DEHIA es una plataforma para la creación y ejecución de actividades de recolección de datos que requieren de la intervención humana para realizar este objetivo. La plataforma está definida sobre una arquitectura distribuida, basada en microservicios y cuenta con un prototipo funcional probado con un conjunto de usuarios. Este trabajo presenta una versión revisada de la arquitectura respecto de lo presentado en donde se describen cada uno de sus componentes y las capas en que fueron estructurados.Eje: Arquitectura, redes y sistemas operativos.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Arcidiacono, José

Bazán, Patricia Alejandra

Lliteras, Alejandra Beatriz

Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

UNA ARQUITECTURA DE MICROSERVICIOS PARA DAR SOPORTE A LACREACIÓN Y EJECUCIÓN DE ACTIVIDADES DE RECOLECCIÓN DE DATOS CONINTERVENCIÓN HUMANAJose Arcidiacono 1, Patricia Bazán2, Alejandra B. Lliteras 3,41 UNLP, Facultad de Informática, 2 UNLP, Facultad de Informática, LINTI, 3 UNLP, Facultad deInformática, LIFIA, 4 CICPBAj2arcidiacono@outlook.com  ,  pbaz@info.unlp.edu.ar  ,  alejandra.lliteras@lifia.info.unlp.edu.ar  RESUMENDEHIA es una plataforma para la creación yejecución  de  actividades  de  recolección  dedatos  que  requieren  de  la  intervenciónhumana para realizar este objetivo. La  plataforma  está  definida  sobre  unaarquitectura  distribuida,  basada  enmicroservicios  y  cuenta  con  un  prototipofuncional  probado  con  un  conjunto  deusuarios [1].Este trabajo presenta una versión revisada dela  arquitectura  respecto  de  lo  presentado en[2]  donde  se  describen  cada  uno  de  suscomponentes  y  las  capas  en  que  fueronestructurados.Palabras clave: Arquitecturas distribuidas,Microservicios,  Recolección  de  datos,Intervención HumanaCONTEXTOEn  el  año  2020  se  presentó  una  tesina  degrado  [1]  proponiendo  el  diseño  de  unaarquitectura para una plataforma de creacióny ejecución de actividades de recolección dedatos con intervención humana, junto con unprototipo  implementando  parte  de  lafuncionalidad propuesta. La motivación inicial de la tesina respondía auna iniciativa de un Proyecto de Extensión dela  Facultad  de  Informática,  “Recicla  tuCompu-Recicla tu Mundo”1 [3], que buscabala  creación  de  herramientas  basadas  en1  Aprobado y subsidiado en la convocatoria de Proyectos deExtensión Universitaria 2018, de la UNLP. El mismo está destinado a promover la educación ambiental sobre los RAEE en escuelas de la región en el período 2018 al 2019.tecnología  para  acercar  a  las  escuelas  lasproblemáticas  de  los  RAEE  (Residuos  deAparatos Eléctricos y Electrónicos).Para encarar ese trabajo se tomó el enfoque dedos proyectos de investigación ([4], [5]) queproponen  distintas  estrategias  para  llevar  acabo  actividades  con  intervención  humanamediadas por tecnología, aplicando conceptosde  Ingeniería  de  Software  e  InteracciónHumano-Computador (HCI).Existe  otro  trabajo  de  investigación  quepresenta  una  herramienta  de  autor  deactividades  educativas  mediadas  portecnología  móvil,  basada  en  este  mismoenfoque [6].  La tesina buscaba presentar  undesarrollo nuevo que amplíe la funcionalidadde la herramienta propuesta en  [6],  tomandonuevos  elementos  del  enfoque  [4]  yproveyendo  mayor  robustez  así  como  laposibilidad de abarcar otros campos como larecolección  de  datos  para  lo  que  se  conocecomo Ciencia Ciudadana [7], [8].Se  presentaron  los  avances  de  la  tesina  enWICC 2020 [2] así como en JAIIO 2020 ([9],[10]).1. INTRODUCCIÓNLos sistemas  distribuidos  pueden concebirsecomo  aquellos  cuya  funcionalidad  seencuentra fraccionada en componentes que altrabajar  sincronizada  y  coordinadamenteotorgan la visión de un sistema único, siendola  distribución  transparente  para  quien  haceuso  del  sistema.  [11].  También  se  puededefinir un sistema distribuido como aquel enXXIII Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación 6215 y 16 de abril de 2021 RedUNCI - UNdeC. ISBN: 978-987-24611-3-3el cual componentes de software o hardwareubicados  en  computadoras  en  red  secomunican y coordinan sus acciones sólo porpasaje de mensajes [12].Dentro  de  las  arquitecturas  distribuidas,  seencuentran las arquitecturas de microservicios(MS), las cuales son aquellas en las que unaúnica  aplicación  está  compuesta  por  unconjunto  de  pequeños  servicios,  cada  cualejecutándose  en  su  propio  proceso  ycomunicándose  por  mecanismos  ligeros,  amenudo una API HTTP [13].Los microservicios son una alternativa a lossistemas  monolíticos,  que  consisten  en  unúnico  proceso  o  unidad  de  código  queresuelve tanto la interfaz, como la lógica denegocio y el acceso a los datos. En el caso delos microservicios, el sistema se descomponeen  componentes  débilmente  acoplados  ycomunicados por pasaje de mensajes.Entre  las  ventajas  de  los  microservicios  anivel  mantenimiento,  se  tiene  que  lafuncionalidad  relacionada  está  en  el  mismoservicio, y un cambio en esa funcionalidad noafecta a los demás servicios [14].Otra  característica  de  los  microservicios  esque  permiten  usar  una  o  varias  tecnologíasdiferentes  en  cada  servicio,  lo  que  permiteadaptarse  a  las  necesidades  de  cadafuncionalidad.  Sin  embargo,  puede  serbeneficioso mantener una diversidad limitadade tecnologías cuando se piensa que el equipode trabajo debe poder lidiar con todas ellas.Se diseñó e implementó una plataforma conuna arquitectura basada en microservicios. Eneste trabajo se completa la propuesta que sehizo en [2].Se tiene un modelo en cuatro capas, las cualespueden  observarse  en  la  Figura  1  y  sedescribirán a continuación:● La  primera  capa,  la  de  clientes,contiene  los  componentes  quepermiten a los usuarios la interaccióncon el resto de la plataforma. En estacapa  se  cuenta  con  dos  tipos  declientes.  Desde  el  cliente  Web  sedefinen las actividades (funcionalidada la cual pueden acceder los usuariosdenominados  “autores”)  y  tambiénpueden  resolverse  de  manera  web(funcionalidad  a  la  cual  puedenacceder los “clientes web”). El clienteMóvil,  es  decir  una  aplicación  paracelular,  también  permite  la  ejecuciónde  actividades.  Este  cliente  esaccedido por los “usuarios móviles”.● La  capa  de  compuertas  contiene  loscomponentes  tecnológicos  quepermiten a los clientes comunicarse demanera transparente con los servicios(que serán descritos más adelante). Setiene una compuerta por cada tipo decliente de acuerdo a las necesidades decomunicación de cada uno.Figura  1.  Arquitectura  por  capas  de  laplataforma● La  capa  de  servicios  contiene  losservicios, en este caso  microserviciosque brindan la funcionalidad principalde  la  plataforma:  el  servicio  deXXIII Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación 6315 y 16 de abril de 2021 RedUNCI - UNdeC. ISBN: 978-987-24611-3-3definiciones  gestiona  la  gestión,listado  y  descarga  de  actividades;  elservicio  Auth  (autenticación-autorización)  gestiona  los  tokens  deacceso para autenticar a los usuarios yautorizarlos  a  realizar  determinadastareas;  el  servicio  de  ejecución  quemantiene el estado de ejecución de lasactividades  en  Cliente  Web;  elservicio de recolección que recibe lasrespuestas  producto  de  la  resoluciónde  las  actividades;  y  finalmente,  elservicio de resultados, que expone losdatos  de  forma  de  poder  serconsumidos  para  generar  resúmenes,estadísticas y tablas.● La  última  capa,  la  de  persistencia,contiene  los  mecanismos  para  hacerpermanentes los datos de los distintosservicios.  En  una  arquitectura  demicroservicios, los datos son privadosa  los  servicios,  de  modo  que  cadaservicio tiene su propia base de datos,y dos de ellos además tienen sistemasde archivos. Además, son todas basesde datos SQL a excepción del serviciode recolección, que necesita una basede datos NoSQL.2. LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN YDESARROLLOLa tesina de grado que sustenta  este trabajodio origen a la definición de varias líneas deinvestigación  y  desarrollo  y  que  abordandiferentes  áreas,  como  1-  Ingeniería  deSoftware,  2-  Interacción  Humano-Computador,  3 -  Usabilidad  y Accesibilidadtanto  web  como  móvil,  4-  ArquitecturasDistribuidas, 5- Workflows, 6 - Herramientasde  autor,  7  -  Testing  y  8-  Recolección  dedatos.De  todas  las  áreas  mencionadasanteriormente,  este  trabajo  aborda  la  dearquitecturas  distribuidas  y  define  una  líneade  investigación  que  apunta  a  mejoraraspectos de los microservicios.Una  arquitectura  distribuida  conmicroservicios  trae  beneficios  pero  tambiénconlleva  nuevos  desafíos.  Un  ejemplo  es  ladistribución  por  componentes  encontenedores independientes que aportan a lainteroperabilidad  pero  que  aumenta  lacomplejidad  operacional  y  requiereautomatización y monitoreo.En  este  sentido,  la  mejora  en  torno  a  losmicroservicios que aborda la línea de trabajoapunta  a  considerar   requerimientos  nofuncionales (escalabilidad, seguridad) a partirde  un  mejor  aprovechamiento  de  lascapacidades  que  ofrecen  los  microservicios,sin  perder  de  vista  el  mantenimiento,despliegue y monitoreo de los mismos.El estilo arquitectónico de los microserviciosaborda  el  desafío  de  las  arquitecturasmonolíticas tradicionales donde el software seconstruye  en  forma  de  bloque  complejo  eindivisible. Para aprovechar los beneficios delestilo  arquitectónico  de  microservicios,  esnecesario  utilizar  tecnologías  alineadas  conlas características de los microservicios [15].La  contenerización  (containerization)  se  haconvertido en un formato de implementaciónpopular para microservicios, y Docker [16] esel contenedor líder siendo una plataforma queempaqueta  todo  lo  necesario  paraimplementar y ejecutar microservicios.Por  otra  parte,  para  permitir  orquestar  ygestionar la implementación de contenedores,se  requieren  plataformas  específicas,  siendoKubernetes, un caso de ellas. Kubernetes [17]es la plataforma líder para la automatizaciónimplementación,  escalado  y  administraciónpara  contenedores  aplicaciones  y  facilita  latarea  de  los  desarrolladores,  manejando  lacomplejidad de implementar la resiliencia desus aplicaciones y les permite concentrarse enla lógica de negocio de las aplicaciones [18].XXIII Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación 6415 y 16 de abril de 2021 RedUNCI - UNdeC. ISBN: 978-987-24611-3-33. RESULTADOS ESPERADOS / OBTENIDOSSe  propuso  una  arquitectura  distribuidabasada  en  microservicios  que  permitirá  lagestión y ejecución de actividades recolecciónde  datos  con  intervención  humana.  Seplantearon  los  lineamientos  para  unaplataforma  que  cumpliera  con  estafuncionalidad y fuera accesible para usuariossin  conocimientos  de  programación.  Laplataforma debía favorecer la reutilización deconocimiento  (actividades,  tareas,planificaciones) propio y de otros usuarios.Se  pretendía  desarrollar  un  prototipofuncional  de  esta  plataforma  aplicándolo  enun  caso  de  estudio  que  permitiera  hacerpruebas con usuarios.Finalmente se pudo implementar el prototipobasado en la arquitectura y los lineamientospropuestos, y se tomó como caso de estudiouna necesidad del  Programa E-Basura  de laUniversidad  Nacional  de  La  Plata2.  Seinstanció  el  prototipo  para  representar  conactividades  uno  de  los  formularios3 derecepción  de  donaciones  del  Programa.  Serealizaron pruebas de usabilidad con usuariosexperimentados  y  no  experimentados  en  laconfiguración  de  herramientas.  Las  pruebasindicaron que la plataforma podría ser usadapor  personas  sin  conocimientos  deprogramación,  llegando  a  niveles  deusabilidad aceptables [1].4. FORMACIÓN DE RECURSOSHUMANOSEl  trabajo  de  investigación  realizado  por  laprimera autora de este  artículo ha permitidoconsolidar  varias  de  las  líneas  deinvestigación  del  actual  proyecto  deinvestigación del LINTI “De la Sociedad delConocimiento a la Sociedad 5.0: un abordaje2https://e-basura.unlp.edu.ar/3https://encuestas.linti.unlp.edu.ar/index.php/369463/  lang-estecnológico y ético en nuestra región”  4 queentre  sus  amplios  objetivos  específicospropone  promover  buenas  prácticas  deseguridad  en  las  distintas  plataformas  dedespliegue  de  aplicaciones  garantizando  ladisponibilidad,  integridad y confidencialidadde la información.En  particular  la  temática  de  la  tesina  serácontinuada por su autora desde el enfoque dela  arquitectura  a través  de una propuesta  dedoctorado a presentarse en 2021.5. BIBLIOGRAFÍA[1]  Arcidiacono,  J  (2020).  DEHIA:  unaplataforma  liviana  para  definir  y  ejecutaractividades con intervención humana basadasen workflows. Tesina de grado. Facultad deInformática, UNLP[2] Arcidiacono, J., Lliteras, A. B., & Bazán,P. A. (2020). Plataforma para la definición yejecución  de  actividades  orientadas  a  larecolección  y  análisis  de  datos,  conintervención humana. In XXII Workshop deInvestigadores en Ciencias de la Computación(WICC 2020, El Calafate, Santa Cruz).[3]  Proyecto  Recicla  tu  Compu-Recicla  tumundo.  Proyecto  de extensión  de  la  UNLP,Facultad  de  Informática,  LINTI.http://bit.ly/3eoYw0e[4]  Lliteras,  A.  B.  (2015).  Un  enfoque  demodelado de actividades educativasposicionadas  que  contemplan  elementosconcretos. Tesis de maestría. Facultad deInformática, UNLP.[5] Lliteras, A. B., Grigera, J., dal Bianco, P.A.,  Corporaal,  F.  M.,  &  Gordillo,  S.  E.(2018).  Challenges  in  the  design  of  acustomized  location-based  mobile  learning4 Programa de Incentivos a la Investigación del Ministerio de Educación de la NaciónXXIII Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación 6515 y 16 de abril de 2021 RedUNCI - UNdeC. ISBN: 978-987-24611-3-3application.  In  2018  XIII  Latin  AmericanConference  on  Learning  Technologies(LACLO) (pp. 315-321). IEEE.[6] Dal Bianco, P. A., Mozzon Corporaal, F.,Lliteras, A. B., Grigera, J., & Gordillo, S. E.(2019).  MoLE:  A  web  authoring  tool  forbuilding  mobile  learning  experiences.  InXXV Congreso Argentino de Ciencias de laComputación  (CACIC  2019,  UniversidadNacional de Río Cuarto).[7] Bonney, R., Cooper, C. B., Dickinson, J.,Kelling, S., Phillips, T., Rosenberg, K. V., &Shirk, J. (2009). Citizen science: a developingtool  for  expanding  science  knowledge  andscientific  literacy.  BioScience,59(11),  977-984.[8]  Strasser,  B.  J.,  Baudry,  J.,  Mahr,  D.,Sanchez, G., &Tancoigne, E. 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ISBN- 13: 978-0132143011[13]  Fowler,  Martin,  and  James  Lewis."Microservices  a  definition  of  this  newarchitectural  term."  URL:http://martinfowler.com/articles/microservices.html (2014).[14] Newman, Sam. Building microservices:designing  fine-grained  systems.  O'ReillyMedia, Inc., 2015.[15]  N.  Dragoni  et  al.,  “Microservices:Yesterday, Today, and Tomorrow,” in Presentand  Ulterior  Software  Engineering,  M.Mazzara and B. Meyer, Eds. Cham: SpringerInternational Publishing, 2017, pp. 195–216.[16]  “Docker”  [Online].  Disponible:https://www.docker.com/. [17]  “Kubernetes,”  Kubernetes.  [Online].Disponible: https://kubernetes.io/.[18] Vayghan, L.  A.,  Saied,  M. A.,  Toeroe,M., & Khendek, F. (2019, July). Microservicebased architecture: Towards high-availabilityfor  stateful  applications  with Kubernetes.  In2019 IEEE 19th International Conference onSoftware  Quality,  Reliability  and  Security(QRS) (pp. 176-185). IEEE.XXIII Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación 6615 y 16 de abril de 2021 RedUNCI - UNdeC. ISBN: 978-987-24611-3-3

Una arquitectura de microservicios para dar soporte a la creación y ejecución de actividades de recolección de datos con intervención humana

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Una arquitectura de microservicios para dar soporte a la creación y ejecución de actividades de recolección de datos con intervención humana

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