin embargo, hay numerosos problemas que

pueden causar que los datos no estén disponibles.

Se trata de poner en marcha todos los recursos necesarios para permitir que los

sistemas funcionen las 24 horas del día, manteniéndolos a salvo de interrupciones y con

los niveles apropiados de dimensionamiento para garantizar tiempos de respuesta

adecuados

JUSTIFICACIÓN

¿Para qué?

Con la aplicación de las tecnologías que nos ofrece Microsoft SQL Server

2008 R2, las cuales podremos utilizar para aumentar y / o mantener una

alta disponibilidad de los datos críticos.

Cabe señalar aquí que la alta disponibilidad no es la misma que la recuperación de

desastres, aunque los dos términos son a menudo (erróneamente)

intercambiados. La alta disponibilidad se trata de implementar un conjunto de

tecnologías en los servidores antes de que se produzca un fallo para evitar el fracaso

de afectar a la disponibilidad de datos. La recuperación de desastres es acerca de

tomar acción después de un fallo se ha producido la recuperación de datos perdidos

y hacer que los datos estén disponibles de nuevo.

JUSTIFICACIÓN

Esta investigación describe las tecnologías disponibles en SQL

Server 2008 R2 que se puede utilizar como parte de una

estrategia de alta disponibilidad para proteger datos

críticos. Además de describir las tecnologías en detalle, la

investigación también se analizan las diversas causas del

tiempo de inactividad y la pérdida de datos, y la forma de

evaluar y equilibrar los requisitos y limitaciones en la

planificación de una estrategia de alta disponibilidad que

implica SQL Server 2008 R2.

OBJETIVOS

Objetivo General

Determinar el nivel de rentabilidad económica, mediante la continuidad de los

Sistemas de Información aplicando tecnologías de alta disponibilidad y

performance, haciendo continúo las operaciones de la compañía.

Objetivos Específicos

Análisis de servidores de base de datos para determinar criticidad

tanto en el motor como en los objetos de base de datos.

Determinar la cantidad de caídas de los servidores de base de datos

en un lapso de tiempo determinado.

Análisis de la arquitectura de red.

OBJETIVOS

Objetivos Específicos

Maximizar el grado de protección de un sistema o aplicación ante

un evento de falla del sistema, permitiéndole continuar disponible

cuando se presenta la falla.

Minimizar el impacto en los sistemas de información al momento de

alguna caída en los servidores y cuando recuperan su

disponibilidad.

Continuar ofreciendo disponibilidad en los sistemas de información,

en el caso de que los servidores principales estén irrecuperables.

Prevenir y anticiparse a que ocurran fallas en los servidores.

Capitulo II

MARCO TEÓRICO

ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

CASO DE ÉXITO

Perfil del Cliente

Mercadotecnia Ideas y Tecnología, (MIT) es una compañía especializada en el desarrollo de modelos y

soluciones sustentadas en herramientas de tecnología y mercadotecnia, para medios de pago

electrónicos.

Situación

MIT desarrolla y opera soluciones para: aseguradoras, aerolíneas, TV por cable, ventas telefónicas y

hotelería. Actualmente MIT da servicio a 13,000 puntos de venta, realiza 120,000 transacciones diarias,

cuenta con 2500 empresas medianas y 500 grandes empresas que dan servicio a su vez a otras

empresas.

Reto del negocio

La disponibilidad de sus aplicaciones así como la optimización de sus tiempos de respuesta de procesos.

ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

Solución

Al principio solo buscaba optimización de sus procesos; sin embargo la mejor solución fue

implementar las arquitecturas de alta disponibilidad Mirroring en sus servidores críticos y Log

Shipping en sus servidores de diferente plataforma.

"A través de los servicios que hemos contratado con redIT tenemos alta disponibilidad y tiempos de

respuesta mínimos de los procesos que se ejecutan en la base de datos". "Gracias a su servicio de

soporte y monitoreo de servidores con herramientas automatizadas y personal especializado nos

ayudan a mantener disponible el mayor tiempo posible los servicios que brindamos a nuestros

clientes para prevenir y reaccionar en caso de fallas, así como las mejoras en tiempo de respuesta".

Beneficios

Incremento de la disponibilidad de servicios de TI que soportan las transacciones de su negocio.

Confianza en un socio tecnológico que comprende los objetivos de MIT

Actualmente MIT ha entrado al modelo de governance, cuya operación descansa 100% en redIT.

Adicionalmente con redIT lograron la certificación PCI en 2006, misma que han mantenido desde entonces.

ALTA DISPONIBILIDAD

La disponibilidad es una de las características de las arquitecturas

empresariales que mide el grado con el que los recursos del

sistema están disponibles para su uso por el usuario final a lo

largo de un tiempo dado. Ésta no sólo se relaciona con la

prevención de caídas del sistema, sino incluso con la percepción

de "caída" desde el punto de vista del usuario: cualquier

circunstancia que nos impida trabajar productivamente con el

sistema es considerada como un factor de baja disponibilidad.

http://everac99.spaces.live.com/blog/cns!B2296C467C188917!578.entry

MEDICIÓN DE LA DISPONIBILIDAD

Un sistema de 24×365 podríamos calcular su disponibilidad de la siguiente manera:

Disponibilidad = ((A – B)/A) x 100 por ciento)

Donde:A = Horas comprometidas de disponibilidad: 24 x 365 = 8,760 Horas/año.B = Número de horas fuera de línea (Horas de "caída del sistema" durante el tiempo de disponibilidad comprometido).

Por ejemplo: 15 horas por falla en un disco; 9 horas por mantenimiento

preventivo no planeado.Así entonces” 5:

Disponibilidad = ((8,760 – 24)/8,760) x 100 por ciento) = 99.726%

DISPONIBILIDAD PARA UN SISTEMA 24×7 Y TIEMPOS DE CAÍDA PERMITIDOS

DISPONIBILIDAD (%) TIEMPO OFFLINE/AÑO TIEMPO OFFLINE/MES TIEMPO OFFLINE/DÍA

90% 36.5 días 73 hrs 2.4 hrs

95% 18.3 días 36.5 hrs 1.2 hrs

98% 7.3 días 14.6 hrs 28.8 min

99% 3.7 días 7.3 hrs 14.4 min

99.5% 1.8 días 3.66 hrs 7.22 min

99.9% 8.8 hrs 43.8 min 1.46 min

99.95% 4.4 hrs 21.9 min 43.8 s

99.99% 52.6 min 4.4 min 8.6 s

99.999% 5.26 min 26.3 s 0.86 s

99.9999% 31.5 s 2.62 s 0.08 s

NIVELES DE DISPONIBILIDAD Convencional: las funciones de negocios pueden verse interrumpidas y la integridad de los datos no es esencial.

Disponibilidad: 90%

Mecanismos: servidor de base de datos regular con respaldo tradicional

Media (High Reliable): las funciones de negocios pueden verse interrumpidas pero se debe mantener la integridad de datos.

Disponibilidad de servicio: 95%

Mecanismos: bitácoras de operaciones.

Alta Disponibilidad: las funciones de negocios aceptan pequeñas interrupciones y al retomar se reprocesan transacciones.

Disponibilidad: 99%

Mecanismos: bitácoras de operaciones, recuperación automática.

Resistencia a fallas: requiere de operación ininterrumpida en horario laboral, se retoma en caso de falla automáticamente.

Disponibilidad: 99.9%

Mecanismos: mirroring.

Tolerancia a fallas: capacidad de procesamiento continuo y cualquier falla debe ser transparente para el usuario.


Mecanismos: duplicidad del sitio y redundancia.

Tolerancia a Desastres: disponibilidad en todo momento, capacidad para soportar desastres naturales y humanos.


Mecanismos: Los anteriores más dos sitios y mecanismos de recuperación.

TIEMPO FUERA DE SERVICIO

La meta de la alta disponibilidad

es cuidar cualquier rompimiento

en el servicio. Los sistemas de

alta disponibilidad tienen

representaciones, capacidades

y empleo de estrategias

especialmente diseñadas para

minimizar el tiempo fuera de

servicio. El Tiempo fuera de

servicio puede ser planeado o

no planeado.

TIEMPO FUERA DE SERVICIO PLANEADO

El tiempo fuera de servicio planeado es el cuando el sistema no está disponible debido al programa de mantenimiento con actualizaciones de software / hardware y cuando se hace copias de seguridad del sistema. El método usado para minimizar el tiempo fuera de servicio planeado debe ser:

Proveer copias de seguridad (backups), mantenimiento, actualizaciones mientras el sistema está arriba y corriendo.

Reducir el tiempo para desempeñar esas tareas que pueden ser únicamente cuando el sistema está bajo

TIEMPO FUERA DE SERVICIO NO PLANEADO

El tiempo fuera de servicio no planeado es el tiempo que el sistema no está disponible debido a fallas de componentes defectuosos del computador o defectos del medio ambiente. Errores humanos y desastres naturales son ejemplos de defectos del medio ambiente. El método usado para minimizar el tiempo fuera de servicio no planeado es para:

Minimizar el número de defectos y el efecto / recuperación en el tiempo de los defectos en un sistema.

Evitar un punto singular de falla por la utilización redundante de partes (failover).

Reducir el impacto de los defectos del medio ambiente usando UPS y copia idéntica de los datos fuera del sitio y/o replicación en caliente de componentes omitidos.

TIPOS DE DESASTRES Fallas de hardware

Las fallas de hardware son fáciles de entender - el hardware falla y el trabajo se detiene. Lo

que es más difícil de entender es la naturaleza de las fallas y cómo se puede minimizar su

exposición a ellas.

Fallas de Software

Algunas fallas de software pueden resultar en largos tiempos fuera de servicio. Por ejemplo,

los dueños de cierta marca de computadores conocidos por sus funcionalidades de alta

disponibilidad, descubren esto a primeras. Un error en el código de manejo de tiempo del

sistema operativo del computador resultó en que los sistemas fallen a cierta hora de cierto día.

Las fallas del software pueden golpear en dos áreas:

Sistema operativo

Aplicaciones

TIPOS DE DESASTRES Fallas Ambientales

Los problemas pueden ocurrir aún cuando el hardware se está ejecutando perfectamente y

aunque el software esté configurado de la forma adecuada. Los problemas más importantes

que ocurren fuera del sistema mismo tienen que ver con el ambiente físico en el cual reside

el sistema.

Los problemas ambientales se pueden desglosar en cuatro categorías:

Integridad del edificio

Electricidad

Aire acondicionado

Tiempo y el mundo exterior

Errores Humanos

Se ha dicho que las computadoras son realmente perfectas. La razón detrás de esta

afirmación es que si usted profundiza lo suficiente, detrás de cada error computacional

encontrará el error humano que lo causó.

BENEFICIOS DE ALTA DISPONIBILIDAD DE ACUERDO A LA PROBLEMÁTICA DE AJEGROUP

MIRRORING Aumenta la protección de datos.

Reflejo de base proporciona una redundancia completa o casi completa de los datos, dependiendo de si el modo de funcionamiento es de alta seguridad o de alto rendimiento.

Aumenta la disponibilidad de una base de datos.En el caso de un desastre, en el modo de alta seguridad con conmutación automática por error, failover rápidamente trae la copia de reserva de la base de datos en línea (sin pérdida de datos). En los otros modos de operación, el administrador de base de datos tiene la alternativa del servicio forzado (con posible pérdida de datos) a la espera de copia de la base de datos.

Mejora la disponibilidad de la base de datos de producción durante las

actualizaciones.Para minimizar el tiempo de inactividad de una base de datos reflejada, de forma secuencial puede actualizar las instancias de SQL Server que están participando en una sesión de creación de reflejo de base de datos.


REPLICACION TRANSACCIONAL Las consultas del catálogo y otras lecturas se expanden por varios nodos.

Esto permite que el rendimiento permanezca coherente conforme aumentan las lecturas.

Si se produce un error en uno de los nodos del sistema, un nivel de aplicación puede redirigir las escrituras para dicho nodo a otro. Así se mantiene la disponibilidad.

Si un nodo requiere el mantenimiento o el sistema completo requiere una actualización, cada nodo se puede tomar sin conexión y agregar de nuevo al sistema sin que se vea afectada la disponibilidad de la aplicación.

LOG SHIPPING Basado en entorno desconectado. Totalmente transparente para aplicaciones. Fácil configuración. Soporta configuración Heterogéneas Fácilmente supervisable, resincronizable y reconfigurable


De acuerdo al análisis de servidores y beneficios de las arquitecturas de alta disponibilidad a aplicar, podemos tomar como por ejemplo los siguientes servidores de la empresa:

Detallamos las características del servidor de Distribución de Perú:

Nombre de Servidor: SRVPELIDB3\SQLINST02 (172.16.0.40\SQLINST02).

Motor de BD: SQL 2005 Enterprise Edition Nombre de la BD: CNDATA Tamaño total: 465 GB Collation: Modern_Spanish_CI_AS Recovery Model: Simple

Aplicaremos la arquitectura Mirroring, por ser uno de los servidores críticos y por ende necesitamos proteger la información y ala vez aumentar la disponibilidad de base de datos.


Detallamos las características del servidor de Distribución de Colombia:

Nombre de Servidor: SRVCOBODB1 (172.17.52.8). Motor de BD: SQL 2005 Enterprise Edition (64 Bits). Nombre de la BD: BDCOLOMBIA Tamaño total: 186 GB Collation: Modern_Spanish_CI_AS Aplicaremos la arquitectura Log Shipping a este

servidor debido a su mediana criticidad y por poseer un sistema operativo de 32 bits, que hace poco factible poder aplicar otra arquitectura de alta disponibilidad.

PLANIFICACIÓN DE UNA ARQUITECTURA DE ALTA DISPONIBILIDAD

Una exitosa estrategia de alta disponibilidad no puede planificarse únicamente

desde el punto de vista técnico, ya que los costos y los riesgos para el negocio

de los tiempos de inactividad y / o pérdida de datos debe ser entendido.

La primera respuesta de muchas personas en la planificación de una estrategia

de alta disponibilidad es algo así como "implementar un mirroring!”.

A pesar de que mirroring es una tecnología excelente, no es apropiada en todas

las situaciones, por lo que es importante elegir las tecnologías adecuadas y no

sólo el primero que me viene a la mente.

Ser capaz de elegir las tecnologías adecuadas significa comprender no sólo las

características de las tecnologías, sino también la lista de prioridades de las

necesidades, teniendo en cuenta las limitaciones que existen.

LIMITACIONES DE LA TECNOLOGÍA

Alimentación (para más servidores, discos y

acondicionamiento de aire asociada)

Espacio (para más servidores y equipos auxiliares)

Aire acondicionado (para hacer frente a toda la

producción de calor extra de equipo original)

Manpower (para instalar y mantener cualquier sistema

agregado y equipos)

Política y / o problemas de gestión (si los equipos están

implicados múltiples)

EVALUACIÓN DE LA TECNOLOGÍA

El costo monetario de la aplicación de la tecnología.

La complejidad de la implementación, configuración y

gestión de la tecnología.

La tecnología de impacto en el rendimiento de carga de

trabajo (si lo hay).

El riesgo de pérdida de datos si se utiliza la tecnología.

El potencial de tiempo de inactividad si la tecnología se

utiliza

SQL SERVER 2008 R2 Y SUS ARQUITECTURAS TECNOLÓGICAS DE ALTA DISPONIBILIDAD

MirroringMirroring de base de datos

funciones manteniendo un

servidor en standby que tiene

una copia de la base de datos.

Si el servidor de producción

falla, las aplicaciones pueden

ser redireccionadas al servidor

en standby. El failover puede

ser la mas instantánea,

típicamente necesita de menos

de tres segundos si es

realizada automáticamente.


ReplicaciónLa replicación es un conjunto

de tecnologías destinadas a la

copia y distribución de datos y

objetos de base de datos

desde una base de datos a

otra, para luego sincronizar

ambas bases de datos y

mantener su coherencia.


Log ShippingEl trasvase de registros es la

forma más sencilla de

proporcionar una o más copias

redundantes de una sola base

de datos. La base de datos

principal en el servidor

principal está respaldada y

luego se restaura a uno o más

servidores secundarios.

HIPOTESIS

Sistema de Hipótesis Con la implantación de metodologías de Alta

Disponibilidad de servidores de base de datos podemos incrementar el nivel de rentabilidad en un 80%; por consiguiente también se logrará mantener la disponibilidad en un 97% en los servidores de base de datos.

Sistemas de Variables

Costo asociado a la indisponibilidad de datos. Cantidad de caídas de servidores de base de datos.

Capitulo III

MARCO METODOLÓGICO

NIVEL DE ANÁLISIS DE LA INVESTIGACIÓN Descriptiva: Tiene como objetivo medir las

características del impacto de las metodologías de alta disponibilidad en los servidores de base de datos críticos, estas características pueden ser cantidad de servidores, tamaño de base de datos, distribución de aplicaciones, caídas en un determinado tiempo, complejidad de la arquitectura de red, tipos de tecnología. A partir del levantamiento de la información de las variables, las expresaremos cuantitativamente para poder calcular y medir: cantidad de caídas de servidores de base de datos (conectividad) y el costo asociado a la indisponibilidad de datos (S/.).

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

Método ExperimentalDado que se llevara a cabo un estudio de todos los historiales (logs) de caídas de los servidores de base de datos para recopilar información y posterior análisis y comprobación.

Primero: se recogerá información de problemas de acceso a la información por caídas del servidor de base de datos y se determinará la cantidad total de tiempo (horas) mensuales y anuales en que no se tiene acceso.

Segundo: una vez implantado las metodologías de alta disponibilidad de servidores de base de datos se determinará el nuevo tiempo diario que no se tiene acceso a la información. Esta información se analizará y evaluará para determinar el nivel de disponibilidad que se llegó a obtener en base a comparación de resultados.

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

Método de ObservaciónMediante la cual se va a poder interactuar directa y claramente con los servidores de base de datos y poder medir la magnitud del problema y la variable relacionada.

Método de MediciónPara la obtención y comparación de datos numéricos y relacionados a la disponibilidad de la información, es decir la cantidad de caídas o indisponibilidad de la información por caídas eventuales de los servidores de base de datos.

RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN

Según la información recolectada mediante el análisis de datos de información en un Data Center se cuenta con los siguientes servidores: Servidores de Base de Datos: 7 Servidores (Perú, Brasil, Venezuela,

Centro América, Colombia, Asia, Ecuador) 10 Base de Datos 7 Servidores de Reporting Services 3 Servidores de Business Intelligence

RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN

De acuerdo al método de observación y medición, se llegó a determinar el siguiente cuadro de disponibilidad:

TÉCNICAS Entrevista

Dirigidas al administrador de base de datos para obtener información específica de caídas de los servidores de base datos, como datos de tiempo que se encuentran detenidos los procesos de pagos y cobros.

Observación Directa

Utilizado para que mediante la observación de los factores que influyen en el comportamiento de la variable se haga una recolección de datos.

Análisis de Datos

Técnica mediante la cual se va a organizar, describir y analizar los logs recogidos tanto del sistema operativo con del motor de base de datos. Este análisis me permitirá tener una bitácora de información y así poder tener una mejor organización en el manejo de la información.

INSTRUMENTOS

Listas de chequeos: que nos permitirán registrar a groso modo si la arquitectura de alta disponibilidad a implementar se adapta a los requisitos de disponibilidad que requiere la empresa.

Formularios: donde contenga toda la información tanto de los servidores de base de datos como los sistemas que interactúan con estos, así podremos clasificarlos por su criticidad. Estos formularios nos permitirán calcular el costo/tiempo de inactividad y determinar las tasas de disponibilidad y objetivos de recuperación.

Test de conexión: me permitirá medir el tiempo de inactividad

no planificado y previsto. Se debe tener en cuenta el momento de el tiempo de inactividad (por ejemplo, a fin de mes, cierre trimestral, y del pico de los periodos de rebajas), y se debe medir el tiempo de inactividad desde la perspectiva del usuario.

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS Y DISEÑO DE LA SOLUCIÓN

Recolectada la información mediante los métodos, técnicas e instrumentos mencionados anteriormente, aplicaremos la metodología RUP para el análisis y diseño de la solución.

El RUP nos permitirá adaptarnos al nuevo proceso de alta disponibilidad, equilibrando prioridades de disponibilidad de las aplicaciones, elevar el nivel de abstracción, para poder satisfacer de la mejor manera los requisitos, un alto nivel de abstracción nos permitirá escoger mejor la solución arquitectónica de alta disponibilidad a utilizar.

TECNICAS DE LA METODOLOGÍA

Documento Visión Especificación de Requisitos Diagramas de caso de uso Diagrama de Secuencia Diagrama de estados Diagrama de Colaboración Mapa de comportamiento a nivel de

hardware.

METODOLOGÍA PARA EL ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE LA SOLUCIÓN

Para medir la factibilidad o viabilidad de la implementación de alta disponibilidad a los servidores de base de datos, tomaremos como referencia el porcentaje de alta disponibilidad obtenido en nuestros casos de éxito (ver pag 5 y 9 del informe).

Caso de éxito 1: Empresa: BBVA Bancomer.

Esta empresa al igual que la nuestra, retornaba la disponibilidad de sus servidores manualmente lo que ocasionaba el detenimiento de las transacciones bancarias que realizaban por internet. BBVA Bancomer aplicó la arquitectura de alta disponibilidad Mirroring, mejorando su nivel de disponibilidad en sus servidores de base de datos en un 55%, mejorando así sus servicios de transacciones bancarias.


Caso de éxito 2: Empresa: Mercadotecnia Ideas y Tecnología.

Esta empresa tenía implementada la arquitectura de alta disponibilidad Mirroring solo a las bases de datos donde se almacenaban la información de las empresas proveedoras. Después de un estudio de disponibilidad de sus servidores, se decidió aplicar la arquitectura de alta disponibilidad Mirroring a las bases de datos críticas y Log Shipping a los servidores multiplataforma, mejorando su nivel de disponibilidad en sus servidores de base de datos en un 45%.

PORCENTAJE DE TIEMPO OFFLINE Y PÉRDIDA EN VENTAS DE LOS ÚLTIMOS 3 AÑOS

FÓRMULAS

Mediante la siguiente fórmula podremos calcular la pérdida de ventas al no contar con una arquitectura de alta disponibilidad:

% Pérdida (Mensual) = (Horas OFFLINE Mensual x 100 por ciento) / 720 hrs

Para calcular la disponibilidad, lo realizamos con la siguiente fórmula:

Disponibilidad = ((A – B)/A) x 100 por ciento)

Donde:A = Horas comprometidas de disponibilidad: 24 x 365 = 8,760 Horas/año.B = Número de horas fuera de línea (Horas de "caída del sistema" durante el tiempo de disponibilidad comprometido).

Al aplicar las arquitecturas de Alta Disponibilidad podremos medir el aumento de

rentabilidad mediante: Rentabilidad Actual = Rentabilidad del ultimo año – (Rentabilidad del ultimo año x

%Pérdida)

COSTOS DE HARDWARE Y SOFTWARE


Teniendo la información del tiempo fuera de línea de las aplicaciones, las ventas anuales de

la organización y las fórmulas de medición de pérdidas y alta disponibilidad, aplicaremos

para medir y validar el impacto cuantitativo de nuestra solución, el método de Simulación

estadística: Método de Montecarlo

Este método nos permitirá aproximar y evaluar con exactitud nuestras expresiones

matemáticas mencionadas anteriormente. Las pruebas a realizar mediante este método se

podrán realizar simplemente en una hoja de cálculo como Microsoft Excel. Teniendo como

premisas estos dos casos de éxito donde las arquitecturas han mejorado el porcentaje de

alta disponibilidad, y teniendo como porcentaje entre 45 y 55 por ciento, tomaremos como

base de medición un +/- 5%.

La clave de la simulación de Montecarlo, consiste en crear un modelo matemático de

nuestra arquitectura de alta disponibilidad con sus respectivos, procesos y/o actividades que

se quiere analizar, identificando aquellas variables (inputs del modelo) cuyo

comportamiento aleatorio determina el comportamiento global de la solución.

TÉCNICAS

Establecer distribuciones de probabilidad. Tenemos una gran variabilidad de punto, algunos de ellos son: el tiempo de inactividad de los servidores de base datos, porcentaje de pérdidas en ventas diarias, el tiempo deservicio de aplicaciones. Y una manera fácil de establecer una distribución de probabilidad de una variable es a través de examen histórico. La frecuencia relativa para cada resultado de una variable se encuentra al dividir la frecuencia de la observación entre el número total de observaciones

Interpretar la frecuencia relativa como la probabilidad de que ocurra una caída en los servidores de base de datos.

Recolección de datos y determinación de frecuencias relativas Asignación de números aleatorios Formulación del modelo Solución Análisis

Capitulo III

ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

ÍNDICE PRELIMINAR DE LA TESIS

INTRODUCCIÓN

1. Formulación del Problema1.1. Planteamiento del Problema1.2. Antecedentes de solución

1.2.1. Caso de Éxito1.3. Propuesta de solución1.4. Alcance de la propuesta1.5. Justificación

1.5.1. Por qué1.5.2. Para qué

1.6. Objetivos1.6.1. Objetivo General1.6.2. Objetivos Específicos


2. Marco Teórico2.1. Antecedentes de la Investigación

2.1.1. Caso de Éxito2.2. Alta Disponibilidad2.3. Medición de la Disponibilidad2.4. Niveles de Disponibilidad2.5. Tiempo Fuera de Servicio

2.5.1. Tiempo Fuera de Servicio Planeado2.5.2. Tiempo Fuera de Servicio No Planeado2.5.3. Estrategias

2.6. Clasificación de desastres2.7. Tipos de desastres

2.7.1. Fallas de Hardware2.7.2. Fallas de Software2.7.3. Fallas Ambientales2.7.4. Errores Humanos


2.8. Beneficios de alta disponibilidad de acuerdo a la problemática de AJEGROUP

2.8.1. Mirroring2.8.2. Replicación Transaccional2.8.3. Log Shipping

2.9. Planificación de una arquitectura de alta disponibilidad2.10. Limitaciones y Evaluación de la arquitectura2.11. SQL Server 2008 R2 y sus arquitecturas tecnológicas de Alta

Disponibilidad2.11.1. Mirroring

2.11.1.1. Definición2.11.1.2. Estados2.11.1.3. Modos de operación2.11.1.4. Servidores

2.11.2. Replicación Transaccional2.11.2.1. Tipos

2.11.3. Log Shipping


2.12. Conceptos Relacionados2.13. Herramientas de Desarrollo de Proyecto

2.13.1. Base de Datos2.13.2. Microsoft SQL Server

2.13.2.1. Características2.13.2.2. Ediciones

2.14 Metodologías de Desarrollo de Proyecto 2.14.1. UML2.14.2. Modelado de Objetos2.14.3. Artefactos2.14.4. Características

2.15. Sistema de Hipótesis2.16. Sistema de Variables


3. Marco Metodológico3.1. Nivel de Análisis de la Investigación3.2. Diseño de la Investigación

3.2.1. Métodos3.2.1.1. Método Experimental3.2.1.2. Método de Observación3.2.1.3. Método de Medición

3.2.2. Recopilación de Información3.2.2.1. Técnicas3.2.2.2. Instrumentos

3.2.3. Actividades3.3. Metodología para el estudio de factibilidad de la Solución

3.3.1. Casos de Éxito3.3.2. Costos de Hardware y Software3.3.3. Técnicas


4.Solución Propuesta4.1. Análisis de las arquitecturas de Alta Disponibilidad

propuestas4.1.1. Análisis Estratégico4.1.2. Análisis Funcional

4.2. Fuentes de Financiamiento4.3. Propuesta del Proyecto4.4. Definir los procesos de las arquitecturas de Alta

Disponibilidad5.Diseño de la solución

5.1. Diagrama de Procesos5.2. Diagrama de Actividades5.3. Diagrama de Secuencia5.4. Diagrama de Estados


6. Desarrollo de prototipo6.1. Arquitectura Mirroring6.2. Arquitectura Replicación6.3. Arquitectura Log Shipping6.4. Pruebas

7. Impacto esperado7.1. Descripción7.2. Validación del modelo7.3. Sustentación de hipótesis

8. Conclusiones9. Recomendaciones10.Referencias11.Anexo

PRESUPUESTO DE INVESTIGACIÓN

Descripción Horas Diarias

Días Costo Unitario

Costo Total

Alquiler Cabinas Internet 3 10 1.5 45

Investigación en domicilio 4 10 1.00 40

Asesoría 2 3 50 300

Impresiones 12

Luz 15

Útiles de Oficina 8

Pasajes 18

Total 438

SETIEMBRE




Costo Total

Alquiler Cabinas Internet 1 7 1.5 10.5



Impresiones 12

Luz 17


Pasajes 10

Total 89.5

OCTUBRE




Costo Total

Alquiler Cabinas Internet 2 14 1.5 42


Impresiones 20


Pasajes 15

Total 85

NOVIEMBRE




Costo Total



Impresiones 20

Luz 18


Pasajes 9

Total 103

DICIEMBRE


MES COSTO

Setiembre 438

Octubre 289.5

Noviembre 265

Diciembre 253

Total 1245.5

TOTAL

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

REFERENCIAS

1. Desastres Informáticos: previsión y prevención http://www.idg.es/computerworld/Desastres-informaticos-prevision-y-prevencion.La-p/seccion-ti/articulo-130035 2. redIT Resultados Inteligentes

http://www.redit.com/mx/html/solutions/connectivity.php 3. DataDec Online

http://www.ddol.es/alta_disponibilidad.htm 4. Alta Disponibilidad

http://everac99.wordpress.com/2008/08/19/alta-disponibilidad-que-es-y-como-se-logra/ 5. Solución de Alta Disponibilidad de Base de Datos

Facultad de Ingeniería de la Universidad San Carlos de Guatemala 6. Red Hat Enterprise Linux 4

Introducción a la administración de sistemas Cap. 8: Planificación para Desastres 7. Alta Disponibilidad con SQL Server 2008 R2

http://technet.microsoft.com/es-es/library/ff658546(v=sql.100).aspx 8. Bases de Datos

http://es.kioskea.net/contents/bdd/bddintro.php3 9. Ingeniería de Software UML http://www.monografias.com/trabajos5/insof/insof.shtml

http://www.idg.es/computerworld/Desastres-informaticos-prevision-y-prevencion.La-p/seccion-ti/articulo-130035

http://www.monografias.com/trabajos5/insof/insof.shtml

ANEXOS

GRACIAS

Proyecto de Ingeniería de Sistemas I Eduardo Aldo Navarro Yataco

Documents

Transcript of Proyecto de Ingeniería de Sistemas I Eduardo Aldo Navarro Yataco