Gestión de acceso remoto a laboratorios físicos de Cisco mediante WebSockets

Abstract

El presente trabajo está enfocado a facilitar la realización de prácticas con equipamiento de laboratorio físico en remoto, gestionando el acceso a los diferentes equipos de forma exclusiva para un alumno o grupo de alumnos. Este trabajo pretende contribuir a la realización de prácticas por parte de los alumnos, ofreciéndoles la posibilidad de realizar prácticas con equipamiento real, pero eliminando las dificultades inherentes al acceso físico a dicho laboratorio.
La Escuela dispone de dos kits de laboratorios oficiales Cisco para los cursos CCNA Routing & Switching o CCNA Security que se utilizan en diferentes asignaturas de grado y máster. Debido al tipo de laboratorio, las prácticas sólo podían ser presenciales. Sin embargo, recientemente se incorporó un multiplexador de conexiones de consola a los dispositivos de los kits (routers y switches) que posibilita su acceso remoto mediante Secure Shell (SSH). Además, se diseñó un sistema que permite, con una única configuración física (conexionado completo), acceder a diferentes escenarios virtuales (topología lógica) tan sólo deshabilitando conexiones. De esta forma, los alumnos pueden realizar prácticas de laboratorio desde su casa, y los laboratorios se pueden utilizar durante un horario mucho mayor.
Actualmente existe una aplicación que permite la reserva de turnos por parte de los alumnos y a la vez permite la gestión de las prácticas por parte de los profesores. Dicho sistema permite que los profesores creen prácticas, incluyendo un enunciado y una configuración inicial. Los alumnos, por su parte, puedan reservar turno en uno de los dos kits disponibles y, llegado el momento, proceder a iniciar la práctica. Una vez la práctica es iniciada, el servidor que alberga la aplicación ejecuta un comando para llevar a cabo el control de acceso. En esta versión dicho control de acceso es muy limitado, basado en el establecimiento de reglas de firewall que se detallarán más adelante.
Este proyecto consiste en el reemplazo de esta aplicación con otra nueva que, ofreciendo la misma funcionalidad, provee una interfaz más actual y amigable, mejora algunos aspectos de la funcionalidad de la misma, añade funcionalidades de gestión para el administrador del sistema de manera que no tenga que hacer cambios directamente en la base de datos y, por encima de todo, cambia la manera en la que los alumnos realizan las prácticas, sin tener que habilitar y deshabilitar IPs.
Para lograr este último objetivo, la nueva aplicación ofrece al alumno acceder a los kits mediante una consola web que ofrece exactamente la misma experiencia que si se conectase directamente vía SSH. El alumno, sin embargo, estará en realidad interactuando con el servidor de esta aplicación y no directamente con los kits. Por detrás, es el servidor el que tiene acceso a los kits y gestiona las conexiones SSH con los mismos. De esta manera, es el propio servidor el que determina cuando un alumno tiene permitido el acceso, que será sólo cuando éste haya hecho la reserva correspondiente.