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PLAN DE CONTINGENCIA BASADO EN ALTA DISPONIBILIDAD Y
VIRTUALIZACIÓN
JOSÉ DAVID COLLAZOS BRAHAM
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
FACULTAD DE INGENIERIAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, FÍSICA Y DE
SISTEMAS Y COMPUTACIÓN
PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN
PEREIRA
2012
ii
PLAN DE CONTINGENCIA BASADO EN ALTA DISPONIBILIDAD Y
VIRTUALIZACIÓN
JOSÉ DAVID COLLAZOS BRAHAM
Trabajo de grado para optar por el título de Ingeniero de Sistemas
Director
JUAN DE JESÚS VELOZA MORA
Ingeniero Eléctrico
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
FACULTAD DE INGENIERIAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, FÍSICA Y DE
SISTEMAS Y COMPUTACIÓN
PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN
PEREIRA
2012
3
Nota de aceptación:
________________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Firma del Presidente del Jurado
________________________________
Firma del Jurado
________________________________
Firma del Jurado
4
DEDICATORIA
Quiero dedicarle este trabajo de grado a mi familia, en especial a mi madre que se
ha sacrificado muchas veces y me ha brindado un apoyo incondicional para ver
mi sueño hecho realidad.
5
AGRADECIMIENTOS
Quiero agradecer de una manera muy especial al Ingeniero Andrés Felipe Marín
Cardona, con quien tuve el gusto de trabajar hace algún tiempo atrás y quien
supo brindarme el apoyo que pocas veces encontré durante el tiempo que estuve
en la universidad. Además, debo decir que se comportó como un amigo en
momentos difíciles y eso fue realmente valioso para mí.
Quiero agradecer también al Ingeniero Juan de Jesús Veloza Mora, quien se
atrevió a ayudarme como director de este trabajo de grado en el momento
propicio, cuando más dificultades tenía en la universidad para seguir adelante.
También quiero agradecerle a mis compañeros y a las personas que nunca
dejaron de creer en mí a pesar de los tropiezos.
Por último, pero no menos importante, está el agradecimiento a la vida misma por
haberme mostrado el camino correcto cuando estuve equivocado.
6
CONTENIDO
Pag.
Contents CONTENIDO..........................................................................................................................................6
LISTA DE TABLAS ..................................................................................................................................8
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................................9
RESUMEN .......................................................................................................................................... 10
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. 11
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................................................... 12
2. JUSTIFICACIÓN .............................................................................................................................. 13
3. OBJETIVOS ..................................................................................................................................... 14
3.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................... 14
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................................ 14
4. MARCO DE REFERENCIA ............................................................................................................... 15
4.1 MARCO CONCEPTUAL ............................................................................................................ 15
4.1.1 Virtualización ................................................................................................................. 15
4.1.2 Alta disponibilidad ......................................................................................................... 15
4.1.3 Plan de contingencia ....................................................................................................... 16
4.2 MARCO HISTÓRICO ............................................................................................................... 17
5. ESTADO DEL ARTE ......................................................................................................................... 19
5.1 VIRTUALIZACIÓN DE WORKSTATIONS ................................................................................... 19
5.2 VIRTUALIZACIÓN DE SERVIDORES ......................................................................................... 21
5.3 HARDWARE ESPECIAL PARA LA VIRTUALIZACIÓN ................................................................. 24
5.4 VIRTUALIZACIÓN DE SERVIDORES Y CLOUD COMPUTING .................................................. 24
6. HERRAMIENTAS DE ALTA DISPONIBILIDAD EN LA VIRTUALIZACIÓN.......................................... 27
6.1 VMWARE ESXI ....................................................................................................................... 28
6.1.1 VMware HA (VMware High Availability) ........................................................................ 32
7
6.2 XENSERVER ............................................................................................................................ 33
6.2.1 Essencials for Hyper-V ................................................................................................... 37
6.2.2 EverRun VM ................................................................................................................... 38
6.3 POWERVM ............................................................................................................................. 39
6.3.1 PowerHA SystemMirror for AIX ..................................................................................... 40
6.3.2 PowerHA SystemMirror for IBMi ................................................................................... 40
6.3.3 Trivoli ............................................................................................................................. 40
6.4 ORACLE VM ........................................................................................................................... 41
6.5 MICROSOFT HYPER-V SERVER 2008 ...................................................................................... 42
6.5.1 Sistemas operativos (huéspedes) soportados por Microsoft Hyper-V Server 2008 ....... 43
6.6 RED HAT ENTERPRISE VIRTUALIZATION ................................................................................ 45
6.6.1 Requerimientos del sistema .......................................................................................... 46
7. CARACTERIZACIÓN DEL PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN .............................................................. 48
8. PARÁMETROS PARA ESCOGER LA HERRAMIENTA DE VIRTUALIZACIÓN ADECUADA .................. 51
9. PLAN DE CONTINGENCIA BASADO EN ALTA DISPONIBILIDAD Y VIRTUALIZACIÓN....................... 52
9.1 PLAN DE RESPALDO ................................................................................................................ 52
9.2 PLAN DE EMERGENCIA ........................................................................................................... 54
9.3 PLAN DE RECUPERACIÓN ....................................................................................................... 55
10. CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 56
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................... 57
8
LISTA DE TABLAS
Pag.
Tabla 1. Ediciones de VMware vSphere 27
Tabla 2. Requerimientos para computador con XenServer 32
Tabla 3. Requerimientos para computador con XenCenter 33
Tabla 4. Ediciones de XenServer 34
Tabla 5. Características de PowerVM 37
Tabla 6. Requerimientos para Microsoft Hyper-V Server 2008 (Host) 41
Tabla 7. Características de Red Hat Virtualization Hypervisor 44
9
LISTA DE FIGURAS
Pag.
Figura1. VirtualBox-Ubuntu en Windows 7 18
Figura 2. VMware Workstation-Windows XP en Ubuntu 18
Figura 3. Anillos de privilegios 19
Figura 4.Virtualización completa 20
Figura 5.Paravrtualización 21
Figura 6.Virtualización de servidores 23
Figura 7.Cloud computing 24
Figura 8. VMware HA 32
Figura 9.XenServer-everRun-alta disponibilidad 37
Figura 10.Funcionamiento de Oracle VM 40
Figura 11. Funcionamiento de Red Hat Virtualization 45
Figura 12. Visión general de la virtualización 48
10
RESUMEN
Este trabajo de grado se da a conocer un concepto que para muchos puede
resultar nuevo, pero que en realidad existe desde hace mucho tiempo, teniendo
como empresa pionera a IBM hace más de 30 años.
Además del concepto de virtualización y alta disponibilidad, se comparte aquí
información acerca los productos de virtualización de las empresas más
influyentes en este sector de TI. Cabe anotar que aunque existen más productos
de virtualización en el sector, en este trabajo se describen los más destacados y
representativos de la industria de la virtualización.
Se destaca la importancia de la virtualización dentro de una organización por
medio de la inclusión de la misma como elemento principal en un plan de
contingencia para mantener la continuidad del negocio.
11
INTRODUCCIÓN
La virtualización surgió como la necesidad de hacer particiones lógicas a los
mainframe para utilizar más eficientemente su capacidad de procesamiento,
haciendo que fuera posible ejecutar varias aplicaciones al mismo tiempo en
máquinas que eran realmente costosas en esa época.
El activo principal de las empresas hoy en día es la información debido a que es
finalmente de ésta que dependen la mayoría de las transacciones que realiza una
empresa. Siendo la información tan importante para el desarrollo de la empresa,
los sistemas informáticos juegan un papel vital dentro de la misma, al punto que
una falla en los sistemas informáticos de la empresa ocasionaría serios
contratiempos con los clientes, como lo es la pérdida de tiempo y/o dinero.
La virtualización y la alta disponibilidad son lineamientos que se siguen para
garantizar la continuidad del negocio, lo que a su vez ayudará a fortalecer lazos de
confianza con los clientes.
La importancia de estudiar este “fenómeno” de la virtualización radica en que a
través de ésta se pueden obtener muchos beneficios para la empresa, entre los
que se encuentran el ahorro de dinero (Consolidación de servidores) y la
posibilidad de atender a los clientes de una manera permanente (alta
disponibilidad).
12
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
¿Qué pasa si hay una falla repentina en los sistemas informáticos de la
compañía?
Una falla en el sistema puede provenir de dos fuentes principalmente; la falla no
planeada (unplanned downtime1), y la falla planeada (planned downtime).
La falla no planeada (que es la más peligrosa y una de las motivaciones
principales de este proyecto) se da por malfuncionamiento del hardware o de
software, por errores humanos, tanto del usuario como del administrador del
sistema, sabotaje, desastres naturales, cortes de energía, etc. En general, la falla
no planeada puede suceder en cualquier momento y sin previo aviso, por lo que
es difícil de controlar y causa desastres cuando se presenta.
Por otro lado, la falla planeada es, como su nombre lo indica, una interrupción que
se lleva a cabo con conocimiento previo y para la cual tanto usuarios como
administrador del sistema se encuentran preparados. Algunas razones por las
cuales se necesita provocar una falla planeada son: mantenimiento de hardware
y/o software, actualizaciones, actualización de equipos, etc.
Cuando se presentan estas fallas, la empresa se enfrenta una situación de riesgo
que involucra posible pérdida de datos importantes y de no tener un plan de
contingencia adecuado puede traer consecuencias como la pérdida de información
relacionada con solicitudes de servicio, con órdenes de compra, correos de
proveedores/clientes, y lo que es más importante, posible pérdida de negocios.
1 High Availability Concepts and Best Practices
(http://barry1.cityu.edu.hk/han3/7/6/9/0/0/0/0/www.cs.cityu.edu.hk/cslab/manuals/oracle9i/rac.901/a89867/pshavdtl.htm)
13
2. JUSTIFICACIÓN
La virtualización es un proceso que le permite a las compañías tener un ahorro
considerable de dinero porque con esta se aprovechan mejor los recursos
existentes a través de procesos como la consolidación de servidores2, que rompe
el esquema de tener un servidor para cada servicio o aplicación de la empresa.
Por supuesto, al tener menos servidores también se reducen los costos de la
energía eléctrica y los costos que implica tener este tipo de equipos en
condiciones físicas apropiadas (cooling).
Por otro lado, la alta disponibilidad, que se puede conseguir por medio de la
virtualización es un valor agregado para departamento de IT de la compañía
porque se encarga de mantener asequibles los servicios y aplicaciones alojados
en un servidor a través de la utilización de máquinas virtuales que son
monitoreadas constantemente para que en el momento en que se presente un
fallo, estas máquinas virtuales se puedan reiniciar de inmediato y de esta manera
alejar la posibilidad de pérdidas irreparables en la información de la compañía.
Los fallos inesperados de los sistemas de cómputo dentro de la empresa
desencadenan en pérdida de oportunidad de negocio y por lo tanto pérdida de
dinero. Es por eso que resulta de vital importancia tener un haz bajo la manga
para poder reaccionar ante estas circunstancias. Se pretende mostrar por medio
de este trabajo que la virtualización ayuda a minimizar las consecuencias de estos
fallos inesperados.
2 http://www.vmware.com/solutions/consolidation/
14
3. OBJETIVOS
3.1 OBJETIVO GENERAL
Dar a conocer un plan de contingencia básico para empresas basado en
virtualización y alta disponibilidad, que permita un mejor aprovechamiento de los
recursos existentes.
.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Explorar herramientas para virtualización y alta disponibilidad.
Caracterizar el proceso de virtualización con una herramienta
conocida.
Establecer los parámetros para un proceso de virtualización exitoso
considerando la alta disponibilidad como elemento crucial del
proceso.
15
4. MARCO DE REFERENCIA
4.1 MARCO CONCEPTUAL
El manejo de los datos de una compañía es una de las tareas que más
responsabilidad requiere por parte del departamento de TI, es por eso que se
buscan diferentes alternativas para mantener los datos de la compañía a salvo y
de esta manera lograr que haya disponibilidad de la información en el momento en
que se necesite. La virtualización es una nueva tendencia en el entorno
empresarial que pretende mejorar en gran medida la disponibilidad de la
información, así como el mejor aprovechamiento de los recursos existentes.
4.1.1 Virtualización
La virtualización3 es un proceso mediante el cual se pueden instalar y utilizar
varias máquinas virtuales en una sola maquina física. Las máquinas virtuales
comparten los recursos de la máquina física y de esta manera se aprovechan
todos los recursos existentes. Adicionalmente, cada una de las máquinas virtuales
puede correr un sistema operativo diferente con sus respectivas aplicaciones,
según la necesidad. Cabe anotar que cada máquina virtual utiliza los recursos que
necesita en el momento que los necesita sin generar conflictos con otras
máquinas virtuales instaladas en la misma máquina física.
4.1.2 Alta disponibilidad
La alta disponibilidad se trata de que los servicios y/ o aplicaciones estén
disponibles la mayor cantidad de tiempo posible para evitar pérdidas de
información o inconvenientes para prestar determinado servicio. La alta
disponibilidad se mide como el tiempo que el sistema (aplicaciones y/o servicios)
está disponible y se representa como un porcentaje.
3 http://www.vmware.com/virtualization/what-is-virtualization.html
16
4.1.3 Plan de contingencia
Cuando se habla de plan de contingencia generalmente se confunde con plan de
continuidad de negocios, pero en realidad un plan de contingencia es parte de un
plan de continuidad de negocios. En general un plan de continuidad de negocios
contiene varios planes, dentro de los que se encuentra el plan de contingencia.
El plan de continuidad del negocio es un conjunto formado por planes de
actuación, planes de emergencia, planes financieros, planes de comunicación y
planes de contingencias destinados a mitigar el impacto provocado por la
concreción de determinados riesgos sobre la información y los procesos de
negocio de una compañía. El plan de contingencia por su parte se puede definir
como un conjunto de actividades de soporte que involucran recursos físicos y
humanos y que se ejecutan en el momento que se presenta un desastre en el
departamento de sistemas de la empresa.
Entiéndase por desastre la interrupción prolongada de los recursos informáticos y
de comunicación de una organización, que no puede remediarse dentro de un
periodo predeterminado aceptable y que necesita del uso de un sitio o equipo
alterno para su recuperación.
Entre los desastres más comunes que pueden afectar al departamento de TI de
una empresa se encuentran los siguientes:
Terrorismo (17.5%)
Incendios (17.5%)
Huracanes y tornados (14%)
Terremotos (10.5%)
Interrupción del suministro de energía eléctrica (9.5%)
Errores en el software (8.8%)
Inundaciones (7.0%)
Errores en hardware (5.3%)
Interrupción del servicio de la red (3.5%)
Rotura de tuberías (3.5%)
Otros (2.9%)
17
4.2 MARCO HISTÓRICO
Aunque ahora es una de las tendencias más predominantes en el sector TI, la
virtualización4 es una técnica que se empezó a desarrollar en los años sesenta
por parte de la empresa IBM como una manera lógica de particionar mainframes
en máquinas virtuales independientes para poder aprovechar todo su potencial de
cálculo y para garantizar la fiabilidad de los resultados, debido a que con esto se
evitaba que las personas estuvieran interfiriendo con los procesos que otros
estaban desarrollando .
Algunos de los primeros sistemas que usaron virtualización son el IBM 7044(la
maquina física era M44 y tenía varias máquinas lógicas 44X para los procesos), el
CTSS(Compatible Time Sharing System) desarrollado por el MIT (Massachusetts
Institute of Technology) en el IBM 7044, y el proyecto Atlas de la Manchester
University(1962). El Model 67(sucesor del IBM 7044) virtualizó todas las interfaces
hardware a través del VMM (Virtual Machine Monitor), un monitor de máquinas
virtuales, llamado posteriormente en la década de los setenta hipervisor debido a
la habilidad que poseía de correr sistemas operativos dentro de otros, y que era
ejecutado encima del hardware de la máquina anfitriona. A principio, los sistemas
operativos huésped eran llamados Conversational Monitor Systems (CMS). Otro
uso importante que se le ha dado a la virtualización es el procesador simulado
P-code (Pseudo-code), un lenguaje de máquina que se ejecuta en una máquina
virtual en lugar de hacerlo en el hardware, lo que permitió la portabilidad de
muchos programas y en la actualidad se puede todavía se puede encontrar esta
forma de virtualización, tal es el caso de JVM(Java Virtual Machine)
En los años ochenta y noventa la virtualización fue dejada a un lado para empezar
a trabajar con aplicaciones cliente servidor y servidores x86 que se convirtieron en
un estándar desde entonces.
Cuando VMware(actual líder en aplicaciones para virtualización) empezó a
trabajar la virtualización en los años noventa con las máquinas estándar (x86), se
encontró con inconvenientes con algunas (17) de las instrucciones que hacen
parte de esta del set de instrucciones de esta arquitectura porque se presentaban
errores en el sistema operativo o se cerraban las aplicaciones. Esto obligó a
VMware a utilizar una técnica que hiciera transparente la ejecución de las
instrucciones que presentaban problemas así como de cualquier otra instrucción.
4 http://www.vmware.com/es/virtualization/history.html
18
Es así como se llegó a una máquina virtual que se adaptaba al hardware y era
compatible con el software.
19
5. ESTADO DEL ARTE
Hoy en día la virtualización se presenta tanto en el software propietario como en
el software libre. Algunos de los productos más representativos que se utilizan en
la actualidad en el sector de la virtualización son:
Xen
VMware
PowerVM
Microsoft Hyper- V Server 2008
Oracle VM
La virtualización se puede ver desde dos puntos de vista principalmente;
virtualización de servidores y la virtualización de workstations. Para esta
investigación se aborda principalmente lo concerniente a virtualización de
servidores, puesto que es lo más necesario en el ámbito empresarial.
5.1 VIRTUALIZACIÓN DE WORKSTATIONS
Consiste en montar sobre un sistema operativo diferentes máquinas virtuales que
permitan desarrollar tareas específicas correr aplicaciones de sistemas
operativos diferentes al sistema operativo base. Esto se hace a través de un
software de virtualización que es instalado en el sistema operativo anfitrión. Es
por medio de éste software que se crean y administran las máquinas virtuales.
Algunos productos representativos de este sector son:
Virtual box
20
Figura1. VirtualBox-Ubuntu en Windows 7
Fuente: http://www.virtualbox.org/wiki/Screenshots
VMware Workstation
21
Figura 2. VMware Workstation-Windows XP en Ubuntu
Fuente: http://www.rlslog.net/vmware-workstation-v653185404-linux-incl-
keymaker-embrace/
5.2 VIRTUALIZACIÓN DE SERVIDORES
La virtualización de servidores consiste en poner en una sola máquina varios
servidores que antes funcionaban en varios servidores físicos. Esto a simple vista
ya supone un ahorro de energía, espacio, fuerza de trabajo y además facilita la
administración de recursos informáticos en la organización que opte por la
virtualización.
En los sistemas x86 se usa la protección de segmentos en el procesador, ésta
funciona a través de anillos de privilegios (0-3) que son usados de la siguiente
manera:
Anillo cero (0): Es el anillo con mayor grado de privilegios y es donde se
ejecuta el sistema operativo.
Anillos uno y dos (1y2): Son usados por el sistema operativo para proveer
servicios.
Anillo tres (3): En este anillo se ejecutan las aplicaciones del usuario.
Figura 3. Anillos de privilegios
Fuente: http://www.dc.uba.ar/events/eci/2008/courses/n2-Introducción
22
Se conocen en la actualidad distintos tipos de virtualización que se pueden
resumir como sigue:
Virtualización completa
Se utiliza un software especial (hipervisor) que funciona como mediador
entre el sistema operativo huésped y el hardware de la máquina. Es posible
encontrar virtualización completa de dos formas; una de ellas es la
traducción binaria, en la cual se van traduciendo las instrucciones mientras
se ejecutan las aplicaciones del sistema operativo huésped. La otra es la
virtualización completa asistida por hardware, en la cual no hay necesidad
de traducción binaria, en lugar de eso las instrucciones se ejecutan
directamente en el hardware proporcionando mejor rendimiento, lo que a su
vez obliga a que el hardware esté especialmente diseñado para
virtualización (Intel y AMD ya producen procesadores de este tipo).
Entre los exponentes de la virtualización completa están VMware y Oracle
VM
Figura 4.Virtualización completa
(Fuente:
http://itmanagement.earthweb.com/netsys/article.php/3884091/Virtualization.htm)
23
Paravirtualización
En el caso de la paravirtualización, el sistema operativo huésped es
modificado para que pueda ejecutar las instrucciones “privilegiadas5” sin
ningún problema. La paravirtualización puede lograrse de dos maneras; la
primera es modificar el sistema operativo huésped, lo que significa que se
debe recompilar este sistema operativo de tal suerte que se incluyan APIs
necesarios para ejecutar instrucciones de un alto nivel de privilegios(a nivel
de sistema operativo anfitrión). La segunda manera de llevar a cabo la
paravirtualizacion es instalando un paquete adicional de drivers que permite
que las instrucciones que se generan en los dispositivos virtuales sean
modificadas al pasar de la máquina virtual hacia el hardware del servidor
físico. Este tipo de paravirtualizacion se da cuando los sistemas operativos
huéspedes son propietarios y no pueden ser modificados. Sistemas
operativos como Microsoft.
Figura 5.Paravrtualización.
(Fuente:
http://itmanagement.earthweb.com/netsys/article.php/3884091/Virtualization.htm)
5 Instrucciones ejecutadas en el anillo de privilegios 0. http://www.dc.uba.ar/events/eci/2008/courses/n2-
Introducción
24
5.3 HARDWARE ESPECIAL PARA LA VIRTUALIZACIÓN
Las dos compañías más importantes en la fabricación de procesadores(Intel &
AMD) también se han puesto el reto de enfrentar la virtualización y es por eso que
se han dado la tarea de incorporar en su proceso las modificaciones necesarias
para lograr obtener un mejor rendimiento en la virtualización.
Intel por su parte, ha puesto en el mercado los siguientes procesadores
especialmente diseñados para la virtualización:
VT-x, diseñado para la virtualización en l arquitectura IA-32
VT-i, diseñado para la virtualización en la arquitectura Itanium
Cabe anotar que estos procesadores corresponden al tipo de virtualización que se
hace desde el hardware, incluyendo instrucciones especiales que faciliten el
proceso de virtualización.
AMD sacó al mercado los procesadores AMD Opteron que incluyen características
especiales como indización de virtualización rápida y gestión energética eficiente
con AMD-P
5.4 VIRTUALIZACIÓN DE SERVIDORES Y CLOUD
COMPUTING6
La virtualización de servidores se trata de que varias máquinas virtuales(con sus
respectivos sistemas operativos y aplicaciones) corran sobre el mismo servidor
físico compartiendo sus recursos de hardware pero con un funcionamiento
independiente.
6 http://www.nexica.com/es/detallenoticias.aspx?_gIdBase=223&y=2010&idioma=ES
25
Figura 6.Virtualización de servidores
Fuente: http://www.rationalsurvivability.com/blog/?p=1371
El cloud computing se trata de la asignación de recursos/servicios que se
encuentran en la “nube”(cloud 7 ) a usuarios que pagan por los
mismos(regularmente se paga por mensualidades o por año8). Se conocen tres
tipos de nubes que son:
Nubes públicas
Redes administradas por el proveedor de servicios de internet que tenga la
empresa. En una de estas nubes pueden estar las aplicaciones de varias
empresas.
Nubes privadas
Redes que son administradas directamente por el departamento de TI de la
empresa, por lo que supone un gasto inicial en cuanto a la adecuación de la
misma así como su mantenimiento.
Nubes híbridas
Se trata de redes en las cuales parte de la administración la hace el
departamento de TI de la empresa(aplicaciones críticas para el negocio) y
el resto (aplicaciones menos importantes) lo administra el proveedor de
servicios que tenga la empresa.
7 Esta palabra se refiere a internet. http://www.desarrolloweb.com/articulos/que-es-cloud-
computing.html#comentarios 8 http://karlosfuentes.blogspot.com/2010/02/cloud-computing.html
26
Existe también una clasificación para los recursos/servicios que los usuarios
finales pueden obtener del cloud computing, dependiendo de cuáles son los
requerimientos de las empresas:
IaaS (Infrastructure as a Service – Infraestructura como servicio)
Se trata de proporcionar capacidades de cómputo y almacenamiento a
través de la nube. Servidores y sistemas de almacenamiento son algunos
de los recursos que se pueden encontrar en esta categoría. Ejemplos de
este tipo de servicios son: GoGrid y Amazon EC2
PaaS (Platform as a Service – Plataforma como servicio)
Con PaaS, los usuarios pueden crear y probar sus aplicaciones
directamente en la nube.
Se trata de proveer entornos de programación, manuales y librerías que el
usuario pueda necesitar para crear y probar aplicaciones en la nube.
Ejemplos de este tipo de servicios son: plataforma Windows Azure y
Google App Engine
SaaS (Software as a Service – Software como servicio)
Aplicaciones listas para usar son ofrecidas al usuario para desarrollar
tareas específicas.
Ejemplos de este tipo de servicios son: Salesforce y Basecamp
Figura 7.Cloud computing
Fuente: http://cloudcomputingleaders.net/wp-content/uploads/2010/05/cloud-
computing-150x150.jpg
27
Se puede decir que la virtualización es la herramienta idónea para llegar al cloud
computing9, aunque no siempre esto sucede.
6. HERRAMIENTAS DE ALTA DISPONIBILIDAD EN LA
VIRTUALIZACIÓN
En la actualidad se encuentran en el mercado diferentes tipos de soluciones de
alta disponibilidad, algunas de las cuales incluyen componentes hardware que
complementan el software.
La consolidación de servidores se aplica tanto para la virtualización como para la
alta disponibilidad, finalmente lo que se pretende es dar una solución que tenga
las dos propiedades. De hecho, tanto para la virtualización como para la alta
disponibilidad, los recursos de la empresa tienden a verse como un cluster al
servicio de la organización, esta organización de los recursos puede ser la tabla
de salvación cuando se presenten downtimes provocados por daños de hardware
o por fallas del personal al interior de la organización.
Como ya se mencionó antes, existen soluciones que involucran hardware para
lograr la alta disponibilidad en las empresas. Es así como nacen alianzas de
grandes productores de hardware y de software para traer al mercado soluciones
mucho más completas y confiables.
La alta disponibilidad no sólo tiene que ver con las aplicaciones que tiene la
compañía, también involucra lo que tiene que ver con seguridad de la
información, porque de nada vale tener una infraestructura apropiada en el
departamento de TI si no se cuenta con medidas de seguridad que protejan el
activo más importante de todos que es la información. Es así como en los últimos
años se ha incrementado la preocupación por la seguridad informática y han
surgido los SGSIs(Sistemas de Gestión de Seguridad la Información) y se ha
vuelto una prioridad para los administradores de sistemas estar informados y tratar
de cumplir a cabalidad la norma ISO 27000, que es la que regula la seguridad
informática.
9
http://www.datacenterdynamics.com/__data/assets/pdf_file/0004/136453/BUE2010sHalls2s10.15sEduardosM.sEtcheverrys-sTelecomsArgentinau0.pdf
28
A continuación se examinan los productos de virtualización más reconocidos y su
respectiva herramienta asociada a la alta disponibilidad.
6.1 VMWARE ESXI
VMware ESXi (en la actualidad conocido como VMware vSphere Hypervisor) es
un software de virtualización que se instala directamente sobre el servidor,
evitando así los problemas de seguridad y “ajustes” (parches al sistema operativo,
instalación y actualización de antivirus,) que se deben hacer cuando se crean las
máquinas virtuales en servidores con un sistema operativo previamente instalado.
VMwareESXi comparte características con VMware ESX que es el hipervisor
relacionado con otro producto de VMware llamado VMware Infrastructure. La
principal diferencia entre VMware ESXi y VMware ESX es que el primero ya no
usa la consola de servicios que se encargaba de proporcionar una interfaz de
administración dentro del host. Por medio de esta consola se implementaban
algunos agentes de administración de VMware y también agentes de
administración de terceros encargados del monitoreo de hardware y/o la
administración del sistema. Además VMware ESXi tiene un tamaño e disco mucho
menor (32Mb) comparado con VMware ESX (2 Gb)
VMware vSphere es el sucesor de VMware Infrastructure. Este último tiene entre
sus herramientas el VirtualCenter, Vmotion, DRS (Distributed Resourse Scheduler)
y HA (High Availability) que son herramientas que se usan en conjunto con el
hipervisor para finalmente proporcionar la alta disponibilidad.
VMware ESXi (VMware vSphere Hypervisor) es gratuito, pero si se quiere obtener
más funcionalidad (como HA por ejemplo), es necesario adquirir una de las
ediciones de VMware vSphere y así obtener todos los beneficios de los productos
Vmware asociados a la virtualización de servidores que se incluyan en dicha
edición de VMware vSphere.
De acuerdo a la edición de VMware vSphere que se adquiera, diferentes
productos de VMware estarán disponibles.
29
Tabla 1. Ediciones de VMware vSphere
Standard Advanced Enterprise Enterprise Plus
Overview Server
consolidation
and no
planned
downtime
Secure and
always
available
infrastructure
Powerful &
efficient
resource
management
Policy-based
datacenter
automation
Product
Components
Processor
Entitlement
Per 1 CPU Per 1 CPU Per 1 CPU Per 1 CPU
Memory/Physic
al Server
256GB 256GB 256GB No Memory
Limit
Cores per
Processor
6 12 6 12
vCPU
Entitlement
4-way 4-way 4-way 8-way
SUSE Linux
Enterprise
Server for
VMware
Centralized
Management
Compatibility
30
vCenter
Compatibility
(Sold
Separately)
vCenter
Foundat
ion
vCenter
Standar
d
vCenter
Foundati
on
vCenter
Standard
vCenter
Foundati
on
vCenter
Standard
vCenter
Foundati
on
vCenter
Standard
Product
Features
Thin
Provisioning
Update
Manager
Data Recovery
High
Availability
vMotion
vStorage APIs
for Data
Protection
Virtual Serial
Port
Concentrator
Hot Add
vShield Zones
Fault
Tolerance
31
vStorage APIs
for Array
Integration
vStorage APIs
for Multipathing
Storage
vMotion
Distributed
Resources
Scheduler
(DRS),
Distributed
Power
Management
(DPM)
Storage I/O
Control
Network I/O
Control
Distributed
Switch
Host Profiles
Fuente:
http://www.vmware.com/products/vsphere/buy/editions_comparison.html?sid=4020
30d03192e29c294d4fdbf2780033
De todos estos productos de VMware, el que más nos interesa analizar en cuanto
a alta disponibilidad es VMware HA.
32
6.1.1 VMware HA (VMware High Availability)
VMware HA es una herramienta que se anticipa a los fallos provenientes del
sistema operativo de las máquinas virtuales y/o los fallos de hardware en el
servidor que alberga dichas máquinas virtuales. Si el daño se presenta en el
sistema operativo una máquina virtual, ésta puede ser reiniciada en el mismo
servidor, pero si el daño es en el hardware del servidor físico que alberga varias
máquinas virtuales, entonces habrá la necesidad de reiniciar las máquinas
virtuales en otro servidor físico.
Características principales de VMware HA10
Detección automática de fallos en el servidor
Cada servidor virtualizado contiene un agente que contiene un heartbeat
con los demás servidores en e l pool de recursos. Cuando no se puede
detectar el heartbeat de alguno de los servidores virtualizados, entonces
sus máquinas virtuales son reiniciadas en otro servidor para proporcionar
alta disponibilidad.
Detección automática de fallos en el sistema operativo
De la misma manera que se examinan los heartbeats en los servidores
físicos virtualizados,VMware HA examina los heartbeats entre las máquinas
virtuales que se encuentran en un solo servidor físico para detectar cuál de
los sistemas operativos de estas máquinas virtuales ha fallado y así
reiniciar la máquina virtual en el mismo servidor.
Alta disponibilidad escalable en varios servidores físicos
VMware soporta hasta 32 nodos en un cluster para proveer alta
disponibilidad de aplicaciones.
Failover inteligente de máquinas virtuales en servidores con mejores
recursos disponibles(requiere de VMware DRS- Distributed Resource
Scheduler)
A través de VMware HA en conjunto con VMware DRS se puede configurar
el reinicio de máquinas virtuales de un servidor que falla en otro servidor
con los recursos suficientes/apropiados para albergarlas.
Comprobación de recursos
VMware HA revisa continuamente el nivel de utilización y la capacidad de
los servidores para poder utilizar lo que sobre para reiniciar máquinas
virtuales provenientes de servidores que fallan.
Mejor tratamiento al aislamiento de direcciones
10
http://www.vmware.com/products/high-availability/features.html
33
Antes de clasificar un nodo en el cluster como fuera de servicio, se envían
numerosos ping a diferentes direcciones para confirmar que efectivamente
ese nodo esta fuera de servicio
Monitoreo proactivo y comprobaciones
Ayuda a identificar los posibles errores en la configuración de los clústeres.
Figura 8. VMware HA
Fuente: http://www.necmalaysia.com.my/what_is_vmware_virtualization.html
6.2 XENSERVER
XenServer es una herramienta que se instala sobre un sistema Linux de 64 bits y
debe tener procesadores Intel VT o AMD –V para poder ejecutar máquinas
virtuales de sistemas operativos basados en Windows.
XenServer necesita para su funcionamiento por lo menos dos servidores físicos con arquitectura x86; uno para el software de virtualización/ hipervisor XenServer, que es usado exclusivamente para el alojamiento de las máquinas virtuales, y otro computador de propósito general con Windows en el que se instala XenCenter (consola de administración). Los requerimientos básicos para poner en marcha XenServer son los siguientes:
34
Computador con XenServer: Tabla 2. Requerimientos para computador con XenServer
CPUs Una o más CPU(s) de 64 bits, mínimo 1.5GHz, se recomienda una CPU multi-núcleo de 2 GHz o más. To support VMs running Windows, an Intel VT or AMD-V 64-bit x86-based system with one or more CPU(s) is required. Para soportar máquinas virtuales que corran Windows, se requiere un sistema basado en la arquitectura x86 de 64 bits con procesador Intel VT o AMD-V Nota: Para correr máquinas virtuales con Windows se debe habilitar en el host el soporte de hardware para la virtualización en el host que ejecuta el XenServer. Esta es una opción que se encuentra en la BIOS. Es posible que esta propiedad esté deshabilitada, por lo que es conveniente consultar la documentación de la misma. Para soportar máquinas virtuales que corran sistemas Linux paravirtualizados se requiere un sistema basado en la arquitectura x86 de 64 bits con una o más CPUs
RAM Mínimo 2 GB, se recomienda 4 o más GB
Espacio en disco
Almacenamiento local (PATA, SATA, SCSI) con un mínimo de 16 GB de espacio, se recomienda 60 GB. La instalación crea dos particiones de 4GB para el control de dominio del host XenServer
Red Una NIC de 100Mbit/s o más rápida. Se recomienda una o más NICs Gigabite para operaciones P2V (Physical to Virtual), transferencias de datos (importar/exportar) y migración en caliente de máquinas virtuales. Se recomiendan varias NICs para establecer redundancia.
Fuente: http://support.citrix.com/servlet/KbServlet/download/25588-102-650379/QuickStartGuide_BasicVersion.pdf
35
Computador con XenCenter: Tabla 3. Requerimientos para computador con XenCenter
Sistema Operativo
Windows 7, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Server 2008 o Windows Vista SP1 y SP2
Framework .NET
Version 2.0, service pack 1 o superior
Velocidad de la CPU
Mínimo 750 MHz, se recomienda 1GHz o más.
RAM Mínimo 1 GB, se recomienda 2GB o más.
Espacio en disco
Mínimo 100 MB
Red NIC de 100Mb o más.
Fuente: http://support.citrix.com/servlet/KbServlet/download/25588-102-650379/QuickStartGuide_BasicVersion.pdf
La versión gratuita de XenServer no ofrece alta disponibilidad por sí sola, hace
falta adquirir por lo menos the advance edition. A continuación se muestran las
propiedades del software de virtualización des servidores de la compañía Citrix:
Tabla 4. Ediciones de XenServer
XenServer Features Free Edition
Advanced Edition
Enterprise Edition
Platinum Edition
Free virtual infrastructure
XenServer hypervisor
IntelliCache
Resilient distributed management architecture
VM disk snapshot and revert
XenCenter management
36
Conversion tools
XenMotion® live Migration
Advanced management and automation
Distributed virtual switching
Heterogeneous pools
High availability
Memory optimization
Performance alerting & reporting
Dynamic workload balancing
Host power management
Live memory snapshot and revert
Provisioning services (virtual)
Role-based administration
StorageLink
Web self-service with delegated admin
Automated VM protection and
37
recovery
Lab manager with self-service portal
Provisioning services (physical)
Site recovery
Los sistemas operativos huésped11 que soporta XenServer son:
Microsoft Windows 64-bit: Windows Server 2008 (SP1, SP2, R2, R2 SP1, R2 SP2); Windows Server 2003 (Standard, Enterprise, Datacenter Edition SP2), Windows 7 (SP1)
Microsoft Windows 32-bit: Windows Server 2008 (SP1, SP2); Windows Server 2003 (Web, Standard, Enterprise, Datacenter SP0, SP1, SP2, R2); Windows Small Business Server (2003 SP1, SP2, R2); Windows XP (SP2, SP3); Windows 2000 SP4; Windows Vista (original and SP1); Windows 7 (SP1)
Linux 64-bit: Red Hat Enterprise Linux (5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5); CentOS (5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5); Oracle® Enterprise Linux (5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5); Novell SUSE Enterprise Linux (10 SP1, 10 SP2, 10 SP3, 11, 11 SP1)
Linux 32-bit: Red Hat Enterprise Linux (3.6, 3.7, 3.8, 4.5, 4.6, 4.7, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5; CentOS (4.5, 4.6, 4.7, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5); Oracle Enterprise Linux (5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5); Novell SUSE Linux Enterprise Server (9 SP1, 9 SP2, 9 SP3, 9 SP4, 10 SP1, 10 SP2, 10 SP3, 11, 11 SP1); Debian Lenny (5.0); Debian Squeeze 6.0
6.2.1 Essencials for Hyper-V
Este es un conjunto de herramientas que complementan al trabajo en ambientes
controlados por Microsoft Hyper-V. Sus componentes son:
Storage Link
11
http://www.citrix.com/English/ps2/products/subfeature.asp?contentID=1681139
38
Permite el aprovechamiento de los recursos y funcionalidad de los
sistemas de almacenamiento existentes, soportando productos de
almacenamiento de terceros. Entre sus propiedades está el
almacenamiento de imágenes de máquinas virtuales listas para ser
convertidas y usadas por XenServer o Microsoft Hyper-V. También tiene
funciones para recuperación de desastres (StorageLink Site Recovery).
Lab Manager
Stage Management
Provisioning services
Además del componente de alta disponibilidad que hace parte de las
herramientas de virtualizacion de Citrix, están también Essentials for Microsoft
Hyper-V y un producto de la compañía Marathon Technologies que se integra
con XenServer para garantizar alta disponibilidad llamado everRun VM.
6.2.2 EverRun VM
El argumento principal de esta herramienta es que virtualiza aplicaciones críticas
y proporciona alta disponibilidad y redundancia .
Figura 9.XenServer-everRun-alta disponibilidad
Fuente:
http://www.marathontechnologies.com/documents/data_sheet_everRun_VM_04_2
1_10.pdf
39
6.3 POWERVM
Esta solución está diseñada especialmente para servidores Blade e IBM Power Systems(procesadores Power5, Power6 y Power7). Los sistemas para los cuales está pensado PowerVM son:
AIX(AIX 5.3, AIX 6.1 y AIX 7)
IBMi(IBM i 6.1 e IBM i 7.1)
Linux(Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 5 y RHEL 6 (cuando lo anuncia Red Hat)
SUSE Linux Enterprise Server (SLES) 10 y SLES 11).
Algunas de las características más importantes de PowerVM se resumen en la siguiente tabla:
Tabla 5. Características de PowerVM
Característica Beneficios
PowerVM Hypervisor • Soporta entornos operativos múltiples en un solo sistema
Micro-Partición • Permite hasta 10 MVs por núcleo del procesador
Dinámica de Partición Lógica • El Procesador, memoria, y recursos I/O pueden moverse dinámicamente entre MVs • Los MVs pueden usar recursos de procesador dedicados o compartidos (recortados o no) (capped or uncapped) • Los recursos del procesador pueden moverse automáticamente entre MVs en base a las demandas de carga de trabajo
Pools de Procesador Compartido • Los recursos del procesador para un grupo de MVs puede recortarse (capped) reduciendo los costos de licencia de software
Pools de Almacenamiento Compartido
• Los recursos de almacenamiento para servidores Power Systems y VIOS pueden estar centralizados en pools para optimizar la utilización de recursos
Gestor Integrado de Virtualización • Simplifica la creación de MV y la gestión para servidores y hojas Power Systems
PowerVM Lx86 • Soporta la ejecución de muchas
40
aplicaciones x86 Linux en Linux sobre PowerVM
Movilidad de la Partición Viva • Live AIX y Linux MVs pueden moverse entre servidores, eliminando el período de inactividad planificado
Compartición Activa de Memoria • La memoria fluye inteligentemente de una MV a otra para mayor utilización de memoria
NPIV • Simplifica la gestión y mejora el rendimiento de entornos Fibre Channel SAN
Herramienta de Planificación del Sistema
• Simplifica la planificación para y la instalación de servidores de Power Systems con PowerVM
Fuente: ftp://ftp.software.ibm.com/la/documents/stg/power/virtualiz_spa.pdf
La herramienta con la cual se logra la alta disponibilidad se llama Power HA, y está disponible para cada uno de los sistemas operativos con los cuales trabaja PowerVM.
6.3.1 PowerHA SystemMirror for AIX
Esta solución incorpora Cluster Aware AIX, que es una herramienta que permite crear clústeres cuyos nodos tienen el sistema operativo AIX.
Standard Edition
Enterprise Edition
6.3.2 PowerHA SystemMirror for IBMi
Solución de alta disponibilidad y recuperación de desastres que se basa en los recursos de almacenamiento en clusters.
Standard Edition
Enterprise Edition
6.3.3 Trivoli
Herramienta de alta disponibilidad y recuperación de desastres para servidores con Linux .
41
6.4 ORACLE VM
Esta solución puede tener como huéspedes los sistemas Linux, Windows y Solaris y está compuesta por tres elementos:
Oracle VM Manager: aplicación web para la administración de los servidores
Oracle VM Server: es un software de virtualización (hypervisor) basado en una actualización del software de virtualización Xen
Oracle VM Agent: permite la comunicación entre Oracle VM manager y Oracle VM Server y facilita la labor de administración de las máquinas virtuales. Esta herramienta se instala con Oracle VM Server.
Requerimientos para trabajar con Oracle VM
Para su funcionamiento, Oracle VM necesita dos computadores con dirección ip fija; uno para instalar Oracle VM Server y otro para instalar Oracle VM Manager, el cual debe ser instalado en un computador cuyo sistema operativo sea uno de los siguientes:
Oracle Enterprise 4 –actualización 5
Red Hat Enterprise 4 o superior
La alta disponibilidad con Oracle VM está disponible como un parámetro en el software de administración Oracle VM Manager.
Otro aspecto importante de esta herramienta es que permite crear máquinas virtuales para sistemas que se instalan con un disco booteable y también permite crear máquinas virtuales a partir de imágenes de sistemas totalmente configurados y listos para trabajar. A estas imágenes se les conoce como “templates”
42
Figura 10.Funcionamiento de Oracle VM
6.5 MICROSOFT HYPER-V SERVER 2008
En el caso de Microsoft, existen dos12 herramientas muy parecidas que tienden a ser confundidas por parte de los usuarios; Hyper-V , que es una herramienta que se encuentra disponible en Windows Server 2008, y Microsoft Hyper-V Server que es un producto para la virtualización de servidores que permite la consolidación de cargas de trabajo en un solo servidor físico y además es gratuito. Infortunadamente, ambas herramientas representan un punto de fallo debido a que ambas dependen del core de Windows Server 2008, y por tanto son candidatas de sufrir muchos ataques de virus que pueden desestabilizar el sistema. En el caso de Microsoft Hyper-V Server 2008, esta herramienta se instala en máquinas de 64 bits y con este hipervisor se instala una versión reducida del Microsoft Windows Server 2008.
Algunas de las características más importantes de Microsoft Hyper-V Server 2008 son:
Live migration: capacidad de mover máquinas virtuales en caliente de un servidor físico a otro.
Admite la creación de clústeres
En cuanto al traslado de máquinas virtuales en caliente, este se puede hacer entre servidores físicos cuyos procesadores pertenezcan a la misma
12
http://www.microsoft.com/hyper-v-server/en/us/faq.aspx
43
familia; es así como se puede ejecutar live migration entre servidores con Intel Core 2 a servidores con Intel Pentium 4 o de servidores con AMD Opteron a servidores con AMD Athlon.
Es posible adicionar o quitar sistemas de almacenamiento en caliente(Virtual Hard Disks-discos duros virtuales)
Con el formato VHD es posible pasar máquinas virtuales desde Microsoft Hyper-V Server 2008 a Windows Server 2008 Hyper-v y vice-versa.
Tabla 6. Requerimientos para Microsoft Hyper-V Server 2008 (Host)
CPU Procesador x64 con Intel VT o AMD-V habilitado
Medios ópticos
DVD RAM
Velocidad de la CPU
Mínimo 1.4 GHz, se recomienda 2 GHz o más.
RAM Mínimo 1 GB, se requiere memoria adicional para cada una de las máquinas virtuales. Lo máximo es 1 TB
Espacio en disco
Mínimo 8 GB, se recomienda 20 GB o más. Se necesitará espacio adicional por cada de las máquinas virtuales.
Pantalla Super VGA (800x600) o mejor resolución
6.5.1 Sistemas operativos (huéspedes) soportados por Microsoft Hyper-V Server 2008
6.5.1.1 Sistemas operativos para servidores
Windows Server 2008 R2 (VM configured with 1, 2, or 4 virtual processors) Windows Server 2008 R2 Standard Windows Server 2008 R2 Enterprise Windows Server 2008 R2 Datacenter Windows Web Server R2 2008
Windows Server 2008 x64 Edition (VM configured with 1, 2, or 4 virtual processors)
Windows Server 2008 Standard x64 Windows Server 2008 Enterprise x64 Windows Server 2008 Datacenter x64 Windows Web Server 2008 x64 Windows Server 2008 HPC Edition x64 Windows Server 2008 Standard without Hyper-V x64
44
Windows Server 2008 Enterprise without Hyper-V x64 Windows Server 2008 Datacenter without Hyper-V x64
Windows Server 2008 x86 (VM configured with 1, 2, or 4 virtual processors) Windows Server 2008 Standard x86 Windows Server 2008 Enterprise x86 Windows Server 2008 Datacenter x86 Windows Web Server 2008 x86 Windows Server 2008 HPC Edition x86 Windows Server 2008 Standard without Hyper-V x86 Windows Server 2008 Enterprise without Hyper-V x86 Windows Server 2008 Datacenter without Hyper-V x86
Windows Server 2003 x86 (VMs configured with 1 or 2 virtual processors) Windows Server 2003 Standard x86 Edition with Service Pack 2 Windows Server 2003 Enterprise x86 Edition with Service Pack 2 Windows Server 2003 Datacenter x86 Edition with Service Pack 2 Windows Server 2003 Web x86 Edition with Service Pack 2
Windows Server 2003 R2 x86 (VMs configured with 1 or 2 virtual processors)
Windows Server 2003 R2 Standard x86 Edition with Service Pack 2 Windows Server 2003 R2 Enterprise x86 Edition with Service Pack 2 Windows Server 2003 R2 Datacenter x86 Edition with Service Pack 2 Windows Server 2003 R2 Web x86 Edition with Service Pack 2
Windows Server 2003 R2 x64 (VMs configured with 1 or 2 virtual processors)
Windows Server 2003 R2 Standard x64 Edition with Service Pack 2 Windows Server 2003 R2 Enterprise x64 Edition with Service Pack 2 Windows Server 2003 R2 Datacenter x64 Edition with Service Pack 2
Windows Server 2003 x64 Edition (VMs configured with 1 or 2 virtual processors)
Windows Server 2003 Standard x64 Edition with Service Pack 2 Windows Server 2003 Enterprise x64 Edition with Service Pack 2 Windows Server 2003 Datacenter x64 Edition with Service Pack 2
Linux Distributions (VMs configured with 1, 2 or 4 virtual processor) SUSE Linux Enterprise Server 10 with Service Pack 3 (x86 Edition or x64 Edition) SUSE Linux Enterprise Server 11 (x86 Edition or x64 Edition) Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 5.2, 5.3 , 5.4 and 5.5 (x86 Edition or x64 Edition)
6.5.1.2 Sistemas operativos cliente
Windows 7 x86 Edition (VM configured with 1, 2, or 4 virtual processors)
45
Windows 7 Professional x86 Edition Windows 7 Enterprise x86 Edition Windows 7 Ultimate x86 Edition
Windows 7 x64 Edition (VM configured with 1, 2, or 4 virtual processors) Windows 7 Professional x64 Edition Windows 7 Enterprise x64 Edition Windows 7 Ultimate x64 Edition
Windows Vista x86 (VMs configured with 1 or 2 virtual processors) Windows Vista Business x86 Edition with Service Pack 1 Windows Vista Enterprise x86 Edition with Service Pack 1 Windows Vista Ultimate x86 Edition with Service Pack 1
Windows Vista x64 Edition (VMs configured with 1 or 2 virtual processors) Windows Vista Business x64 Edition with Service Pack 1 Windows Vista Enterprise x64 Edition with Service Pack 1 Windows Vista Ultimate x64 Edition with Service Pack 1
Windows XP (VMs configured with 1 or 2 virtual processors)
6.6 RED HAT ENTERPRISE VIRTUALIZATION
Esta es una herramienta para la virtualización cuyo cobro se hace por suscripción y está compuesta por los siguientes elementos:
Red Hat Virtualization Manager para servidores Sistema de gestión de servidores que cuenta con características como: -Migración en caliente: se pueden trasladar máquinas virtuales de un servidor a otro sin que haya interrupción del servicio -Alta disponibilidad: las máquinas virtuales se reinician automáticamente en otro servidor cuando existe una falla. -Programador se sistemas: mediante esta herramienta se equilibran las cargas de trabajo entre los servidores utilizando la migración dinámica en caliente -Ahorro de energía: cuando hay menor demanda de trabajo, se concentran las máquinas virtuales en algunos de los servidores, permitiendo así desactivar los que quedan en desuso para ahorrar energía. -Gestor de mantenimiento: permite ejecutar tareas de mantenimiento en los servidores sin interrumpir el funcionamiento de las máquinas virtuales alojadas en ellos. -Gestor de imágenes: genera nuevas máquinas virtuales a partir de plantillas.
46
Red Hat Virtualization Hypervisor Hipervisor basado en KVM(Kernel –base Virtual Machine) que puede instalarse directamente sobre el servidor(hardware) o puede ser instalado junto con el sistema operativo Red Hat Enterprise Linux 5.4 Las características del Hipervisor se resumen en la siguiente tabla:
Tabla 7. Características de Red Hat Virtualization Hypervisor
Anfitrión
Cantidad máxima de CPU físicas
64
Cantidad máxima de CPU lógicas
256
RAM máxima 1 TB
Huésped
Cantidad máxima de CPU virtuales/huésped
16
RAM máxima /huésped
256 GB
Huéspedes soportados
RHEL3, RHEL4, RHEL5, Windows 2003, Windows 2008, Windows XP(32-64 bit)
Características adicionales
Intercambio de páginas de memoria, agrupación de NICs (NIC bonding), E/S multitrayecto, administración de la energía, etc.
Fuente: http://www.latam.redhat.com/virtualization/rhev/server/features-benefits/
6.6.1 Requerimientos del sistema
Hosts hipervisores Servidores x86 con una capacidad de 64 bits que soporten la tecnología de virtualización de hardware Intel VT o AMD-V y estén certificados para Red Hat Enterprise Linux 5.x. Deben ejecutar el Hipervisor básico de Red Hat Enterprise Virtualization (incluido con Red Hat Enterprise Virtualization) u opcionalmente Red Hat Enterprise Linux 5.4 o versión posterior (adquirido por separado). Servidor de gestión Servidor x86 que ejecute la versión en inglés estadounidense de Windows Server 2003 R2 con SP2, .Net 3.5 o versión posterior, con rol de Servidor de Aplicaciones instalado. No
47
es compatible con Windows Server 2008. Consola de gestión Escritorio o servidor x86 que ejecute Windows XP SP2 o versión posterior, Windows Vista, Windows 7, Windows Server 2003 o versión posterior, e Internet Explorer 6-8.
Figura 11. Funcionamiento de Red Hat Virtualization Fuente: http://www.latam.redhat.com/pdf/RHEV_for_Servers.pdf
48
7. CARACTERIZACIÓN DEL PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN
Para poder realizar un proceso de virtualización dentro de una organización es necesario seguir unos pasos 13que permitan transformar la infraestructura de TI dentro de la misma. A continuación se describen los pasos que se deben seguir para llevar a cabo un proceso de virtualización:
Planificación La planificación es un elemento presente en todo proceso de cambio, y la virtualización representa un gran cambio en la infraestructura de TI de cualquier organización. La planificación consiste en dos etapas principalmente; el análisis y el diseño. El análisis es la etapa durante la cual se recopila toda la información acerca de los activos informáticos (hardware y software) y la forma como estos interactúan dentro de la organización. Es así como en la etapa de análisis se encuentran incluidos los siguientes aspectos de reconocimiento de la infraestructura de TI:
-Cuantificación de servidores Hace falta conocer con cuántos servidores cuenta la empresa y/o cuántos piensa adquirir con el fin de decidir si realmente es conveniente/necesario el proceso de virtualización. El hardware con el cual trabajan estos servidores es un punto importante a tener en cuenta porque no debe ser muy especializado para que se pueda virtualizar. -Cargas de trabajo Es posible encontrar que no todas las aplicaciones que se usan en la empresa son candidatas a la virtualización, se tienen a menudo aplicaciones críticas, para las cuales la virtualización podía significar perdida de rendimiento -Sistemas de almacenamiento Es preciso establecer cuáles son los sistemas de almacenamiento con los que cuenta la empresa y los que se deben adquirir para el proceso de virtualización -LAN/WAN Es importante tener en cuenta la configuración de red de la empresa para a partir de esta hacer las respectivas configuraciones de red en los servidores virtualizados y sus respectivas máquinas virtuales, así
13
http://www.techweek.es/virtualizacion/tech-labs/1003109005901/ventajas-desventajas-virtualizacion.4.html
49
como en los sistemas de almacenamiento que dependen de la red(NAS/ SAN)
El diseño por su parte, es la etapa durante la cual se selecciona el hardware adecuado para el proceso de virtualización y se definen las características que deben tener las máquinas virtuales que se pretenden utilizar dentro de la organización. En esta etapa se deben considerar los requerimientos del sistema para aquellas herramientas que se elijan para hacer la virtualización, dentro de los cuales se encuentran: -Sistema operativo
La herramienta elegida tendrá requerimientos especiales en cuanto a los sistemas operativos que necesita el host, así como los sistemas operativos soportados para ser usados como huéspedes. -Arquitectura Tanto para los servidores donde se instalan los hipervisores como para los sistemas operativos de las máquinas virtuales, las diferentes herramientas de virtualización tienen sus propios requerimientos de arquitectura(x86, Power de IBM, etc) -Almacenamiento Se debe establecer un sistema de almacenamiento que permita la centralización de los datos que necesita la herramienta de gestión de las máquinas virtuales (como imágenes de máquinas virtuales) para abastecer a todo el sistema sin que haya una dependencia para acceder a estos datos.
Migración La migración es el proceso mediante el cual se pasa de una máquina física a una máquina virtual, este procedimiento se puede hacer mediante el uso de programas como vCenter Converter (Vmware), P2V Convertion Utility (Oracle), etc.
Gestión Es necesaria una herramienta que le permita al administrador monitorear todas las máquinas virtuales que se han creado y de esta manera asegurar una mejor disponibilidad de los recursos. Entre los exponentes de este tipo de herramientas están Red Hat Virtualization Manager , Oracle VM Manager, XenCenter, etc.
Automatización Es posible automatizar algunas de las tareas que se realizan con las máquinas virtuales para poder responder mejor ante eventuales fallos del sistema. Un buen ejemplo de esto es la posibilidad de poner a funcionar máquinas virtuales en un servidor físico diferente cuando falla el servidor en el que se encontraba originalmente. La automatización es particularmente importante cuando se trata de garantizarle un servicio permanente a los clientes (alta disponibilidad) que no dependa de la intervención directa del administrador de TI.
50
Visión general de la virtualización
Figura 12. Visión general de la virtualización
Fuente: http://www.metrica2000.com/paginas/soluciones.html#virtualizacion
51
8. PARÁMETROS PARA ESCOGER LA HERRAMIENTA DE
VIRTUALIZACIÓN ADECUADA
Para obtener los mejores resultados en el proceso de virtualización dentro de la organización, es necesario que la herramienta de virtualización que se escoja cuente al menos con los siguientes elementos:
Alta disponibilidad Es muy importante que una herramienta de virtualización de servidores tenga entre sus características la posibilidad de tener los servicios en funcionamiento a pesar de los fallos que se puedan presentar en un momento dado dentro del entorno. Más allá de reparar el daño, lo que se pretende con esto es que se pueda seguir brindando el servicio a pesar de que estos daños perturben el funcionamiento del sistema.
Clustering La posibilidad de crear clústeres que sirvan de apoyo en el momento en que se presentan fallos en alguno de los servidores fijos que alojan máquinas virtuales es conveniente puesto que estas máquinas virtuales que de otra forma quedarían a la deriva, con este esquema de clústeres pueden ser alojadas en otro servidor que tenga la capacidad y los recursos suficientes para su funcionamiento.
Gestión de almacenamiento Se debe poder tener acceso a los recursos que se necesiten para varias máquinas virtuales, así como poder hacer el aprovisionamiento necesario en el momento en que este se requiera.
52
9. PLAN DE CONTINGENCIA BASADO EN ALTA
DISPONIBILIDAD Y VIRTUALIZACIÓN
Un plan de contingencia es un conjunto de actividades y medidas preventivas y
correctivas que se deben tomar con el propósito de garantizar la continuidad del
negocio. En el ámbito de la informática en particular, el plan de contingencia se
conoce como DRP (Disaster Recovery Plan- plan de recuperación de desastres) y
consta básicamente de las tres14 etapas siguientes:
Plan de respaldo
Plan de emergencia
Plan de recuperación
9.1 PLAN DE RESPALDO
El plan de respaldo es aquel que se realiza antes de que se presenten los fallos
en la organización, particularmente en el departamento de T.I.
Evidentemente, para elaborar un plan de contingencia que tenga que ver con el
manejo se la información dentro de una empresa, es necesario saber cuáles son
los riesgos y/o condiciones que hacen necesario dicho plan de contingencia. En
el caso de servidores y los servicios asociados se puede hablar de:
Fallas en el hardware de los servidores
Accidentes imprevistos como desastres naturales e incendios
Fallas en el sistema operativo de los servidores que traen como
consecuencia la suspensión del servicio que provee el servidor particular
Fallas humanas en la manipulación de los servidores
Fallas en la red de datos
En este plan de respaldo se consideran elementos de mucha importancia en un
proceso de virtualización que involucre alta disponibilidad, como son:
Servidores
Es importante, y dependiendo del tamaño de la empresa, que existan por lo
menos 2 servidores físicos para formar un esquema básico de
virtualización con alta disponibilidad en el que uno de estos servidores
contenga las máquinas virtuales que van a servir de soporte de lo que haya
14
http://definicion.de/plan-de-contingencia/
53
instalado en el servidor principal. En empresas que hayan adquirido ya
bastantes servidores, lo que va a pasar es que se liberan algunos de los
servidores que se encontraban subutilizados mientras que en los otros se
aprovecha mejor la capacidad de procesamiento.
En el caso de que sea necesario adquirir servidores, existen en el mercado
productos de muchos fabricantes entre los que sobresalen IBM, Dell,
Hewlett Packard, etc. Es aconsejable adquirir servidores tipo blade, que
permiten mayor versatilidad. Es muy importante también que el servidor
tenga conexiones redundantes a la red eléctrica.
Es apropiado que los servidores estén configurados en clúster para
favorecer el acceso a recursos dentro del sistema.
Almacenamiento
En el ambiente empresarial, es importante que se pueda tener acceso a los
datos de manera inmediata y más aún cuando se pretende dar una solución
basada en virtualización y alta disponibilidad. Es deseable que la empresa
cuente con canales de fibra o SANs iSCSI (aunque NAS puede resultar
más favorable). Esto facilita el aprovisionamiento de recursos (entre los que
se encuentran las imágenes de máquinas virtuales) y la alta disponibilidad
dentro del ambiente virtualizado.
Proveedor de internet
Es conveniente que la empresa cuente con 2 proveedores de internet para
satisfacer tanto las necesidades internas como los compromisos con los
clientes (correo electrónico, por ejemplo). Este aspecto es un factor
determinante cuando se enfrentan fallos que involucran la red.
Hipervisor
Esta es una decisión difícil, ya que la mayoría de vendedores de
hipervisores proponen soluciones muy parecidas y cada vez mejores. Las
dos compañías más representativas en este nicho de mercado son VMware
y Citrix, de las cuales VMware es líder en virtualización y tiene más
experiencia. Ambas compañías ofrecen un hipervisor gratuito; ESXi de
VMware y XenServer Free Edition de Citrix, ninguno de los cuales tiene el
módulo de alta disponibilidad. Lo ideal sería tener VMware vSphere
Enterprise Edition, que reúne muchas características clave en el proceso
de virtualización (ver Tabla 1). Pero claro, eso es algo que depende del
poder adquisitivo que tenga la empresa.
54
Una característica muy importante a tener en cuenta en este plan de
respaldo, con respecto al hipervisor es la posibilidad de crear máquinas
virtuales a partir de servidores físicos. VMware puede hacer esto por medio
de la herramienta VMware vCenter Converter.
9.2 PLAN DE EMERGENCIA
El plan de emergencia es aquel que se ejecuta en el momento en que se presenta
el fallo, por lo que se describirán aquí las acciones concretas que se deben
realizar en el momento de la emergencia.
Máquinas virtuales
En el momento de la emergencia, lo primero que debe pasar es que las
máquinas virtuales que sirven de soporte a los servicios involucrados en la
emergencia se puedan activar de inmediato para que los servicios
continúen en operación, haciendo que la falla sea transparente para el
cliente. Existe en VMware una herramienta llamada VMware vStorage
VMFS por medio de la cual se guardan los archivos que encapsulan cada
una de las máquinas virtuales. Ésta herramienta, más la acción de la
herramienta VMware vMotion (que permite la migración en caliente)
aseguran la continuidad del servicio.
Hay que tener en cuenta que este grado de disponibilidad se logra
configurando previamente herramientas como VMware HA (VMware High
Availability) en conjunto con VMware DRS (VMware Distributed Resource
Scheduler).
Conexiones de red
Si la falla se debe a una interrupción en el servicio de red, entonces
además de lo anterior habrá que cambiar de proveedor de servicios de
internet para restablecer el servicio. Esto se logra por medio de routers dual
balancing y /o bonding15(en el caso de que la falla sea de una de las
tarjetas de red) para mantener la conexión a la red a pesar de que falle uno
de los proveedores de internet.
15
Procedimiento mediante el cual se configuran 2 tarjetas de red con una sola IP. http://es.opensuse.org/Bonding
55
9.3 PLAN DE RECUPERACIÓN
El plan de recuperación se ejecuta después de que ha pasado la emergencia y
tiene como finalidad restablecer el funcionamiento normal de los servidores y los
aplicativos que corren en estos.
Aquí lo que se hace es justamente el proceso inverso al plan de emergencia, es
decir, se migra de nuevo el contenido (encapsulado) de la máquina virtual que se
quiere restablecer en el servidor físico una vez se hayan hecho los correctivos de
hardware/software correspondientes.
56
10. CONCLUSIONES
La virtualización es un proceso que le permite ahorrar tiempo y dinero a la
empresa que lo adopte, además de mejorar su relación con los clientes
debido a la mejora en la prestación del servicio y la mayor disponibilidad de
las aplicaciones.
Las versiones gratuitas de hipervisor de algunos vendedores de productos
para la virtualización se están haciendo cada vez más populares debido al
gran auge que ha tenido esta tecnología en los últimos años.
Una solución de virtualización debe incluir alta disponibilidad para poder
mantener la continuidad del negocio
Las grandes compañías de la virtualización ofrecen hipervisores de prueba
gratuitamente, pero si se quiere añadir funcionalidades como alta
disponibilidad, entonces se debe adquirir un producto más completo
57
RECOMENDACIONES
Debido a que la Universidad Tecnológica de Pereira tiene una
infraestructura de sistemas considerable, se debería explorar la
virtualización como parte del plan de contingencia informático.
58
BIBLIOGRAFÍA
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