Universidad de Castilla-La Mancha
 
Escuela Superior de Ingeniería Informática
     
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Grado en Ingeniería Informática


TRABAJOS FIN DE GRADO
curso: 2018-19

Despliegue de un sistema IoT utilizando Kubernetes.


Tecnologías Específicas

Tecnologías de la Información
 


Descripcion y Objetivos

La mayoría de los sistemas IoT requieren la interconexión de diferentes servicios o aplicaciones, cada una de las cuales se encarga de una acción específica: almacenamiento de los datos obtenidos por el sistema, gestión de los dispositivos del sistema, visualización del estado del sistema, toma de decisiones a partir del estado del sistema etc.

Cada uno de estos servicios o aplicaciones, puede estar alojado en un nodo o máquina diferente, y además suelen tener una serie de dependencias software particulares. Desde el punto de vista del desarrollador del sistema el uso de contenedores permite la evolución de cada una de las aplicaciones de manera aislada, y proporciona un mecanismo rápido y fiable de actualización de versiones de dicho software.

Pero en un sistema IoT donde cada una de las aplicaciones está implementada en un contenedor distinto y cada contenedor puede estar en un nodo distinto, lo que hace casi imprescindible el uso de una herramienta de orquestación de contenedores.

Objetivos:

El objetivo del TFG es el diseñar e implementar un sistema IoT en el que cada una de las aplicaciones o servicios que lo integran estén desarrolladas mediante contenedores, proporcionando portabilidad y una rápida evolución del mismo. La herramienta de orquestación de contenedores empleada será Kubernetes.

El objetivo principal se puede dividir en los siguientes objetivos parciales:

  1. Diseñar el sistema IoT estableciendo los servicios y aplicaciones que lo conformarán así como la interacción entre ellos.

  2. Implementar los contenedores necesarios para albergar los servicios y aplicaciones antes definidos.

  3. Desplegar y configurar la herramienta Kubernetes para la construcción y gestión del sistema distribuido de contenedores implementados en el objetivo anterior.

 


Metodología y Competencias

Metodología y Plan de Trabajo

En un principio se definen las siguientes fases en el plan de trabajo:

 

  1. Estudiar la tecnología de contenedores, para conocer las funcionalidades que presenta, así como para determinar el software a utilizar para la creación de contenedores.

  2. Estudiar Kubernetes, con el objeto de conocer su funcionalidad y posibilidades en el diseño de aplicaciones con una arquitectura orientada a contenedores.

  3. Diseñar e implementar mediante contenedores el sistema IoT.

  4. Desplegar el sistema IoT, implementado en el punto 3, orquestado por Kubernetes, localmente.

  5. Desplegar el sistema IoT orquestado por Kubernetes en una plataforma cloud.

Competencias:

  • [TI2] Capacidad para seleccionar, diseñar, desplegar, integrar, evaluar, construir, gestionar, explotar y mantener las tecnologías de hardware, software y redes, dentro de los parámetros de coste y calidad adecuados.

  • [TI5] Capacidad para seleccionar, desplegar, integrar y gestionar sistemas de información que satisfagan las necesidades de la organización, con los criterios de coste y calidad identificados.
    [TI6] Capacidad de concebir sistemas, aplicaciones y servicios basados en tecnologías de red, incluyendo Internet, web, comercio electrónico, multimedia, servicios interactivos y computación móvil.

 


Medios a utilizar

Describir los medios software y hardware necesarios para el proyecto

 

Medios Software:

  • Kubernetes

  • Minikube, para ejecutar Kubernetes de manera local

  • Kubernetes CLI, para gestionar contenedores.

  • Aplicaciones y servicios necesarios para el sistema IoT a incluir en los contenedores.

 

Medios Hardware:

  • Un PC donde realizar el desarrollo local del sistema IoT.

  • Una plataforma cloud: IBM Cloud o similar.

 


Bibliografía

  • Manuales y/o tutoriales de Kubernetes.

  • Manuales y/o tutoriales de Minikube.

  • Manuales y/o tutoriales de la herramienta de creación de contenedores.

  • Manuales y/o tutoriales de las aplicaciones y servicios del sistema IoT.

 


Tutores


DELICADO MARTÍNEZ, FRANCISCO MANUEL
CAMINERO HERRÁEZ, Mª BLANCA
 

Alumno


CEBRIÁN SÁNCHEZ, BELÉN

 

 

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