Formación orientada a retos con los alumnos de 1 STI del CIFP Tartanga: Instalación, configuración y puesta en marcha de aplicaciones informáticas en un entorno virtualizado

Durante el presente curso 2016/17 en el Centro Integrado de Formación Profesional Tartanga (CIFP Tartanga) hemos llevado a cabo con los alumnos del primer curso del ciclo formativo de grado superior de “Sistemas de Telecomunicación e Informáticos” una nueva experiencia relacionada con la formación orientada a retos. Esta nueva metodología de formación pretende conseguir que la formación académica de los alumnos no dependa únicamente de los contenidos transmitidos por el profesor y de las actividades prácticas propuestas para su realización en las diferentes clases, sino que se pretende que el alumno adquiera parte de sus conocimientos enfrentándose a problemas reales relacionados con las asignaturas o módulos que estudia, proponiendo soluciones a los mismos y trabajando en equipo con sus compañeros. Además también se pretende mejorar aspectos de la formación transversal que hoy en día es demandada por las empresas a los nuevos trabajadores, como son la capacidad de innovar, de proponer soluciones, de liderazgo, de responsabilidad, de saber comunicar  y otras.   

Formación Orientada a Retos

Puesto que estos alumnos durante su primer curso deben de estudiar, entre otros, los módulos o asignaturas de “Sistemas Informáticos y Redes Locales” y de “Sistemas de Telefonía Fija y Móvil”  se les planteó para su resolución un reto que incluyera contenidos teóricos y actividades prácticas relacionadas con ambos módulos, de tal manera que pudieran adquirir esos conocimientos o “resultados de aprendizaje” con esta nueva metodología de formación.  El reto planteado ha consistido en la instalación, configuración y mantenimiento de un pequeño data center, incluyendo los equipos y aplicaciones informáticas habituales hoy en día en este tipo de instalaciones de las pequeñas y medianas empresas. Siguiendo el modelo de empresas de referencia en el sector como Irontec, Sarenet, Arsys y otras, en el reto se les pedía a los alumnos que las aplicaciones de servidor incluidas fueran tanto de software libre como propietario y funcionando totalmente sobre una infraestructura virtualizada.

Aplicaciones, equipos y soluciones tecnológicas relacionadas con el reto

El reto se ha desarrollado durante un total de 120 horas lectivas y en ellas los alumnos han trabajado, entre otras, con las siguientes aplicaciones, equipos y soluciones tecnológicas:

• Sistema de virtualización de servidor open source Proxmox.
• Controlador de dominio, servidor DHCP, servidor de DNS y almacenamiento local  mediante Windows server.
•  Almacenamiento en la nube mediante el sistema open source Owncloud
• Servicio para blogs corporativos mediante Word Press.
• Servidor de correo mediante Zimbra
• Servicio de copias de seguridad y backup mediante FreeNAS
• Solución de PBX IP mediante Asterisk
• Trabajo con servidores físicos HP DL380G5.
• Configuración del sistema RAID incluyendo disco de “spare”.
• Utilización de servicios contratados por el CIFP Tartanga con empresas como Arsys (registro de dominios) y Sarenet (conectividad IP).
• Consulta a la web de Irontec como ejemplo de empresa innovadora que instala y configura múltiples aplicaciones de tipo Open Source. 

En las siguientes fotografías se muestran algunos momentos del desarrollo del reto:

 

Los alumnos de 1 STI en el aula donde han llevado a cabo el reto

Trabajando en el reto. Al fondo, el profesor Endika López

A la izquierda de la imagen,  uno de los servidores HP DL380G5 utilizados en el reto

Interior de los servidores HP DL380G5 utilizados en el reto

Detalle del servidor HP DL380G5 con doble CPU, 8 discos duros SAS, controladora RAID por hardware, doble fuente de alimentación, memoria de tipo ECC y Buffered

Arranque del servidor HP DL380G5

Configuración de un sistema RAID 5 con 7 discos SAS y un disco de reserva o “Spare”

Arranque del entorno de virtualización de servidor Proxmox

Alumnos de 1STI trabajando con diversas aplicaciones virtualizadas en el server desde la consola de configuración y mantenimiento de Proxmox

Los alumnos han instalado diversas aplicaciones Open Source y propietarias utilizando tanto la tecnología de máquinas virtuales (VM) como la de contenedores 

En la instalación de las aplicaciones han configurado la asignación de recursos del servidor (memoria, número de CPU y núcleos, tamaño en disco, etc)

Cada aplicación una vez instalada ha requerido de su posterior configuración. En la imagen se muestra la conexión al server de Asterisk mediante la consola de Proxmox

Configuración Proxmox de otro de los grupos de trabajo con máquinas virtuales y contenedores de Moodle, Asterisk, WordPress, Owncloud y Windows Server

Una característica de la formación orientada a retos es que los alumnos deben de encontrar por si mismos las soluciones a los diferentes problemas que van apareciendo en el transcurso de los mismos. En nuestro caso, aunque todos los grupos debían de instalar las mismas aplicaciones ( Asterisk, Zimbra, Moodle, Owncloud y Windows Server), han tenido libertad tanto para elegir la versión de sistema operativo como la versión de la aplicación, lo que ha dado lugar a todo tipo de problemas y con ello, a múltiples oportunidades para resolver dichos problemas y para aprender. Tal y como se pretende con la formación orientada a retos, los alumnos han tenido que consultar de forma intensiva la abundante información existente en Internet acerca de la configuración y puesta en marcha de estas aplicaciones y servicios, buscando las soluciones por si mismos, probando, experimentando, cometiendo fallos, eligiendo caminos equivocados, hasta encontrar las soluciones correctas. En todo este proceso han contado con la colaboración y la ayuda de los profesores encargados del reto, Endika López y Enrique del Río. 

Después de instalar y configurar las diferentes aplicaciones y servicios, los alumnos debían de llevar a cabo una prueba funcional. En la imagen se muestra la prueba de uno de los servidores de blogs WordPress instalados por estos alumnos de 1 STI

Durante el transcurso del reto también se han realizado múltiples actividades relacionadas con la configuración IP y el direccionamiento de los diferentes equipos conectados a una red de área local. Todos los alumnos han instalado un server DHCP, configurado para suministrar direcciones IP a  las diferentes máquinas virtuales puestas en marcha, creando con ello una pequeña red de área local con un rango de direcciones IP privadas específico. Puesto que los ordenadores cliente desde donde se han probado las aplicaciones estaban conectados en la red de área local del instituto, los alumnos de 1STI han debido de configurar un router y el NAT del mismo para lograr que dichas aplicaciones fueran visibles “desde el exterior”, en este caso, desde la LAN del instituto. 

Montaje realizado con un servidor DHCP y un router, simulando una red de área local conectada a una red WAN a través de un router

Como meta final del reto se pretendía que al menos una de las aplicaciones instaladas fuera visible realmente desde el exterior de la LAN del instituto, es decir, desde cualquier equipo conectado a internet. Para lograr este último requisito, se contó con la colaboración del responsable de las TIC del CIFP Tartanga y también director del mismo, José Ramón Ibabe, el cual registró el subdominio reto1sti.tartanga.eus en Arsys, asignando a dicho subdominio una IP pública propiedad del CIFP Tartanga. De la misma manera configuró el NAT en el firewall del instituto para que cualquier petición con esa IP pública como destino fuera “traducida” a una IP privada compatible con las direcciones IP privadas utilizadas en la DMZ del instituto. Finalmente, como responsable de las TIC del CIFP Tartanga explicó a los alumnos de 1 STI con el mayor detalle posible todos los pasos realizados y respondió a todas las preguntas y dudas formuladas. Los detalles de la configuración realizada son los siguientes:

• Para la prueba práctica se eligió la aplicación de almacenamiento en la nube Owncloud
• Se registró en ARSYS el subdominio reto1sti.tartanga.eus
• Se asignó el subdominio anterior a la IP pública 194.30.93.108, la cual es una de las 16 IPs públicas de las que dispone el CIFP Tartanga mediante contrato con Sarenet.
• Se programó el NAT del firewall para realizar la conversión de la IP pública 194.30.93.108 en la  IP privada 192.168.1.108, que está en el rango de las direcciones IP utilizadas por los equipos de la DMZ. 
• Se conectó el server de uno de los grupos de alumnos de 1STI participantes en el reto a la DMZ del CIFP Tartanga
• Se arrancó la aplicación Owncloud desde la consola de Proxmox correspondiente
• Se probó el acceso a esa aplicación de Owncloud en los smartphones de los alumnos de 1STI utilizando exclusivamente la conexión de datos de dichos teléfonos móviles.

El resultado: Un smartphone conectado a Owncloud mediante datos

Infraestructura de comunicaciones del CIFP Tartanga y situación del servidor instalado por los alumnos de 1STI para permitir el acceso desde el exterior a la aplicación de almacenamiento en la nube Owncloud

Para finalizar, se debe de mencionar que la formación orientada a retos en la Comunidad Autónoma del País Vasco forma parte de las diferentes propuestas de trabajo de la Viceconsejería de Formación Profesional para los centros de F.P. y está siendo impulsada desde Tknika mediante el modelo ETHAZI (Etekin Handiko Zikloak – Ciclos de alto rendimiento)

ETHAZI en Tknika