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Virtualización.

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Presentación del tema: "Virtualización."— Transcripción de la presentación:

1 Virtualización

2 Indice Historia de la virtualización Qué es la virtualización?
Cómo funciona la virtualización? monitor de máquina virtual o “hipervisor Tipo 1 (nativo, baremetal o unhosted) Tipo 2 (hosted) Virtualización de un servidor? En qué ayuda la virtualización de un servidor? Ventajas de la virtualización Centros de datos sobre virtualización Motivos para virtualizar Las cinco razones más importantes para adoptar software de virtualización Qué es una máquina virtual? Ventajas de las máquinas virtuales Utilización de máquinas virtuales como componentes básicos de la infraestructura virtual Infraestructura virtual Costo de la virtualización

3 Historia de la virtualización
La virtualización empezó a desarrollarse en la década de 1960 para particionar los mainframes de gran tamaño a fin de mejorar su utilización. En la actualidad, los ordenadores basados en la arquitectura x86 tienen que resolver los mismos problemas de rigidez e infrautilización que se planteaban para los mainframes en aquella década. VMware inventó la virtualización para la plataforma x86 en la década de 1990 para abordar los problemas de infrautilización y de otra índole, a lo largo de un proceso que obligó a superar gran cantidad de desafíos.

4 Historia de la virtualización
Los comienzos: virtualización de mainframes Fue IBM quien empezó a implementar la virtualización hace más de 30 años como una manera lógica de particionar ordenadores mainframe en máquinas virtuales independientes. Estas particiones permitían a los mainframes realizar múltiples tareas: ejecutar varias aplicaciones y procesos al mismo tiempo. Dado que en aquella época los mainframes eran recursos caros, se diseñaron para particionar como un método de aprovechar al máximo la inversión.

5 Historia de la virtualización
Mainframe virtualization

6 Historia de la virtualización
Necesidad de virtualización de x86 La virtualización se abandonó de hecho en las décadas de 1980 y 1990, cuando las aplicaciones cliente-servidor y los servidores x86 y escritorios económicos establecieron el modelo de informática distribuida. La amplia adopción de Windows y la emergencia de Linux como sistemas operativos de servidor en la década de 1990 convirtieron a los servidores x86 en el estándar del sector. El incremento de implementaciones de servidores x86 y escritorios generó nuevos problemas operacionales y de infraestructura de TI. Entre estos problemas se incluyen los siguientes:

7 Historia de la virtualización
Baja utilización de la infraestructura. Incremento de los costes de infraestructura física Incremento de los costes de gestión de TI Insuficiente protección ante desastres y failover Escritorios de usuario final de mantenimiento elevado

8 Historia de la virtualización
Baja utilización de la infraestructura. Las implementaciones típicas de servidores x86 logran un promedio de utilización de entre un 10 y un 15% de la capacidad total, según señala la empresa de estudios de mercado International Data Corporation (IDC). Normalmente, las organizaciones ejecutan una aplicación por servidor para evitar el riesgo de que las vulnerabilidades de una aplicación afecten a la disponibilidad de otra aplicación en el mismo servidor.

9 Historia de la virtualización
Incremento de los costes de infraestructura física Los costes operativos para dar soporte al crecimiento de infraestructuras físicas han aumentado a ritmo constante. La mayor parte de las infraestructuras de TI deben permanecer operativas en todo momento, lo que genera gastos en consumo energético, refrigeración e instalaciones que no varían con los niveles de utilización.

10 Historia de la virtualización
Incremento de los costes de gestión de TI A medida que los entornos se hacen más complejos, aumenta el nivel de especialización de la formación y la experiencia que necesita el personal de gestión de infraestructuras y, consecuentemente, aumentan los costes asociados a dicho personal. Las organizaciones gastan cantidades desproporcionadas de dinero y recursos en tareas manuales ligadas al mantenimiento de los servidores, y aumenta la necesidad de personal para realizarlas.

11 Historia de la virtualización
Insuficiente protección ante desastres y failover Las organizaciones se ven cada vez más afectadas por las interrupciones del servicio de las aplicaciones de servidor críticas y la falta de acceso a escritorios de usuario final fundamentales. La amenaza de ataques a la seguridad, desastres naturales, pandemias y terrorismo han acentuado la importancia de la planificación de la continuidad del negocio, tanto en lo relativo a escritorios como a servidores.

12 Historia de la virtualización
Escritorios de usuario final de mantenimiento elevado La gestión y la seguridad de los escritorios corporativos plantean numerosos desafíos. Controlar un entorno de escritorios distribuidos y aplicar políticas de gestión, acceso y seguridad sin perjudicar la capacidad del usuario de trabajar con eficacia es complejo y costoso. Se tienen que aplicar continuamente muchos parches y actualizaciones en el entorno del escritorio para eliminar los riesgos de seguridad.

13 Historia de la virtualización
Solución de VMware: virtualización plena del hardware x86 En 1999, VMware introdujo la virtualización en los sistemas x86 como un medio para solucionar muchos de estos problemas y transformar los sistemas x86 en infraestructuras de hardware compartido de uso general que ofrecen un aislamiento completo, movilidad y opciones de elección del sistema operativo en los entornos de aplicaciones.

14 Historia de la virtualización
Problemas y obstáculos a la virtualización x86 A diferencia de los mainframes, las máquinas x86 no fueron diseñadas para admitir una virtualización completa, por lo que VMware tuvo que superar muchos desafíos para crear máquinas virtuales a partir de ordenadores x86.

15 Historia de la virtualización
Problemas y obstáculos a la virtualización x86 La función básica de la mayoría de las CPU, tanto en mainframes como en PC, es ejecutar una secuencia de instrucciones almacenadas (es decir, un programa de software). En los procesadores x86, hay 17 instrucciones específicas que generan problemas al virtualizar, y provocan que el sistema operativo muestre un aviso, que se cierre la aplicación o simplemente que falle completamente. Como consecuencia, estas 17 instrucciones constituyeron un obstáculo importante para la implementación inicial de la virtualización de ordenadores x86.

16 Historia de la virtualización
Problemas y obstáculos a la virtualización x86

17 Historia de la virtualización
Problemas y obstáculos a la virtualización x86 Para hacer frente a las instrucciones problemáticas de una arquitectura x86, VMware desarrolló una técnica de virtualización adaptable que las “atrapa” cuando se generan y las convierte en instrucciones seguras que se pueden virtualizar y, al mismo tiempo, permite al resto de instrucciones ejecutarse sin intervención. El resultado es una máquina virtual de alto rendimiento que se adapta al hardware host y mantiene una total compatibilidad de software.

18 Qué es la virtualización?
El hardware informático x86 actual se ha diseñado para ejecutar un solo sistema operativo y una sola aplicación, lo que supone la infrautilización de gran parte de las máquinas. La virtualización permite ejecutar varias máquinas virtuales en una misma máquina física, donde cada una de las máquinas virtuales comparte los recursos de ese único ordenador físico entre varios entornos. Las distintas máquinas virtuales pueden ejecutar sistemas operativos diferentes y varias aplicaciones en el mismo ordenador físico.

19 Cómo funciona la virtualización?
La plataformas de virtualización se basan en una arquitectura preparada que utiliza un software como para transformar o “virtualizar” los recursos de hardware de un ordenador x86, incluidos CPU, RAM, disco duro y controlador de red, con el fin de crear una máquina virtual completamente funcional que puede ejecutar su propio sistema operativo y aplicaciones de la misma forma que lo hace un ordenador “real”. Cada máquina virtual contiene un sistema completo, con lo que se eliminan los posibles conflictos.

20 Cómo funciona la virtualización?
La virtualización inserta directamente una capa ligera de software en el hardware del ordenador o en el sistema operativo host. Contiene un monitor de máquina virtual o “hipervisor” que asigna los recursos de hardware de manera dinámica y transparente. Varios sistemas operativos se ejecutan de manera simultánea en el mismo ordenador físico y comparten recursos de hardware entre sí.

21 Cómo funciona la virtualización?
Al encapsular la máquina entera (incluida la CPU, la memoria, el sistema operativo y los dispositivos de red), una máquina virtual es totalmente compatible con los sistemas operativos, las aplicaciones y los controladores de dispositivos x86 estándar. Puede ejecutar con toda seguridad varios sistemas operativos y aplicaciones al mismo tiempo en un solo ordenador; cada uno de ellos tendrá acceso a los recursos que necesite cuando los necesite.

22 monitor de máquina virtual o “hipervisor
Un hipervisor, también llamado monitor de máquina virtual (virtual machine monitor, VMM), es una plataforma de virtualización que permite utilizar, a la vez, múltiples sistemas operativos en un equipo. Los hipervisores se pueden clasificar en dos tipos: Tipo 1 (nativo, baremetal o unhosted) Tipo 2 (hosted)

23 Tipo 1 (nativo, baremetal o unhosted)
Software que se ejecuta directamente sobre el hardware real del equipo para controlar el hardware y monitorizar los sistemas operativos virtualizados. Los sistemas virtualizados se ejecutan en otro nivel por encima del hipervisor.

24 Tipo 1 (nativo, baremetal o unhosted)
Algunos de los hipervisores tipo 1 más conocidos son los siguientes: VMware: ESXi (gratis), ESX (de pago). Xen (libre). Citrix XenServer (gratis). Microsoft Hyper-V Server (gratis).

25 Tipo 2 (hosted) Aplicación que se ejecuta sobre un sistema operativo convencional (Linux, Windows, MacOS) para virtualizar sistemas. De esta forma la virtualización se produce en una capa más alejada del hardware si lo comparamos con los hipervisores de tipo 1. Lógicamente esto hace que el rendimiento sea menor en los hipervisores de tipo 2.

26 Algunos de los hipervisores tipo 2 más utilizados son los siguientes:
Tipo 2 (hosted) Algunos de los hipervisores tipo 2 más utilizados son los siguientes: Sun: VirtualBox (gratis), VirtualBox OSE (libre). VMware: Workstation (de pago), Server (gratis), Player (gratis). Micorsoft: Virtual PC (gratis). Parallels: Parallels Virtuozzo Containers (gratis).

27 Virtualización de un servidor?
La virtualización de un servidor es cuando se particiona un servidor físico en pequeños servidores virtuales. En la virtualización de servidor los recursos del propio servidor son escondidos o enmascarados a los usuarios. El software es usado para dividir el servidor físico en múltiples entornos virtuales, llamados servidores virtuales o servidores privados.

28 En qué ayuda la virtualización de un servidor?
La virtualización viene a dar mayores facilidades para aquellas personas que poseen un servidor dedicado y desean revender servicios de hospedaje Web, de esta forma en un mismo servidor pueden alojar a varios clientes sin que estos puedan ver a los otros que están alojados en el mismo servidor. De esta forma se le pueden dar accesos independientes a cada cliente sin que esto limite los accesos al servidor o un cliente pueda alterar información de otro.

29 Ventajas de la virtualización
Reducción de infraestructura física, de Costos, Operación de los datacenters. Aumento de tolerancia a fallos. Centralización de la administración. Mejorar el Performance. Recuperación ante desastres ….

30 Centros de datos sobre virtualización
La virtualización de un ordenador físico es solo el principio. Puede construir una infraestructura virtual completa, que abarque cientos de ordenadores físicos y dispositivos de almacenamiento interconectados.

31 Motivos para virtualizar
Virtualizar la infraestructura de TI permite reducir los costes de TI y aumentar la eficacia, el uso y la flexibilidad de los activos existentes. En todo el mundo, organizaciones de todos los tamaños se benefician de la virtualización. Miles de organizaciones (incluidas todas las de la lista Fortune 100) utilizan soluciones de virtualización.

32 Las cinco razones más importantes para adoptar software de virtualización
1. Sacar más provecho de los recursos actuales: se pueden agrupar los recursos de infraestructura comunes y dejar atrás el modelo heredado de “una aplicación por servidor” – a eso se le llama una consolidación de servidores. Ventajas: Reducción en los costes operativos y de hardware en mas del 50%, y los costes energéticos en un 80%, por cada carga de servidor virtualizada. Reducción en el tiempo necesario para el aprovisionamiento de nuevos servidores hasta un 70%. Disminución en la cantidad de interrupciones del servicio y mejore la fiabilidad

33 Gestión de infraestructura virtual desde un solo punto de control
Las cinco razones más importantes para adoptar software de virtualización Reducción de los costes consolidando el hardware y aumentando el uso de los servidores: Aumentar la utilización del hardware existente del 5 o el 15% hasta un 80%. Reducir los requisitos de hardware en una relación de 10:1 o más. Gestión de infraestructura virtual desde un solo punto de control Acelerar el tiempo de aprovisionamiento entre un 50 y un 70%. Gestionar máquinas virtuales desde una ubicación central. Supervisar el rendimiento de las máquinas virtuales y sus hosts. Disminuya la cantidad de interrupciones del

34 Las cinco razones más importantes para adoptar software de virtualización
2. Disminucion en los costes del centro de datos reduciendo la infraestructura física y aumentando la proporción de servidores por administrador: una menor cantidad de servidores y de hardware de TI se traduce en menos requisitos de espacio físico, así como menos consumo energético y de refrigeración. Unas herramientas de gestión adecuadas permiten aumentar la proporción de servidores por administrador, de modo que también son menos los requisitos de personal.

35 Las cinco razones más importantes para adoptar software de virtualización
3. Aumentar la disponibilidad del hardware y las aplicaciones para mejorar la continuidad del negocio: Realizacion backup con mas seguridad y migración de entornos virtuales completos sin interrupción alguna del servicio. Eliminación de las interrupciones del servicio planificadas y recuperación al instante de los incidentes imprevistos. 4. Flexibilidad operativa: respodner a los cambios del mercado con una gestión dinámica de los recursos, con un aprovisionamiento de servidores acelerado y con una mejora de la implementación de escritorios y aplicaciones.

36 Las cinco razones más importantes para adoptar software de virtualización
5. Mejorar la capacidad de gestión y seguridad de los escritorios: implementación, gestión y supervisión de entornos de escritorios seguros a los que los usuarios pueden acceder de forma local o remota, con conexión de red, desde casi cualquier ordenador de escritorio, portátil o tablet PC.

37 Qué es una máquina virtual?
Una máquina virtual es un contenedor de software perfectamente aislado que puede ejecutar sus propios sistemas operativos y aplicaciones como si fuera un ordenador físico. La máquina virtual se comporta exactamente igual que un ordenador físico y contiene su propia CPU virtual, memoria, disco duro y tarjeta de interfaz de red.

38 Qué es una máquina virtual?
Un sistema operativo no puede distinguir entre una máquina virtual y una máquina física, de la misma manera que no pueden hacerlo las aplicaciones o los otros ordenadores de la red. Incluso la propia máquina virtual considera que es un ordenador "real". Sin embargo, una máquina virtual se compone exclusivamente de software y no contiene ninguna clase de componente de hardware. El resultado es que las máquinas virtuales ofrecen una serie de ventajas con respecto al hardware físico.

39 Qué es una máquina virtual?

40 Ventajas de las máquinas virtuales
En general, las máquinas virtuales cuentan con cuatro características clave que benefician al usuario: Compatibilidad: las máquinas virtuales son compatibles con todos los ordenadores x86 estándar. Aislamiento: las máquinas virtuales están aisladas unas de otras, como si estuvieran separadas físicamente. Encapsulamiento: las máquinas virtuales encapsulan un entorno informático completo. Independencia del hardware: las máquinas virtuales se ejecutan de forma independiente del hardware subyacente.

41 Ventajas de las máquinas virtuales
Compatibilidad Al igual que un ordenador físico, una máquina virtual aloja sus propios sistema operativos y aplicaciones guest, y dispone de los mismos componentes (placa base, tarjeta VGA, controlador de tarjeta de red, etc.). Como consecuencia, las máquinas virtuales son plenamente compatibles con la totalidad de sistemas operativos x86, aplicaciones y controladores de dispositivos estándar, de modo que se puede utilizar una máquina virtual para ejecutar el mismo software que se puede ejecutar en un ordenador x86 físico.

42 Ventajas de las máquinas virtuales
Aislamiento Aunque las máquinas virtuales pueden compartir los recursos físicos de un único ordenador, permanecen completamente aisladas unas de otras, como si se tratara de máquinas independientes. Si, por ejemplo, hay cuatro máquinas virtuales en un solo servidor físico y falla una de ellas, las otras tres siguen estando disponibles. El aislamiento es un factor importante que explica por qué la disponibilidad y protección de las aplicaciones que se ejecutan en un entorno virtual es muy superior a las aplicaciones que se ejecutan en un sistema tradicional no virtualizado.

43 Ventajas de las máquinas virtuales
Encapsulamiento Una máquina virtual es básicamente un contenedor de software que agrupa o "encapsula" un conjunto completo de recursos de hardware virtuales, así como un sistema operativo y todas sus aplicaciones, dentro de un paquete de software. El encapsulamiento hace que las máquinas virtuales sean extraordinariamente portátiles y fáciles de gestionar. Por ejemplo, puede mover y copiar una máquina virtual de un lugar a otro como lo haría con cualquier otro archivo de software, o guardar una máquina virtual en cualquier medio de almacenamiento de datos estándar, desde una memoria USB de bolsillo hasta las redes de área de almacenamiento (SAN) de una empresa.

44 Ventajas de las máquinas virtuales
Independencia de hardware Las máquinas virtuales son completamente independientes de su hardware físico subyacente. Por ejemplo, se puede configurar una máquina virtual con componentes virtuales (CPU, tarjeta de red, controlador SCSI, pongamos por caso) que difieren totalmente de los componentes físicos presentes en el hardware subyacente. Las máquinas virtuales del mismo servidor físico pueden incluso ejecutar distintos tipos de sistema operativo (Windows, Linux, etc.).

45 Ventajas de las máquinas virtuales
Independencia de hardware Cuando se combina con las propiedades de encapsulamiento y compatibilidad, la independencia del hardware brinda portabilidad, que es la libertad de trasladar una máquina virtual de un tipo de ordenador x86 a otro sin modificar los controladores de dispositivo, el sistema operativo ni las aplicaciones. La independencia del hardware también significa que se puede ejecutar una combinación heterogénea de sistemas operativos y aplicaciones en un único ordenador físico.

46 Utilización de máquinas virtuales como componentes básicos de la infraestructura virtual
Las máquinas virtuales son un componente básico fundamental de una solución mucho mayor: la infraestructura virtual. Mientras que una máquina virtual representa los recursos de hardware de todo un ordenador, una infraestructura virtual representa los recursos de hardware interconectados de la totalidad de una infraestructura de TI, lo que incluye ordenadores, dispositivos de red y recursos compartidos de almacenamiento.

47 Infraestructura virtual
Una infraestructura virtual permite compartir los recursos físicos de varias máquinas en toda la infraestructura. Una máquina virtual permite compartir los recursos de un solo ordenador físico entre varias máquinas virtuales, para lograr la máxima eficiencia. Los recursos se comparten entre varias máquinas virtuales y aplicaciones. Las necesidades empresariales son el factor en función del cual se rige la asignación dinámica de los recursos físicos de la infraestructura a las aplicaciones, incluso a medida que van evolucionando y cambiando tales necesidades.

48 Infraestructura virtual
Podrá combinar los servidores x86 y los recursos de red y almacenamiento para crear un pool unificado de recursos de TI que las aplicaciones utilicen cuando y donde los necesiten. Esta optimización de recursos da lugar a una mayor flexibilidad en la organización y reduce los costes operativos y los gastos de propiedad.

49 Infraestructura virtual
Una infraestructura virtual consta de los siguientes componentes: Hipervisores instalados directamente sobre el hardware para hacer posible la virtualización de todos los ordenadores x86. Servicios de infraestructura virtual, como la gestión de recursos y el backup consolidado a fin de optimizar los recursos disponibles entre las máquinas virtuales. Soluciones de automatización que proporcionan funciones especiales para optimizar un proceso de TI concreto, como el aprovisionamiento o la recuperación ante desastres.

50 Infraestructura virtual

51 Infraestructura virtual

52 Infraestructura virtual
La idea es desvincular el entorno de software de la infraestructura de hardware subyacente para poder agregar varios servidores, infraestructura de almacenamiento y redes a los pools de recursos compartidos. Después, proporcione estos recursos dinámicamente, de manera segura y fiable, a las aplicaciones conforme los vayan necesitando. Este enfoque permite a utilizar los servidores estándar de bajo coste como componentes básicos para la creación de un centro de datos que se optimiza automáticamente y ofrece los máximos niveles de utilización, disponibilidad, automatización y flexibilidad.

53 Costo de la virtualización
A continuación se mostrara con la ayuda de “VMware ROI TCO Calculator” un ejemplo de los costos de crear una data center con cuatro servidores Vs la crecion del mismo en un modo Virtual con VMWare. La “VMware ROI TCO Calculator” esta disponible en

54 Costo de la virtualizaciòn de servidores

55 Análisis Costo - Beneficio

56 Ahorro en Hardware de servidor a 5 años

57 Ahorros en energía y refrigeración de servidor

58 Impacto en el servidor de almacenamiento

59 Impacto en el servidor de almacenamiento

60 Ahorros en redes de servidores

61 El ahorro en espacio de rack del servidor

62 Webs


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