MicraServ y MicraCode

UNIVERSIDAD DE COLIMAFacultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Trabajo de tesis:MicraServ y MicraCode: Nube personal Raspberry

Presenta:Carlos Alfredo Galindo Grageda

Asesores:D. En C. Apolinar González Potes

M. En C. Juan Antonio Díaz HernándezD. En C. Jesús Alberto Verduzco Ramírez

Coquimatlán, Colima. Junio de 2014

MicraServ y MicraCodeNube personal Raspberry

Hipótesis

Es posible desarrollar un servidor personal de archivos web de bajo consumo y costo accesible en un clúster ensamblado con tarjetas de trabajo Raspberry.

MicraServ y MicraCode: Nube personal Raspberry 3

Resumen

El hardware MicraServ:

Mediante el uso de dos tarjetas Raspberry Pi se montó un clúster y se configuró como servidor web para almacenamiento y gestión de ficheros propios.

El software MicraCode:

Mediante la utilización de una interfaz de usuario es posible ingresar, enlazar, descargar, eliminar y agregar ficheros al servidor personal.


Planteamiento del problema

En la actualidad existen muchos recursos web para el almacenamiento de información, la situación es que no sabemos en dónde físicamente se encuentran nuestros ficheros enviados vía Internet y si al seleccionar la opción “eliminar” se borran verdaderamente de esos servidores ajenos, además desconocemos el posible uso que las empresas dueñas de los servidores puedan dar a nuestros documentos.


Solución

Lo que la combinación de MicraServ y MicraCode propuso es conocer exactamente la ubicación de nuestros ficheros y saber a ciencia cierta en qué momento eliminarlos, agregar más o mantenerlos para futuras consultas.

Eso debido a que el servidor se encuentra en la comodidad y seguridad de nuestro hogar.


Algunas preguntas

¿Sabían que una imagen vergonzosa publicada y eliminada inmediatamente de Facebook se mantiene ahí al menos durante seis meses siendo a su vez protegida en una serie de respaldos de distintos tamaños?

¿Sabían que Google hace uso de búsquedas, datos en el correo electrónico, vídeos reproducidos y en general lo que escriben en Chrome para desarrollar publicidad personalizada?

¿Sabían que Microsoft, DropBox, Apple y otras empresas están fuertemente involucrados en asuntos de espionaje mundial desde hace ya varios años?


Alternativas en el mercado

Como lo he mencionado existen tecnologías actuales tanto de paga como de carácter libre que posibilitan el almacenamiento en línea de información y archivos multimedia; algunos ejemplos son:

Google Drive, Microsoft OneDrive, DropBox, Apple iCloud, Box, Mega, Facebook, Flickr, Youtube, entre otros.


MicraServ: Implementación

1. Primero se descargó la imagen Raspbian.

2. Después win32diskimager para quemar la imagen.

3. Posteriormente se conectó una tarjeta y se pasó la configuración inicial.

4. Se editó el archivo inittab para que el equipo iniciara sin autenticación.

5. Se instaló MPICH para permitir la comunicación entre los equipos.

6. MPI4PY se agregó apara traducir el entorno Python que viene por defecto.

7. Con win32diskimager se generó una clon del sistema actualizado.


MicraServ: Implementación

8. Se copió la imagen a la otra SD.

9. Se conectaron ambos equipos al switch.

10. Se modificaron el “Hostname” de configuración del segundo equipo.

11. Fue necesario instalar nmap para el mapeo de direcciones.

12. A continuación se agregaron las llaves SSH para la segunda tarjeta.

13. Se testeó el clúster (mpiexec) para mostrar funcionamiento perfecto.


MicraCode: Implementación

1. Para mostrar una web se requirió instalar y probar Apache2.

2. Como el plan era programar en PHP se agregó y comprobó Php5.

3. Se configuró MySQL para el manejo de bases de datos.

4. Se desarrolló una página web inicial para diagnosticar el servidor.

5. En un archivo separado se listaron los contenidos del directorio raíz.

6. Las opciones de administración usan imágenes para un manejo más simple.

7. En el mismo archivo se colocó un “log in” para ingresar al gestor.


MicraCode: Implementación

Un editor “Code Mirror” permite la edición de archivos en la nube.

Por motivos de seguridad se definieron máximos de fuerza bruta.

Se probaron las opciones de gestión de archivos y directorios.

Se rediseñó la página principal del sitio.

Se abrieron los puertos del ruteador para permitir el acceso público.

Se detectó la IP pública y se realizaron pruebas a distancia.


MicraDyns: Implementación

Al principio se propuso direccionar el sistema con un servicio como los de Noip o DynDns, sin embargo; debido a que esos servicios de redirección de IP dinámicas tienen costo se llegó a la creación de un pequeño programa que hace eso.

1. En varias líneas de PHP es adquirida la IP pública y almacenada en un archivo.

2. Con crontab se programó el llamado cada 10 minutos de esa web.

3. Cada que el servidor local entra, actualiza el archivo de redirección.

4. La IP, aunque sea dinámica, siempre está actualizada.

5. Se adquirió el dominio micra.me para corroborar todo el sistema.


Ventajas

En comparación con un sistema común de circulación actual, las herramientas conjuntas MicraServ y MicraCode permiten:

- Disponer de cuanta información tengamos almacenada.

- Conocer exactamente la ubicación de la misma.

- Permitir el uso personal y exclusivo de los archivos por parte del usuario.

- Personalizar el sistema de modo que sea posible agregar funcionalidades.


Complicaciones

Todo proceso de desarrollo de un producto como MicraServ presenta dificultades previas, algunas de las que han suscitado son las siguientes:

1. Indisponibilidad de las tarjetas de trabajo en México, por lo que fue necesario encargarlas desde Inglaterra.

2. Al ser la duración del envío de cuatro semanas, todo el proyecto se alentó.

3. Existen dudas con respecto a si lo que hice ya existe, incluso en la facultad en la que estudio.

4. Iba a trabajar con tres Raspberries, pero a una de ellas se le dañó la hendidura en la que se conecta la SD.

5. Conseguir el monitor compatible fue un verdadero reto, ya que la salida por defecto es HDMI.


Costos:

1.Enrutador de 4 puertos (el que hay en casa). $0.00

2. Tarjetas Raspberry Pi modelo B. $1600.00

2. Cable de poder USB mini USB. $60.00

2. Cable UTP nivel 5 de medio metro. $60.00

2. Tarjetas SD micro de 16GB. $300.00

1. Cable convertidor DVI a HDMI. $150.00

1. Dominio micra.me de Godaddy. $130.00

Total del proyecto: $2300.00


Resultados

- El clúster y el sitio web se encuentran en activo.

- No ha habido fallos en cuanto al rendimiento del clúster.

- El sistema es lento en comparación con un servidor común pero hay la posibilidad de agregarle más nodos para darle mayor poder.

- La actualización de la IP dinámica ha sido constante y sin fallas.

- La página hospeda documentos en relación a la tesis.


Conclusiones

Diariamente se agregan más personas, estudiantes e investigadores a generar proyectos para la plataforma Raspberry. Cabe mencionar consecuentemente que el trabajo realizado es satisfactorio pues desde siempre se contempló la necesidad de tener un lugar en el cual almacenar archivos remotamente sin necesidad de memorias USB y con las ventajas de seguridad y privacidad que tenerlo en casa supone.


Agradecimientos

Muchas gracias por la atención brindada, ¿ha quedado alguna duda?


MicraServ y MicraCode

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