Virtualitzacio

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Virtualitzacio

  1. 1. • El término “Virtualización” genéricamente hablando, puede tener diversos significados. Un aspecto candente en la actualidad sobre la virtualización es sin duda la virtualización de servidores, o como alojar múltiples sistemas operativos independientes (GUESTS) en un único ordenador anfitrión (HOST).• La palabra “Virtualizar” significa aparentar que algo con una forma tiene otra.• Ahora bien, en términos informáticos, Virtualizar un ordenador significa aparentar que se tienen múltiples ordenadores o un ordenador completamente diferente.• Adicionalmente, también puede significar conseguir que varios ordenadores parezcan uno solo. A este concepto se le suele denominar agregación de servidores (server aggregation) o grid computing.
  2. 2. • En primer lugar, es muy importante destacar que la virtualización no es ni mucho menos un tema nuevo. Sus orígenes más antiguos se remontan a 1960.• Los primeros usos de la virtualización incluyen el IBM 704, el Sistema de Tiempo Compartido Compatible desarrollado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts.• Cabe mencionar también el proyecto Atlas de la Universidad de Manchester (uno de los primeros superordenadores del mundo), que fue pionero en el uso de memoria virtual con paginación y llamadas de supervisor.• IBM reconoció la importancia de la virtualización en la década de 1960 con el desarrollo del mainframe System 360. El Modelo 67 virtualizó todas las interfaces hardware a través del Monitor de Máquina Virtual (VMM - Virtual Machine Monitor). En los albores de la computación, el sistema operativo se llamó supervisor.• Cuando apareció la habilidad de ejecutar sistemas operativos sobre otro sistema operativo, se designó el termino hypervisor (termino acuñado en la década de los 1970 y que aun hoy continua vigente como veremos mas adelante).• El VMM se ejecutaba directamente sobre el hardware subyacente, permitiendo múltiples máquinas virtuales (VM). Cada VM podía ejecutar una instancia de su propio sistema operativo de forma privada.
  3. 3. • Java Virtual Machine (JVM)• El lenguaje Java ha seguido el modelo P-code para su máquina virtual. Esto ha dado la posibilidad de lograr una amplia distribución de programas Java sobre incontables arquitecturas, simplemente portando la JVM.• Otro de los usos iníciales de la virtualización, en este caso de un procesador simulado, es la máquina de pseudo-código (P-code machine). P-code es un lenguaje máquina que se ejecuta en una máquina virtual en lugar de en hardware real.• P-code alcanzó la fama en la década de 1970 con el sistema Pascal de la Universidad de California, ya que compilaba programas Pascal en P-code , y luego los ejecutaba en una máquina virtual P-code. Esto permitió que los programas P-code fuesen muy portables y pudiesen ejecutarse en cualquier lugar donde estuviese disponible una máquina virtual P-code.
  4. 4. • Una máquina virtual es básicamente lo mismo que una máquina física, como hemos dicho anteriormente. Con su propio sistema operativo, su propio disco duro, RAM, BIOS, CD, DVD, USB.• Dispone de conexiones de red y podemos instalar y ejecutar programas, de la misma manera que lo hacemos en un entorno real.• Podemos correr simultáneamente múltiples sistemas operativos en un mismo PC, incluidos Ubuntu, Red Hat, Suse, Novel, Solaris, Windows server 2003, Windows XP, Windows Vista, etc.• Crear una Red Virtual en donde podamos interconectar cada una de nuestras máquinas virtuales entre ellas, con nuestra máquina real, o con una red pública.• Podemos crear y usar una red compleja multicapa, con switchs, bridges, firewall, y adaptadores Ethernet virtuales y .• Testear programas sin temor a que si ocurre algún problema dentro del entorno virtual, le vaya a afectar al entorno físico.• Se puede configurar nuestra maquina virtual para que cada vez que se ejecute, siempre vuelva a un estado inicial limpio, deshaciendo cualquier cambio que hagamos o que se revierta al apagar la máquina virtual.• Incluso podemos suspender su funcionamiento durante el tiempo que necesitemos (pausar) para regresar a la normalidad sin tener que apagar o reiniciar.
  5. 5. Virtualización completa• La virtualización completa, también llamada virtualización nativa, es otra interesante técnica de virtualización.• Este modelo utiliza una máquina virtual que media entre el sistema operativo invitado y el hardware nativo (ver Imagen 2). "Mediar" es la palabra clave aquí, ya que la VMM está entre el sistema el sistema operativo invitado y el hardware real. Algunas instrucciones protegidas deben capturarse y manejarse dentro del hypervisor ya que el hardware subyacente no es propiedad de un sistema operativo sino que es compartido a través del hypervisor.
  6. 6. • La paravirtualización es otra técnica muy popular que posee algunas similitudes con la virtualización completa. Este método utiliza un hypervisor para compartir el acceso al hardware subyacente, pero integra código que está al tanto de la virtualización en el propio sistema operativo (ver Imagen). Esta aproximación evita la necesidad de recompilar y capturar, ya que los propios sistemas operativos cooperan en el proceso de virtualización. La paravirtualización comparte el proceso con el SO invitado (Guest OS)
  7. 7. • Como ya he mencionado, la paravirtualización precisa que los sistemas operativos alojados sean modificados por el hypervisor, lo cual supone una gran desventaja.• Pero lo realmente bueno de la paravirtualización, es que ofrece un rendimiento muy próximo al de un sistema no virtualizado.• Al igual que ocurre con la virtualización completa, es posible soportar varios sistemas operativos diferentes de manera concurrente.
  8. 8. • La última técnica que exploraremos, será la virtualización en el nivel del sistema operativo. Este tipo de virtualización, implementa una técnica diferente a las que hemos visto hasta ahora. Básicamente, se encarga de virtualizar los servidores encima del propio sistema operativo. Este método soporta un solo sistema operativo que será igual al que tengamos instalado y simplemente aísla los servidores independientes. La virtualización en el nivel del sistema operativo requiere cambios en el núcleo del sistema operativo, pero como contraprestación, cuenta con la ventaja de que el rendimiento es igual a la ejecución nativa.
  9. 9. • Aunque sólo sea a modo de mención, decir también que existe además otro método de virtualización, que emula porciones de un sistema operativo a través de una biblioteca.• Como ejemplos representativos cabría destacar a Wine (parte de la API Win32 para Linux)• LxRun (parte de la API Linux para Solaris)• Winpe (microsoft)
  10. 10. Productos para virtualizar Todas estas nuevas tecnologías, pueden utilizarse en la mayoría del software de virtualización más utilizado hoy en día, como Xen, VMware, User-mode Linux, y otras.• Software que utiliza la virtualización x86 [editar]• Microsoft Virtual PC• Kernel Virtual Machine (KVM) - Controlador añadido a la rama del kernel 2.6 (>2.6.20) de Linux que permite utilizar las extensiones de virtualización de los procesadores Intel (Intel VT) y AMD (AMD- V).• Microsoft Virtual Server —Virtual Server 2005 R2 SP1, que tiene soporte para Intel VT y Pacífica.• Parallels Workstation — Hypervisor con soporte para Intel VT-x.• TRANGO hypervisor empotrado en tiempo real.• VMware — en los procesadores Intel, VMware 5.5 necesita Intel VT para ejecutar huéspedes de 64 bits.[3] Para huéspedes de 32-bit, el uso de VT es posible pero no se encuentra activado por defecto porque para cargas de trabajo normales es más lento.[4] [5]• Xen — Xen 3.0 emplea Intel VT para ejecutar sistemas operativos no modificados como huésped.• Tanto Intel como AMD han dado apoyo a sus extensiones de virtualización dentro del monitor de máquina virtual Xen, permitiendo que se ejecuten sistemas operativos no modificados.• VirtualBox
  11. 11. Xen (paravirtualización)• Xen es la solución de código abierto proporcionada por XenSource para obtener paravirtualización a nivel de sistema operativo. Es importante recordar, que en la paravirtualización el hypervisor y el sistema operativo colaboran en la virtualización, lo que implica que se requieran cambios en el sistema operativo, pero como resultado se obtiene un rendimiento próximo a la ejecución nativa. Una vez más, puede consultarse el artículo anterior para más información detallada en concreto sobre paravirtualización.• Debido a que Xen precisa colaboración (modificaciones en el sistema operativo alojado), solo pueden virtualizarse en Xen sistemas operativos parcheados (codigo libre).• Desde el punto de vista de Linux, que es de código abierto, se trata de un compromiso razonable porque se consigue un mejor rendimiento que con la virtualización completa.• Pero desde el punto de vista de un soporte amplio (que incluya otros sistemas operativos que no sean de código abierto), se trata de un claro inconveniente.• No obstante, es posible ejecutar Windows como SO alojado en Xen, pero solo en sistemas de hardware que soporten la tecnología Vanderpool de Intel o Pacifica de AMD.• Otros sistemas operativos soportados por Xen son: Minix, Plan 9, NetBSD, FreeBSD y OpenSolaris.
  12. 12. VMware(virtualización completa)
  13. 13. Linux KVM (Kernel Virtual Machine)• Las notícias más recientes que provienen de Linux son la incorporación de KVM en el núcleo (2.6.20). KVM es una completa solución de virtualización única, al convertir al núcleo Linux en un hypervisor utilizando un módulo del núcleo.• Este módulo permite a otros sistemas operativos alojados ejecutarse en el espacio de usuario del núcleo Linux anfitrión (ver Imagen 3). El módulo KVM en el núcleo, expone el hardware virtualizado a través del dispositivo de caracteres /dev/kvm. El sistema operativo alojado, se comunica con el módulo KVM utilizando un proceso que ejecuta un QEMU modificado para obtener la emulación de hardware.• Imagen 3. Virtualización con Kernel Virtual Machine (KVM)• El módulo KVM introduce un nuevo modo de ejecución en el núcleo. Así como el kernel vanilla (standard) aporta el modo kernel y el modo user, KVM aporta el modo guest. Este modo es utilizado para ejecutar todo el código del huésped en el que no se utiliza entrada/salida, y el modo normal de usuario proporciona la entrada/salida para los huéspedes.• La tecnología KVM, supone una interesante evolución de Linux, ya que es la primera tecnología de virtualización que pasa a formar parte del propio núcleo Linux. Existe en la rama 2.6.20, pero puede utilizarse como un módulo del núcleo en la versión 2.6.19. Cuando se ejecuta en hardware que soporta la virtualización es posible hospedar a Linux (32 y 64 bits) y Windows (32 bits).
  14. 14. • Se trata de la oferta de Microsoft destinada a propósitos de virtualización.• VirtualPCy Virtual Server sigue siendo una de las soluciones más extendidas, sobre todo por su enorme popularidad en la comunidad de usuarios Microsoft.• Ventajas: Familiar para usuarios Windows, integración total con plataformas Microsoft, soporte y documentación muy abundantes. Admiten drivers de los sistemas a emular. Compatibilidad con muchisimos sistemas operativos invitados.• Desventajas: Consumo excesivo de recursos, inestabilidad bajo ciertas condiciones del entorno, despliegue y ejecución lentos, virtualización dificultosa o imposible de algunos entornos derivados de UNIX. Su código es propietario.• Coste: es gratuito,• En su proximo lanzamiento windows server 2008 vendra incluido dentro del propio sistema operativo con instrucciones directas sobre el kernel y haciendo uso de una nueva tecnologia Hyper-V la cual dado su gran rendimiento podria convertirse en brebe en un nuevo lider sobre virtualizacion. Conclusión: Virtual Server 2005, además de que ofrece mejor rendimiento y estabilidad de las máquinas virtuales y de que está enteramente orientado a producción, permite ahondar y hacer cosas más originales con el sistema si se desea.
  15. 15. WINDOWS 2008 (HYPER–V)• Windows Server 2008 Hyper-V es la funcionalidad de virtualización basada en el hypervisor, incluida como un rol de servidor específico de Windows Server 2008.• Contiene todo lo necesario para la puesta en servicio de escenarios de virtualización.• Hyper-V permite reducir costes, mejorar el nivel de utilización de los servidores y crear una infraestructura de IT más dinámica.• El aumento de la flexibilidad que proporciona Hyper-V se debe a sus capacidades de plataforma dinámica, fiable y escalable combinadas con un conjunto exclusivo de herramientas de gestión que permiten administrar tanto los recursos físicos como los virtuales, lo que facilita la creación de un datacenter ágil y dinámico y el avance hacia un modelo de sistemas dinámicos autogestionados.
  16. 16. Entre las principales funcionalidades de Hyper-V destacan las siguientes:Una nueva arquitectura nueva, muy mejorada: La nueva arquitectura de hypervisor basada en micro-kernel de 64 bits permite a Hyper-V soportar una amplia gama de dispositivos y conseguir un mejor rendimiento y mayor seguridad.Soporte para sistemas operativos muy diversos: Incluye soporte para la ejecución simultánea de distintos tipos de sistemas operativos, tanto de 32 como de 64 bits, en distintas plataformas de servidor, como Windows y Linux.Soporte para SMP: Es capaz de soportar arquitecturas SMP con hasta 4 procesadores en entornos de máquina virtual, con lo que puede aprovechar al máximo las ventajas de las aplicaciones multi-thread en VM.Soporte para memoria: Soporta el direccionamiento de gran cantidad de memoria para cada máquina virtual, haciendo posible la ejecución virtualizada de prácticamente cualquier tarea, con lo que Hyper-V se convierte en la plataforma ideal tanto para grandes compañías como empresas pequeñas o medianas.Acceso mejorado al sistema de almacenamiento: Con acceso a disco en modo "pass-through" y un amplio soporte para SAN y acceso a discos internos, Hyper-V ofrece una gran flexibilidad a la hora de configurar y utilizar de forma óptima los entornos y recursos de almacenamiento.Nueva arquitectura de hardware compartido: La nueva arquitectura de proveedor de servicio virtual/cliente de servicio virtual (VSP/VSC) permite a Hyper-V conseguir un mejor rendimiento y un nivel más elevado de utilización de los recursos básicos como los discos duros, dispositivos de red, vídeo, etc.Migración rápida: Hyper-V facilita la migración rápida hacia una máquina virtual desde cualquier sistema host físico a otro, con pérdidas de servicio mínimas, aprovechando las capacidades bien conocidas de alta disponibilidad de Windows Server y las herramientas de gestión System Center.Componentes de integración de Linux: Los componentes de integración de Linux (Beta) ya están disponibles para las ediciones x86 y x64 de SUSE Linux Enterprise Server 10 SP1. Estos componentes de integración permiten aprovechar desde Linux compatible con Xen todas las ventajas de la arquitectura VSP/VSC y obtener un mejor rendimiento. Los componentes de integración Linux Beta ya se pueden descargar desde el sitio Web connect.microsoft.com.Instantáneas de Máquina Virtual: Hyper-V es capaz de obtener instantáneas de una máquina virtual en ejecución, gracias a las cuales se pueden revertir a un estado anterior y mejorar las posibilidades de las soluciones de backup y recuperación ante desastres.
  17. 17. Entonces, ¿cuál es el mejor?
  18. 18. • Una vez hemos visto las distintas tecnologías existentes en virtualización, vamos a pasar a examinar finalmente las ventajas de la virtualización.• Desde una perspectiva de negocio, hay muchas razones para utilizar virtualización. La mayoría están relacionadas con la consolidación de servidores. La idea es muy sencilla: si puedes Virtualizar un número de sistemas infrautilizados en un solo servidor, ahorrarás energía, espacio, capacidad de refrigeración y administración, debido a que tienes menos servidores.• Dado que puede ser difícil determinar el grado de utilización de un servidor, las tecnologías de virtualización soportan la migración en caliente. La migración en caliente, permite que un sistema operativo y sus aplicaciones se muevan a un nuevo servidor para balancear la carga sobre el hardware disponible.• La virtualización también es importante para los desarrolladores. El núcleo de Linux ocupa un solo espacio de direcciones, lo que significa que un fallo en el núcleo o en cualquier driver provoca la caída del sistema operativo completo.• La virtualización supone que puedes ejecutar varios sistemas operativos, y si uno cae debido a un error, el hypervisor y el resto de sistemas operativos continuarán funcionando. Esto puede hacer que depurar el núcleo sea una tarea más parecida a depurar aplicaciones en el espacio del usuario.
  19. 19. Integracion de la virtualización• Las máquinas virtuales suelen encapsularse en ficheros, lo cual otorga una importante flexibilidad en los despliegues, ya que el guardado, copia o eliminación de los archivos de discos duros virtuales es rápido, cómodo y sencillo , pues se asemeja al de cualquier otro fichero que tengamos en nuestro disco. Por tanto, podemos deducir dos importantes ventajas: flexibilidad, y escaso o nulo tiempo de recuperación ante un eventual y nunca deseado caso de Disaster Recovery, error inesperado del sistema, caída total del servicio.
  20. 20. En resumenAltas prestaciones tecnologicas en los equipos fisicosConseguimos un alto rendimiento con bajo costeMenor espacio fisico y menor consumo electricoAhorro economico en inversion de HardwarePermite probar y evaluar software antes de implantarMenor esfuerzo en las tareas de AdministracionEs un producto gratuito en su version basica
  21. 21. • Pues bien, llegados hasta aquí es el momento de aplicar lo que hemos visto. ¿pero por donde empezar?.• Obviamente no hay regla alguna definida, es por ello que cada uno debe realizar este propósito como más cómodo se sienta, teniendo en cuenta las necesidades a las que se enfrenta en cada caso y las tecnologías del mercado ya citadas.• Podemos decidir comprar un paquete de virtualización caro, pero no por ello conseguiremos Virtualizar mejor.• Ajustar los costes a la producción es síntoma de buena organización.• Para una empresa pequeña no tiene sentido la capacidad de algunos productos capaces de migrar maquinas virtuales en caliente, o realizar un cluster activo de varias maquinas respondiendo como si fueran una sola.• Por consiguiente para empezar creo conveniente utilizar paquetes gratuitos y a medida que nuestras necesidades de producción lo necesiten, podremos pasar a mayores complejidades.
  22. 22. • Virtualizar un servidor Windows.• Virtualizar un servidor Linux.• Virtualizar un cliente (2000,xp,vista,etc)• Virtualizar un servidor de correo (incluso exchange).• Virtualizar servidores de terminal server.• Virtualizar varias plataformas a la vez.• Virtualizar servidores físicos.• Crear laboratorios de desarrollo.• Implementar la red interna con una nueva red virtual.• Virtualizar escritorios con thin client.• Conectar aplicaciones remotas a través de puertos COM físicos.
  23. 23. Elegir que sistema instalamos
  24. 24. Crear una maquina virtual nueva
  25. 25. Agregar nuevo hardware virtual
  26. 26. Como gestionar la parte fisica
  27. 27. Arrancar la maquina virtual y su BIOS
  28. 28. Comienza la Virtualizacion
  29. 29. ¿Dónde esta mi maquina virtual?
  30. 30. Lo que realmente a sucedidoAunque en realidad estamos instalado un SO lo cierto es que no son más que unos pocosficheros depositados sobre nuestro Host. El hypervisor esta traduciendo la capa devirtualizacion hacia el hardware (cd-rom o el disco duro) y nuestro windows lo ve loencuentra y se comunica con el.
  31. 31. Implantacion rápida
  32. 32. Wmware converterSe trata de una utilidad gratuita que nos permitira configura nuestras maquinas virtualeso incluso importarlas desde imágenes ya creadas o fisicamente.
  33. 33. Otras alternativas
  34. 34. Arranque baremetalExiste una nueva utilidad en el mercado Moka5 tambien gratuita que consigue quenuestras maquinas virtuales de vmware puedan ser portables. O incluso sean arrancadasdesde un boot de Linux (minimalista) y poder ejecutar nuestras maquinas sin necesidadde un so instalado- (bareMetal).Para ello tan solo deberemos arrancar nuestro pc con la opcion de boot hacia el USB yMoka5 se encargara de arrancar nuestras maquinas indistintamente del so dondefueron creadas.
  35. 35. FIN

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