E-Campus: Um Campus Virtual baseado

em Software Livre

Luiz Eduardo Buzato(buzato@ccuec.unicamp.br)

Centro de Computação (CCUEC)

Instituto de Computação (IC)

Open Source: o livre acesso à Informação Científica Fórum Permanente de Conhecimento e TI

UNICAMP, 14 de Abril de 2005

Osvaldo CarvalhoLCC-UFMG

O que é um E-Campus?

Um E-Campus, ou campus virtual, é um conjuntode serviços on-line (WEB) que apóia a execução de

aplicações institucionais, integrando-as e habilitando-aspara que estejam disponíveis sempre, em qualquer lugar.

Características de um E-Campus

• Baseia-se em componentes de software, interfaces e serviços bem definidos (arquitetura de referência e middleware)

• É consistente com a estrutura organizacional da Instituição (materializa a estrutura da organização)

• Permite interoperação de E-campi, isto é, permite a criação de federações de E-campi (Internet2).

E-Campus: Arquitetura de Software

Diretório, ICP, Licenças, Arq. Ref. etc.

Aplicações: RH ADM Gest. Acad. GED B.D.

Middleware:

Unix, Linux, Windows, MacOS, etc.

Rede de Computadores

E-Campus

Usuários

O que é “middleware”?

• Termo criado para designar uma camada de software que gerencia segurança, acesso e troca de informações com o propósito de tornar mais fácil e confiável a comunicação e a colaboração por meio de tecnologias da informação.

• Diretórios, ICPs e Arq. Refs são as partes mais importantes de qualquer middleware para E-Campus.

O que é uma Arquitetura de Referência?

Conjunto de componentes de software que permitem o desenvolvimento de aplicações prontas para serem integradas a diretórios e infra-estruturas de chaves públicas (ICPs).

Características de uma AR

• Abrangência: permite a construção de aplicações distribuídas (web services) típicas da gestão universitária, integração;

• Facilita desenvolvimento de sw e compra de aplicações, Biblioteca de Componentes Java (UNICAMP);

• Open source, future-proof;• Plataformas (hardware e software) de baixo custo, de

prateleira (off-the-shelve).• Reduz custos de desenvolvimento e de compra.

O que é um diretório?(Eric Baize)

• Diretório: base de dados especializada para AUTENTICAÇÃO, AUTORIZAÇÃO E PERSONALIZAÇÃO DE ACESSO.

– # consultas # atualizações– compartilhada por múltiplas aplicações– distribuída– replicada– facilmente extensível

Situação das universidades americanas com relação a diretórios

(E-Campi)

Por que?DR = Doctoral/Resarch Intensive

• Uma boa infra-estrutura de middleware induz– Ganhos na segurança e usabilidade em TIC

institucional, possibilita o E-Campus.– Melhoria na interoperabilidade de

aplicações.– Cooperação intra-institucional e inter-

institucional mais eficaz, segura e confortável.

– Reduz custos de desenvolvimento próprio.– Reduz custos de aquisição de

desenvolvimento e de compra de pacotes.

O que é LDAP?• LDAP é um protocolo que especifica diretórios

de uso geral• Lightweight DAP (X500)• Domina o mercado• Produtos

– MS Active Directory– Novell NDS– Sun One (iPlanet)– OpenLDAP (software livre)

Diretórios LDAP• Uso mais frequente: armazenamento de

informações sobre usuários– Nomes, emails, telefones, certificados

digitais,...• Oferecem autenticação

– Na operação de “bind”– Verificando senhas e certificados

(assinaturas digitais)

Ganhos Internos com Diretórios

Problemas com sistemas isolados de autenticação

• Segurança definida por administradores diferentes na sua Unidade/Orgão.

• Regras para evitar senhas fracas são dificilmente implantadas

• Matrículas, contratações, demissões envolvem ações de diversos administradores

• Dificuldade de apresentação racional do conjunto de aplicações a que um usuário tem acesso

Problemas com nichos de informações sobre pessoas e vínculos

• Redundância e por vezes inconsistência de dados como endereços ou telefones.

• O desenvolvedor de cada aplicação deve construir seu próprio sistema de autenticação e sua base de usuários, aumentando seus custos

• A gerência de sistemas que dependem de informações de bases sob outra gerência institucional é complicada (Como exigir que certos computadores só sejam usados por alunos de Engenharia?)

Sistemas com Diretórios• O diretório é a referência para AAP.• Gerência de usuários eficiente• Login e senha únicos• Segurança e controle de acesso mais fortes,

com concessões e cancelamentos de privilégios em pontos bem determinados (poucos)

Sistemas com Diretórios• Administração Unix e Windows simplificada,

com admissão automática de calouros, restrições de uso,…

• Novas aplicações usam autenticação LDAP, padronizada e barata

• Catálogos de telefones e emails são facilmente mantidos, e podem ser consultados por qualquer cliente de email.

• Estrutura Organizacional é representada e mantida facilmente (Tabela de Orgãos).

Sistemas com Diretórios• A cada dia, mais e mais fornecedores oferecem

aplicações habilitadas para diretórios• Diversos produtos em software livre (Moodle,

DSpace, …) têm autenticação LDAP• Um diretório é a base para a implantação de um

portal (uPortal, p. ex.) que organiza informações e funcionalidades segundo credenciais do usuário, de forma personalizada (E-Campus)

• Voz em IP e estruturas de redes (wi-fi) são melhor implantadas usando diretórios LDAP

Ganhos de Interoperabilidade

com Diretórios

Exemplo Típico: Coleta de Produção Intelectual

• Instituições parecidas• Problema idêntico, mas…

– UNICAMP: SIPEX– UFMG: Opus– UFRJ: Sigma– Outras IES ….

• Por que? O custo da adaptação de uma solução da IES a para a IES b é mais alto do que o de desenvolvimento!

Outro Exemplo: Diário de Classe• Especificação simplificada:

– Aplicação Web– Um aluno pode ver seus resultados e só

estes– O professor pode ver e alterar todos

Diário de Classe• Cada universidade tem dados sobre alunos e

professores em um formato• Como fazer um diário de classe para todas as

universidades estaduais paulistas?• Como oferecer acesso confortável a todos os

diários de classe que interessam a um aluno?• E para o professor?

Diretórios e Interoperabilidade

• Diretórios podem armazenar qualquer tipo de informação

• Interoperabilidade exige um “esquema de dados” comum

• Com um esquema IES para alunos, professores e matrículas, é mais fácil fazer um diário de classe para todas as IES (estaduais, federais, etc).

Diretórios e Interoperabilidade• Um esquema força a sintaxe de informações

– Clientes de correio (Outlook, Eudora, Netscape, Notes, OpenOffice) usam qq LDAP com o esquema inetOrgPerson (ou coisa parecida) para localizar pessoas

– Universidades americanas adotam esquemas como eduPerson, eduOrg, eduCourse

• Sistema como o TEDE (Biblioteca Digital) do IBICT pode tirar proveito de uma padronização brasileira

Ganhos na Cooperação Multi-

Institucional com Diretórios

NSDL

• Biblioteca Digital para Ensino Médio• Alunos Professores

– Autenticação e autorização para milhões– Credenciais confiáveis e atualizadas

• Como?

Shibboleth: Uso de Provedores de Identidade (Federações de E-Campi)

Instituição de Origem

Desafio

Resposta

PedidoServiço

Credenciais

Credenciais?

Um serviço, múltiplos provedores de identidade

Instituição de Origem

Instituição de Origem

Instituição de Origem

Instituição de Origem

Instituição de Origem

• A NSDL confia nas instituições• A NSDL não tem uma base de usuários, delegando este

serviço às instituições

Um usuário, múltiplos serviços

Instituição de Origem

Bibliotecas

EADGA

Desafio

Resposta

• Somente um login e senha para lembrar• Só a instituição de origem vê a senha• A instituição confia nos provedores de serviços

Hospital

Federações e Redes de Confiança

XYZW

Instituição de Origem

Instituição de Origem

Instituição de Origem

Instituição de Origem

Instituição de Origem

CONTRATO

• Contrato entre a federação e provedores - de identidades e de serviços

A Federação InQueue• Experimental, só para teste de tecnologia• Exemplo de serviço: https://authdev.it.ohio

-state.edu/twiki/bin/view

Shibboleth Wiki

Shibboleth E-Campus• Exemplos de ganhos:

– Alunos e professores se autenticam em sua instituição de origem

– Professores podem criar curso intra e inter-institucioais

– A inscrição é automática para os alunos regularmente matriculados em uma disciplina

– A exportação de resultados para absorção por sistemas acadêmicos é muito facilitada

Outros Beneficiários em Potencial• CNPq, Lattes, SIPEX• IBICT• SIAPE• RNP• CAPES• FINEP• FAPESP e outras FAPs• …………..

O Contexto Internacional:Federações

• Inqueue– Internet2, experimental

• InCommon– Internet2, exclusiva para universidades

norte-americanas, recentemente em operação

• FEIDE, SWITCH, SDSS– Federações de universidades da Noruega,

Suíça, Reino Unido

InCommon Agreement

InCommon Insurance

InCommon: Participantes em 10/04/2005

O Contexto Nacional• Não temos um levantamento sistemático de

TIC como o Core Data Service (percepção pessoal nossa (leb e ofc))

• Diretórios– Somente a UNICAMP e UFMG tem diretórios UFMG: Lotus Notes (proprietário), LDAP UNICAMP: piloto experimental LDAP– Temos notícias de projetos de diretórios na

UFBA, UFRGS e UFSM

A UFMG• Programa de diretórios iniciado em 1999• Ponto de partida: Lotus Notes e aplicações• Metadiretório

– É alimentado com dados corporativos– Alimenta diretório Domino e OpenLDAP

• Rede OpenLDAP autentica Linux• Aplicações habilitadas para LDAP:

– Guia de especialistas, anúncios, – Sistema acadêmico, …

• Necessidade estratégica de mudança de tecnologia

A UNICAMP• Estudo de diretórios iniciado em 2003• Piloto LDAP• Novo sistema acadêmico baseado em LDAP• Experiência com SmartCards, que deve se

ampliar com diretórios e certificados digitais• Renovação prevista de toda a estrutura

computacional com integração com gestão de recursos humanos e gestão acadêmica, através do uso de diretórios

• Em breve, sistema de EAD modificado para uso de diretórios (Teleduc e Moodle)

Até aqui temos evidências de que

• Diretórios propiciam racionalização de TIC

• Na Europa e EUA, há enorme adoção• Para participar das redes de confiança

mundiais, é preciso se habilitar como provedor de identidades e credenciais

• No Brasil, o movimento é incipiente• E então, como fazer um diretório

(habilitar um E-Campus)?

TI Institucional: Situação Típica

• Sistemas isolados de autenticação– Sistemas acadêmicos– Sistemas de pessoal, administrativos e hospitalares– Ensino a Distância– Muitas e muitas instalações de Linux, Windows, etc.– Correios eletrônicos não integrados– Lattes, SIPEX, SIAPE, CAPES, IBICT, Bibliotecas, etc

• Cada aplicação ou sistema– Seu diretório de usuários– Seu administrador de contas– Um login e uma senha para lembrar…

Legado UNICAMP: dados sobre pessoas e vínculos

Biblioteca

NISFundação

Pós

Funcionários

GEDVisitantes

BolsistasSimpatizantesGradu

ação

Professores

Formatu

ras

Aposen

tadorias

Vestib

ular

Matrícu

las

Deslig

amentos

Contrataçõ

es

Demissõ

es

Construção de um Diretório

Meta-DiretórioPessoas e

Credenciais

Conciliaçãode Registros

Atualização

Biblioteca

NISFundação

Pós

Funcionários

GEDVisitantes

BolsistasSimpatizantesGradu

açãoProfessores

LDAP

ConstruçãoIdentidade

Digital

O GT-Middleware (RNP)• UNICAMP: Buzato, Gustavo, Miguel CCUEC: Aguinaldo, Fernando, Queiroz, Paulo,

Ricardo (lideres de projeto)• UFMG: Osvaldo, Edré, estagiários

Objetivo do GT-Middleware• Estímulo à adoção por universidades

brasileiras de uma estrutura de middleware – correta institucionalmente– coerente nacionalmente – obedecendo a padrões internacionais

Metodologia• Implantação de pilotos na UNICAMP e UFMG• Desenvolvimento de produtos que podem ser

usados por outras universidades com grandes reduções de custos

• Oferta de informação e capacitação– Documentação dos produtos e implantações

piloto para facilitar a adoção de Diretórios e a construção de um E-Campus.

– Sítio informativo

Opções Tecnológicas do GT• Aproveitamento máximo dos resultados

produzidos no exterior (vamos no vácuo)• Padrões e sistemas abertos: Java, XML, LDAP,

OpenLDAP, … (Software Livre)• Concentração nos aspectos de autenticação e

autorização e personalização• Coexistência com sistemas legados

(integração)

Premissas• A instituição possui bases corporativas em

funcionamento, com possíveis redundâncias e mesmo discrepâncias de dados

• Não se exige nenhuma alteração nos processos de negócio que alimentam as bases corporativas já existentes

• A equipe de implantação deve ter acesso por programas às bases corporativas

Arquitetura do Diretório

Importação

LDAP

ServiçosAplicações

Exportação

Portal

PessoasAtributos Metadiretório

Bases Corporativas

UNICAMP

E-Campus UNICAMP (UNICAMPus): CCUEC mantém 6 projetos:

Implantação do Diretório (guarda chuva)Assinaturas Digitais

Componentes (Java, PHP, Smartcard) Serviço de Diretório Modelagem de Dados Portais

Assinaturas Digitais

Atividades:Estudo, Planejamento e Implantação de ICPBaseado no trabalho da ICP-Edu (UNICAMP-UFSC-UFMG)

Status: Software da ICP instalado e configurado. Integração com Smartcard em

desenvolvimento.

Componentes Java

Atividades: Projeto e implementação de Componentes

LDAP Java, PHP, etc. Desenvolvimento de rotinas de acesso ao

SmartCard

Status: Componetes Java: implementação Acesso ao Smart: conversa com GemPlus, em

desenvolvimento.

Serviço de Diretório

Atividades: Projeto e instalação de um LDAP e de sistemas

de AAP unificados UNIX-Windows

Status: Diretório piloto operacional Autenticação (single sign-on) UNIX, Windows Estudo sobre métodos de autenticação

Modelagem de Dados

Atividades: Desenvolvimento de brEduPerson

Status: UNICAMP e UFMG já concordaram sobre o

modelo, que inclui dados do HC-UNICAMP (prontuário eletrônico). Modelo de dados

será submetido a análise por outras IES (RNP) para padronização.

Portais

Atividades: Estudo e implantação de Portais e apoio paraImplantação de outras aplicações já habilitadas

para diretórios.

uPortal, Teleduc, webRT, OpenGroupWare, Moodle, etc.

E-Campus UNICAMP (UNICAMPus) Até julho/05: Piloto do E-Campus em operação: uPortal, webRT, email, calendário, canais

personalizados de informação para docentes, alunos e funcionários

Outras aplicações interessantes: VoIP, E-Campus wi-fi, Ensino a Distância, Biblioteca Digital, acesso a periódicos, acesso residencial, etc

Desafios

1. Patrocínio institucional 2. Determinação dos pontos de atribuição de

identidade na UNICAMP (DGRH, DAC, HC, etc) 3. Identidades temporárias (Exemplo:

professores visitantes) 4. Legislação para a ICP (Cadeia de confiança) 5. Tratamento do legado (DGRH, DGA, DAC,

etc)

Conclusão• Podemos implantar um E-Campus baseado

exclusivamente em software livre, facilitando muito o acesso à informação (científica)

• Diretórios, ICPs e Arquitetura de Referência formam o alicerce de um E-Campus

• Iniciativa permite convergência de interesses em TIC, permitindo racionalização de investimentos.

• E-campi, Diretórios, ICPs, etc, já se tornaram infra-estrutura praticamente obrigatória nos EUA e Europa. No Brasil, UNICAMP e UFMG são pioneiras.

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