El presente trabajo de investigación tiene por objetivo analizar las diferentes soluciones de virtualización del mercado informático y a partir de ello lanzar una propuesta el cuál priorice el principal beneficio de esta tecnología, el de reducir los costos de hardware. A continuación, un breve resumen de los incisos más importantes de los capítulos desarrollados. El capítulo 1: “Planteamiento del problema” describe 2 casos diferentes de dos instituciones educativas. El primer caso se presenta en el C.E.E. “Rafael Narváez Cadenillas” cuya preocupación es brindar una educación de calidad a su alumnado y parte ello es renovar los equipos de cómputo de su laboratorio. El segundo caso le pertenece a la I.E.E. “Antonio Raymondi” cuya deficiencia radica en no contar con la suficiente cantidad de equipos de cómputo para atender a su alumnado. El capítulo 2: “Marco teórico” inicia con los antecedentes de la virtualización, los tipos de virtualización que se desarrollaron con el transcurso del tiempo, tipos de hipervisores, definición de la virtualización de escritorio y arquitectura. Así mismo, se especifican los beneficios, ventajas y desventajas de implementarlo. El capítulo 3: “Metodología de la investigación” explica la metodología de la presente investigación haciendo referencia a algunos autores y sus definiciones. Estas definiciones ayudarán a entender y argumentar la selección del tipo y el diseño de la investigación, también se especifican la población y la muestra, las técnicas e instrumentos de recolección de datos; y finalmente se desarrolla la propuesta del plan de implementación. El capítulo 4: “Selección, análisis, elección y evaluación de soluciones software y hardware” obedece a la elección de las soluciones software y hardware que son utilizados en la propuesta de virtualización de escritorio. Posteriormente se plantea 4 modelos de virtualización para proceder con el análisis del costo total de propiedad y el retorno sobre la inversión. El capítulo 5 “Aplicación de la propuesta de virtualización para el C.E.E. Rafael Narváez Cadenillas y la I.E.E Antonio Raymondi” se desarrolla en base al plan de implementación propuesto donde en la etapa de análisis se calcula el ahorro que se genera tras implementar la virtualización de escritorio.

El presente trabajo de tesis desarrolla el diseño de una plataforma de virtualización de aplicaciones que pueda atender usuarios locales, externos y móviles de una organización. Esta plataforma de virtualización será diseñada bajo el modelo de disposición en capas y siguiendo los estándares, recomendaciones y buenas prácticas de cada uno de los fabricantes que componen la solución, así como también de metodologías de trabajo como la Gestión de puntos finales unificados (UEM- Unified endpoint management). En el primer capítulo del presente diseño, hablaremos a grandes rasgos de la organización objetivo en el cual se desea plasmar dicho proyecto, así como la situación problemática en el campo de acción de la organización, luego definiremos el objetivo general y sus respectivos objetivos específicos e indicadores. En el segundo capítulo, se presentará el marco teórico, el cual incluirá toda la información referente a las definiciones, normativa y metodología a utilizar. En el tercer capítulo, se realizará el análisis del problema a solucionar con el diseño a proponer, además se identificarán los problemas con la información recabada de la organización, con ello se elaborará el análisis del alcance, impacto y soluciones posibles. En el cuarto capítulo, se mencionan a detalle las especificaciones del diseño multicapas de la plataforma de virtualización de aplicaciones. Y finalmente, se mostrarán los resultados y validaciones, los cuales servirán para demostrar el cumplimiento de los objetivos específicos planteados en el capítulo uno. / This thesis work develops the design of an application virtualization platform that can serve local, external and mobile users of an organization. This virtualization platform will be designed under the layered layout model and following the standards, recommendations and good practices of each of the manufacturers that make up the solution, as well as work methodologies such as EMM (EMM - Enterprise Mobility Management) . In the first chapter of the present design, we will speak in broad strokes of the objective organization in which it is desired to capture said project, as well as the problematic situation in the field of action of the organization, then we will define the general objective and its respective specific objectives and indicators. In the second chapter, the theoretical framework will be presented, which will include all the information regarding the definitions, regulations and methodology to be used. In the third chapter, the analysis of the problem to be solved with the design to be proposed will be carried out, in addition the problems will be identified with the information collected from the organization, with this the analysis of the scope, impact and possible solutions will be elaborated. In the fourth chapter, the multilayer design specifications of the application virtualization platform will be mentioned in detail. And finally, the results will be displayed and validations, which will serve to demonstrate compliance with the objectives specific ones raised in chapter one. / Tesis

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Eléctrico / En la era de la Información, las Tecnologías de Información y Comunicaciones avanzan vertiginosamente. Cada vez los servicios son más personalizados y variados, además con mayores exigencia de calidad, y por ello, las compañías proveedoras de servicios de comunicaciones deben adaptarse de manera rápida y a costos razonables. Es por esto que la tecnología NFV destaca para entregar dinamismo a la Red Móvil, aplicando eficiencia en sus recursos. En los nuevos estándares en los que trabaja la 3GPP para el 5G, se plantea pasar del paradigma de Funciones de Red ligadas al Hardware por las Funcionciones virtualizadas que están construidas en Software, y así tener sistemas de conexión que puedan escalar de una forma más flexible y ágil, cambiando el enfoque general de cómo se implementan los servicios. Considerando lo anterior, este trabajo consiste en una guía para la implementación de un Virtual Evolved Packet Core en un ambiente NFV, utilizando solo herramientas Open Source, como OpenStack para la administración del ambiente NFV, y OpenAirInterface para la implementación de un vEPC y vRAN, además se agregará un Dashboard con Grafana para monitorear las principales KPI del vEPC. Como resultado queda una guía didáctica para interiorizarse en el mundo de la Virtualización, aplicado a las Redes Móviles. Queda desarrollado como poder hacer pruebas sobre el ambiente NFV para así probar características como la agilidad y escalabilidad del Software. Se concluye en este trabajo, la importancia de las nuevas habilidades que deben adquirir los Proveedores de Comunicaciones en el ámbito de la Virtualización, aunque siendo compatibles sus conocimientos sobre Redes Móviles tradicionales, deben agregar este nuevo paradigma de cambio del Hardware hacia el Software. Por tanto queda esta guía práctica para introducirse en el mundo de las NFV, desde el punto de vista de la Telefonía móvil, con los pasos a seguir para la construcción y monitoreo de un Virtual Evolved Packet Core.

Las necesidades de los clientes de la Gerencia de Experiencia al Cliente para requerir servicios que contempla la aplicación de tecnología está altamente demandada, en ese sentido, la rapidez que la organización aplica para atender a sus clientes debe adaptable a las exigencias actuales de nuestra época, esta perspectiva de negocio permitió desarrollar el presente proyecto de tesis y está relacionado al diseño de una infraestructura virtual sobre tecnología Hiperconvergente que permita soportar la carga de trabajo de las aplicaciones y servidores que pueda alojar el nuevo diseño dentro del centro de datos. Esta nueva infraestructura está siendo diseñada bajo los estándares, recomendaciones y buenas prácticas que cada uno de los fabricantes de las marcas que se mencionaran indican en sus hojas técnicas o investigaciones. Primero, realizaremos un análisis para definir la situación problemática que será resuelta por el presente proyecto, nos adentramos en el problema a resolver para enfocarnos en los detalles, luego describiremos los objetivos específicos y explicaremos los indicadores o métricas por cada objetivo descrito. Segundo, se desarrollará toda la parte conceptual del proyecto suficiente para darle un soporte teórico y técnico a cada punto que se mencione dentro de diseño propuesto. Tercero, se desarrollará un análisis profundo del problema identificado con datos concretos cuantificables que se puedan demostrar, además, del impacto y las causas que original el problema en la organización. Cuarto, se indicará las especificaciones técnicas de la solución propuesta para la nueva infraestructura virtual sobre tecnología Hiperconvergente, teniendo los datos concretos de la aplicación de virtualización, análisis del almacenamiento de la solución y la cantidad de procesamiento que se necesitará. Y finalmente, se expone los resultados y validaciones, las cuales servirán para el cumplimiento de los objetivos de acuerdo con las métricas plasmadas en los indicadores del Capítulo 1. / The customer needs of the Customer Experience Management to require services contemplated by the application of technology are highly demanded, in that sense, the speed that the organization applies to serve its customers must adapt to the current demands of our time, This business perspective allowed the development of this thesis project and is related to the design of a virtual infrastructure on Hyperconvergent technology that can support the workload of applications and servers that can accommodate the new design within the data center. This new infrastructure is being designed under the standards, recommendations and good practices that each of the manufacturers of the brands mentioned indicate in their technical sheets or research. First, we will carry out an analysis to define the problematic situation that will be solved by this project, we will get into the problem to be solved to focus on the details, then we will describe the specific objectives and explain the indicators or metrics for each objective described. Second, the entire conceptual part of the project will be developed enough to give theoretical and technical support to each point mentioned within the proposed design. Third, an in-depth analysis of the identified problem will be developed with quantifiable concrete data that can be demonstrated, in addition, of the impact and the causes that the problem originates in the organization. Fourth, the technical specifications of the proposed solution for the new virtual infrastructure on Hyperconvergent technology will be indicated, having the specific data of the virtualization application, analysis of the storage of the solution and the amount of processing that will be needed. And finally, the results and validations are exposed, which will serve to fulfill the objectives according to the metrics set out in the indicators of Chapter 1. / Tesis

La virtualización de servicios públicos en el Perú se da principalmente por dos razones: la modernización del estado como objetivo de desarrollo nacional y la mejora continua en la calidad de la oferta de servicios públicos. El servicio de conciliación administrativa laboral del Ministerio de Trabajo y Promoción del Empleo (MTPE), se ejecutaba en la modalidad presencial hasta la llegada de la crisis sanitaria mundial y hasta la fecha no ha migrado a la modalidad virtual, motivo por el cual se dejó de brindar este servicio. El presente trabajo de investigación analiza la necesidad de virtualizar este servicio como una de las acciones de respuesta del estado frente a la necesidad de modernizar sus servicios y a los retrasos administrativos sufridos por la pandemia del COVID19. Cabe mencionar que este servicio es demandado y contribuye a la protección de los derechos laborales de los trabajadores. / The virtualization of public services in Peru occurs for two main reasons: the modernization of the state as a national development objective and the continuous improvement in the quality of the supply of public services. In Peru, the administrative labor conciliation service of the Ministry of Labor and Employment Promotion (MTPE) was executed in a face-to-face manner until the arrival of the global health crisis and to date has not migrated to the virtual platform, which is why to provide the service. This research work analyzes the need to virtualize this service as one of the state's response actions to the need to modernize its services and mitigate the administrative delays suffered because of the COVID19 pandemic. It is worth mentioning that this service is in demand and contributes to the protection of workers labor rights. / Trabajo de investigación

El presente proyecto de investigación realizado en la empresa Autoespar S.A. contiene un estudio de la infraestructura de servidores y servicio de TI que nos permite buscar la mejor opción tecnológica para el diseño un centro de datos virtual. Esta infraestructura estará acorde a los requerimientos y necesidades que la empresa demanda, con la finalidad de resolver los problemas más críticos, gestionar mejor los recursos, mejorar la disponibilidad de servicios y reducir el tiempo inactividad. El primer capítulo de este proyecto contiene la información de la empresa y la situación problemática que buscamos resolver. Asimismo, definiremos el objetivo principal y los objetivos específicos. El segundo capítulo, encontraremos el marco teórico consistente a nivel teórico y técnico que nos brindara el soporte a todos los puntos para este proyecto. El tercer capítulo nos muestra a detalle el análisis del problema identificado y definimos los requerimientos del proyecto acorde a los objetivos planteados. Finalmente se muestra el registro de interesados y EDT del proyecto. El cuarto capítulo nos muestra el diseño de la solución dividido en dos, el diseño lógico donde se ubicaran los cálculos requeridos para el diseño de la infraestructura virtual. Y el diseño físico, donde se brinda las especificaciones técnicas a considerar para la nueva infraestructura. Finalmente, el quinto capítulo, donde se detalla un plan de pruebas que nos permitirá validar el cumplimento de los objetivos específicos del proyecto a través de un laboratorio de pruebas que demuestra la factibilidad de este proyecto. / This research project carried out in the company Autoespar S.A. contains a study of the infrastructure of servers and IT services that allows us to find the best technological option for the design of a virtual data center. This infrastructure will be in accordance with the requirements and needs that the company demands, in order to solve the most critical problems, better manage resources, improve the availability of services and reduce downtime. The first chapter of this project contains the information of the company and the problematic situation that we seek to solve. Likewise, we will define the main objective and the specific objectives. The second chapter, we will find the consistent theoretical framework at a theoretical and technical level that will provide us with support at all points for this project. The third chapter shows us in detail the analysis of the identified problem and we define the requirements of the project according to the objectives set. Finally the registry of interested parties and WBS of the project is shown. The fourth chapter shows us the design of the solution divided into two, the logical design where the calculations required for the design of the virtual infrastructure are located. And the physical design, where the technical specifications to be considered for the new infrastructure are provided. Finally, the fifth chapter, where a test plan is detailed that will allow us to validate the fulfillment of the specific objectives of the project through a test laboratory that demonstrates the feasibility of this project. / Tesis

El presente trabajo de investigación propone una estrategia para proporcionar una infraestructura escalable en el tiempo y altamente disponible para todos los servicios de la organización. Para el diseño de esta infraestructura virtualizada se realizó un análisis profundo de la problemática actual y de sus necesidades como también de los requerimientos del cliente. En el desarrollo de la solución se tomará en cuenta las recomendaciones y buenas prácticas de los productos de cada fabricante, así como también el uso de la metodología VIM. Primero, expondremos información de la organización que se beneficiara del proyecto, luego se identificara la problemática actual y con los datos obtenidos definiremos los objetivos de estudio. Para finalizar, expondremos cual será la justificación del desarrollo del diseño. Segundo, se desarrollará el marco teórico que incluirá toda la información referente al desarrollo del proyecto y facilitará su comprensión. Tercero, en este capítulo se sustentará el análisis del problema identificado en el primer capítulo con datos reales, luego definiremos la identificación y justificación de los requerimientos del proyecto. Cuarto, se desarrollará las especificaciones técnicas del equipamiento tecnológico que se utilizará en el diseño, se incluirá los cálculos de la cantidad necesaria de los recursos de hardware de memoria RAM, almacenamiento y procesamiento. Quinto, se expondrá los resultados y validaciones que permitirán comprobar el cumplimiento de los objetivos de investigación en función a los indicadores del logro y sus métricas. / This research work proposes a strategy to provide a scalable infrastructure over time and highly available for all the organization's services. For the design of this virtualized infrastructure, a deep analysis of the current problem and its needs as well as the client's requirements was carried out. In developing the solution, the recommendations and good practices of the products of each manufacturer will be taken into account, as well as the use of the VIM methodology. First, we will present information on the organization that will benefit from the project, then the current problem will be identified and with the data obtained we will define the study objectives. Finally, we will expose what will be the justification for the development of the design. Second, the theoretical framework will be developed that will include all the information regarding the development of the project and will facilitate its understanding. Third, this chapter will support the analysis of the problem identified in the first chapter with real data, then we will define the identification and justification of the project requirements. Fourth, the technical specifications of the technological equipment that will be used in the design will be developed, calculations of the necessary amount of RAM memory, storage and processing hardware resources will be included. Fifth, the results and validations will be exposed that will allow to verify the fulfillment of the research objectives based on the achievement indicators and their metrics. / Tesis

[ES] En los últimos años, Internet de las cosas (``Internet of Things'' o ``IoT'') ha evolucionado de ser simplemente un concepto académico, construido alrededor de protocolos de comunicación y dispositivos, a ser un ecosistema con aplicaciones industriales y de negocio con implicaciones tecnológicas y sociales sin precedentes. Gracias a las nuevas redes de acceso inalámbricas emergentes, sensores mejorados y sistemas embebidos con procesadores cada vez más eficientes y baratos, una gran cantidad de objetos (tanto de nuestra vida cotidiana como de sistemas y procesos industriales) están interconectados entre sí, trasladando la información del mundo físico a las aplicaciones y servicios de Internet. A través de las pasarelas IoT los dispositivos que interactúan con el mundo físico son capaces de conectarse a las redes de comunicación e intercambiar información. Son varios los retos que deben afrontar las pasarelas en su papel dentro del Internet de las Cosas, entre ellas, la escalabilidad, seguridad, la gestión de dispositivos y, recientemente, la interoperabilidad. La falta de interoperabilidad entre los dispositivos provoca importantes problemas tecnológicos y empresariales, tales como la imposibilidad de conectar dispositivos IoT no interoperables a plataformas IoT heterogéneas, la imposibilidad de desarrollar aplicaciones IoT que exploten múltiples plataformas en dominios homogéneos y/o cruzados, la lentitud en la introducción de la tecnología IoT a gran escala, el desánimo en la adopción de la tecnología IoT, el aumento de los costes, la escasa reutilización de las soluciones técnicas y la insatisfacción de los usuarios. El propósito de esta tesis doctoral es la búsqueda de una solución óptima para la interoperabilidad entre dispositivos de Internet de las Cosas mediante la definición de una pasarela IoT genérica, modular y extensible; sin dejar de lado aspectos esenciales como la seguridad, escalabilidad y la calidad de servicio. Se completa esta tesis doctoral con una implementación software de la pasarela IoT siguiendo la definición propuesta, así como el despliegue y la evaluación de los resultados obtenidos en numerosos casos de uso pertenecientes a pilotos del proyecto de investigación Europeo ``INTER-IoT'' financiado a través del programa marco Horizonte 2020. / [CA] En els últims anys, Internet de les coses (``Internet of Things'' o ``IoT'') ha evolucionat de ser simplement un concepte acadèmic, construït al voltant de protocols de comunicació i dispositius, a ser un ecosistema amb aplicacions industrials i de negoci amb implicacions tecnològiques i socials sense precedents. Gràcies a les noves xarxes d'accés ``wireless'' emergents, sensors millorats i sistemes embeguts amb processadors cada vegada més eficients i barats, una gran quantitat d'objectes (tant de la nostra vida quotidiana com de sistemes i processos industrials) estan interconnectats entre si, traslladant la informació del món físic a les aplicacions i serveis d'Internet. A través de les passarel·les IoT els dispositius que interactuen amb el món físic són capaços de connectar-se a les xarxes de comunicació i intercanviar informació. Són diversos els reptes que han d'afrontar les passarel·les en el seu paper dins de la Internet de les Coses, entre elles, l'escalabilitat, seguretat, la gestió de dispositius i, recentment, la interoperabilitat. La falta d'interoperabilitat entre els dispositius provoca importants problemes tecnològics i empresarials, com ara la impossibilitat de connectar dispositius IoT no interoperables a plataformes IoT heterogènies, la impossibilitat de desenvolupar aplicacions IoT que exploten múltiples plataformes en dominis homogenis i/o croats, la lentitud en la introducció de la tecnologia IoT a gran escala, el descoratjament en l'adopció de la tecnologia IoT, l'augment dels costos, l'escassa reutilització de les solucions tècniques i la insatisfacció dels usuaris. El propòsit d'aquesta tesi doctoral és la cerca d'una solució òptima per a la interoperabilitat entre dispositius d'Internet de les Coses mitjançant la definició d'una passarel·la IoT genèrica, modular i extensible; sense deixar de costat aspectes essencials com la seguretat, escalabilitat i la qualitat de servei. Es completa aquesta tesi doctoral amb una implementació programari de la passarel·la IoT seguint la definició proposada, així com el desplegament i l'avaluació dels resultats obtinguts en nombrosos casos d'ús pertanyents a pilots del projecte d'investigació Europeu ``INTER-IoT'' finançat a través del programa marc Horitzó 2020. / [EN] In recent years, the Internet of Things (``IoT") has evolved from being simply an academic concept, built around communication protocols and devices, to an ecosystem with industrial and business applications with unprecedented technological and social implications. Thanks to new emerging wireless access networks, improved sensors and embedded systems with increasingly efficient and inexpensive processors, a large number of objects (both in our daily lives and in industrial systems and processes) are interconnected with each other, moving information from the physical world to Internet applications and services. Through IoT gateways, devices that interact with the physical world are able to connect to communication networks and exchange information. There are several challenges that gateways must face in their role within the Internet of Things, including scalability, security, device management and, recently, interoperability. The lack of interoperability between devices causes major technological and business problems, such as the impossibility of connecting non-interoperable IoT devices to heterogeneous IoT platforms, the impossibility of developing IoT applications that exploit multiple platforms in homogeneous and/or cross-domains, the slow introduction of IoT technology on a large scale, discouragement in the adoption of IoT technology, increased costs, low utilization of technical solutions and user dissatisfaction. The purpose of this doctoral thesis is the search for an optimal solution for interoperability between Internet of Things devices by defining a generic, modular and extensible IoT gateway; without neglecting essential aspects such as security, scalability and quality of service. This doctoral Thesis is completed with a software implementation of the IoT gateway following the proposed definition, as well as the deployment and evaluation of the results obtained in numerous use cases belonging to the pilots of the European research project ``INTER-IoT'' funded through the Horizon 2020 framework program. / Esta tesis doctoral se completa con una implementación software de la pasarela IoT siguiendo la definición propuesta, así como el despliegue y la evaluación de los resultados obtenidos en numerosos casos de uso pertenecientes a pilotos del proyecto de investigación Europeo “INTER-IoT” financiado a través del programa marco Horizonte 2020. / Olivares Gorriti, E. (2022). Especificación y desarrollo de una pasarela física y virtual para interoperabilidad de dispositivos heterogéneos en el ámbito de Internet de las Cosas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181492 / TESIS

[ES] Con el desarrollo de la Computación en la Nube, la entrega de recursos virtualizados a través de Internet ha crecido enormemente en los últimos años. Las Funciones como servicio (FaaS), uno de los modelos de servicio más nuevos dentro de la Computación en la Nube, permite el desarrollo e implementación de aplicaciones basadas en eventos que cubren servicios administrados en Nubes públicas y locales. Los proveedores públicos de Computación en la Nube adoptan el modelo FaaS dentro de su catálogo para proporcionar computación basada en eventos altamente escalable para las aplicaciones. Por un lado, los desarrolladores especializados en esta tecnología se centran en crear marcos de código abierto serverless para evitar el bloqueo con los proveedores de la Nube pública. A pesar del desarrollo logrado por la informática serverless, actualmente hay campos relacionados con el procesamiento de datos y la optimización del rendimiento en la ejecución en los que no se ha explorado todo el potencial. En esta tesis doctoral se definen tres estrategias de computación serverless que permiten evidenciar los beneficios de esta tecnología para el procesamiento de datos. Las estrategias implementadas permiten el análisis de datos con la integración de dispositivos de aceleración para la ejecución eficiente de aplicaciones científicas en plataformas cloud públicas y locales. En primer lugar, se desarrolló la plataforma CloudTrail-Tracker. CloudTrail-Tracker es una plataforma serverless de código abierto basada en eventos para el procesamiento de datos que puede escalar automáticamente hacia arriba y hacia abajo, con la capacidad de escalar a cero para minimizar los costos operativos. Seguidamente, se plantea la integración de GPUs en una plataforma serverless local impulsada por eventos para el procesamiento de datos escalables. La plataforma admite la ejecución de aplicaciones como funciones severless en respuesta a la carga de un archivo en un sistema de almacenamiento de ficheros, lo que permite la ejecución en paralelo de las aplicaciones según los recursos disponibles. Este procesamiento es administrado por un cluster Kubernetes elástico que crece y decrece automáticamente según las necesidades de procesamiento. Ciertos enfoques basados en tecnologías de virtualización de GPU como rCUDA y NVIDIA-Docker se evalúan para acelerar el tiempo de ejecución de las funciones. Finalmente, se implementa otra solución basada en el modelo serverless para ejecutar la fase de inferencia de modelos de aprendizaje automático previamente entrenados, en la plataforma de Amazon Web Services y en una plataforma privada con el framework OSCAR. El sistema crece elásticamente de acuerdo con la demanda y presenta una escalado a cero para minimizar los costes. Por otra parte, el front-end proporciona al usuario una experiencia simplificada en la obtención de la predicción de modelos de aprendizaje automático. Para demostrar las funcionalidades y ventajas de las soluciones propuestas durante esta tesis se recogen varios casos de estudio que abarcan diferentes campos del conocimiento como la analítica de aprendizaje y la Inteligencia Artificial. Esto demuestra que la gama de aplicaciones donde la computación serverless puede aportar grandes beneficios es muy amplia. Los resultados obtenidos avalan el uso del modelo serverless en la simplificación del diseño de arquitecturas para el uso intensivo de datos en aplicaciones complejas. / [CA] Amb el desenvolupament de la Computació en el Núvol, el lliurament de recursos virtualitzats a través d'Internet ha crescut granment en els últims anys. Les Funcions com a Servei (FaaS), un dels models de servei més nous dins de la Computació en el Núvol, permet el desenvolupament i implementació d'aplicacions basades en esdeveniments que cobreixen serveis administrats en Núvols públics i locals. Els proveïdors de computació en el Núvol públic adopten el model FaaS dins del seu catàleg per a proporcionar a les aplicacions computació altament escalable basada en esdeveniments. D'una banda, els desenvolupadors especialitzats en aquesta tecnologia se centren en crear marcs de codi obert serverless per a evitar el bloqueig amb els proveïdors del Núvol públic. Malgrat el desenvolupament alcançat per la informàtica serverless, actualment hi ha camps relacionats amb el processament de dades i l'optimització del rendiment d'execució en els quals no s'ha explorat tot el potencial. En aquesta tesi doctoral es defineixen tres estratègies informàtiques serverless que permeten demostrar els beneficis d'aquesta tecnologia per al processament de dades. Les estratègies implementades permeten l'anàlisi de dades amb a integració de dispositius accelerats per a l'execució eficient d'aplicacion scientífiques en plataformes de Núvol públiques i locals. En primer lloc, es va desenvolupar la plataforma CloudTrail-Tracker. CloudTrail-Tracker és una plataforma de codi obert basada en esdeveniments per al processament de dades serverless que pot escalar automáticament cap amunt i cap avall, amb la capacitat d'escalar a zero per a minimitzar els costos operatius. A continuació es planteja la integració de GPUs en una plataforma serverless local impulsada per esdeveniments per al processament de dades escalables. La plataforma admet l'execució d'aplicacions com funcions severless en resposta a la càrrega d'un arxiu en un sistema d'emmagatzemaments de fitxers, la qual cosa permet l'execució en paral·lel de les aplicacions segon sels recursos disponibles. Este processament és administrat per un cluster Kubernetes elàstic que creix i decreix automàticament segons les necessitats de processament. Certs enfocaments basats en tecnologies de virtualització de GPU com rCUDA i NVIDIA-Docker s'avaluen per a accelerar el temps d'execució de les funcions. Finalment s'implementa una altra solució basada en el model serverless per a executar la fase d'inferència de models d'aprenentatge automàtic prèviament entrenats en la plataforma de Amazon Web Services i en una plataforma privada amb el framework OSCAR. El sistema creix elàsticament d'acord amb la demanda i presenta una escalada a zero per a minimitzar els costos. D'altra banda el front-end proporciona a l'usuari una experiència simplificada en l'obtenció de la predicció de models d'aprenentatge automàtic. Per a demostrar les funcionalitats i avantatges de les solucions proposades durant esta tesi s'arrepleguen diversos casos d'estudi que comprenen diferents camps del coneixement com l'analítica d'aprenentatge i la Intel·ligència Artificial. Això demostra que la gamma d'aplicacions on la computació serverless pot aportar grans beneficis és molt àmplia. Els resultats obtinguts avalen l'ús del model serverless en la simplificació del disseny d'arquitectures per a l'ús intensiu de dades en aplicacions complexes. / [EN] With the development of Cloud Computing, the delivery of virtualized resources over the Internet has greatly grown in recent years. Functions as a Service (FaaS), one of the newest service models within Cloud Computing, allows the development and implementation of event-based applications that cover managed services in public and on-premises Clouds. Public Cloud Computing providers adopt the FaaS model within their catalog to provide event-driven highly-scalable computing for applications. On the one hand, developers specialized in this technology focus on creating open-source serverless frameworks to avoid the lock-in with public Cloud providers. Despite the development achieved by serverless computing, there are currently fields related to data processing and execution performance optimization where the full potential has not been explored. In this doctoral thesis three serverless computing strategies are defined that allow to demonstrate the benefits of this technology for data processing. The implemented strategies allow the analysis of data with the integration of accelerated devices for the efficient execution of scientific applications on public and on-premises Cloud platforms. Firstly, the CloudTrail-Tracker platform was developed to extract and process learning analytics in the Cloud. CloudTrail-Tracker is an event-driven open-source platform for serverless data processing that can automatically scale up and down, featuring the ability to scale to zero for minimizing the operational costs. Next, the integration of GPUs in an event-driven on-premises serverless platform for scalable data processing is discussed. The platform supports the execution of applications as serverless functions in response to the loading of a file in a file storage system, which allows the parallel execution of applications according to available resources. This processing is managed by an elastic Kubernetes cluster that automatically grows and shrinks according to the processing needs. Certain approaches based on GPU virtualization technologies such as rCUDA and NVIDIA-Docker are evaluated to speed up the execution time of the functions. Finally, another solution based on the serverless model is implemented to run the inference phase of previously trained machine learning models on theAmazon Web Services platform and in a private platform with the OSCAR framework. The system grows elastically according to demand and is scaled to zero to minimize costs. On the other hand, the front-end provides the user with a simplified experience in obtaining the prediction of machine learning models. To demonstrate the functionalities and advantages of the solutions proposed during this thesis, several case studies are collected covering different fields of knowledge such as learning analytics and Artificial Intelligence. This shows the wide range of applications where serverless computing can bring great benefits. The results obtained endorse the use of the serverless model in simplifying the design of architectures for the intensive data processing in complex applications. / Naranjo Delgado, DM. (2021). Serverless Computing Strategies on Cloud Platforms [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/160916 / TESIS

El presente trabajo de tesis se ha orientado al desarrollo de un estudio encaminado a diseñar un sistema que permita centralizar servidores a través de una plataforma virtual, con el objeto de ofrecer soporte a servicios y aplicaciones fundamentales dentro de una empresa determinada. En el capítulo I, se incluye la entidad objeto de estudio a la cual será destinado el proyecto. Igualmente, se describirá el entorno organizacional de dicha empresa. Posteriormente, se identifica la problemática existente, se define el objetivo general y los específicos, finalizando con la justificación en el diseño del presente proyecto. Respecto al siguiente apartado, se presenta el capítulo II, en el cual se despliega un marco teórico que incluye la data obtenida con relación a la teoría fundamental y requerida para apoyar la realización del presente proyecto. En relación con el capítulo III, constituye un apartado del proyecto en el que se sustenta la problemática evidenciada en el capítulo I, mediante información precisa y necesaria para el estudio de su trascendencia, incluyendo la caracterización y justificación de las exigencias del proyecto. El capítulo IV aborda las características esenciales del propio diseño que se plantea para solucionar el problema existente, mediante la creación de una plataforma de virtualización de los servidores. Finalmente, se muestran los resultados, así como también las validaciones del proyecto, que permiten comprobar el alcance de los objetivos propuestos en función de los indicadores que determinan el resultado esperado. / The present thesis work has been oriented to the development of a study aimed at designing a system that allows to centralize servers through a virtual platform, in order to offer support to fundamental services and applications within a given company. Chapter I includes the entity under study to which the project will be assigned. Likewise, the organizational environment of said company will be described. Subsequently, the existing problem is identified, the general and specific objectives are defined, ending with the justification in the design of this project. Regarding the following section, chapter II is presented, in which a theoretical framework is displayed that includes the data obtained in relation to the fundamental theory and required to support the realization of this project. In relation to chapter III, it constitutes a section of the project in which the problems evidenced in chapter I is based, through precise and necessary information for the study of its significance, including the characterization and justification of the project's requirements. Chapter IV addresses the essential characteristics of the design itself that arises to solve the existing problem, through the creation of a server virtualization platform. Finally, the results are shown, as well as the validations of the project, which allow verifying the scope of the proposed objectives based on the indicators that determine the expected result. / Tesis