VIRTUALIZACIN CONCEPTOS BSICOS C O N C E

VIRTUALIZACIÓN: CONCEPTOS BÁSICOS C O N C E P T O VIRTUALIZACIÓN Virtualización es la abstracción de los recursos hardware de una Máquina física (Host) y el Sistema Operativo de la Máquina Virtual (Virtual Machine o Guest), dividiéndose el recurso en uno o más entornos de ejecución. La virtualización puede aumentar la escalabilidad, flexibilidad y agilidad de una arquitectura, reduciendo al mismo tiempo los costes significativamente. Las cargas de trabajo se implementan con mayor rapidez, el rendimiento y la disponibilidad aumentan y las operaciones se automatizan. .

VIRTUALIZACIÓN: CONCEPTOS BÁSICOS CONCEPTO: MÁQUINA VIRTUAL Se define “Máquina Virtual” (VM, Virtual Machine) como un contenedor de software muy aislado en el que se incluyen un Sistema Operativo y aplicaciones. Cada Máquina Virtual posee sus propios recursos virtuales hardware como memoria RAM, CPU, NIC, etc. . De manera que en todo momento el Sistema Operativo de la Máquina Virtual (Sistema Operativo Guest) cree que este hardware es físico.

VIRTUALIZACIÓN: CONCEPTOS BÁSICOS CONCEPTO: HYPERVISOR S e le llama hypervisor a la c a p a d e software q u e permite la virtualización y p o d e m o s e s t a b l e c e r d o s tipos distintos d e hypervisores: � Hypervisor d e tipo 1 � Hypervisor d e tipo 2

VIRTUALIZACIÓN: CONCEPTOS BÁSICOS H Y P E R V I S O R DE T I P O 1 Hypervisor d e tipo 1: c o r r e d i r e c t a m e n t e s o b r e n u e s t r o h a r d w a r e y n o s permite c r e a r m á q u i n a s v i r t u a l e s , p o r lo t a n t o d e s a p a r e c e l a n e c e s i d a d d e contar con u n s i s t e m a operativo anfitrión, solo t e n d r e m o s s i s t e m a s h u é s p e d e s , y el anfitrión s e r á d i r e c t a m e n t e n u e s t r o hypervisor. Algunos de los hipervisores de tipo 1 ma s conocidos son: VMware ESXi, Citrix Xen, Microsoft Hyper-V Server u Oracle VM.

VIRTUALIZACIÓN: CONCEPTOS BÁSICOS H Y P E R V I S O R DE T I P O 2 H y p e r v i s o r d e tipo 2: e n el c u a l u n s i s t e m a o p e r a t i v o c o r r e s o b r e e l h a r d w a r e del s i s t e m a , m o n t a m o s u n hypervisor s o b r e dicho s i s t e m a operativo anfitrión, y e s t e hypervisor c r e a los s i s t e m a s operativos invitados.

Tipos de hipervisor 1 El arranque de la máquina anfitriona se produce a través de la ejecución de un núcleo Linux el cual proporciona servicios de consola y hardware en colaboración con el hipervisor funcionando en modo "Supervisor". A partir de la versión v. Sphere (versión 4. 0) de 64 bits, el hipervisor aplica los teoremas de la paravirtualización y sustituye al núcleo Linux por sus propias interfaces, pasando a ejecutar el entorno operativo como una máquina virtual.

ESXI TIPO DE HIPERVISOR 1 Para su ejecución, ESXi se apoya en un sistema linux basado en Red Hat Enterprise modificado para la ejecución del hipervisor y los componentes de virtualización de VMWARE.

Tipos de hipervisor 1 KVM se encuentra integrado en el núcleo de Linux a partir de la versión 2. 6. 20 del Kernel. Esta aplicación necesita soporte de hardware para ejecutar la virtualización, ya sea con procesadores de Intel o de AMD. En caso de que nuestro procesador no soporte dichas tecnologías de virtualización será inútil intentar instalarlo.

Tipos de hipervisor 1 En cada nueva revisión del kernel, se incorporan nuevos parches y funciones; no sólo corrigen los bugs con bastante rapidez, sino que además tenemos varias versiones disponibles durante el desarrollo del proyecto. En general, la documentación de KVM es muy buena, y en la propia web de KVM hay material más que suficiente para levantar el hipervisor y trastear con él sin ningún problema.

CLUSTER DE SERVIDORES También se puede agregar un clúster de servidores a un recurso único y consolidado, con lo cual se aumenta la eficiencia general. La virtualización de servidor también permite una implementación de cargas de trabajo más rápida, un aumento del rendimiento de las aplicaciones y una disponibilidad superior.

Alta disponibilidad T o l e r a n c i a a Fallas es la capacidad de un sistema informático de mantener servicio ante la presencia de fallas parciales en: Sistema: o o Hardware Software de base Aplicativos Ambientales (energía, temperatura) Operaciones Infraestructura de comunicaciones D i s p o n i b i l i d a d es la medida en que un sistema informático es capaz de proveer servicio ininterrumpido a sus usuarios. Se mide como la razón entre el tiempo durante el que se provee servicio aceptable y el tiempo total de operaciones, en porcentaje.

Alta disponibilidad La alta disponibilidad se refiere a la capacidad de que aplicaciones y datos se encuentren operativos para los usuarios autorizados en todo momento y sin interrupciones, debido principalmente a su carácter crítico. El o b j e t i v o d e l a m i s m a es m a n t e n e r nuestros sistemas f u n c i o n a n d o las 24 h o r a s d e l d í a , 7 d í a s a l a s e m a n a , 365 días a l año , manteniéndolos a salvo de interrupciones, teniendo en cuenta que se diferencian dos tipos de interrupciones:

Alta disponibilidad Las i n t e r r u p c i o n e s previstas , que se realizan cuando paralizamos el sistema para realizar cambios o mejoras en nuestro software. Las i n t e r r u p c i o n e s i m p r e v i s t a s , que suceden por acontecimientos imprevistos (como un apagón, un error del hardware o del software, problemas de seguridad, un desastre natural, virus, accidentes, caídas involuntarias del sistema).

Alta disponibilidad Las métricas comúnmente utilizadas para medir la disponibilidad y fiabilidad de un sistema son: El t i e m p o m e d i o ente fallos o MMTF que mide el tiempo medio en el que se tiene alta probabilidad de que el sistema falle. El t i e m p o m e d i o de recuperación o MTTR que mide el tiempo medio empleado en restablecerse la situación normal una vez que se ha producido el fallo.

Alta disponibilidad Por lo tanto, podemos decir que el sistema tiene durante su vida, una media de tiempo para presentar fallas ( MTTF ) y un tiempo medio de reparación ( MTTR ). Su tiempo de vida es una sucesión de MTTFs y MTTRs , a medida que este va fallando y siendo reparado. El tiempo de vida útil del sistema es la suma de MTTFs en ciclos MTTF + MTTR ya vividos. Disponibilidad = MTTF / (MTTF + MTTR)

Alta disponibilidad Lógicamente, nuestro principal objetivo es a u m e n t a r el MTTF y r e d u c i r el MTTR de forma que minimicemos el tiempo de no disponibilidad del servicio. Existen distintos niveles de disponibilidad del sistema. Según el tiempo aproximado de inactividad por año se determina el porcentaje de disponibilidad.

Alta disponibilidad El mayor nivel de exigencia de alta disponibilidad acepta 5 minutos de inactividad al año, con lo que se obtiene una disponibilidad de 5 nueves: 99. 999%.

REDES DE ALMACENAMIENTO

REDES DE ALMACENAMIENTO ESQUEMA BASICODE RED SAN. En el esquema podemos ver que la red de Storage Area Network (SAN) no es accesible por los Clientes de la Local Area Network (LAN), sólo los servidores que forman un Cluster en alta disponibilidad acceden por sus interfaces HBA (Host Bus Adapter) a las cabinas de discos. Estos HBA pueden ser FC (Fibre Channel ), una controladora de discos SAS y conectar las cabinas por DAS (Direct Attach Storage); o también podrían conectar con la SAN por adaptadores NIC (Network Interface Controller) en vez de HBA, por el protocolo ISCSI.

REDES DE ALMACENAMIENTO VISTA POSTERIOR DE UNA CABINA DE DISCOS. ¿Qué son las Cabinas de Discos? Son dispositivos normalmente en formato rack de 19’’, ‘arrays’ de discos duros (SAS, SATA, FC), que disponen de fuentes de alimentación redundante y hasta 2 controladoras para crear redundancia y ‘Multi. Path’ en la red SAN. Sus interfaces pueden ser de Fibra Óptica o por NIC y pueden utilizar uno o varios protocolos de almacenamiento. Son de un coste muy elevado y requiere de personal especializado.

REDES DE ALMACENAMIENTO VISTAPOSTERIOR SERVIDORES. La mayoría de los servidores actuales llevan mínimo 4 NIC a 1 Gb/s. Esto es fundamental, para un diseño en alta disponibilidad. Creando redes que separan el tráfico según la NIC en: Para dar redundancia de NIC’s y de la Red además de más ancho de banda se pueden encontrar servidores con 8 NIC’s, o con adaptadores Fibre Channel o de red convergente a 10 Gb/s. (FCo. E, ISCSI, NIC) 4. - Tráfico del almacenamiento en red. 1. Tráfico Administración Cluster. de del 2. Tráfico de comunicación entre máquinas virtuales. 3. - Tráfico para la migración de las máquinas virtuales cuando actúa el balanceador de carga del Cluster.

REDES DE ALMACENAMIENTO

REDES DE ALMACENAMIENTO EJEMPLO DE CONEXIÓN ISCSI Las NIC 1 y NIC 2 pertenecen a los servidores del Cluster que destinan 2 tarjetas de red para la red de almacenamiento ISCSI, cada una a un Switch. Las 2 controladoras de la cabina de almacenamiento tienen 4 NIC cada una con sus IP y conectadas 2 a cada Switch para dar redundancia y alta disponibildad. HOST 1 HOST 2

STACK ALMACENAMIENTO.

VITUALIZACIÓN DE REDES. VIRTUALIZACIÓN DE REDES. La virtualización de redes es la reproducción completa de una red física en software. Las aplicaciones se ejecutan en la red virtual exactamente igual que en una red física. La virtualización de redes brinda dispositivos y servicios de red lógicos (es decir, puertos lógicos, switches, Router, firewalls, balanceadores de carga, redes privadas virtuales [VPN, Virtual Private Network] y mucho más) a las cargas de trabajo conectadas. Las redes virtuales ofrecen las mismas funciones y garantías que una red física, junto con las ventajas operacionales y la independencia de hardware propias de la virtualización.

Alta Disponibilidad en VMWARE ALTADISPONIBILIDADEN UN ENTORNO VMWARE. . HA o Hight Aviavility en un entorno virtualizado permite que un fallo en un host del Cluster haga desplazar las VM (máquinas virtuales) hacia los demás host del Cluster con el mínimo tiempo de ausencia del servicio. Una vez que se recupere el host averiado, el balanceador de carga DRS (Distributed Resource Scheduler) en Vmware hará que las máquinas virtuales vuelvan a ocupar recursos hardware de este host, atendiendo a las políticas que hayamos programado

v. Motion. Migrar máquinas en Vmware. v. Motion es el servicio que permite que las máquinas virtuales puedan migrar de un lugar a otro del Datacenter. Para ello utiliza lo que se llaman Switch virtualizados que permiten aislar este tráfico de otro en la red. v. Motion es requisito indispensable para que el balanceo de carga se haga correctamente, puesto que DRS tendrá que mover las VM en función de la carga que soportan los hosts o atendiendo a las políticas que hemos programado, por ejemplo : políticas de afinidad o antiafinidad.

DRS. Balanceo de carga.

Arquitectura Distributed v. Switch. VMWARE

Software-Defined Data Center

v. Center Server Appliance Installer Debemos instalar v. Center Server Appliance 6. 5 para poder definir nuestro Centro de Datos por Software y relacionar todos los host ESXi. Podemos hacerlo con PSC Embedded o con un PSC Externo cuando tenemos varios v. Center Server.

v. Center Server Appliance Installer En el proyecto que nos ocupa instalaremos v. Center Server con Embedded Platform Service Controller. Completamos los pasos del asistente con los datos que nos pide y realizamos el deploy de la VM.

Centro de Datos Definido por Software. Cluster-Manager

Horizon 7. Linked Clones

DISEÑO DE LA RED FÍSICA DEL PROYECTO.

SE INSTALA EL HIPERVISOR TIPO 1 EN LOS HOSTS.

Cloud Computing CLOUD. (Infrastructure as a Service, Iaa. S) también llamada en algunos casos hardware as a service, Haa. S). En el nivel más bajo. Plataforma como servicio (en inglés Platform as a Service, Paa. S). Cloud Híbrido (con una parte pública y otra privada). Muchas empresas ‘se mudan’ o migran al CLOUD porque permite ajustar el gasto al consumo exacto de recursos que necesitan incluso por horas. Se puede realizar una escalabilidad vertical y horizontal unida al tiempo de uso y tener alta disponibilidad en sus sistemas de información sin tener que realizar una gran inversión. El software como servicio (en inglés Software as a Service, Saa. S) se encuentra en la capa más alta y caracteriza una aplicación completa ofrecida como un servicio. Cloud Privado (Private Cloud): Infraestructura privada a una compañía o empresa. Cloud Público (Public Cloud): Infraestructura accesible desde Internet al público en general previo registro y pago de servicios.

Cloud Computing

Cloud Open. Nebula. Arquitectura

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