Preparatic - Arquitectura 2v84p
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Grupo de apoyo a la preparación de la XXII convocatoria de oposiciones al Cuerpo Superior de Sistemas y Tecnologías de la Información de la istración del Estado
ARQUITECTURA DE SISTEMAS – BACKUP/RECOVERY
Conceptos Objetivo: disponer de una copia de los datos/configuración para ser capaces de recuperarlos en caso de pérdida/corrupción, o para almacenarlos para cumplir la legislación. Clasificación: -
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Planificado vs no planificado o El objetivo del primero es tener una copia planificada, de modo que en caso de pérdida pudiésemos recuperar la información lo más reciente posible. Aquí hay que aplicar un análisis de coste beneficio: cuando más frecuente es la realización de un backup más caro será, pero los datos recuperados serán más recientes. o El objetivo del backup no planificado es disponer de una copia totalmente actualizada antes de acometer un cambio sensible que pueda tener algún riesgo de dejar el sistema inoperativo: por ejemplo, una subida de versión, un cambio de modelo de datos, una reconfiguración masiva, etc. Offline vs Online o El primero se realiza con la aplicación o base de datos parada. De este modo no se puede realizar ningún cambio durante la realización del mismo. Es el método que garantiza la integridad de los datos del backup, pero al mismo tiempo impone una pérdida de disponibilidad o El segundo permite realizar un backup con las herramientas funcionando. Requiere en muchas ocasiones configuraciones complejas de las aplicaciones y bases de datos para poder realizarse, puesto que exige que mientras se hace el backup puedan realizarse transacciones. Debido al uso cada vez más extendido de redes SAN y de cabinas de discos con capacidades de réplica, un enfoque es realizar un backup online en tiempo real entre discos. Esta copia es transparente, y consiste en que la escritura de datos se produce simultáneamente en dos Ds separados geográficamente. El commit de la transacción no se considera hecho hasta que la escritura es efectiva en ambos discos. Cinta vs Disco o Cinta -> Soporte económico, pero más frágil. Backup más lento (escritura secuencial). No se puede intercalar información (exige reescritura) o DAS -> Direct Attach Storage (IDE, SCSI, SATA) o SAN -> Se comparten bloques de datos. Mayor rendimiento y menor latencia.
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Grupo de apoyo a la preparación de la XXII convocatoria de oposiciones al Cuerpo Superior de Sistemas y Tecnologías de la Información de la istración del Estado NAS -> En lugar de bloques físicos de disco, se comparten ficheros, a costa de ser más lento. Para un backup on-line de aplicaciones con gran transaccionalidad no debería utilizarse NAS. Full, incremental y diferencial o Full -> se realiza un backup completo normal. Ventaja: es fácil encontrar lo necesario en caso de restauración. La desventaja es el tiempo necesario para realizar el backup o Incremental -> Sólo archivos modificados desde la última copia. La ventaja es el mejor uso de los soportes, y el tiempo mínimo de realización de backup. La desventaja es el tiempo de recuperación, puesto que es más difícil encontrar lo necesario, pudiendo en ocasiones necesitar utilizar muchas cintas. o Diferencial -> Sólo archivos modificados desde la última copia Full (la recuperación es más rápida por requerir sólo el Full y la última Diferencial) Diario – Semanal – Mensual Un esquema típico de diseño de rotación de medios es: Full mensual -> Se guarda el medio durante 1 año Full semanal -> Se guarda el medio durante 1 mes Full / Incremental ó Diferencial diario -> Se guarda durante 1 semana Con el esquema anterior se requieren 12 + 4+ 7 = 23 cintas o
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Ideas -
Procesos de Gestión de Disponibilidad y Gestión de Continuidad del Diseño de Servicio, y la Gestión de Operaciones de IT de la Operación de Servicios de ITIL v3
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LOPD. Entre otras cosas, el documento de seguridad según RD 1720/2007 deberá disponer siempre de los procedimientos de realización de copias de respaldo y de recuperación de datos: o Nivel Bajo. Las copias de respaldo deberán realizarse al menos semanalmente. El responsable del fichero deberá verificar al menos cada seis meses la correcta definición, funcionamiento y aplicación de estos procedimientos. Dichas pruebas no se realizarán con datos reales. o Nivel Medio. Registro de incidencias. Se incluirán procedimientos de recuperación de datos, indicando la persona que ejecutó el proceso, los datos restaurados y, en su caso, qué datos se recuperaron. Autorización por escrito del responsable del fichero para su recuperación. o Nivel Alto: Procedimientos de copias y recuperación. Las copias de respaldo y recuperación se conservarán en lugar diferente del de
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tratamiento de datos. Gestión de soportes: Medidas para impedir la recuperación posterior de información de un soporte que vaya a ser desechado o reutilizado. Medidas que impidan la recuperación indebida de la información almacenada en un soporte que vaya a salir. Firma electrónica: La conservación de la información relativa a los certificados digitales, es de suma importancia no por la información final en sí, sino por los aspectos derivados de la propia naturaleza de los certificados digitales. Estos tienen un periodo de validez limitado, que entre aquellos más populares oscila entre los dos y los cuatro años. Sin embargo, los documentos que se firman con ellos en muchos casos tendrán una vigencia mucho mayor, Hay que asegurar que esos documentos sigan accesibles, y que las firmas puedan continuar verificándose a lo largo de toda su vida útil. LRJPAC. Todo lo referente al mantenimiento de los registros telemáticos, notificaciones telemáticas y certificaciones electrónica, copias electrónicas y archivo electrónico
Herramientas
Claves -
Backups planificados. Para establecer una política de backup es importante plantearse: o Volumen de información a copiar o Tiempo disponible para hacer el backup o Frecuencia de backup o Responsable de verificación de backup o Número de medios necesarios o Frecuencia de re-escritura de medios
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Además hay que ceñirse en lo posible a las políticas de backup establecidas en la organización. Habitualmente existen tipologías de backup en función del entorno (desarrollo, formación, producción), de la criticidad del sistema, de la posibilidad de parar o no la aplicación, de los condicionantes legales, etc. Backups no planificados: es importante realizarlos cuando hay un cambio importante en el sistema o aplicación. Hay modificaciones que no tienen marcha atrás trivial, de modo que el único modo de recuperar el sistema a la situación previa al cambio en caso necesario es por medio de un backup. Es importante probar el backup y la restauración. Habitualmente se planifican las pruebas de que el proceso de salvaguarda y restauración funciona correctamente, para evitar sorpresas desagradables. No plantear un plan de backup, esquema de rotación de medios ni nada especialmente detallado si no se pide. Si no piden nada específico de backup, intentar relacionarlo con las ideas del apartado anterior, especialmente con LOPD. Se puede añadir una referencia al backup en la planificación de la implantación de un nuevo sistema, indicando la necesidad de establecer el plan de backup, y de la realización periódica de pruebas de verificación del proceso de backup y restauración
ARQUITECTURA DE SISTEMAS – ALTA DISPONIBILIDAD
Conceptos Objetivo. Los mecanismos de alta disponibilidad buscan incrementar el nivel de disponibilidad de los servicios, de modo que se acerquen en lo posible al 100%. Las caídas de sistemas se deben tanto a problemas hardware como software, por lo que las diferentes técnicas para conseguir mayor disponibilidad se basan siempre en introducir sistemas que realicen la misma función. Clasificación. Existen diversos enfoques para conseguir esta disponibilidad: desde la visión más global a nivel de D, pasando por la propia red de telecomunicaciones, hasta a la visión más concreta de una aplicación en particular, y finalmente de un servidor aislado. -
Ds. La tendencia actual es disponer de un centro de respaldo separado geográficamente del centro principal. Existen diversos enfoques para este respaldo: o Configuración activo-activo (Hot Standby). Permite aprovechar la capacidad de cómputo de ambos Ds. La alta disponibilidad se garantiza en caso de caída de un D, siempre teniendo en cuenta que
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un D por sí solo debe estar dimensionado para soportar toda la carga durante el tiempo que se estime que se pueda recuperar el D caído. o Configuración activo-pasivo (Warm y Cold-Standby). En este caso, el D/sistema de respaldo no está en modo productivo. Los datos se copian periódicamente desde el sistema primario al secundario. En el caso del Warm Standby, el sistema secundario está operativo, pero sin dar servicio, y la sincronización de datos es más frecuente que en el Cold Standby, en cuyo caso el sistema secundario está directamente apagado, y la sincronización de datos está planificada. Este último caso es el que más tiempo lleva para poner el servicio el D/sistema secundario. o La sincronización de datos entre Ds suele basarse en el uso de cabinas de discos replicadas entre ambos. Servicios adicionales: o Alimentación eléctrica Por un lado, es necesario tener acometidas eléctricas que minimicen la dependencia de una central eléctrica concreta. Por otro lado es frecuente el disponer de grupos electrógenos que puedan entrar en funcionamiento en caso de problemas de red eléctrica Adicionalmente, cada uno de los servidores o racks debe tener al menos dos tomas de acometida eléctrica de cuadros diferentes. o Telecomunicaciones. o Refrigeración Hay que pensar siempre en la necesidad de refrigerar los sistemas del D para mantener una temperatura que garantice el buen funcionamiento de los sistemas (la U especialmente deteriora su rendimiento con la temperatura). En este tema existen múltiples estrategias, siendo una de las más conocidas la de pasillo frío, pasillo caliente. Servicio/Aplicación/Sistema: Los niveles a los que se implementan sistemas de alta disponibilidad son: o Nivel Web Balanceador. El balanceador dispone de una IP Virtual a la que se realizan las peticiones El balanceador redirecciona las peciciones a los nodos web balanceados basándose en: o Política de balanceo: round robin, con pesos (en base a la capacidad de los nodos destino), por número de sesiones abiertas (de modo que el que tenga más sesiones reciba menos peticiones), con afinidad o persistencia (cada IP 5
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origen se conectará siempre al mismo nodo destino). o Sonda. Comprueba si los nodos destinos están operativos. La comprobación puede ser a nivel únicamente de disponibilidad de servidor, o a nivel de disponibilidad de aplicación (puerto, proceso, URL, etc). Cuando falla, envía sus peticiones a los sistemas que sigan disponibles. o Nivel de Aplicación. Existen básicamente dos casos: Aplicación basada en servidor de aplicaciones. En este caso es de gran relevancia gestionar los problemas de replicación de sesiones y la serialización Aplicación no basada en servidor de aplicaciones. En muchas ocasiones este tipo de aplicaciones basan su alta disponibilidad en un cluster de sistema operativo activo-pasivo o Nivel de Base de datos. Existen herramientas proporcionados por los proveedores de Motores de Base de datos que gestionan la alta disponibilidad de los mismos (p.e. Oracle RAC) o Nivel de Sistema Operativo. En este caso los servidores disponen de un software específico para gestionar la alta disponibilidad que se basa en el uso de una IP virtual, de discos compartidos entre los servidores y de un heartbeat de red y de aplicación que comprueba si el nodo principal se cae para balancear al secundario. Habitualmente los discos compartidos están en una SAN. Activo-Activo vs Activo-Pasivo. o En la configuración Activo-Activo todos los nodos trabajan en paralelo aceptando peticiones. Ante la caída de un nodo, el resto asume su carga. o En una configuración Activo-Pasivo un nodo procesa toda la carga, mientras el resto está esperando a que falle para asumir su rol. En este caso, hay que tener en cuenta que la conmutación tarda un tiempo, de modo que siempre habrá un mínimo tiempo de indisponibilidad.
Ideas -
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Sede y a cartas de servicios. Con el auge de las sedes y de la posibilidad de realizar los trámites desde casa, los SLAs de los sistemas informáticos de los organismos públicos son cada vez más exigentes, de modo que es necesario ofrecer un servicio 24 horas al día, garantizando niveles de disponibilidad muy elevados. Proceso de Gestión de Disponibilidad de ITIIL (dentro de la Provisión del servicio). Se busca cumplir los SLAs e identificar y corregir las potenciales incidencias de disponibilidad antes de que impacten negativamente en el servicio. Proceso de gestión de continuidad de ITIL 6
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CALIDAD. La disponibilidad de los sistemas es uno de los factores considerados en casi todos los modelos de calidad Métrica. Dentro de las pruebas de sistema se incluyen pruebas de disponibilidad de datos
Herramientas -
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Balanceadores: Alteon, Cisco, F5. Herramientas para la gestión de clusters de Sistema Operativo: Veritas, HP Service Guard, AIX HACMP, Microsoft Cluster Server, Linux Red Hat Cluster Suite Herramientas para la gestión de clusters de base de datos: Oracle RAC, DB2 HADR, MySQL Cluster.
Claves -
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En cualquier diseño de arquitectura de un nuevo sistema o aplicación hay que contemplar la alta disponibilidad a nivel técnico, incluyendo todos los elementos que pueden “clusterizarse”: o Redes o Alimentación eléctrica o Refrigeración o Capa Web o Capa de aplicación o Capa de servidores o Almacenamiento Se puede relacionar la alta disponibilidad con temas vinculados a SLAs y cualquier procesos de provisión de servicio de ITIL Se puede relacionar con el siguiente tema (virtualización) Se puede relacionar también con el backup y la disponibilidad de los datos.
ARQUITECTURA DE SISTEMAS – VIRTUALIZACIÓN
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Conceptos Objetivo: La virtualización añade una capa entre los recursos hardware, almacenamiento y red, y el software que se instala como invitado sobre él. Los s de cada servidor virtual ven los recursos como si estuvieran dedicados a ellos.
Ideas Ventajas: -
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Mayor flexibilidad y respuesta más rápida antes cambios y nuevas necesidades: o Provisión de nuevos servidores, disponibilidad de repositorio de templates (máquinas preinstaladas) que se adapten a los casos de uso de la organización o Facilidad de migraciones y copias (clonados y snapshots) o Asignación dinámica de recursos. o Optimización de uso de recursos o Gestión centralizada, tanto desde el punto de vista de istración, como de gestión de la configuración y la capacidad. o Aplicación masiva de parches de sistema operativo. o Posibilidad de empaquetar aplicaciones pre-instaladas, de modo que el despliegue de pilotos o de servidores tipo granja es mucho más sencillo. Mayor disponibilidad de las aplicaciones: o Indisponibilidad prácticamente nula en caso de paradas planificadas o Indisponibilidad limitada en caso de paradas no planificadas. Mejor control y utilización de los recursos TI. Backup integrado. Posibilidad de realizar snapshots en cualquier momento que posibilitan recuperarlos si la aplicación de un parche, o la subida de versión de una aplicación deja el sistema indisponible. Mayor aprovechamiento de los recursos y ahorro de costes: o Menor inversión, espacio y costes de mantenimiento. o Reducción de coste de istración del servicio Reducción y simplificación de infraestructuras. Tipificación y estandarización de plataformas y configuraciones.
Deventajas: -
Dependencia de TODOS los servidores virtuales alojados de un sistema físico. En el caso de la caída de dicho servidor, todos los servidores virtuales se ven afectados.
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El software a instalar debe estar soportado en la plataforma virtual. Hay herramientas que no tienen soporte oficial del proveedor cuando no se instalan en servidores físicos.
Herramientas -
VMWare vSphere-> Es prácticamente el estándar de facto. Sólo soporta arquitectura x86 y x64. Está muy enfocado a la provisión de sistema operativo (Windows / Linux). Es muy flexible y permite múltiples opciones. Es el hipervisor que soporta más protocolos de almacenamiento. El software tiene coste de compra y mantenimiento
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Microsoft Hyper-V -> Es la propuesta de Microsoft. Tiene dependencia de Microsoft como sistema operativo del hipervisor y de los Guest (sólo soporta un número limitado de versiones de Linux).
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Citrix XenServer -> Citrix ha sido tradicionalmente un proveedor para virtualización de escritorios, y XenServer es su alternativa para virtualización de servidores. Licencia por servidor en lugar de U. XenServer ofrece una solución opensource bastante limitada en comparación con el resto de soluciones.
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Oracle VM -> Está orientado a Solaris (Oracle), soportando SPARC e Intel. Incorpora la provisión no sólo del sistema operativo, sino de aplicaciones de Oracle que se instalen sobre él (Oracle DB, Weblogic, Siebel), de modo que tiene mayor alcance. Además incorpora técnicas de alta disponibilidad no sólo a nivel hipervisor sino dentro de cada Guest. El software no tiene coste de compra pero sí mantenimiento
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Una virtualización extrema sería el uso de las diferentes modalidades de Cloud: IaaS, PaaS, SaaS.
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Claves -
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Se puede relacionar con el tema anterior (alta disponibilidad), dado que mejora de la disponibilidad de la información crítica del negocio. Será una buena idea plantear virtualización para un nuevo sistema/aplicación cuando se den los siguientes factores: o La organización dispone de una plataforma virtualizada corporativa o La organización dispone de licencias de virtualización + hardware necesario para virtualización suficientes para incorporar el nuevo sistema o La plataforma (Sistema Operativo + Arquitectura de U) donde se tenga que instalar el nuevo sistema es compatible con la plataforma de virtualización existente. Por ejemplo, si el nuevo sistema se tiene que instalar en Solaris SPARC y la plataforma virtualizada corporativa es VMWare (plataforma x86 o x64), el nuevo sistema no podrá virtualizarse con dicha plataforma. No es habitual este tipo de plataformas para albergar bases de datos, o aplicaciones con un a disco muy pesado. Tampoco es habitual albergar en plataforma virtual aplicaciones con un consumo de memoria o U muy exhaustivo.
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ARQUITECTURA DE SISTEMAS – MONITORIZACIÓN, GESTIÓN DE EVENTOS Y GESTIÓN DE IMPACTO
Conceptos Monitorización: Un sistema de monitorización tiene el objetivo fundamental de disponer de métricas que ayuden a determinar si el comportamiento de sistemas, aplicaciones y servicios basados en ellos es conforme a lo esperado. Estas métricas servirán para: -
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Por un lado, ejecutar acciones en base a la superación de determinados umbrales: o Típicamente una acción será la creación de un evento. Dichos eventos deberán cerrarse una vez la situación vuelva a su estado normal. o Otra posible acción es el envío de un correo, aunque típicamente esta acción sea realizada desde el gestor de eventos. o Acciones más avanzadas pueden ser la resolución automática del problema (p.e., la limpieza de un file system). Por otro lado, disponer de un histórico de evolución de métricas, que permita prever el crecimiento en necesidades (por ejemplo, de almacenamiento, de memoria, o incluso de sistemas nuevos), de modo que se aborde con tiempo la ampliación o migración de los sistemas. Por otro lado, poder correlar métricas para analizar, diagnosticar y solucionar problemas.
Las métricas pueden ser de tres tipos: o o o
De rendimiento (ej: uso de U), De disponibilidad (ej: existencia de un proceso), De experiencia de (ej: una transacción que simula la actividad de un ). A esto se le llama también Monitorización de Rendimiento de Aplicaciones (APM)
En relación a la forma de capturar las métricas, existen dos tipos de monitorización: -
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Con agente: se basan en la instalación de un agente en cada elemento monitorizado. La ventaja es la mayor robustez de la solución, la mayor capacidad de capturar diversos tipos de métricas y la menor dependencia de pérdidas de red entre el elemento monitorizado y la consola de monitorización Sin agente: se basan en la captura de métricas de modo remoto al elemento monitorizado. Esto implica una mayor complejidad en la gestión de red (apertura de puertos específicos). Tiene menor flexibilidad a la hora de obtener métricas. La ventaja es la no necesidad de istrar agentes, ni distribuir ningún tipo de software a los elementos monitorizados.
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Gestión de eventos: Un sistema gestor de eventos busca los siguientes objetivos: -
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Recibir, enriquecer y correlar los eventos que llegan desde las herramientas de monitorización o de otras fuentes de eventos. Ejecutar acciones de aviso en base a la recepción de los eventos, o del cambio de los mismos. Por ejemplo: envío de correos, creación/actualización/cierre de incidencias, envío de SMS. Ejecutar acciones correctivas: por ejemplo, limpieza de un file system, inicio de un proceso, etc. Integrarse con herramientas de gestión de impacto Ser utilizada por el grupo de Service Desk o CAU como referencia para realizar avisos o acciones manuales
En un gestor de eventos son importantes las siguientes capacidades: -
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Posibilidad de integrarse con múltiples fuentes de eventos: diferentes tipos de monitorizaciones (agentes SNMP, agentes de monitorización específicos, herramientas nativas de sistema operativo) Posibilidad de integrarse con múltiples herramientas de aviso (correo electrónico, diferentes herramientas de gestión de incidencias, SMS) Posibilidad de integrarse con herramientas de gestión de impacto Disponer de una consola lo más flexible posible Capacidad de procesado de eventos (tanto en volumen, como en posibilidad de establecer múltiples reglas de procesado de los mismos – enriquecimiento, correlación, temporaizadores, etc-) Posibilidad de establecer blackouts en demanda (ventanas horarias de mantenimiento)
Gestión de impacto en servicios: -
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Una herramienta de gestión de impacto en servicio se encarga de recibir los eventos filtrados y correlados del gestor de eventos y mapearlos en elementos de configuración que forman parte del modelo de servicio. Este modelo de servicio está basado en la CMDB, orientándose a dar una visión de servicio de negocio. De este modo, que un evento se mapee a una base de datos, posibilita que, siguiendo la ruta de impacto en el modelo de servicio, pueda verse qué aplicaciones y servicios de negocio están impactados en última instancia por dicho evento. El impacto puede indicar cuándo un servicio no está disponible, de modo que se contabilicen los incumplimientos de acuerdos de nivel de servicio.
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Ideas ITIL: -
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Proceso de Gestión de Eventos de la fase de Operación de Servicios TI Proceso de Mejora continua del servicio SLAs: Los niveles de servicio asociados a disponibilidad requieren también de métricas lo más objetivas posibles, ya que habitualmente llevan penalizaciones asociadas en caso de incumplimiento. Gestión de configuración. Como se ha indicado los modelos de impacto en servicio se basan en una CMDB. Habitualmente los CIs de infraestructura son poblados en la CMDB por herramientas automáticas de descubrimiento, mientras que los CIs más conceptuales (servicios de negocio) son poblados manualmente.
Metrica. En las pruebas de sistema, se incluyen pruebas de rendimiento, volumen y sobrecarga. Es importante tener herramientas para poder medir de un modo objetivo estas métricas. El uso de herramientas de monitorización es prácticamente obligatorio para poder realizar comparativas y ver si las acciones correctivas mejoran el sistema. Calidad: Las diferentes técnicas utilizadas para establecer la calidad de un sistema de información usan en mayor o menor medida métricas directas objetivas, que son obtenidas en su mayor medida con herramientas de monitorización.
Herramientas
Claves 13
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En el caso de un nuevo sistema/aplicación a monitorizar, las preguntas que uno debe hacerse son: -
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¿Existen diferentes entornos? o Habitualmente un entorno de desarrollo se monitorizará con métricas básicas de rendimiento para garantizar que el sistema no tenga un problema demasiado grave (típicamente, espacio ocupado en disco, uso de U, uso de memoria y que los procesos / puertos de la aplicación estén disponibles). Ocasionalmente se monitoriza la disponibilidad de los procesos / puertos de la aplicación o En un entorno de pruebas, además de las métricas anteriores, puede añadirse monitorización de experiencia de combinada con una herramienta de simulación de carga. De este modo se puede obtener una idea del impacto en rendimiento que puede tener el uso masivo de la aplicación o En un entorno de producción no se utilizan herramientas de carga. No obstante sí se utilizan monitores de experiencia de que dan una idea de si se están cumpliendo los SLAs comprometido, tanto en disponibilidad como en tiempo de respuesta de la aplicación. Además, se utiliza toda la monitorización anterior: rendimiento, disponibilidad de procesos, puertos, etc. ¿Está soportada la nueva aplicación y su infraestructura asociada por las herramientas de monitorización corporativa? Si no fuera así habría que adquirir alguna extensión de la herramienta corporativa, hacer un desarrollo o una integración con la herramienta corporativa. ¿Existirán nuevos grupos de soporte a resolución de incidencias y problemas específicos para el nuevo sistema? Estos grupos condicionarán el diseño de la consola de monitorización y gestión de eventos. ¿Qué condiciones son las que definen que el sistema está deteriorado o indisponible? Esto condicionará el diseño de los monitores a implementar ¿A quién hay que avisar, cuándo y con qué herramientas? Esto condicionará los mecanismos de integración de la gestión de eventos con la gestión de incidencias o cualquier herramienta que se utilice para avisar en caso de urgencia. Se asumirá, a no ser que se indique lo contrario, que el organismo dispone de herramientas corporativas de monitorización y gestión de eventos.
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ARQUITECTURA DE SISTEMAS – BACKUP/RECOVERY
Conceptos Objetivo: disponer de una copia de los datos/configuración para ser capaces de recuperarlos en caso de pérdida/corrupción, o para almacenarlos para cumplir la legislación. Clasificación: -
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Planificado vs no planificado o El objetivo del primero es tener una copia planificada, de modo que en caso de pérdida pudiésemos recuperar la información lo más reciente posible. Aquí hay que aplicar un análisis de coste beneficio: cuando más frecuente es la realización de un backup más caro será, pero los datos recuperados serán más recientes. o El objetivo del backup no planificado es disponer de una copia totalmente actualizada antes de acometer un cambio sensible que pueda tener algún riesgo de dejar el sistema inoperativo: por ejemplo, una subida de versión, un cambio de modelo de datos, una reconfiguración masiva, etc. Offline vs Online o El primero se realiza con la aplicación o base de datos parada. De este modo no se puede realizar ningún cambio durante la realización del mismo. Es el método que garantiza la integridad de los datos del backup, pero al mismo tiempo impone una pérdida de disponibilidad o El segundo permite realizar un backup con las herramientas funcionando. Requiere en muchas ocasiones configuraciones complejas de las aplicaciones y bases de datos para poder realizarse, puesto que exige que mientras se hace el backup puedan realizarse transacciones. Debido al uso cada vez más extendido de redes SAN y de cabinas de discos con capacidades de réplica, un enfoque es realizar un backup online en tiempo real entre discos. Esta copia es transparente, y consiste en que la escritura de datos se produce simultáneamente en dos Ds separados geográficamente. El commit de la transacción no se considera hecho hasta que la escritura es efectiva en ambos discos. Cinta vs Disco o Cinta -> Soporte económico, pero más frágil. Backup más lento (escritura secuencial). No se puede intercalar información (exige reescritura) o DAS -> Direct Attach Storage (IDE, SCSI, SATA) o SAN -> Se comparten bloques de datos. Mayor rendimiento y menor latencia.
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Grupo de apoyo a la preparación de la XXII convocatoria de oposiciones al Cuerpo Superior de Sistemas y Tecnologías de la Información de la istración del Estado NAS -> En lugar de bloques físicos de disco, se comparten ficheros, a costa de ser más lento. Para un backup on-line de aplicaciones con gran transaccionalidad no debería utilizarse NAS. Full, incremental y diferencial o Full -> se realiza un backup completo normal. Ventaja: es fácil encontrar lo necesario en caso de restauración. La desventaja es el tiempo necesario para realizar el backup o Incremental -> Sólo archivos modificados desde la última copia. La ventaja es el mejor uso de los soportes, y el tiempo mínimo de realización de backup. La desventaja es el tiempo de recuperación, puesto que es más difícil encontrar lo necesario, pudiendo en ocasiones necesitar utilizar muchas cintas. o Diferencial -> Sólo archivos modificados desde la última copia Full (la recuperación es más rápida por requerir sólo el Full y la última Diferencial) Diario – Semanal – Mensual Un esquema típico de diseño de rotación de medios es: Full mensual -> Se guarda el medio durante 1 año Full semanal -> Se guarda el medio durante 1 mes Full / Incremental ó Diferencial diario -> Se guarda durante 1 semana Con el esquema anterior se requieren 12 + 4+ 7 = 23 cintas o
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Procesos de Gestión de Disponibilidad y Gestión de Continuidad del Diseño de Servicio, y la Gestión de Operaciones de IT de la Operación de Servicios de ITIL v3
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LOPD. Entre otras cosas, el documento de seguridad según RD 1720/2007 deberá disponer siempre de los procedimientos de realización de copias de respaldo y de recuperación de datos: o Nivel Bajo. Las copias de respaldo deberán realizarse al menos semanalmente. El responsable del fichero deberá verificar al menos cada seis meses la correcta definición, funcionamiento y aplicación de estos procedimientos. Dichas pruebas no se realizarán con datos reales. o Nivel Medio. Registro de incidencias. Se incluirán procedimientos de recuperación de datos, indicando la persona que ejecutó el proceso, los datos restaurados y, en su caso, qué datos se recuperaron. Autorización por escrito del responsable del fichero para su recuperación. o Nivel Alto: Procedimientos de copias y recuperación. Las copias de respaldo y recuperación se conservarán en lugar diferente del de
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Herramientas
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Backups planificados. Para establecer una política de backup es importante plantearse: o Volumen de información a copiar o Tiempo disponible para hacer el backup o Frecuencia de backup o Responsable de verificación de backup o Número de medios necesarios o Frecuencia de re-escritura de medios
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Además hay que ceñirse en lo posible a las políticas de backup establecidas en la organización. Habitualmente existen tipologías de backup en función del entorno (desarrollo, formación, producción), de la criticidad del sistema, de la posibilidad de parar o no la aplicación, de los condicionantes legales, etc. Backups no planificados: es importante realizarlos cuando hay un cambio importante en el sistema o aplicación. Hay modificaciones que no tienen marcha atrás trivial, de modo que el único modo de recuperar el sistema a la situación previa al cambio en caso necesario es por medio de un backup. Es importante probar el backup y la restauración. Habitualmente se planifican las pruebas de que el proceso de salvaguarda y restauración funciona correctamente, para evitar sorpresas desagradables. No plantear un plan de backup, esquema de rotación de medios ni nada especialmente detallado si no se pide. Si no piden nada específico de backup, intentar relacionarlo con las ideas del apartado anterior, especialmente con LOPD. Se puede añadir una referencia al backup en la planificación de la implantación de un nuevo sistema, indicando la necesidad de establecer el plan de backup, y de la realización periódica de pruebas de verificación del proceso de backup y restauración
ARQUITECTURA DE SISTEMAS – ALTA DISPONIBILIDAD
Conceptos Objetivo. Los mecanismos de alta disponibilidad buscan incrementar el nivel de disponibilidad de los servicios, de modo que se acerquen en lo posible al 100%. Las caídas de sistemas se deben tanto a problemas hardware como software, por lo que las diferentes técnicas para conseguir mayor disponibilidad se basan siempre en introducir sistemas que realicen la misma función. Clasificación. Existen diversos enfoques para conseguir esta disponibilidad: desde la visión más global a nivel de D, pasando por la propia red de telecomunicaciones, hasta a la visión más concreta de una aplicación en particular, y finalmente de un servidor aislado. -
Ds. La tendencia actual es disponer de un centro de respaldo separado geográficamente del centro principal. Existen diversos enfoques para este respaldo: o Configuración activo-activo (Hot Standby). Permite aprovechar la capacidad de cómputo de ambos Ds. La alta disponibilidad se garantiza en caso de caída de un D, siempre teniendo en cuenta que
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un D por sí solo debe estar dimensionado para soportar toda la carga durante el tiempo que se estime que se pueda recuperar el D caído. o Configuración activo-pasivo (Warm y Cold-Standby). En este caso, el D/sistema de respaldo no está en modo productivo. Los datos se copian periódicamente desde el sistema primario al secundario. En el caso del Warm Standby, el sistema secundario está operativo, pero sin dar servicio, y la sincronización de datos es más frecuente que en el Cold Standby, en cuyo caso el sistema secundario está directamente apagado, y la sincronización de datos está planificada. Este último caso es el que más tiempo lleva para poner el servicio el D/sistema secundario. o La sincronización de datos entre Ds suele basarse en el uso de cabinas de discos replicadas entre ambos. Servicios adicionales: o Alimentación eléctrica Por un lado, es necesario tener acometidas eléctricas que minimicen la dependencia de una central eléctrica concreta. Por otro lado es frecuente el disponer de grupos electrógenos que puedan entrar en funcionamiento en caso de problemas de red eléctrica Adicionalmente, cada uno de los servidores o racks debe tener al menos dos tomas de acometida eléctrica de cuadros diferentes. o Telecomunicaciones. o Refrigeración Hay que pensar siempre en la necesidad de refrigerar los sistemas del D para mantener una temperatura que garantice el buen funcionamiento de los sistemas (la U especialmente deteriora su rendimiento con la temperatura). En este tema existen múltiples estrategias, siendo una de las más conocidas la de pasillo frío, pasillo caliente. Servicio/Aplicación/Sistema: Los niveles a los que se implementan sistemas de alta disponibilidad son: o Nivel Web Balanceador. El balanceador dispone de una IP Virtual a la que se realizan las peticiones El balanceador redirecciona las peciciones a los nodos web balanceados basándose en: o Política de balanceo: round robin, con pesos (en base a la capacidad de los nodos destino), por número de sesiones abiertas (de modo que el que tenga más sesiones reciba menos peticiones), con afinidad o persistencia (cada IP 5
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origen se conectará siempre al mismo nodo destino). o Sonda. Comprueba si los nodos destinos están operativos. La comprobación puede ser a nivel únicamente de disponibilidad de servidor, o a nivel de disponibilidad de aplicación (puerto, proceso, URL, etc). Cuando falla, envía sus peticiones a los sistemas que sigan disponibles. o Nivel de Aplicación. Existen básicamente dos casos: Aplicación basada en servidor de aplicaciones. En este caso es de gran relevancia gestionar los problemas de replicación de sesiones y la serialización Aplicación no basada en servidor de aplicaciones. En muchas ocasiones este tipo de aplicaciones basan su alta disponibilidad en un cluster de sistema operativo activo-pasivo o Nivel de Base de datos. Existen herramientas proporcionados por los proveedores de Motores de Base de datos que gestionan la alta disponibilidad de los mismos (p.e. Oracle RAC) o Nivel de Sistema Operativo. En este caso los servidores disponen de un software específico para gestionar la alta disponibilidad que se basa en el uso de una IP virtual, de discos compartidos entre los servidores y de un heartbeat de red y de aplicación que comprueba si el nodo principal se cae para balancear al secundario. Habitualmente los discos compartidos están en una SAN. Activo-Activo vs Activo-Pasivo. o En la configuración Activo-Activo todos los nodos trabajan en paralelo aceptando peticiones. Ante la caída de un nodo, el resto asume su carga. o En una configuración Activo-Pasivo un nodo procesa toda la carga, mientras el resto está esperando a que falle para asumir su rol. En este caso, hay que tener en cuenta que la conmutación tarda un tiempo, de modo que siempre habrá un mínimo tiempo de indisponibilidad.
Ideas -
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Sede y a cartas de servicios. Con el auge de las sedes y de la posibilidad de realizar los trámites desde casa, los SLAs de los sistemas informáticos de los organismos públicos son cada vez más exigentes, de modo que es necesario ofrecer un servicio 24 horas al día, garantizando niveles de disponibilidad muy elevados. Proceso de Gestión de Disponibilidad de ITIIL (dentro de la Provisión del servicio). Se busca cumplir los SLAs e identificar y corregir las potenciales incidencias de disponibilidad antes de que impacten negativamente en el servicio. Proceso de gestión de continuidad de ITIL 6
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CALIDAD. La disponibilidad de los sistemas es uno de los factores considerados en casi todos los modelos de calidad Métrica. Dentro de las pruebas de sistema se incluyen pruebas de disponibilidad de datos
Herramientas -
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Balanceadores: Alteon, Cisco, F5. Herramientas para la gestión de clusters de Sistema Operativo: Veritas, HP Service Guard, AIX HACMP, Microsoft Cluster Server, Linux Red Hat Cluster Suite Herramientas para la gestión de clusters de base de datos: Oracle RAC, DB2 HADR, MySQL Cluster.
Claves -
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En cualquier diseño de arquitectura de un nuevo sistema o aplicación hay que contemplar la alta disponibilidad a nivel técnico, incluyendo todos los elementos que pueden “clusterizarse”: o Redes o Alimentación eléctrica o Refrigeración o Capa Web o Capa de aplicación o Capa de servidores o Almacenamiento Se puede relacionar la alta disponibilidad con temas vinculados a SLAs y cualquier procesos de provisión de servicio de ITIL Se puede relacionar con el siguiente tema (virtualización) Se puede relacionar también con el backup y la disponibilidad de los datos.
ARQUITECTURA DE SISTEMAS – VIRTUALIZACIÓN
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Conceptos Objetivo: La virtualización añade una capa entre los recursos hardware, almacenamiento y red, y el software que se instala como invitado sobre él. Los s de cada servidor virtual ven los recursos como si estuvieran dedicados a ellos.
Ideas Ventajas: -
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Mayor flexibilidad y respuesta más rápida antes cambios y nuevas necesidades: o Provisión de nuevos servidores, disponibilidad de repositorio de templates (máquinas preinstaladas) que se adapten a los casos de uso de la organización o Facilidad de migraciones y copias (clonados y snapshots) o Asignación dinámica de recursos. o Optimización de uso de recursos o Gestión centralizada, tanto desde el punto de vista de istración, como de gestión de la configuración y la capacidad. o Aplicación masiva de parches de sistema operativo. o Posibilidad de empaquetar aplicaciones pre-instaladas, de modo que el despliegue de pilotos o de servidores tipo granja es mucho más sencillo. Mayor disponibilidad de las aplicaciones: o Indisponibilidad prácticamente nula en caso de paradas planificadas o Indisponibilidad limitada en caso de paradas no planificadas. Mejor control y utilización de los recursos TI. Backup integrado. Posibilidad de realizar snapshots en cualquier momento que posibilitan recuperarlos si la aplicación de un parche, o la subida de versión de una aplicación deja el sistema indisponible. Mayor aprovechamiento de los recursos y ahorro de costes: o Menor inversión, espacio y costes de mantenimiento. o Reducción de coste de istración del servicio Reducción y simplificación de infraestructuras. Tipificación y estandarización de plataformas y configuraciones.
Deventajas: -
Dependencia de TODOS los servidores virtuales alojados de un sistema físico. En el caso de la caída de dicho servidor, todos los servidores virtuales se ven afectados.
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El software a instalar debe estar soportado en la plataforma virtual. Hay herramientas que no tienen soporte oficial del proveedor cuando no se instalan en servidores físicos.
Herramientas -
VMWare vSphere-> Es prácticamente el estándar de facto. Sólo soporta arquitectura x86 y x64. Está muy enfocado a la provisión de sistema operativo (Windows / Linux). Es muy flexible y permite múltiples opciones. Es el hipervisor que soporta más protocolos de almacenamiento. El software tiene coste de compra y mantenimiento
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Microsoft Hyper-V -> Es la propuesta de Microsoft. Tiene dependencia de Microsoft como sistema operativo del hipervisor y de los Guest (sólo soporta un número limitado de versiones de Linux).
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Citrix XenServer -> Citrix ha sido tradicionalmente un proveedor para virtualización de escritorios, y XenServer es su alternativa para virtualización de servidores. Licencia por servidor en lugar de U. XenServer ofrece una solución opensource bastante limitada en comparación con el resto de soluciones.
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Oracle VM -> Está orientado a Solaris (Oracle), soportando SPARC e Intel. Incorpora la provisión no sólo del sistema operativo, sino de aplicaciones de Oracle que se instalen sobre él (Oracle DB, Weblogic, Siebel), de modo que tiene mayor alcance. Además incorpora técnicas de alta disponibilidad no sólo a nivel hipervisor sino dentro de cada Guest. El software no tiene coste de compra pero sí mantenimiento
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Una virtualización extrema sería el uso de las diferentes modalidades de Cloud: IaaS, PaaS, SaaS.
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Claves -
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Se puede relacionar con el tema anterior (alta disponibilidad), dado que mejora de la disponibilidad de la información crítica del negocio. Será una buena idea plantear virtualización para un nuevo sistema/aplicación cuando se den los siguientes factores: o La organización dispone de una plataforma virtualizada corporativa o La organización dispone de licencias de virtualización + hardware necesario para virtualización suficientes para incorporar el nuevo sistema o La plataforma (Sistema Operativo + Arquitectura de U) donde se tenga que instalar el nuevo sistema es compatible con la plataforma de virtualización existente. Por ejemplo, si el nuevo sistema se tiene que instalar en Solaris SPARC y la plataforma virtualizada corporativa es VMWare (plataforma x86 o x64), el nuevo sistema no podrá virtualizarse con dicha plataforma. No es habitual este tipo de plataformas para albergar bases de datos, o aplicaciones con un a disco muy pesado. Tampoco es habitual albergar en plataforma virtual aplicaciones con un consumo de memoria o U muy exhaustivo.
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ARQUITECTURA DE SISTEMAS – MONITORIZACIÓN, GESTIÓN DE EVENTOS Y GESTIÓN DE IMPACTO
Conceptos Monitorización: Un sistema de monitorización tiene el objetivo fundamental de disponer de métricas que ayuden a determinar si el comportamiento de sistemas, aplicaciones y servicios basados en ellos es conforme a lo esperado. Estas métricas servirán para: -
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Por un lado, ejecutar acciones en base a la superación de determinados umbrales: o Típicamente una acción será la creación de un evento. Dichos eventos deberán cerrarse una vez la situación vuelva a su estado normal. o Otra posible acción es el envío de un correo, aunque típicamente esta acción sea realizada desde el gestor de eventos. o Acciones más avanzadas pueden ser la resolución automática del problema (p.e., la limpieza de un file system). Por otro lado, disponer de un histórico de evolución de métricas, que permita prever el crecimiento en necesidades (por ejemplo, de almacenamiento, de memoria, o incluso de sistemas nuevos), de modo que se aborde con tiempo la ampliación o migración de los sistemas. Por otro lado, poder correlar métricas para analizar, diagnosticar y solucionar problemas.
Las métricas pueden ser de tres tipos: o o o
De rendimiento (ej: uso de U), De disponibilidad (ej: existencia de un proceso), De experiencia de (ej: una transacción que simula la actividad de un ). A esto se le llama también Monitorización de Rendimiento de Aplicaciones (APM)
En relación a la forma de capturar las métricas, existen dos tipos de monitorización: -
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Con agente: se basan en la instalación de un agente en cada elemento monitorizado. La ventaja es la mayor robustez de la solución, la mayor capacidad de capturar diversos tipos de métricas y la menor dependencia de pérdidas de red entre el elemento monitorizado y la consola de monitorización Sin agente: se basan en la captura de métricas de modo remoto al elemento monitorizado. Esto implica una mayor complejidad en la gestión de red (apertura de puertos específicos). Tiene menor flexibilidad a la hora de obtener métricas. La ventaja es la no necesidad de istrar agentes, ni distribuir ningún tipo de software a los elementos monitorizados.
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Gestión de eventos: Un sistema gestor de eventos busca los siguientes objetivos: -
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Recibir, enriquecer y correlar los eventos que llegan desde las herramientas de monitorización o de otras fuentes de eventos. Ejecutar acciones de aviso en base a la recepción de los eventos, o del cambio de los mismos. Por ejemplo: envío de correos, creación/actualización/cierre de incidencias, envío de SMS. Ejecutar acciones correctivas: por ejemplo, limpieza de un file system, inicio de un proceso, etc. Integrarse con herramientas de gestión de impacto Ser utilizada por el grupo de Service Desk o CAU como referencia para realizar avisos o acciones manuales
En un gestor de eventos son importantes las siguientes capacidades: -
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Posibilidad de integrarse con múltiples fuentes de eventos: diferentes tipos de monitorizaciones (agentes SNMP, agentes de monitorización específicos, herramientas nativas de sistema operativo) Posibilidad de integrarse con múltiples herramientas de aviso (correo electrónico, diferentes herramientas de gestión de incidencias, SMS) Posibilidad de integrarse con herramientas de gestión de impacto Disponer de una consola lo más flexible posible Capacidad de procesado de eventos (tanto en volumen, como en posibilidad de establecer múltiples reglas de procesado de los mismos – enriquecimiento, correlación, temporaizadores, etc-) Posibilidad de establecer blackouts en demanda (ventanas horarias de mantenimiento)
Gestión de impacto en servicios: -
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Una herramienta de gestión de impacto en servicio se encarga de recibir los eventos filtrados y correlados del gestor de eventos y mapearlos en elementos de configuración que forman parte del modelo de servicio. Este modelo de servicio está basado en la CMDB, orientándose a dar una visión de servicio de negocio. De este modo, que un evento se mapee a una base de datos, posibilita que, siguiendo la ruta de impacto en el modelo de servicio, pueda verse qué aplicaciones y servicios de negocio están impactados en última instancia por dicho evento. El impacto puede indicar cuándo un servicio no está disponible, de modo que se contabilicen los incumplimientos de acuerdos de nivel de servicio.
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Ideas ITIL: -
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Proceso de Gestión de Eventos de la fase de Operación de Servicios TI Proceso de Mejora continua del servicio SLAs: Los niveles de servicio asociados a disponibilidad requieren también de métricas lo más objetivas posibles, ya que habitualmente llevan penalizaciones asociadas en caso de incumplimiento. Gestión de configuración. Como se ha indicado los modelos de impacto en servicio se basan en una CMDB. Habitualmente los CIs de infraestructura son poblados en la CMDB por herramientas automáticas de descubrimiento, mientras que los CIs más conceptuales (servicios de negocio) son poblados manualmente.
Metrica. En las pruebas de sistema, se incluyen pruebas de rendimiento, volumen y sobrecarga. Es importante tener herramientas para poder medir de un modo objetivo estas métricas. El uso de herramientas de monitorización es prácticamente obligatorio para poder realizar comparativas y ver si las acciones correctivas mejoran el sistema. Calidad: Las diferentes técnicas utilizadas para establecer la calidad de un sistema de información usan en mayor o menor medida métricas directas objetivas, que son obtenidas en su mayor medida con herramientas de monitorización.
Herramientas
Claves 13
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En el caso de un nuevo sistema/aplicación a monitorizar, las preguntas que uno debe hacerse son: -
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¿Existen diferentes entornos? o Habitualmente un entorno de desarrollo se monitorizará con métricas básicas de rendimiento para garantizar que el sistema no tenga un problema demasiado grave (típicamente, espacio ocupado en disco, uso de U, uso de memoria y que los procesos / puertos de la aplicación estén disponibles). Ocasionalmente se monitoriza la disponibilidad de los procesos / puertos de la aplicación o En un entorno de pruebas, además de las métricas anteriores, puede añadirse monitorización de experiencia de combinada con una herramienta de simulación de carga. De este modo se puede obtener una idea del impacto en rendimiento que puede tener el uso masivo de la aplicación o En un entorno de producción no se utilizan herramientas de carga. No obstante sí se utilizan monitores de experiencia de que dan una idea de si se están cumpliendo los SLAs comprometido, tanto en disponibilidad como en tiempo de respuesta de la aplicación. Además, se utiliza toda la monitorización anterior: rendimiento, disponibilidad de procesos, puertos, etc. ¿Está soportada la nueva aplicación y su infraestructura asociada por las herramientas de monitorización corporativa? Si no fuera así habría que adquirir alguna extensión de la herramienta corporativa, hacer un desarrollo o una integración con la herramienta corporativa. ¿Existirán nuevos grupos de soporte a resolución de incidencias y problemas específicos para el nuevo sistema? Estos grupos condicionarán el diseño de la consola de monitorización y gestión de eventos. ¿Qué condiciones son las que definen que el sistema está deteriorado o indisponible? Esto condicionará el diseño de los monitores a implementar ¿A quién hay que avisar, cuándo y con qué herramientas? Esto condicionará los mecanismos de integración de la gestión de eventos con la gestión de incidencias o cualquier herramienta que se utilice para avisar en caso de urgencia. Se asumirá, a no ser que se indique lo contrario, que el organismo dispone de herramientas corporativas de monitorización y gestión de eventos.
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