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real, entonces ¿cómo
se siente un sueño
después de que crees
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¿Qué es Virtualización?
• Real vs. Virtual
– Cuentan con una esencia o efecto similar
– “Formalmente” son diferentes
• Es ...
Mapeos
• 1 -> N
– Multitasking
• M -> 1
– Grid Computing, Clustering
• M -> N
– Máquinas virtuales
No es un concepto nuevo
• Concepto con más
de 40 años
– IBM 7044
• Compatible Time
Sharing System
(CTSS)
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• Popek y Goldberg establecieron
en 1974 los requerimientos para
una arquitectura virtualizable
Requerimientos para una arquitectura
virtualizable – Popek & Goldberg
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Hardware
Kernel
Librerías de Usuario
Aplicaciones
Llamadas a un API
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Instrucciones de hardware
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“Virtualización" de sistema operativo
Técnicas de virtualización en hardware
• Arquitectura del Conjunto de Instrucciones (Instruction Set
Architecture)
– Emula...
Ejemplos de virtualización de conjunto
de instrucciones
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MAME (Emulación)
Bochs
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486, Pentium, PPro)
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(semejante a Bochs)
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No sólo plataformas x86
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– Feature interesante: M...
Arquitectura de vmWare
vmWare internamente
Virtualización completa
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administra el metal
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Xen
• Desarrollado en la
Universidad de
Cambridge
• Corre Linux, NetBSD,
FreeBSD, Plan9,
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• Virtualizació...
Virtualización dentro del OS
• Crea máquinas
virtuales dentro del
mismo OS
• Cada máquina virtual
corre mismo SO
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Virtualización en móviles
• Máquina virtual Dalvik
– Provee el entorno en el
cual todas las aplicaciones
Android corren
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Caso de Implementación en una
empresa en Honduras
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Plataforma de máquinas virtuales
• Se inicia el uso de máquinas virtuales para
desarrollo y testing.
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Plataforma de máquinas virtuales
• Sistemas operativos variados
– Windows 2003, 2008, XP
– Linux en varios sabores (Red Ha...
Virtualización de almacenamiento
• Los controladores de disco tipo Grid
permitieron «virtualizar» el almacenamiento
Amarrando todo
• Estos componentes
juntos, forman una
arquitectura
empresarial
virtualizada
Otras direcciones en virtualización…
• Virtualización de pantallas (Terminal Services,
Citrix, Remote Desktop, VNC)
• Virt...
El cielo es el límite…
Muchas gracias por su atención
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Presentación sobre Virtualización, preparada para la Semana de Ingenierías 2014, UNITEC

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Unitec virtualización

  1. 1. Si un sueño se siente real, entonces ¿cómo se siente un sueño después de que crees que te has despertado del sueño? ¿Y si sigue pasando? VIRTUALIZACIÓN Egdares Futch H. Agosto 2013
  2. 2. ¿Qué es Virtualización? • Real vs. Virtual – Cuentan con una esencia o efecto similar – “Formalmente” son diferentes • Es un marco de referencia (idea/concepto) que combina o divide recursos para presentar una vista transparente de uno o más – Particionamiento de hardware/software – Simulación parcial o completa de una máquina – Emulación (igual, parcial o completa) – Tiempo compartido (cualquier tipo de compartir) • En general, puede ser cualquier mapeo de M-a-N (M recursos “reales”, N recursos “virtuales”)
  3. 3. Mapeos • 1 -> N – Multitasking • M -> 1 – Grid Computing, Clustering • M -> N – Máquinas virtuales
  4. 4. No es un concepto nuevo • Concepto con más de 40 años – IBM 7044 • Compatible Time Sharing System (CTSS) – M.I.T. – Atlas Proyect
  5. 5. • Popek y Goldberg establecieron en 1974 los requerimientos para una arquitectura virtualizable
  6. 6. Requerimientos para una arquitectura virtualizable – Popek & Goldberg • Equivalencia/Fidelidad – Un proceso corriendo bajo un Administrador de Máquina Virtual (VMM) debe mostrar comportamiento idéntico a cuando se ejecuta directamente en una máquina equivalente • Control de recursos/Seguridad – El Administrador de Máquina virtual (VMM) debe estar en control completo de los recursos virtualizados • Eficiencia/Desempeño – Una gran proporción de instrucciones de máquina deben ser ejecutadas sin intervención del Administrador de Máquina Virtual (VMM)
  7. 7. ¿Para qué podemos usar virtualización? • Consolidación de servidores • Consolidación de aplicaciones/reducción de licenciamiento • Hardware virtual • Debugging • Máquinas de propósito dedicado (Appliances) • Pruebas/Aseguramiento de Calidad • Recuperación de desastres
  8. 8. Hardware Kernel Librerías de Usuario Aplicaciones Llamadas a un API System Calls Instrucciones de hardware User Space Kernel Space Si analizamos una arquitectura apilada Virtualización Virtualización Virtualización
  9. 9. Conceptos Virtualización completaParavirtualización “Virtualización" de sistema operativo
  10. 10. Técnicas de virtualización en hardware • Arquitectura del Conjunto de Instrucciones (Instruction Set Architecture) – Emular el ISA en software • Interpretar, traducir al ISA anfitrión (si se requiere) • Dispositivos implementados en software • Generalmente es ineficiente • Ejemplo: SPIM, el emulador de MIPS32 • Capa de abstracción de hardware (Hardware Abstraction Layer – HAL) – Entre “máquina real” y “emulador” – Maneja arquitecturas no virtualizables (validar, insertar código)
  11. 11. Ejemplos de virtualización de conjunto de instrucciones • Traducción binaria a espacios de hardware • Procesador Crusoe (Trasmeta) – Tecnología Code Morphing interpretaba diversos conjuntos de instrucciones
  12. 12. MAME (Emulación)
  13. 13. Bochs • Simulador de x86 (386, 486, Pentium, PPro) • Corre sobre x86, PowerPC, Alpha, SPARC y MIPS • Corre Linux, MS Windows, BSD, FreeBSD, OpenBSD, etc.
  14. 14. Qemu • Emulación completa (semejante a Bochs) • Emula diferentes arquitecturas x86, x86_64, ARM, SPARC, PowerPC y MIPS • Emula múltiples procesadores • Emulación en modo usuario (solo en Linux)
  15. 15. No sólo plataformas x86 • IBM Logical Partitioning (LPAR) – Sistemas pSeries (Power Architecture) – Feature interesante: Microparticionamiento
  16. 16. Arquitectura de vmWare
  17. 17. vmWare internamente
  18. 18. Virtualización completa • Un sistema hipervisor administra el metal • No es necesario correr un OS modificado • Mejor desempeño que emulación de hardware • Mediación consume recursos • El OS debe soportar hardware real
  19. 19. Xen • Desarrollado en la Universidad de Cambridge • Corre Linux, NetBSD, FreeBSD, Plan9, Netware y Windows • Virtualización completa con Intel VT o con AMD Pacífica • Permite migración de máquinas virtuales
  20. 20. Virtualización dentro del OS • Crea máquinas virtuales dentro del mismo OS • Cada máquina virtual corre mismo SO • Aisla una máquina de otra • Se comparten los recursos de hardware
  21. 21. Virtualización en móviles • Máquina virtual Dalvik – Provee el entorno en el cual todas las aplicaciones Android corren – Cada aplicación Android corre dentro de su propio proceso, con su propia instancia de Dalvik – Dalvik fue diseñado para correr en múltiples instancias de forma eficiente
  22. 22. Caso de Implementación en una empresa en Honduras • Antes: servidores multiuso – Un solo equipo era servidor de base de datos, DNS, impresión, etc. • Luego evolucionó a tener un servidor para cada uso – Bueno desde el punto de vista de seguridad, pero es caro y cuesta administrar – Problemas de licenciamiento: por CPU, por socket, por «Processor Value Units», etc.
  23. 23. Plataforma de máquinas virtuales • Se inicia el uso de máquinas virtuales para desarrollo y testing. • Evolución: un «banco» de máquinas virtuales preconfiguradas • Capacidades estáticas de procesamiento • Siguiente paso: capacidades elásticas – Utility computing?
  24. 24. Plataforma de máquinas virtuales • Sistemas operativos variados – Windows 2003, 2008, XP – Linux en varios sabores (Red Hat, Debian, Ubuntu) • Capacidades de manejo de cargas mejoradas – Microparticionamiento – Sizing en demanda • Capacidades de respaldo y recuperación mejoradas – VMware Vmotion – Acronis Universal Restore – Tivoli Storage Manager
  25. 25. Virtualización de almacenamiento • Los controladores de disco tipo Grid permitieron «virtualizar» el almacenamiento
  26. 26. Amarrando todo • Estos componentes juntos, forman una arquitectura empresarial virtualizada
  27. 27. Otras direcciones en virtualización… • Virtualización de pantallas (Terminal Services, Citrix, Remote Desktop, VNC) • Virtualización de stack de comunicaciones o redes (Software Defined Networking) • Grid Computing / Virtual Private Servers • …
  28. 28. El cielo es el límite… Muchas gracias por su atención • efutch@gmail.com • Twitter: @efutch • http://efutch.blogspot.com • http://maestros.unitec.edu/~efutch
  1. A particular slide catching your eye?

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