¿Estás interesado? Contactar

Blog

La Confianza de nuestros clientes, nuestro mayor logro, nuestra principal motivación.

Elementos claves para la introducción a la Virtualización

Elementos claves para la introducción a la Virtualización 27 Aug

Escrito por Luis Marichal Alcántara

En los centros de datos la virtualización es una práctica estándar que se hace necesaria en la actualidad. Esto no significa que cada departamento de IT tenga que moverse hacia las tecnologías de la virtualización, pero es importante tener un conocimiento básico sobre en qué consiste y cómo es posible beneficiar a nuestra organización. Si aún no ha comenzado a trabajar con la virtualización, este post y los próximas partes de esta serie le ayudarán a ponerse al corriente de esta tecnología.

 

Los sistemas virtuales son aquellos en los que el usuario final es capaz de utilizar un único sistema real que comparte sus recursos a través de particiones virtuales, éstos representan un importante avance dentro de las tecnologías de la información. Las ventajas que aporta esta tecnología han hecho que la gestión de los recursos virtuales se convierta en una opción cada vez más usada en los sistemas de información. En informática el concepto virtualización es bastante antiguo. Las primeras iniciativas se remontan a comienzos de los años 60. Sin embargo, en los últimos años la virtualización, especialmente de los servidores, ha experimentado un auge importante.

 

De acuerdo con la bibliografía especializada, la virtualización no es más que la creación de abstracciones de dispositivos o recursos físicos con el fin de ofrecerlos a uno o más entornos de ejecución. Concretamente, es la metodología de dividir los recursos de una computadora en múltiples ambientes de ejecución, más o menos aislados entre sí por medio de la aplicación de conceptos o tecnologías, tales como, partición de hardware y software, simulación total o parcial de un equipo, por sólo mencionar algunos.

 

La virtualización permite, a través del uso de un software en el servidor o cualquier ordenador, transformar o abstraer los recursos de éste, incluidos CPU, RAM, disco duro y controlador de red. De esta forma, se crea una o varias máquinas virtuales que pueden funcionar con su propio sistema operativo y aplicaciones de la misma forma que lo hace un ordenador real.

 

Ésta es una tecnología con ventajas para cualquier usuario. Millones de personas y miles de organizaciones de todo el mundo utilizan soluciones de virtualización para reducir costos y aumentar la eficacia, utilización y flexibilidad del hardware del que ya disponen. Según Gartner en octubre de 2009, tan sólo el 16% de las actuales cargas de trabajo en tecnología de la información (TI) se ejecutaban en máquinas virtuales. Sin embargo, esta cifra creció hasta el 50% a finales de 2012, en especial en las pequeñas y medianas empresas.

 

Un buen punto de partida para entender la virtualización es simplemente verla de forma abstracta. La virtualización existe en muchas formas tales como: Hypervisors, redes virtuales, motores de almacenamiento virtuales, virtualización de aplicaciones, entre otras. Comencemos con el Hypervisor, que es posiblemente el tipo más común de virtualización practicado en la actualidad.

 

Hypervisor

 

Es un componente muy importante dentro de una infraestructura virtual y no es más que un software que permite que múltiples sistemas operativos corran de manera simultánea en un mismo equipo. En otras palabras, es la interfaz a través de la cual un sistema operativo huésped puede acceder a servicios virtuales que ofrece el programa del servidor, de manera similar a una llamada a sistema por parte de una aplicación corriendo dentro de un sistema operativo común.

 

En la actualidad existen dos tipos de Hypervisor, clasificados según cómo interactúan con el hardware subyacente y a las máquinas virtuales que corren sobre ellos.

 

Hypervisor de tipo 1 o nativo: También denominado nativo, unhosted o bare metal. Es un software que se ejecuta directamente sobre el hardware, para ofrecer la funcionalidad descrita con anterioridad. Esta estructura se puede apreciar en la Figura 1. Ejemplo de este tipo son: Citrix XenServer, VMWare ESX, KVM y RHEV.

 

                    

Figura 1. Hypervisor de Tipo 1                            Figura 2. Hypervisor de Tipo 2

 

Hypervisor de tipo 2 o hosteado: En este caso el Hypervisor se ejecuta sobre un sistema operativo que corre sobre el hardware físico. Captura las llamadas del hardware de la máquina virtual y las pasa al sistema operativo que a su vez las pasa al hardware físico subyacente. Esta estructura se puede apreciar en la Figura 2. Ejemplo de este tipo son: VMWare WorkStation, Windows Virtual PC de Microsoft, Virtual Box, VMWare Server, VMwareWorkstation, VMwarePlayer Plus y otros.

 

Máquina Virtual

 

Este es un término que se hace imposible dejar de mencionar cuando se habla de virtualización. La máquina virtual es un componente básico fundamental en una infraestructura virtual y no es más que un contenedor de software, perfectamente aislado, que puede ejecutar su propio sistema operativo y aplicaciones como si fuera un ordenador físico. Se comporta similar a como lo hace una máquina física y contiene además sus propios CPU, RAM, disco duro y tarjetas de interfaz de red, virtuales. Se compone exclusivamente de software y no contiene ninguna clase de componente de hardware. Con respecto al hardware físico, las máquinas virtuales poseen algunas ventajas tales como compatibilidad, aislamiento e independencia de hardware. Existen distintos tipos de máquinas virtuales, las de proceso y las de sistema. La diferencia de su clasificación está dada principalmente por su funcionalidad.

 

Tipos de Virtualización

 

La virtualización tiene múltiples usos y de acuerdo a estos se puede determinar qué tipo de virtualización es. Los más comunes de forma general son la virtualización de servidores y virtualización de almacenamiento de datos. Éstos se dividen a su vez en subtipos o especializaciones dentro de cada tipo de virtualización general.

 

Virtualización de Servidores

 

En la actualidad, se dan diversas definiciones de lo que se denomina Virtualización de Servidores. Sin embargo, todas coinciden en que consiste, básicamente, en agrupar diferentes aplicaciones y servicios de sistemas heterogéneos dentro de un mismo hardware. De esta forma, los usuarios y el propio sistema los ven como máquinas independientes dedicadas. Para ello, el sistema operativo virtual debe ver el hardware de la máquina real como un conjunto normalizado de recursos independientemente de los componentes reales que lo formen. En términos simples, un servidor virtual significa, que en un dispositivo físico, es posible emular mediante software varios servidores con diversos sistemas operativos. Esto se debe a que los servidores virtuales en el fondo son archivos de configuración y ofrecen una interfaz que se asemeja a la de un servidor real y sobre el cual es posible instalar ya sea un servidor de archivos, uno de bases de datos, uno de aplicaciones, etc. Todo esto, con la ventaja de ahorro de espacio, energía y por ende de recursos monetarios. Además, un servidor virtual es fácil de trasladar ya que al ser un archivo de configuración, es posible copiarlo de un lado a otro y así evitar las largas operaciones de bajar y subir de los servidores convencionales, lo cual es altamente deseable sobre todo en labores de respaldo y gestión de contingencias.

 

Es sabido que un servidor real en general no es muy eficiente ya que ocupa sólo entre un 30 a 40% de su capacidad, lo cual hace de la solución virtual una alternativa altamente eficiente por su capacidad de equilibrar recursos entre servidores virtuales. De esta forma, para crear un sistema virtual de servidores, se debe optimizar los recursos disponibles, incluyendo el número y la identidad de los servidores físicos individuales, procesadores y sistemas operativos, con el objetivo de producir una mejora tanto en la gestión como en el manejo de sistemas informáticos complejos.

 

La Virtualización de Servidores aporta múltiples beneficios a una organización, los que pueden impulsar a esta a la explotación de la tecnología. Aldir Falheiros, Ingeniero de Seguridad de Afina, mayorista representante de VMware, señala que "la virtualización de servidores es la tecnología que ayuda a las empresas a sacar mejor provecho de la infraestructura física en más de un 80%, dando una continuidad al negocio sin riesgo de fallas, reduciendo el costo total de propiedad, teniendo una mejor administración de las aplicaciones y disminuyendo el costo operacional, así como también facilitando la necesidad de respaldos". Según Alberto Luque gerente comercial de Intel, representa un cambio de paradigma, puesto que ésta modifica la forma en que el cliente percibe sus recursos. "Con la virtualización ya no estará limitado a la ejecución de un solo sistema operativo en un servidor o estación de trabajo que no se utiliza al máximo. Podrá consolidar varios sistemas operativos y aplicaciones en potentes servidores, lo que le permitirá simplificar el Centro de Datos, aprovecharlo más adecuadamente y reducir los costos, además de incrementar la seguridad de su empresa". Mejor provecho de las instrucciones de los procesadores, acercamiento a soluciones de almacenamiento como SAN (Storage Area Network), NAS (Network Attached Storage) y NFS (Network File System), alta disponibilidad, clustering y mejor uso de la memoria son, a juicio de Falheiros, las principales bondades de la virtualización de servidores, añadiendo que "también favorece la segmentación de las redes, ya que en un único Centro de Datos virtual, podemos tener redes de producción, desarrollo y testing, pero completamente aisladas una de la otra ".

 

Estas son algunas ventajas que aporta la antaña tecnología para las nuevas organizaciones en crecimiento y desarrollo computacional. La Virtualización de Servidores se conforma por varios aspectos como la virtualización de CPU, de memoria y de dispositivos de E/S.

 

Virtualización de Almacenamiento

 

La virtualización del almacenamiento se refiere a la disponibilidad dentro de una infraestructura de una visión lógica y abstracta de los dispositivos de almacenamiento físico. Supone una alternativa para que muchos usuarios o aplicaciones puedan acceder a recursos de disco sin tener que preocuparse de dónde están físicamente o qué características físicas específicas tiene, entre otros detalles (Figura 3).

 

Figura 3. Virtualización de Almacenamiento

 

Esta tecnología permite que un sistema de almacenamiento físico sea compartido entre múltiples servidores de aplicaciones y dispositivos físicos detrás de la capa de virtualización, de manera que, se ve y se administra como si se tratara de un único grupo de almacenamiento de datos de gran tamaño sin límites físicos.

 

La virtualización de las redes de almacenamiento permite disponer de funcionalidades muy importantes como la capacidad de enmascarar u ocultar volúmenes de datos a servidores no autorizados a acceder a dichos volúmenes, al aplicar un nivel adicional de seguridad. Además, la capacidad de cambiar y hacer crecer el tamaño de los volúmenes sobre la marcha para responder a demandas de servidores o aplicaciones que lo requieren, los volúmenes de información pueden ser fácilmente movidos de un servidor a otro. También permite mejorar la utilización de espacio en disco a través de un grupo de recursos de almacenamiento y aprovisionamiento dinámico.

 

Básicamente, lo que se percibe como almacenamiento no es muy distinto de cualquier disco conectado a la máquina local. Habitualmente la virtualización del almacenamiento suele referirse a grandes instalaciones de SAN, pero se puede aplicar con el mismo rigor este término al particionado lógico de un disco local en un PC de escritorio, un sistema de discos redundantes (RAID), un gestor de volúmenes, a la memoria virtual y a los sistemas de archivos.

 

Ventajas de la virtualización

 

Algunas ventajas que puede ofrecer la virtualización son:

 

- Consolidación de las tareas de diferentes servidores con hardware subutilizado en un menor número de equipos.

 

- Ejecutar múltiples sistemas operativos de manera simultánea en un mismo equipo, incluso en aquellos en los que no podrían correr de forma normal, o sea en un equipo con bajas capacidades.

 

- Generar entornos de pruebas aisladas y seguros donde correr aplicaciones nuevas o no confiables.

 

- Emular recursos y/o dispositivos de hardware mediante software o presentar aquellos disponibles como algo diferente.

 

- Simplificar la administración de sistemas, al reducir los tiempos de clonado, migración e instalación de los mismos, por lo que se minimiza el tiempo de espera e independiza el hardware.

 

Conclusión

 

La abstracción es el punto de partida para todos los componentes de la virtualización, y desde esta parten muchas de sus funcionalidades. Una vez que se asimilen, los siguientes pasos de la virtualización vendrán de forma natural.

 

A continuación algunos videos que pueden ser interesantes para comenzar en el mundo de la virtualización:

 

What is Virtualization?

A simple explanation of virtualization

 

Comentarios