Descripción general

mEDUXa es una distribución de software libre (GNU/Linux) desarrollada con fines educativos que forma parte del proyecto MEDUSA. Será implantada en los centros educativos de Canarias. Tanto el alumnado como el profesorado podrá acceder a ella mediante arranque dual en los equipos del centro a través de un gestor de arranque.

Actualmente los usuarios acceden a sus ordenadores con un único Sistema Operativo, concretamente Windows. Disponen de servicios como servidores de ficheros, servidores de impresión, perfiles de usuarios diferenciados, agrupamientos de usuarios, políticas de seguridad, etc. Todo ello con la validación única proporcionada desde el Directorio Global.

El objetivo fundamental de mEDUXa es disponer de una distribución de software libre que permita disfrutar de las mismas funcionalidades que se puedan ofrecer desde la partición Windows, conviviendo con ella.

La Consejería de Educación Cultura y Deportes del Gobierno de Canarias decidió encargar este importante reto a cinco empresas canarias que forman parte de la asociación de Empresas de Software LIbre de Canarias (ESLIC).

Estas empresas son:

* Fotón Sistemas Inteligentes (Grupo CPD www.grupocpd.com)
* Conysis Inv. y Des. (Grupo CPD)
* Ejercicios Resueltos (Grupo CPD)
* Bufete Fajardo López (www.fajardolopez.com)

De acuerdo con la arquitectura actual del proyecto Medusa, mEDUXa consta de tres
niveles:

* la maqueta
* el servidor de centro
* el servidor central

Características generales

Todo el proyecto se desarrolla utilizando, siempre que es posible, licencias libres según queda definido en las Directrices de Software Libre de Debian ( http://www.debian.org/social_contract#guidelines ).

Ello afecta a todas las modificaciones realizadas en cualesquiera paquetes, módulos, y documentación. En cuanto a la selección de los contenidos, en algunos casos ha parecido recomendable incluir programas que no cumplen todas las directrices, lo que ha ocurrido muy especialmente con la directriz número 6 ?No Discrimination Against Fields of Endeavor? (No Discriminación contra Campos
de Aplicación), ya que se han incluido programas cuya distribución libre se permite sólo en el ámbito educativo, discriminando otros usos.

Se ha analizado cuidadosamente la inclusión de cualquier material sometido a licencias distintas de la GPL, BSD y Artistic License. Este análisis se ha realizado por un lado para distinguir si los paquetes se debían incluir en la sección non-free, o en la general; y por otro y muy especialmente, para asegurar el uso educativo. En este sentido ha preocupado muy especialmente la adecuación de las licencias a la legislación europea (en particular a la española), y la posibilidad de futuros desarrollos y mejoras por parte de ualquier
Administración educativa, así como la generación de sinergias (reutilización por otras administraciones educativas, españolas o extranjeras), en el respeto de la autoría y demás derechos morales de los autores de esta distribución. La versión estable de la distribución será liberada con un informe sobre licencias.

La maqueta

La maqueta está basada en Kubuntu (Breezy), se distribuirá preinstalada en los equipos Medusa, dispone de 18 GB de espacio físico y sobre ella han sido realizadas diversas personalizaciones:

* Sistema de validación contra Directorio Activo
* Sistema de validación wifi contra servidor Radius
* Sistema de identificación y asignación de nombres e IPs
* Sistema de autogeneración de espacios de usuario y espacio de usuario locales
* Sistema de identificación y acceso a espacios de almacenamiento en el
servidor de centro (Windos 2003)
* Cinco perfiles específicos de usuario:
* Perfil para alumnos de primaria
* Perfil para alumnos de secundaria
* Perfil básico para profesores
* Perfil orientado a docentes avanzados
* Perfil orientado a administradores de aulas
* Conjunto de aplicaciones elegidas para mEDUXa
* Configuraciones orientadas a disponer de sistemas multilingües
* Notificador de fallos
* Artwork
* Imagen corporativa
* Menú K de aplicaciones
* Opciones diversas relacionadas con la usabilidad (relacionadas con los perfiles de usuario).

Además de estas personalizaciones, mEDUXa ha sido preparada para los diversos tipos de máquinas que existen en los centros educativos con el fin de aumentar su difusión.

Validación contra Directorio Activo

Uno de los requisitos que había que cumplir era que los usuarios y grupos, con sus privilegios, se gestionarían de manera centralizada usando los servicios del Directorio Activo (ADS) de Gobierno de Canarias. A pesar de que ADS es una tecnología desarrollada para otra plataforma, estamos adaptando el sistema Linux de mEDUXa para que consulte al ADS cuando el usuario abra una sesión, o intente acceder a recursos remotos. Para ello hacemos uso del cliente de Kerberos del MIT y el cliente LDAP de OpenLDAP, junto con los módulos PAM correspondientes. A través de esta consulta se obtiene también información sobre los volúmenes compartidos que se deben montar a través de la red para que el usuario disponga de su espacio de almacenamiento propio ($HOME) y de diversos espacios comunes, que se almacenan todos ellos en servidores centralizados y a los que se les realizan copias de seguridad periódicamente.

Validación WiFi

En algunos centros de la red Medusa hay infraestructura de acceso WiFi a la red informática. Para aportar seguridad a estos accesos se hace uso de WPA, autentificando contra un servidor RADIUS (integrado en los servicios de Directorio Activo) a los usuarios o equipos que pretenden establecer una conexión WiFi.

En el sistema Linux de mEDUXa hacemos uso de diversos drivers para tarjetas wireless (hostap, ndiswrapper, ipw2100, ipw2200...), prestando especial atención a que sean compatibles con wpa_supplicant, la implementación de WPA/WPA2/IEEE 802.1X Supplicant de Jouni Malinen (del proyecto HostAP), que usamos para asociarnos a la red WiFi, autentificarnos y negociar las claves con las que se cifrará el tráfico que irá sobre esa red. La autentificación puede ser por equipo, en caso de que sean equipos registrados en el Directorio Activo, o en caso contrario suministrando al iniciar la sesión un usuario (y contraseña) que sí esté registrado.

Sistema de identificación y asignación de nombres e IPs

mEDUXa es compatible con el direccionamiento actual de MEDUSA, su proyecto madre, incorporando un sistema automático de direccionamiento flexible. Así, mEDUXa ha sido preparado para cambios futuros en el direccionamiento del proyecto. Esta es una característica común del proyecto. Con el sistema actual se tiene solamente una maqueta de las estaciones de trabajo y una del servidor de centro, que son capaces de autoconfigurarse independientemente del centro donde estén. Además, gracias al uso de alias de DNS internos, todas las aplicaciones de las maquetas se abstraen de esa configuración y funcionan en
cualquier centro sin ningún cambio.

Sistema de autogeneración de espacios de usuario locales

mEDUXa incorpora un conjunto de cuentas locales (una por perfil) de manera que, en caso de desconexión del servidor de centro, siga siendo operativa. Sin embargo, el sistema habitual de trabajo consiste en la autogeneración de espacios locales de usuario una vez estos se han validado contra el Directorio Activo. Este sistema es transitorio hasta que se establezca una arquitectura basada en espacio de usuario en los servidores de centro (espacios de usuario remoto).

Sistema de identificación y acceso a espacios de almacenamiento en el servidor de centro (Windows 2003)

El proyecto MEDUSA ofrece a los docentes y alumnos espacios de almacenamiento en el servidor de centro, que son también accesibles desde la distribución mEDUXa, con una política de acceso análoga a la existente si utilizan MS Windows.

Perfiles de usuario

mEDUXa presenta cinco perfiles de usuario. Su configuración está basada en la capacidad del escritorio KDE en este sentido (modo kiosko) así como en el uso de la instrucción "sudo". Esta capacidad que ofrece el escritorio representa uno de los puntos fuertes del proyecto de cara al usuario final. Estos perfiles de usuario poseen las siguientes configuraciones específicas:

Perfil para alumnos de primaria

Este perfil está orientado a alumnos de hasta 8 años. Se han realizado multitud de configuraciones orientadas a mejorar la usabilidad y representa el primer esfuerzo a gran escala realizado para este target a nivel mundial. Se han aumentado los tamaños de la mayor parte de los elementos simplificando además el entorno y poniendo a disposición de los más pequeños un conjunto de aplicaciones adaptadas en lo posible a ellos. El resultado es un escritorio sencillo pero altamente funcional.

Perfil para alumnos de secundaria

Este perfil toma como base el escritorio por defecto de Kubuntu (basado en KDE) realizando sobre él diversas personalizaciones orientadas a facilitar su uso. Especialmente relevante es la personalización del menú K (equivalente al menú inicio de windows) así como otras encaminadas a simplificar las opciones de administración de escritorio. De esta manera, se trata de respetar las políticas de acceso y usuario establecidas por el proyecto MEDUSA de manera global.

Perfil básico para profesores

Este perfil es similar al anterior con algunas personalizaciones orientadas al acceso a dispositivos y periféricos y al acceso a espacios de usuario en servidores de centro.

Perfil orientado a docentes avanzados

Este pefil es similar al anterior con algunas personalizaciones orientadas a la gestión de periféricos.

Perfil orientado a administradores de aulas

Perfil similar al anterior con personalizaciones orientadas a la instalación de
aplicaciones y configuraciones de escritorio simples.

Conjunto de aplicaciones elegidas para mEDUXa

Atendiendo a diversos criterios, han sido elegidas un conjunto de aplicaciones que se han incorporado a mEDUXa. Estos criterios pueden resumirse del siguiente modo:

* Compatibilidad con los requisitos legales del proyecto.
* Criterio técnico. Deben ser técnicamente compatibles con la distribución. La
sencillez, desde el punto de vista técnico, así como su "actualidad" son
requisitos favorables a la elección de una aplicación o paquete.
* Calidad técnica de la aplicación.
* Compatibilidad e integración. Primamos aquellas aplicaciones que sean capaces de interactuar con otras, de modo que favorezcamos la sensación de integración de de todos los elementos de la distribución. En este sentido, han sido seleccionadas un gran número de aplicaciones del proyecto KDE en general y KDE- Edu en particular.
* Aplicaciones con objetivos similares a las existentes en la partición
windows.
* Evitar duplicidades, es decir, ofrecer una sola aplicación para cada
necesidad. Este requisito se irá flexibilizando a medida que aumente el uso de mEDUXa.

mEDUXa permite incorporar aplicaciones en cualquier instante, por lo que estas aplicaciones irán cambiando o aumentando en número en función de lo que ofrece el mercado y las necesidades que se detecten en los centros educativos. Gracias al Sistema de Actualización se pasa la habitual política de releases en distribuciones linux por otra de actualizaciones continuas.

Configuraciones orientadas a disponer de sistemas multilingües

Todas las personalizaciones han sido realizadas teniendo en cuenta que uno de los puntos a afrontar en el futuro inmediato es la incorporación de las
siguientes lenguas a Medusa:

* Inglés
* Francés
* Alemán
* Árabe

Así, mEDUXa estará disponible en estos idiomas. Mediante un menú antes de acceder en el escritorio, los usuarios podrán seleccionarlos cambiando el
escritorio y las aplicaciones. Esto representa un avance relevante para las
asignaturas de lengua extranjera y los programas de inserción.

Notificador de fallos

El proyecto Medusa ha colaborado con la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática de la Universidad de La Laguna y la empresa Ejercicios Resueltos S.L.U. (Grupo CPD) a través de la realización del Proyecto Fin de Carrera que lleva por título "Diseño y Desarrollo de la Infraestructura de Mantenimiento y Soporte de la Distribución Linux mEDUXa". Dicho proyecto ha incluído realizar una aplicación para facilitar la notificación de los fallos detectados en la maqueta. El notificador de fallos es un asistente que, paso a paso, pregunta al usuario toda la información necesaria para que los técnicos puedan reproducir y corregir los problemas. Al mismo tiempo la aplicación recopila aquella información de la maqueta que pueda ser de interés, como por ejemplo, los registros del sistema o los informes de fallo de las aplicaciones. Toda esta documentación es adjuntada y enviada por correo de manera automática al sistema central, donde se utiliza para crear incidencias sin intervención de ningún operador. Así, a través de la interfaz del sistema de incidencias, los técnicos encargados del mantenimiento pueden tener acceso a la información exacta sobre las causas y consecuencias de los fallos.

Artwork

Aprovechando de nuevo las amplias posibilidades que ofrece el escritorio KDE, ha sido realizada una imagen corporativa específica para este proyecto. Asimismo, han sido modificadas multitud de opciones de escritorio como punteros, iconos, nombres, tamaños, etc. Una de las principales novedades es la personalización del menú K. Todas estas opciones están relacionadas con los diversos perfiles atendiendo a las políticas generales que a tal efecto establece el proyecto MEDUSA. Han sido incorporadas otras específicas a mEDUXa cuya consolidación dependerá de las necesidades detectadas en las aulas.

El servidor de centro

El servidor de centro, basado en Windows 2000 Server o Windows 2003 Server incorpora una máquina virtual (VMWare 4.1) sobre la que se ha instalado una distribución Debian Sarge. Esta máquina Linux dispone de los siguientes servicios:

* Sistema de configuración de red
* Colas de correo (sistema de notificación y gestión de fallos)
* Repositorio intermedio de paquetes (para el sistema de actualización)

Sistema de configuración de red

Los servidores de centro configuran su red en base a las convenciones del proyecto Medusa. Sin embargo, en el caso de los servidores de centro la autoconfiguración es un poco más compleja, por tres razones:

* Los servidores de centro están siempre en dos redes, la educativa y la privada. Por tanto, hay que configurar dos interfaces de red.
* Los servidores de centro tienen que estar disponibles para otras máquinas, por lo que deben tener asignadas direcciones deterministas (seguir las convenciones de Medusa).
* Los servidores de centro, ahora mismo, son máquinas virtuales, por lo que podemos asegurar menos cosas respecto al hardware y, en particular, a las interfaces de red.

Colas de correo (Sistema de notificación y gestión de fallos)

Los correos enviados por el notificador de fallos no van directamente al sistema central sino que pasan por el servidor de centro, desde donde son reenviados al primero. De esta forma en el caso de que hayan problemas de conectividad los correos son acumulados en el servidor de centro hasta que puedan ser enviados al sistema central.

Repositorio intermedio de paquetes (Sistema de actualización)

Cada servidor de centro tendrá una copia del repositorio de paquetes
disponibles, que se irá actualizando periódicamente a partir del servidor central. De esta forma, cada centro podrá instalar los paquetes que se consideren útiles, sin necesidad de que tengan continuamente conexión a Internet.

El sistema central

El sistema central está compuesto por dos servidores linux (Debian Sarge) situados en Tenerife y Gran Canaria. Se han configurado 4 máquinas virtuales Xen en cada uno de ellos con los siguientes servicios asociados:

* Sistema de actualización y repositorio central
* Sistema de gestión de fallos
* Sistema de backup
* Contenidos Estos servidores de carácter provincial están preparados para asumir de manera individual el control de los servicios dependientes de ellos en caso de fallo. Además, disponen de capacidad para asumir otros servicios futuros.

Sistema de actualización y repositorio central

Un sistema informático instalado se queda obsoleto con el tiempo. Las
aplicaciones, configuraciones, programación del sistema, aspecto, etc... pueden cambiar y ser necesaria su sustitución. Para este fin hemos diseñado un sistema de actualización distribuido que permita mantener todos los equipos en perfecto estado de funcionamiento y con las características adecuadas. Basándonos en el magnifico sistema de actualización APT de Debian, sobre un subconjunto de paquetes de Kubuntu Breezy y algunos propios, antenemos un repositorio en nuestro servidor central. Éste sistemas usado de los servidores de cada centro ya que distribuirá la carga y hará más rápidas las actualizaciones. La distribución de contenidos y actualizaciones es como sigue:

1. Se crean u obtienen actualizaciones de paquetes existentes, o nuevos
paquetes.
2. Se introducen en el repositorio canónico, sito en el sistema central, que
incluye paquetes obtenidos de diferentes fuentes.
3. Se copia, con un proceso automático, este repositorio actualizado a los
servidores de centro.
4. Los clientes preguntan a su servidor de centro, diariamente, por posibles
actualizaciones.
5. En caso de haberlas, las descargan e instalan, manteniendo al día la máquina automáticamente.

Sistema de gestión de fallos

Cada fallo notificado por los usuarios debe ser resuelto, en un plazo razonable, por los técnicos encargados del mantenimiento. Para que esto sea posible es necesario disponer de una herramienta de gestión los suficientemente potente. Bansándonos en el gestor de incidencias Request Traquer hemos montando una solución que nos permite la gestión completa de las incidencias a lo largo de todo su ciclo de vida. Cada correo enviado por el notificador de fallos crea automáticamente una nueva incidencia en el sistema. Esta puede ser consultada por los técnicos junto con toda la documentación recopilada en la maqueta. Además desde el mismo sistema se puede responder al usuario por correo electrónico, así como reasignar la incidencia a técnicos especializados.

El sistema dispone de todo un conjunto de recursos pensados para facilitar la
cooperación entre los técnicos. Por ejemplo se pueden crear grupos de trabajo especializados en temas concretos, cada uno de los cuales es dirigido por un coordinador que se encarga de asignar las incidencias a sus técnicos. Gracias a esto, y aun completo y estricto diagrama de estados, las incidencias pueden cambiar de un grupo a otro, bajo el control de los coordinadores, hasta que son resueltas.

Es posible que la solución a algunos de los problemas detectados no esté en
manos de los técnicos de mantenimiento, sino que dependa de los desarrolladores de algún otro proyecto de software libre. Por ello el sistema permite la interconexión con otros sistemas de incidencias. Así, desde la misma interfaz los técnicos pueden notificar fallos a los desarrolladores y mantenedores de las aplicaciones afectadas. Esto se hace de forma transparente, permitiendo que el diálogo con los mismos y la evolución de las incidencias en los otros sistemas queden perfectamente registrados en el nuestro.

Sistema de copias de seguridad

Este sistema permitirá disponer de copias de todos los paquetes y configuraciones de mEDUXa de manera que puedan ser recuperados con facilidad en caso de fallo de algún elemento del proyecto.

Contenidos

Para la publicación de contenidos, se ha escogido como herramienta Mediawiki (www.mediawiki.org). Se trata de una herramienta colaborativa (que denominará Eduwiki) muy popular.Los contenidos elaborados tendrán licencia libre (siguiendo la directriz establecida para todo el proyecto). Así estará disponible no sólo desde la red del Gobierno de Canarias, sino a través de internet. Asociada a esta herramienta se establecerán servicios encaminados a la creación de una comunidad en torno a mEDUXa, fomentando la colaboración con otros proyectos similares como Linex, Skolelinux, Bardinux, Edubuntu, Guadalinex, etc.

Otros colaboradores del proyecto

Además de las empresas antes mencionadas, han colaborado en mayor o menor medida en el proyecto las siguientes personas o empresas:

* Neuroomante S.L.
* Jesús Torres Jorge
* Leticia Ramos Rivero
* Raúl Sánchez Ruiz
* René Martín Rodríguez
* Ricardo Cárdenes Medina