Unidad 2 Virtualizacion ALUMNOS(1)

Administracin Servicios Red 2 2

Curso: Administracin de Servicios de Red 2

Sesiones 4 al 5

UPC

2013

Unidad 2: Virtualizacin


Qu es la Virtualizacin? (1/2) En computacin, la virtualizacin es un medio para crear una versin virtual de un dispositivo o recurso, como un servidor, un dispositivo de almacenamiento, una red o incluso un sistema operativo, donde se divide el recurso en uno o ms entornos de ejecucin


Abstraccin de los recursos de una computadora, llamada Hypervisor o VMM (Virtual Machine Monitor) que crea una capa de abstraccin entre el hardware de la mquina fsica (host) y el sistema operativo de la mquina virtual (virtual machine, guest), dividindose el recurso en uno o ms entornos de ejecucin

Qu es la Virtualizacin? (2/2)


Virtualizacin: componentes bsicos Anfitrin (Host) Es el Sistema Operativo que ejecuta el software de virtualizacin.

El S.O. anfitrin controla el Hardware real.

Invitado o husped (Guest) Es el SO virtualizado.

Puede haber varios S.O. invitados en un mismo anfitrin.

Los invitados no deben interferir ni entre ellos ni con el anfitrin.

Maquina Virtual (VM)

De Sistema o de Hw De Proceso o Aplicacin

Fuente: exposicin alumnos UPC 2013


Plataforma de traduccin de las ejecuciones o acciones que se llevan a cabo en las Mquinas Virtuales hacia el Ordenador real, evitando interferencias entre ambas.

Conocido tambin como:

Hypervisor Virtual Machine Monitor

Dos Categorias de Hipervisor:

Tipo 1: nativo, unhosted o bare metal Tipo 2: hosted

Qu es el Hipervisor?


TIPO 1: Nativo, Unhosted o Bare Metal

Categorias del Hipervisor

Se ejecuta directamente sobre la plataforma Hardware sin necesidad de un S.O.


TIPO 2: Hosted

Categorias del Hipervisor

Necesita del soporte que proporciona un S.O. instalado originalmente para ofrecer los servicios a las mquinas virtuales emuladas


Qu actividades ejecuta el Hipervisor? Permiten que diferentes S.O., tareas y configuraciones de

software coexistan en una misma maquina fsica.

Abstraen los recursos fsicos de la maquina anfitriona para las distintas maquinas virtuales.

Garantizan un nivel de aislamiento entre los invitados.

Proporcionan una interfaz nica para el hardware.

Al software de virtualizacin se le denomina: Hipervisor o Virtual Machine Manager (VMM).

El hipervisor se ejecuta como parte del sistema operativo anfitrin o es el anfitrin.

A una instancia del hardware virtualizado se le define como Maquina Virtual o VM

Los S.O. invitados se ejecutan dentro de una VM.


Virtual Machine Monitor (VMM) (1/3)

La mquina virtual en general simula una plataforma de hardware autnoma incluyendo un sistema operativo completo que se ejecuta como si estuviera instalado fsicamente en el mismo equipo.



Varias mquinas virtuales operan en un computador central.

Para que el sistema operativo guest funcione, la simulacin debe ser lo suficientemente grande (siempre dependiendo del tipo de virtualizacin, requiere un mnimo de recursos definidos).

Guest Operating System = Sistema Operativo Invitado (sistema operativo que est instalado en la mquina virtual)



Principales funciones del VMM: Manejar, gestionar y arbitrar los cuatro recursos principales

de una computadora (CPU, Memoria, Almacenamiento y Conexiones de Red)

Repartir dinmicamente los recursos entre todas las mquinas virtuales definidas en el computador central

De esta manera varios ordenadores virtuales pueden estar ejecutndose en el MISMO ordenador fsico


Formas de Virtualizacin

Existen diversas formas de virtualizacin:

Virtualizar el Hardware del Servidor

Virtualizar el Software del Servidor

Virtualizar Sesiones de usuario

Virtualizar Aplicaciones

Tambin es posible crear MAQUINAS VIRTUALES en una computadora de escritorio


Proveedores de Software de Tecnologas de Virtualizacin

Proveedores que abarcan todas las instancias (servidor, aplicaciones y escritorio):

VMWARE (Ej: VMWare Server)

MICROSOFT - Hyper V (Ej: Windows Server 2008 Hyper V)

Otros:

Citrix Xen Server (Virtualizacin de Servidores) Citrix Xen Desktop, Xen App Oracle VM VirtualBox Software Libre (KVM en Ubuntu)


Virtualizacin de Plataforma

Trmino nacido en el ao 1960 (particionar Hw de Mainframe de gran tamao)

Involucra la creacin de mquinas virtuales utilizando hardware y software.

Servidor (Hardware Host = Anfitrion)

Mquina Virtual = Guest (invitado o huesped) - Posee un S.O. completo

- Soporta interfaces externas (drivers hardware)


Tipos de Virtualizacin de Plataforma

I. Virtualizacin Completa

II. Virtualizacin Parcial

III. Virtualizacin por Sistema Operativo


I. Virtualizacin Completa

La mquina virtual (MV) permite la posibilidad de ejecutar un sistema operativo sobre otro totalmente distinto al que tiene instalado en la mquina fsica. Este tipo de virtualizacin obtiene mejores rendimientos si el procesador da soporte a instrucciones virtuales, generadas por la MV, sin ser necesaria su traduccin.


II. Virtualizacin Parcial

La mquina virtual simula mltiples instancias de gran parte (pero no de todo) del entorno subyacente del hardware. Tal entorno acepta compartir recursos y alojar procesos, pero no permite instancias separadas de sistemas operativos husped (Guest).


III. Virtualizacin por Sistema Operativo Permite ejecutar mltiples servidores virtuales aislados sobre un nico servidor fsico. Las variantes del sistema operativo que funcionan en ellas deben cumplir ciertos requisitos de compatibilidad con el sistema anfitrin (Host).

Tambin denominada virtualizacin compartida del Sistema Operativo o virtualizacin del SO, virtualiza servidores en la capa del sistema operativo (kernel). Ejemplo: S.O. Anfitrion (Linux) S.O. Huesped (Distintas distribuciones de Linux)


Virtualizar un S.O. o instalarlo?

Virtualizar el S.O. es una opcin interesante si no queremos instalar dos sistemas operativos en el mismo ordenador. Si por el contrario lo que hacemos es instalarlo, todos los S.O. que tengamos instalados funcionaran de la misma manera que si estuvieran instalados en distintos ordenadores.


Indice de Uso ms elevados

o Antes de la Virtualizacin, los ndices de utilizacin del servidor y almacenamiento en los centros de datos de la empresa estaban por debajo del 50% de capacidad.

o Las cargas de trabajo pueden ser encapsuladas y transferidas a los sistemas inactivos o sin uso

Que mejoras considerables logramos ?


Consolidacin de Recursos Consolidacin de Mltiples Recursos TI:

o Consolidacin de Almacenamiento o Arquitectura de Sistemas o Infraestructura de Aplicacin o Datos y Base de Datos o Interfaces o Redes o Escritorios o Procesos de Negocios

Que otras mejoras logramos ?


Menor consumo de energa Antecedentes:

o El costo de la energa se encuentra en una espiral ascendente.

o La energa ya no se encuentra en suministros ilimitados.

o Por cada dlar gastado en un servidor hardware, un dlar adicional es gastado en energa (incluyendo el costo de los servidores en funcin y los enfriadores).

Ahorro considerable de costo de energa al consolidar y reducir equipos


Reduccin de Espacio

o Costos de construccin promediando miles de dlares por pie cuadrado para los Data Centers.

o La Virtualizacin de varios Sistemas Virtuales en menos

Sistemas Fsicos.


Recuperacin de Desastres Continuidad de Negocios

o La virtualizacin puede incrementar la disponibilidad de los ndices del nivel de servicio en general.

o Proporcionar nuevas opciones de soluciones para la

recuperacin de desastre.


Opciones de Recuperacin de Desastres

o Tiempo de Respuesta: infinitamente ms rpido cuando queremos recuperar una copia del servidor virtual, tenemos solo que copiar e importar un fichero

o Migracin de Instalaciones: menos servidores fsicos que mover.

o Facilidad de copias: se copia la mquina entera (Servidor) como un solo fichero (carpeta)

o Inventario de Mquinas y Servicios: un inventario de mquinas virtuales es sper rpido dado que todo est en el mismo equipo.


Modelo de Entorno de DR


Menor Costos de Operacin

o La empresa promedio gasta $8 dlares en mantenimiento por cada $1 dlar invertido en nueva infraestructura.

o La virtualizacin puede cambiar el ratio de servicio

administracin, reducir la carga total de trabajo administrativo, y cortar el total de costos de operacin.

Qu otros costos de operacin podemos reducir?


Caso de xito de Virtualizacin


VENTAJAS DE LA VIRTUALIZACIN


Mltiples Ventajas (1/2) Dentro de las principales ventajas de la Virtualizacin tenemos:

o Reutilizacin de Hardware existente o Rpida incorporacin de nuevos recursos para servidores

virtualizados. o Reduccin de los costos de espacio y consumo (estimacin

media del ndice de consolidacin logrado 10:1) o Administracin global centralizada y simplificada o Mejora en los procesos de clonacin y copias de sistemas o Aislamiento de fallas (falla de mquina virtual no afecta al

resto de mquinas virtuales) o Mejora de TCO y de ROI


Mltiples Ventajas (2/2) Dentro de las principales ventajas de la Virtualizacin tenemos:

o Reduccin de los tiempos de parada (escritorios, servers, apps)

o Incremento de la portabilidad o Entornos de trabajo estandarizados y seguros (escritorio de

S.O.) o Migracin en caliente de mquinas virtuales o Balanceo dinmico de mquinas virtuales o Green IT menos consumo de energa o Otros Servicios (CC: SaaS, IaaS, PaaS)


Cundo no debemos Virtualizar?

Rendimiento inferior

Un sistema operativo virtualizado nunca alcanzar las mismos picos de rendimiento que si estuviera directamente instalado en el hardware fisico

Ploriferacion de maquinas virtuales

Como no hay que comprar hardware, el numero de maquinas y servidores virtuales se dispara

Licencias

Cada software instalado en una VM necesita su correspondiente licencia

Desaprovechamiento de recursos

Aplicaciones devoradoras de recursos: procesador, memoria, E/S,

Copias de Seguridad

Alto consumo de espacio y Ancho de Banda x la realizacin de copias de VM .


Virtualizacin relacionada con el Green IT

Caractersticas:

o Reducen los costos econmicos y de emisin de CO2.

o Varias mquinas fsicas en un solo servidor (ahorro de 7000 Kilovatios hora = 4 TN de emisiones anuales de CO2)

o Pcs virtualizados pueden reducir consumo energa y sus costos en 35%. (la mayor parte consume entre 70 y 80% energa estimada)

o Desconexin por inactividad (noches o fin semana) = 25% ahorro energa


Lectura: Tecnologa Verde (Green IT)


Cmo contribuimos con el Green IT?


VIRTUALIZACIN DE SISTEMAS OPERATIVOS


Virtualizacin de Sistemas Operativos


TECNOLOGA DE VIRTUALIZACIN DE S.O. DE MICROSOFT


Microsoft Windows Virtual PC (1/5)

Caractersticas:

o Antes llamado Microsoft Virtual PC

o Versin 6.1 (Windows) y 7.0.3 (Mac)

o Permite emular mediante virtualizacin, un hardware sobre el que funcione un determinado sistema operativo .

o Se puede conseguir ejecutar varios sistemas operativos en la misma mquina a la vez y hacer que se comuniquen entre ellos.

o Virtual PC, en el caso de la versin para Windows, no emula el procesador sino que deja que el mismo ejecute las instrucciones en el entorno emulado.


Microsoft Windows Virtual PC (2/5) VIRTUAL MACHINE ADDITIONS

o Intercambiar y compartir archivos, las carpetas y los datos entre el anfitrin y el husped

o Se instala en el sistema operativo husped para proporcionar la funcionalidades siguientes a travs del anfitrin:

Mejor rendimiento en el S.O. Guest Controlar el video optimizado Carpetas compartidas Sincronizacin de tiempo con el anfitrin Arrastrar archivos entre S.O. huesped y anfitrin


Microsoft Windows Virtual PC (4/5) Sistemas Operativos Soportados como Anfitrion:

o Windows 7

o Windows Vista

o Windows Server 2003

o Windows XP Home


Microsoft Windows Virtual PC (5/5) Sistemas Operativos Soportados como Huesped:

o Windows XP SP3

o Windows Vista

o Windows 7 Professional, Enterprise

o Windows 7 Ultimate


Microsoft Virtual PC

Que aplicaciones o usos podemos realizar?

Cmo manejamos el Licenciamiento?


TECNOLOGA DE VIRTUALIZACIN DE S.O. DE VMWARE


VMWare Caractersticas:

o Es un Sistema de Virtualizacin por Software

o Posee VMWare Workstation, VMWare Server, VMWare Player

o Puede funcionar en Windows, Linux y MacOS (en procesador Intel)

o Vmware virtualiza la plataforma x86, de forma que la mayor parte de las instrucciones en VMware se ejecutan directamente sobre el hardware fsico

o Versiones gratuitas (VMWare Server y Player)


VMWare Productos (1/2)

VMWare Player:

o Producto gratuito, versin 3.0

o Permite ejecutar mquinas virtuales creadas con productos de Vmware.

o Las mquinas virtuales se pueden crear con productos ms avanzados como VMware Workstation.


VMWare Productos (2/2)

VMware Server (antes GSX) :

o A sus inicios era una versin licenciada, hoy es gratuita

o Excelente manejo y gestin de recursos

o Se puede ejecutar dentro de un Sistema Operativo Host

o Soporta de forma concurrente ms maquinas virtuales que VMWare Workstation.

o Soporta Servidores virtuales con hasta 32 procesadores y 64 GB de memoria.


VMWare Versiones Comerciales VMware ESX Server :

o Corre como S.O. dedicado al manejo y administracin de mquinas virtuales (no necesita un S.O. Host sobre el cual sea necesario instalarlo).

o Desarrollado para la Centralizacin y Virtualizacin de Servers

o Utiliza pocos recursos (10 MB Ram y 55 MB Disco para su instalacin)

o Su Administracin es va Sw Remoto, bajo entorno Web.


Citrix: El futuro es ahora!


Virtualizacin por Hardware Caractersticas:

o Emular, los componentes de Hardware, mediante mquinas virtuales

o El S.O. no se ejecuta sobre el Hardware real sino sobre el Virtual.

o Permite emular distintas plataformas de Hardware (Ej. x86 sobre SPARC)


Virtualizacin por Sistema Operativo Caractersticas:

o Se ejecuta una nica instancia de S.O. (Kernel), no se virtualiza el Hardware

o Ventaja: Separacin de los procesos de los usuarios sin prdida de rendimiento

o Desventaja: al compartir los servidores el mismo Kernel (S.O.) no pueden obtener el resto de ventajas de la virtualizacin


Paravirtualizacin (Paravirtualization)

Caractersticas:

o Ejecutar S.O . Guest sobre otro S.O. que actua como Hypervisor (Host).

o Los S.O. Guest tienen que comunicarse con el Hypervisor para lograr la virtualizacin.

o Ventajas: Muy buen rendimiento y

aprovechamiento de la virtualizacin. Ejecutar distintos S.O. como guest.


Virtualizacin Completa (full virtualization) Caractersticas:

o Similar a la Paravirtualizacin pero no requiere que los S.O. Guest colaboren con el Hypervisor.

o Algunos inconvenientes con las plataformas X86, solucionadas con las ltimas tecnologas de AMD e Intel.

o No es necesaria ninguna modificacin a los S.O. Guest.

o La nica limitante es que deben soportar la Arquitectura de Hardware utilizada.


Definicin Infraestructura Virtual

o Mapping dinmico de recursos fsicos en funcin de las necesidades de la empresa.

o Infraestructura Virtual = totalidad de mquinas virtuales del entorno de TI

o Pool unificado de recursos de virtualizacin TI (computadoras x86, red, almacenamiento)


Ventajas de la Infraestructura Virtual

o Utilizacin del 60 al 80% para servidores x86 (frente al 15% de uso del Hardware no virtualizado)

o Provisioning de aplicaciones en minutos

o 85% de mejora de tiempo de recuperacin (RTO) en paradas imprevistas


Lectura: Impacto de la Virtualizacin de Servidores en los procesos de negocio


Conclusiones de la Unidad

i. Es un tipo de Virtualizacin de Plataforma que permite la posibilidad de

ejecutar un sistema operativo sobre otro totalmente distinto al que

tiene instalado en la mquina fsica.

ii. Es un tipo de virtualizacin que permite emular mediante mquinas

virtuales, los componentes de Hardware.

iii. Se constituyen como los tres principales fabricantes de Tecnologa de Virtualizacin basada en Software.


Muchas Gracias

Unidad 2 Virtualizacion ALUMNOS(1)

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