Computación en nube con clientes ligeros Linux

Beneficios para los usuarios y el medioambiente de los sistemas de computación en nube basados en Linux

Explore la computación en nube desde la perspectiva de Linux® y descubra algunas de las soluciones basadas en Linux más populares e innovadoras—(con un punto de vista particularmente orientado hacia las opciones que benefician el medioambiente).

Jeffrey M. Osier-Mixon, Technical Writer, MontaVista Software, Inc.

Jeff Osier-Mixon has been an embedded developer and writer since 1992. He has worked on software projects ranging from the GNU cross-compilation toolkits to mobile operating system kernels and on hardware projects ranging from bare-metal microprocessors to single-board clusters. Jeff is currently managing the Meld community and working on embedded Linux projects. He is also a regular speaker at Linux conferences and maintains a blog covering the open source software industry.



02-09-2009

Ya hemos tratado la computación en nube en muchas ocasiones y desde diversos puntos de vista. En el caso de los ingenieros y los aficionados de Linux incrustado, uno de los aspectos más interesantes de la computación en nube es el repentino interés en los clientes ligeros de Linux.

El concepto básico de la computación en nube consiste en usar recursos a los que se tiene acceso por medio de Internet. Cuando a esto se lo combina con clientes que tienen capacidades limitadas, la computación en nube se transforma en algo muy similar a la computación cliente-servidor a través de una LAN que usa terminales mudas o clientes ligeros (que solían estar de moda). Se usa el término "ligero" porque estos dispositivos no tenían ningún tipo de poder de procesamiento o tenían muy poco poder de procesamiento y dependían del poder de procesamiento del servidor.

Como una gran cantidad de datos tenía que atravesar la red, el factor limitador era el ancho de banda. Cuando los clientes ligeros gráficos pasaron a ser populares a mediados de la década del 90, su uso estaba muy limitado a las LAN debido a los requisitos de ancho de banda. El problema era que Internet no era lo suficientemente rápida. Pero incluso con esta limitación, los beneficios de la centralización,—en especial en lo que hace a los costos del hardware (debido a que las computadoras eran caras y las terminales ligeras eran baratas),—hacían que el cambio valiese la pena.

Computación en red

Este cambio ha desaparecido debido al rápido crecimiento del ya disponible acceso a Internet de alta velocidad y a la creciente capacidad de la red troncal de Internet en sí misma. El cambio resultante debido a una mayor velocidad de transmisión de datos hace que una infinidad de diferentes tipos interesantes de tecnología sean posibles.

Ahora es posible usar un navegador de Internet para realizar tareas en un servidor remoto que solían ser de dominio absoluto del software que estaba instalado en una computadora local.—Incluso es posible realizar operaciones intensivas con gráficos (como, por ejemplo, la edición de imágenes o de la disposición de páginas). Una gran cantidad de compañías están creando servicios con el objetivo de satisfacer esta demanda. Piense en cualquier tarea que pueda realizar localmente. Es muy probable que alguna compañía en algún lugar ya esté ofreciendo dicho servicio de manera online y, probablemente, sin costo alguno.

Este paradigma también ha favorecido la creación de nuevos métodos para acceder a la información a través de redes (incluyendo clases completamente nuevas de software y dispositivos). Las terminales ya no son mudas y los clientes ya no son tan ligeros. Para algunas personas, la definición de "ligero" ahora incluye a todos los sistemas que pueden acceder a Internet, sin importar sus capacidades generales (como, por ejemplo, los teléfonos celulares, los dispositivos nuevos como las computadoras portátiles y los dispositivos móviles para Internet (MID) e incluso las viejas computadoras de escritorio y las computadoras portátiles que cumplen nuevos propósitos). Todos los clientes son ligeros cuando el servidor es tan pesado y rico y está tan conectado como Internet.

La mayoría de los analistas de la industria están de acuerdo en que el uso de clientes ligeros,—en especial los teléfonos celulares,—está creciendo enormemente. De hecho, se espera que los clientes ligeros pasen a ser el principal método de acceso a Internet que la mayoría de las personas usarán en los próximos años.

La red finalmente se transformó en la computadora, como lo predijo John Gage en 1984.


La razón fundamental

La utilidad, sin embargo, no siempre es el factor principal que determina una adopción a gran escala. Se puede realizar una determinación más precisa en lo que se refiere a los costos absolutos,—en especial cuando se considera la adopción en países en vías de desarrollo,—al igual que en referencia a la relación costo-valor. Lo ligero que es un cliente mantiene una relación directa con su costo, ya que cuesta menos producir los sistemas menos capaces. De igual manera, el costo del software basado en la computación en nube está directamente relacionado con su adopción a gran escala.

Mercados creativos y la relación costo-valor

La computación en nube, junto con la tecnología de soporte (como, por ejemplo, los clientes ligeros), está haciendo que las organizaciones consideren el uso de métodos creativos de financiamiento y marketing. Por ejemplo, One Laptop Per Child (OLPC) produce dispositivos muy baratos (que en la actualidad cuestan alrededor de US$ 200), estructuran el software de acuerdo con la educación y apuntan a los gobiernos de los países en vías de desarrollo, en vez de a los individuos, con el objetivo de crear oportunidades educacionales en países que no solían tener acceso a Internet o educación tecnológica. Este tipo de actividad, aunque termina siendo redituable para la compañía, también beneficia al resto del mundo.

La historia de OLPC también resalta la importancia de considerar la relación costo-valor. Tenga en cuenta el costo total de un cliente "pesado". Piense en un escritor técnico que está trabajando con una computadora portátil en un café. Es posible que dicha computadora portátil tenga disponibles todos los recursos necesarios para terminar el proyecto—(un procesador de textos, un programa de disposición de página, herramientas de diagramación para insertar gráficos e ilustraciones y herramientas de conversión para XML y PDF)—dentro del universo propio de dicha computadora portátil , que puede llegar a costar US$ 2.000 y tener capacidades similares a las de una computadora de escritorio. El software podría llegar a costar lo mismo que el sistema, lo que resultaría en una inversión total de US$ 4.000.

Otra opción sería que el mismo escritor estuviese trabajando en el mismo café pero con un cliente ligero—(es decir, un sistema mucho más pequeño y con recursos limitados que, literalmente, cuesta diez veces menos que la costosa computadora portátil). Gracias al software y a la capacidad de almacenamiento disponible en la nube, es posible que este cliente ligero no incluya partes móviles, tenga un procesador muy simple y sólo cuente con los recursos necesarios como para usar un navegador de Internet moderno y una conexión de red rápida. Sin embargo, el escritor cuenta con la misma cantidad—o incluso más—recursos que el usuario local. Además, el escritor tiene la seguridad de que su trabajo sobrevivirá incluso si su computadora portátil se queda sin batería o si se la roban.

El software que está disponible en la nube puede producir documentos de la misma calidad y con niveles de control similares en lo que hace al producto final. Sin embargo, es completamente gratis, está subsidiado por la adopción corporativa, por publicidad o por algún otro proceso creativo de monetización. Y la inversión total del usuario es de sólo US$ 200.


Pingüinos en las nubes

El mejor entorno operativo para los clientes ligeros diseñados en base a la computación en nube cuenta con las siguientes características:

  • Altamente personalizable
  • Un sistema operativo económico o incluso gratuito
  • Todas las aplicaciones necesarias son económicas o gratuitas
  • Redes incorporadas al núcleo del sistema operativo
  • Lo suficientemente pequeño como para entrar en dispositivos pequeños
  • Lo suficientemente flexible y poderoso como para que se puedan usar computadoras portátiles completas
  • Lo suficientemente ahorrativo como para conservar la batería durante el mayor tiempo posible

Linux cumple con todos estos criterios. Además, está adquiriendo preponderancia en los espacios móviles, en los espacios de oficina y en el espacio incrustado (incluso en los dispositivos específicos de consumo, como los lectores de libros y los sintonizadores de televisión por Internet). Y gracias a la virtualización, Linux también puede usar aplicaciones creadas para otros sistemas operativos (como, por ejemplo, Windows®, Mac OS X, etc.).

Linux: El sistema operativo para la computación en nube

Linux ha madurado y se ha transformado en una opción viable en lo que hace a un sistema operativo incrustado. Su libertad,—tanto en lo que hace a los costos como en términos de una licencia que no paga regalías,—ha revolucionado un mercado que solía estar dominado por muy pocos participantes que exigían grandes regalías por unidad. En la actualidad, Linux cuenta con soporte en tiempo real y con soporte de drivers estructurado con una flexibilidad jamás pensada para los sistemas operativos pagos en tiempo real. Además, la disponibilidad de las aplicaciones relevantes no tiene precedentes. Linux es la base de por lo menos cuatro nuevos sistemas operativos para netbooks, encabeza el crecimiento explosivo de los teléfonos inteligentes y está destinado a continuar aumentando su participación en el mercado en los próximos 5 a 10 años.

La flexibilidad, el control del desarrollador, las facilidades de gestión de la energía y la estabilidad general de Linux también lo hacen apropiado para sistemas más antiguos y reciclados. Usted puede dar nueva vida a máquinas antiguas cargando Linux en vez del (o además del) sistema operativo host.

Aplicaciones para acceder a la nube

¿Qué pasa con las aplicaciones? Se necesita algo más allá del sistema operativo para poder acceder a la nube. En este caso, también es importante considerar los costos. La nube hace que la existencia de clientes ligeros sea posible. Pero la clave al momento de lograr que estos clientes sean económicos consiste en limitar el costo del software necesario para usar dichos clientes.

Como la mayoría de los desarrolladores ya sabe, algunas de las aplicaciones más poderosas y orientadas hacia las redes que están disponibles son completamente gratuitas. Esto incluye a los navegadores de Internet (como, por ejemplo, Firefox, Opera y Chrome), al software de correo electrónico (como, por ejemplo, Thunderbird y Evolution), al software de mensajería instantánea (como, por ejemplo, Pidgin y Trillian) y a los entornos de aplicación multiplataforma (como, por ejemplo, la tecnología Java™). La combinación de sólo estos cuatro tipos de aplicación crearía un cliente ligero formidable y completamente gratuito.

Sin embargo, tenga en cuenta que los sistemas operativos y las aplicaciones gratuitas y de código abierto no significan que usted puede contar con un dispositivo completamente gratuito. Como dijo el conocido desarrollador de código abierto, Jamie Zawinski, "El software gratuito sólo es gratis si su tiempo no vale nada". Usted debe aceptar la necesidad de usar cierta cantidad de trabajo para diseñar e implementar sistemas basados en software gratuito, de la misma forma que lo hace cuando evalúa el software pago. Sin embargo, como el producto base en gratuito y su código fuente está disponible, el valor que se obtiene como resultado del tiempo invertido es mucho más elevado en el caso del software gratuito que en el caso del software pago, incluso si el proceso propiamente dicho tarda un poco más).

Por lo tanto, no llama la atención saber que en la actualidad hay más de 100.000 desarrolladores de Linux incrustado y que esta cifra está creciendo.


¿Qué clientes ligeros existen en la actualidad?

Esta sección describe los diversos tipos de clientes ligeros que forman parte del mercado actual. Muchos de estos clientes son dispositivos nuevos que siguen encontrando sus nichos en los corazones de los consumidores y las empresas. Todos estos comparten algunas características comunes: tienen una capacidad propia de almacenamiento y procesamiento limitada en relación con las funciones que pueden desarrollar, todos están diseñados en base a la computación en nube y todos usan sistemas operativos basados en Linux y en otro software de código abierto.

Netbooks

Una netbook es una computadora portátil pequeña, de poco consumo energético (según los estándares modernos) y completamente funcional que suele soportar redes inalámbricas. Las netbooks fueron diseñadas para los clientes ligeros y muchas de ellas no tienen dispositivos de refrigeración o unidades de disco.

OLPC XO, EEE PC de Asus y MSI Wind son algunos ejemplos de las netbooks existentes. La mayoría de ellas usan distribuciones completas de Linux, como Fedora o Ubuntu), aunque algunas tienen distribuciones desarrolladas específicamente para ellas, como por ejemplo Sugar, el sistema operativo basado en Linux de OLPC que los educadores desarrollaron como un entorno de aprendizaje. La interfaz Sugar también está disponible para los sistemas estándar de Windows o Apple. Vea la sección Recursos para más información.

MID

Un dispositivo móvil para Internet (Mobile Internet Device o MID) es un dispositivo muy pequeño con pantalla táctil y, opcionalmente, un teclado del tamaño de un pulgar. Los MID – ttambién conocidos como PCs ultra móviles (UMPC) – soportan redes inalámbricas y están diseñados específicamente para el uso móvil (son aproximadamente del tamaño de un teléfono celular). La diferencia principal entre las netbooks y los MID es el tamaño (ya que la mayoría usa los mismos procesadores, aunque los MID suelen ser menos poderosos porque tienen una menor capacidad de almacenamiento, menos memoria y una pantalla más pequeña).

Nokia N810, Sony Vaio P y Acer Aspire ONE Series son algunos ejemplos de los MIDs existentes. Casi todos los dispositivos conocidos como MID usan una variante de Linux. El dispositivo de Nokia, en particular, usa Maemo (una plataforma que combina el núcleo del sistema operativo y middleware, cuyo entorno de usuario está relativamente limitado y optimizado con el objetivo de que los recursos estén disponibles para las aplicaciones, aunque algunos desarrolladores han creado entornos de escritorio alternativos). También está disponible Ubuntu MID Edition, que se puede incluir junto con Moblin en conjuntos de middleware basados en Intel®, con el objetivo de crear un poderoso entorno operativo.

Teléfonos inteligentes

Esos teléfonos celulares muy desarrollados, que surgieron como dispositivos corporativos capaces de leer mensajes de correo electrónico y navegar por Internet, han adquirido una gran popularidad. Muchos de estos dispositivos incluyen teclados diminutos y una conexión rápida a Internet y están siempre disponibles debido al crecimiento masivo simultáneo de las redes de datos de los teléfonos celulares de 2.5G y 3G.

Algunos ejemplos de teléfonos inteligentes con teclado son el nuevo Palm Pre, el HTC G1 y el proyecto OpenMoko. Otros teléfonos no tienen teclado (como, por ejemplo, el Motorola Krave ZN4, el Samsung Anycall SCH-i859, el Emblaze Mobile Edelweiss y el diseño de referencia Purple Magic de la compañía francesa Purple Magic). Todos estos teléfonos están basados en Linux.

Recientemente, se anunció la creación de muchos diseños de teléfonos nuevos que usan variantes de Linux. Distros de Linux se diseñó específicamente para teléfonos inteligentes e incluye Android (un producto de Google) y software basado en LiMo, una organización de estándares de teléfonos inteligentes.

Servicios especializados

Algunos servicios especializados también dependen de la red para realizar sus funciones primarias. Los lectores de libros electrónicos deben tener algún método para descargar libros: Amazon Kindle usa una conexión de red basada en teléfonos celulares para conectarse directamente al servidor de Amazon. Tenga en cuenta que Kindle usa Linux. Otros dispositivos especializados y aptos para redes incluyen el grabador de video digital (DVR) TiVo y el sintonizador y reproductor de video por Internet conocido como Roku Netflix Player. En ambos casos, estos dispositivos usan Linux.

Dispositivos híbridos

Se trata de un dispositivo nuevo que está ingresando al mercado y deberíamos denominarlo computadora de nube híbrida. Es una computadora portátil de oficina estándar con una modificación muy interesante: un cliente ligero basado en Linux e incluido directamente en el hardware que comparte el teclado, la pantalla y la conexión de red. Probablemente resulte extraño tener dos computadoras dentro de la misma carcasa, pero la utilidad de esto queda muy en claro cuando el cliente ligero se enciende y se conecta de manera instantánea como si fuese un teléfono celular, permanece en funcionamiento hasta por 18 horas con una batería estándar y deja de funcionar para que el usuario inicie sesión en la computadora principal cuando sea necesario. Se trata de una verdadera nube de computadoras con una copia de seguridad local.

El único dispositivo híbrido actual es el Dell Latitude E4200/E4400 Series (la capacidad se denomina Latitude ON), pero se planea la introducción de más dispositivos similares en un futuro cercano.


Pingüinos ecológicos, nubes ecológicas

La computación en nube y el uso de clientes ligeros basados en Linux tienen beneficios para el medioambiente.

La computación en nube centraliza recursos, lo que significa que todas las tareas de procesamiento se llevan a cabo en computadoras grandes y rápidas que se encuentran en algún lugar de la nube. Algunas compañías—(especialmente Google)—han tomado muy en serio este concepto y ubicado granjas de servidores cerca de las estaciones generadoras de energía, como en el caso de Oregon y Eemshaven, Holanda (cerca de un conjunto de grandes molinos de viento). Debido a que la mayor parte de la eficiencia de la energía eléctrica se pierde durante su transporte, esto resulta muy bueno para el planeta y la compañía. Google también ha patentado una granja de servidores flotante alimentados por ondas, que no sólo estaría ubicada conjuntamente con su fuente de energía sino que también sería completamente sostenible.

Además, los clientes ligeros Linux cuentan con beneficios adicionales. En primer lugar, son "ligeros", lo que significa que incluyen hardware que requiere de muy poca energía y, por lo tanto, usan mucha menos energía que las costosas computadoras portátiles. En segundo lugar, usan Linux, que ofrece muchas ventajas relativas a la gestión energética, incluso en el caso del hardware más antiguo.

Tercero, y aún más importante, Linux funciona casi en cualquier tugar. En vez de confinar una computadora antigua a la moda de los desperdicios electrónicos, compleméntela con un disco rígido económico—o simplemente reinicie el sistema desde un CD o desde una unidad flash USB (UFD)—y transforme a la computadora en un cliente ligero.

El planeta se lo agradecerá.

Recursos

Aprender

Obtener los productos y tecnologías

  • Entre los entornos de Linux gratuitos y populares apropiados para clientes ligeros, podemos mencionar los siguientes:
  • Con el software de prueba de IBM, que se puede descargar directamente desde developerWorks, cree su próximo proyecto de desarrollo en Linux.

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