Información a pedido sobre HP-UX 11i: prácticas recomendadas para la optimización del rendimiento desarrolladas en nuestros laboratorios para usted

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1 Información a pedido sobre HP-UX 11i: prácticas recomendadas para la optimización del rendimiento desarrolladas en nuestros laboratorios para usted Serie Optimización del rendimiento para personal de instalación Uso de HP Virtual Server Environment en HP-UX 11i v3 Transcripción del tema de la conferencia web Hola a todos. Me llamo Jacob VanEwyk y soy experto y encargado de la difusión de Virtual Server Environment en Hewlett-Packard. En la presentación de hoy, que está orientada a los desarrolladores, les hablaré de cómo funciona HP Virtual Server Environment, principalmente en HP-UX 11i v3. La virtualización desempeña un papel muy importante en los planes de adaptación de infraestructuras de HP y es uno de los seis pilares que sustentan la transición hacia los centros de datos de próxima generación. Y, sin embargo, no es algo que pueda concebirse de manera aislada. Al igual que la cartera de productos de HP asociados a Virtual Server Environment, forma parte de un entramado de factores que se complementan. Está muy ligada a la automatización y la gestión. Depende de varios niveles de seguridad y protección. Reduce el consumo energético de los sistemas y evita mejor el sobrecalentamiento. Y, por supuesto, depende de los sistemas y servicios informáticos. Todos estos aspectos contribuyen a hacer de la transformación de los centros de datos una realidad. El objetivo de los entornos de servidor virtuales en HP-UX 11i v3 es, en suma, lograr una integración cada vez mayor entre todas estas herramientas, de manera que nuestros clientes estén cada vez más cerca de conseguir un centro de datos de próxima generación. Para entender mejor la situación en que nos encontramos, nos vendrá bien algo de contexto histórico. Una de las razones por las que la virtualización se ha convertido en un tema de interés es que los sistemas se encuentran infrautilizados. Es decir, un gran número de clientes han comprado más sistemas de los que necesitan, por lo que sus índices de uso están muy por debajo de lo que cabría desear. Además, dichos sistemas disparan sus presupuestos desde el momento de la compra, ya que las empresas acaban pagando más de lo necesario por gestionarlos y, además, tienen que asumir los gastos relacionados con el espacio físico en el que se encuentran, el consumo energético y la refrigeración, los servicios de asistencia y las licencias del software, entre otros. Ése es un problema muy grave, pero aún nos queda mencionar otro: el hecho de que los sistemas estén disociados unos de otros y sean muy poco flexibles, lo cual dificulta el traslado de recursos. Esta situación se debe, entre otras cosas, a que lo habitual durante los últimos veinte años ha sido alojar una sola aplicación en una sola instancia de un sistema operativo de un servidor. En un entorno así, la aplicación tendría una demanda de cargas de trabajo como la que ven en el gráfico, que ilustra la actividad registrada en HP a lo largo de un periodo de 24 horas. Vemos que la demanda varía enormemente según la hora del día y que se

2 a todos los picos, algunos de los cuales son muy pequeños y se encuentran inactivos la mayor parte del tiempo, la idea es analizar la situación y ver si sería posible combinar el uso de recursos exclusivos (con los que se seguirían gestionando la mayoría de las cargas de trabajo) con el de recursos compartidos con otras cargas, para así poder hacer frente a los picos de demanda. Con este enfoque, se logra un mejor aprovechamiento de los servidores y, por tanto, se reducen los costes. Aunque, tradicionalmente, asignar una aplicación a un sistema operativo de un servidor ha dado buenos resultados, el gasto es demasiado elevado. En este momento, HP está buscando nuevas maneras de compartir recursos que mantengan separadas las cargas de trabajo en la medida en que sea necesario y que, además, garanticen la existencia de recursos cuando se registren picos de demanda, aunque duren sólo un minuto o incluso menos. Todo ello, con garantías de seguridad e intentando crear entornos algo más flexibles. HP cuenta con una amplia gama de soluciones de virtualización orientadas a distintos sectores, pero todas tienen unos rasgos comunes. En primer lugar, con la virtualización pretendemos abaratar los costes, lo cual se consigue potenciando el aprovechamiento de los sistemas (por ejemplo, equipos de escritorio o centros de datos). Para ello, contamos con diversos socios que complementan nuestros productos y nos permiten dirigirnos a distintos mercados. El interés por la virtualización aumentó en un primer momento debido a las grandes posibilidades de ahorro, puesto que pueden reducirse muchos gastos, como los relacionados con las licencias de hardware y software, los servicios de asistencia, las instalaciones, el consumo energético y la refrigeración, entre otros. Pero hay una segunda ventaja que muchos de nuestros clientes consideran aún más importante: el aumento de la agilidad empresarial, ya que los entornos virtualizados pueden modificarse y trasladarse con gran rapidez. Por ejemplo, si un desarrollador necesita un sistema para llevar a cabo un proyecto, es posible que la empresa tarde semanas o meses en comprarlo e instalarlo y que, mientras tanto, el desarrollador tenga que trabajar en condiciones desfavorables. Los equipos virtuales, por el contrario, se crean en cinco minutos o menos, de manera que el desarrollador puede empezar a trabajar de forma productiva ese mismo día, en lugar de tener que esperar semanas o meses. Esto permite realizar más proyectos y en menos tiempo, lo cual mejora la competitividad de los clientes. Por supuesto, todo esto se refleja también en los beneficios de la empresa, así que no es de extrañar que, en el ámbito informático, la agilidad tenga aún más peso que el recorte de gastos, aunque esto último sea también muy importante. El tercer aspecto relacionado con la virtualización en el momento actual es que, cuando los clientes deciden consolidar sus sistemas, suelen aprovechar para mejorar sus infraestructuras informáticas e invertir lo que han ahorrado al abaratar los costes en soluciones que faciliten la gestión. Para ello, pueden adoptar diversas medidas, desde las más sencillas hasta otras más complejas. Es posible que opten por incorporar soluciones de alta disponibilidad que antes no estaban a su alcance, que añadan tecnologías de automatización con las que sacar más partido a la flexibilidad del entorno o que mejoren las herramientas de gestión para aumentar el número de sistemas físicos o virtuales por administrador. De todos modos, conviene matizar algo: la virtualización es algo más que un avance tecnológico. Si sólo prestamos atención a la tecnología, sólo conseguiremos una cierta reducción en los costes y un leve aumento de la agilidad empresarial. Las ventajas serán mucho mayores si vemos la virtualización como una forma de replantearnos cómo se gestionan los procesos y el personal de una empresa. Es decir, no sólo habrá que ver qué tecnología se utiliza, sino cómo se gestiona. Si adoptamos este enfoque global, tendremos que estudiar aspectos como la gestión, la automatización y la estandarización. Los clientes que obtienen mejores resultados son aquellos que evalúan todos estos factores (los recursos humanos, los procesos y la tecnología). Así, no sólo ahorrarán y serán más ágiles, sino que funcionarán mejor. Pero, con qué soluciones para servidores HP Integrity cuenta HP? La gama que ofrecemos se denomina HP Virtual Server Environment y engloba diversos productos y herramientas que interaccionan entre sí. Los productos

3 son de dos tipos. El primero es un conjunto de herramientas destinadas a crear servidores virtuales y flexibles. Gracias a ellas, los servidores virtuales pueden aumentar o disminuir de tamaño rápidamente, con gran facilidad y de forma dinámica sin que sea necesario reiniciarlos, en lugar de tener un tamaño fijo como los servidores autónomos. El segundo se compone de las herramientas de gestión y automatización inteligentes, que proporcionan los mecanismos de control necesarios para aprovechar la flexibilidad del entorno. Ésta es la parte que comprende las directivas especificadas por el cliente y la demanda que generan las cargas de trabajo en tiempo real, para así adaptar el tamaño de los servidores virtuales sobre la marcha. Pero, que consecuencias tiene esto en la práctica? Pues bien: en lugar de asignarse a cada carga de trabajo los recursos necesarios para hacer frente a los picos de mayor demanda, se hará una asignación que baste para satisfacer una demanda normal. Cuando haya picos en la carga, se usarán recursos compartidos. Lo que se pretende con esto es dar movilidad a los recursos sobrantes, de forma que puedan desplazarse de una carga de trabajo a otra en cuestión de segundos, en función de la demanda que haya en cada momento. Así, se logra un mejor aprovechamiento de los servidores y se reducen los costes. Además, todo esto redunda en una mayor flexibilidad del entorno, ya que es posible crear equipos virtuales (vpar) o reasignar recursos rápidamente según sea necesario (dependiendo de la demanda o de la situación del mercado), mientras que antes la única solución era comprar más servidores. Por último, queda mencionar un aspecto relacionado con los entornos UNIX: es fundamental que todos estos servicios se circunscriban al entorno virtualizado y funcionen de manera ininterrumpida. De ahí que todo los esfuerzos de HP en el terreno de los entornos de servidor virtuales garanticen la disponibilidad en todo momento y protejan las funciones informáticas esenciales. Veamos de qué productos consta HP Virtual Server Environment. Hay que distinguir dos grupos. El primero se ocupa de crear el entorno flexible e incluye lo siguiente: soluciones de particionado que permiten agrupar varias cargas de trabajo en un solo servidor de distintas maneras; soluciones de alta disponibilidad y con tolerancia a errores integradas en el resto del entorno; y, por último, soluciones de pago por uso que permiten aumentar o disminuir los recursos asignados a un servidor y pagar únicamente la capacidad extra que se utiliza. Todas estas herramientas pueden utilizarse en plataformas compatibles con distintos sistemas operativos, como HP-UX 11i, Microsoft Windows Server, Linux y OpenVMS. En un nivel superior, tenemos las herramientas de gestión integradas que componen Systems Insight Manager (HP SIM). En esta categoría se encuadran Capacity Advisor, que permite planificar el entorno flexible virtualizado; Virtualization Manager, que cuenta con funciones de configuración y resolución de problemas; y Global Workload Manager, que automatiza el traslado de recursos y activa o desactiva la ampliación de capacidad. Tanto unas como otras se han diseñado para funcionar de manera conjunta y complementarse, por lo que cualquier cliente puede comprarlas, instalarlas y hacer los cambios de configuración necesarios para adaptarlas a su entorno. Como la compatibilidad entre productos está garantizada, no es necesario recurrir a los servicios de ningún consultor, lo cual supone un ahorro considerable. Aunque muchas de las herramientas de Virtual Server Environment pueden utilizarse en entornos compatibles con varios sistemas operativos, a efectos de la presentación de hoy daremos por supuesto que se está utilizando HP- UX 11iv3 con servidores HP Integrity. En esta transparencia se indica qué herramientas son compatibles con los distintos sistemas operativos. El primer aspecto relacionado con la creación de entornos flexibles que pasaré a comentarles es cómo se ejecutan distintas cargas de trabajo en un solo servidor. HP ofrece varias tecnologías para este fin, cada una de las cuales tiene, por su propia naturaleza, ventajas y defectos a los que es imposible sustraerse y que, por tanto, no nos afectan sólo a nosotros. Nuestro objetivo es poner a su disposición todas las soluciones tecnológicas que existen, de forma que puedan elegir la más idónea para cada proyecto de consolidación o virtualización. La

4 otra ventaja es que todas estas herramientas funcionan conjuntamente, así que, si lo desean, podrán seleccionar dos o tres tecnologías para beneficiarse de todas con la certeza de que no habrá problemas de compatibilidad. Además, somos conscientes de que no hay dos clientes iguales y de que sus necesidades son distintas, por lo que los grados de aislamiento y flexibilidad del entorno también pueden ajustarse según corresponda. Es más, los requisitos de un mismo cliente en cuanto a aislamiento, flexibilidad, seguridad, asignación de recursos y capacidad (por mencionar unos ejemplos) pueden variar en función de las cargas de trabajo. Al ofrecerle distintos tipos de particiones en las que agrupar las cargas de trabajo de un sistema, esperamos darle las herramientas que mejor se adaptan a sus necesidades y a cada tipo de aplicación. A continuación, iremos viendo los distintos tipos de particiones, desde los más granulares hasta los más flexibles, empezando por las particiones de hardware de HP Integrity. Una partición de hardware, también denominada npartición o npar, se crea combinando una o varias placas de células de un servidor Superdome o de gama media con un chasis de E/S. El objetivo es que los sistemas operativos que se ejecutan en el espacio físico del servidor tengan asignadas particiones distintas y que el backplane o bus que las conecta pueda controlarse para interrumpir la actividad si fuera necesario. Esto último es importante porque permite realizar tareas de mantenimiento en una parte del servidor sin que el resto de las particiones activas se vean afectadas. De este modo, pueden ejecutarse distintos sistemas operativos, así como distintas versiones de los mismos y versiones en las que se han instalado parches distintos, aunque el sistema operativo funciona como si se estuviera ejecutando en su propio hardware físico y tuviera acceso directo a las CPU, a la memoria y a los chasis de E/S. Es decir, se comporta igual que si se utilizase un servidor físicamente independiente. HP-UX 11i v3 introduce una variante de este concepto: las nparticiones dinámicas, con las que se puede quitar o añadir placas de células desde una partición de hardware activa y aislada eléctricamente sin tener que reiniciarla. La operación se realiza sobre la marcha, de forma dinámica, lo cual permite quitar o añadir una placa de células con cuatro zócalos y hasta ocho núcleos (y toda su memoria) a una imagen del sistema operativo mientras se está ejecutando. Así, los clientes tienen más opciones si la demanda aumenta a fin de mes, a fin de año o en cualquier otro periodo, ya que pueden añadir una placa de células, usarla mientras la necesiten y luego eliminarla y reasignarla a otra carga de trabajo. La gran ventaja de las particiones npar reside en que, como están físicamente aisladas, es posible interrumpir la actividad en una de ellas y mantener activas las demás, lo cual resulta útil para realizar tareas de mantenimiento. Aunque se les superpongan otros tipos de virtualización (por ejemplo, particiones de software), podrán seguir ejecutándose varias cargas de trabajo sin tener que dejar fuera de servicio el servidor para hacer labores físicas de mantenimiento. Bastará con dejar inactiva una parte del servidor (la que tenga que mantenerse) y controlar los periodos de inactividad que afecten a las cargas de trabajo productivas. Aunque esto tampoco sea fácil, la flexibilidad es mucho mayor, ya que puede mantenerse activa una parte del servidor y se agiliza el mantenimiento. Si nos interesa un tipo de particionado más granular porque una placa de células con cuatro zócalos, una gran cantidad de memoria y, posiblemente, ocho núcleos resulta excesivamente grande para nuestra carga de trabajo, las particiones más indicadas serán las denominadas vpar, o particiones virtuales de HP. Estas particiones permiten la ejecución simultánea de varias instancias de HP-UX en un servidor o en una npartición y pueden utilizarse con todos los servidores HP Superdome y de gama media. El proceso es el que sigue: el monitor de particiones virtuales, que es un tipo de software muy ligero, asigna las CPU, los bloques de memoria y las ranuras de E/S a cada instancia de HP-UX, o a cada vpar. Las particiones virtuales siguen teniendo controladores y accediendo directamente a las CPU, a la memoria y a las ranuras de E/S que tienen asignadas. De este modo, se consigue un sistema operativo más pequeño que genera una sobrecarga operativa muy baja y tiene muy poca latencia, ya que accede directamente al hardware. Esto es lo que se conoce como paravirtualización, pero las particiones virtuales ofrecen aún más flexibilidad, pues las CPU pueden trasladarse de una vpar a otra del mismo sistema en uno o dos segundos. Así, es mucho más fácil migrar los recursos de CPU entre distintas cargas de trabajo conforme cambia la demanda. En entornos HP-UX 11i v3, la memoria también puede trasladarse de una partición virtual a otra, aunque la operación es algo más complicada.

5 Mientras que las CPU pueden moverse en uno o dos segundos, en el caso de la memoria hace falta cancelar la asignación con la aplicación correspondiente y depurar los datos antes de hacer el traslado. Por esta razón, el traslado de memoria entre particiones virtuales puede durar desde unos segundos hasta media hora o más, dependiendo de cuánto se utilice la memoria y de lo difícil que sea depurar los datos. Otra de las novedades de HP-UX 11i v3 es que, ahora, las particiones virtuales pueden utilizarse para combinar distintas versiones de HP- UX en la misma npartición o en el mismo servidor físico. Por ejemplo, pueden mezclarse entornos HP-UX 11i v3 y HP-UX 11i v2 o entornos HP-UX 11i v1 y HP-UX 11i v2. Así, los clientes o socios que quieran dejar la instancia del sistema operativo que están utilizando y probar y adoptar otra más reciente podrán ir trasladando sus cargas de trabajo a la nueva versión de forma paulatina, sin tener que comprar otro servidor para probar la nueva copia. Las particiones virtuales, por tanto, mejoran la especificidad y la flexibilidad, además de permitir ejecutar varias versiones del sistema operativo en el mismo servidor. Si necesitamos una solución de particionado de software con un mayor grado de especificidad que las particiones virtuales, HP nos da la opción de utilizar equipos virtuales HP Integrity (HP Integrity Virtual Machines). La arquitectura de éstos se asemeja a la de ESX Server de VMware. Por un lado, está la capa del host (el equipo virtual HP Integrity que hace de host), que interpreta el hardware físico al que está superpuesto (los procesadores, la memoria y los dispositivos de E/S) y tiene los controladores necesarios para ello. La segunda característica es que, en lugar de ejecutar las aplicaciones como un sistema operativo normal, los equipos virtuales emulan un servidor físico, creando entornos que ejecutan su propia instancia de un sistema operativo. Independientemente del hardware físico que se utilice, los sistemas operativos ven procesadores HP Itanium genéricos, bloques de memoria genéricos e interfaces SCSI o Intel Gigabit Ethernet genéricas. Esta tecnología tiene grandes ventajas. Por ejemplo, es posible que varias instancias del sistema operativo compartan una misma CPU. Es más, HP permite ejecutar hasta veinte equipos virtuales por cada núcleo del procesador, aunque muchos de los clientes con los que he hablado suelen ejecutar dos, tres o cuatro por núcleo. HP VM también permite compartir memoria entre los equipos virtuales invitados mediante un controlador tipo globo (balloon driver) que se "hincha" o se "deshincha" para ampliar o liberar memoria. El proceso funciona de la siguiente manera: cada aplicación o sistema operativo invitado tiene asignada una cantidad de memoria, pero el servidor no tiene toda la memoria física asignada a la suma de los invitados. Con esto se pretende que, si algunos invitados se encuentran activos y otros no, el equipo virtual invitado HP Integrity traslade parte de la memoria de unos a otros sobre la marcha y sin que ninguno tenga conocimiento de ello. Compartir la memoria sólo puede ocasionar problemas si todos los invitados están ocupados y necesitan memoria al mismo tiempo. En ese caso, sucederá lo mismo que con la memoria virtual: parte de la memoria tendrá que escribir páginas en disco y el rendimiento se resentirá. De todos modos, el uso compartido de memoria no supone ningún problema en algunos tipos de entorno, como los de pruebas o desarrollo, en los que siempre hay un gran porcentaje de sistemas inactivos. En entornos como éstos, HP Integrity Virtual Machines es una forma excelente de consumir menos recursos. El uso compartido afecta también a otra área: los dispositivos de E/S de red y de almacenamiento. Pueden compartirse, por ejemplo, tarjetas de red, adaptadores de bus host (HBA) y otros elementos entre varios equipos virtuales invitados. En la práctica, esto significa que puede haber tres, cuatro, cinco o seis invitados que compartan una misma tarjeta Ethernet de 10 gigabits, por lo que no hará falta comprar una para cada uno. Normalmente, el ancho de banda es suficiente para cargas de trabajo que generan una actividad de E/S baja o moderada. Por último, cabe señalar que HP Integrity Virtual Machines está integrado con el resto de las herramientas de gestión de VSE. Al igual que otros equipos virtuales y tecnologías de uso compartido de recursos de CPU y de E/S, HP Integrity Virtual Machines tiene muchas ventajas, pero se dan ciertas limitaciones. La mayoría tienen que ver con la E/S y, sobre todo, con la E/S de red. Las primeras versiones de HP Integrity Virtual Machines tenían una pila de E/S virtual que, en líneas generales, seguía el esquema de funcionamiento que aparece a la izquierda. Es decir, las solicitudes de E/S pasaban por la pila SCSI o de la red LAN en el equipo virtual invitado. A continuación, se dirigían al monitor hasta llegar al host, pasaban por la pila E/S del host y salían al controlador físico y, por último, al hardware. La mayoría de las tecnologías de virtualización que permiten el uso compartido de recursos

6 de E/S (como HP, VMware, Citrix XenSource u otras) usan modelos similares a éste. El inconveniente es que se pasa por la pila de E/S dos veces, una en el invitado y otra en el host, y la segunda vez también se consume memoria y CPU. Además, el proceso lleva su tiempo, lo cual aumenta la latencia. También hay una sobrecarga operativa que se desplaza entre el invitado y el monitor, para luego pasar al host. Lo bueno es que, en HP Integrity Virtual Machines 11i v2, hemos incorporado Accelerated Virtual IO, que ofrece funciones similares a la paravirtualización. Gracias a él, podemos saltarnos parte de la pila de E/S y agrupar algunos de los paquetes. Esto disminuye en gran medida la sobrecarga operativa y la latencia de la E/S compartida, aunque los distintos equipos virtuales siguen teniendo la posibilidad de compartir las tarjetas de E/S físicas. La otra ventaja es que el rendimiento de los equipos virtuales por invitado mejora también mucho. Veamos por qué. Una de las cosas importantes para comprender la tecnología en la que se basan los equipos virtuales es saber cómo se utilizan los recursos de E/S y si esto afecta al rendimiento de la aplicación. Las particiones de hardware y virtuales (npars y vpars), el sistema operativo y las aplicaciones siguen teniendo acceso directo a los recursos de E/S, así que el rendimiento de las aplicaciones no varía. El uso de equipos virtuales sí puede afectar a las aplicaciones, sobre todo en el caso de las aplicaciones de gran tamaño que se utilizan en entornos de producción. HP Integrity Virtual Machines da muy buenos resultados en entornos de prueba o desarrollo en los que el rendimiento no es prioritario, y también en aplicaciones pequeñas, con las que ocurre lo mismo. Con aplicaciones grandes en las que haya evitar las interrupciones a toda costa y que, por ejemplo, necesiten tarjetas de red Ethernet de varios gigas, varios adaptadores de bus de hardware para satisfacer las necesidades de almacenamiento y baja latencia (por ejemplo, porque reciban transacciones de un sitio web del depende la empresa), suelen dar mejores resultados otras tecnologías, como el particionado de hardware o virtual. Sin embargo, muchos clientes que utilizan npars y vpars para sus entornos de producción usan HP Integrity Virtual Machines con aplicaciones más pequeñas y para los entornos de pruebas y desarrollo. HP Process Resource Manager permite apilar varias cargas de trabajo en una sola instancia del sistema operativo. De ese modo, puede asignarse CPU, memoria real y compartida y hasta una prioridad de E/S de disco a cada aplicación. Normalmente, los clientes que recurren a esta solución quieren ejecutar varias instancias de una base de datos, varios equipos virtuales de Java o servidores de aplicaciones (por ejemplo, BEA WebLogic, Websphere u Oracle Application Server) o varios módulos de SAP en una sola instancia del sistema operativo. Estos clientes creen que, al reducir el número de instancias del sistema operativo y la cantidad de imágenes y versiones de aplicaciones que hace falta gestionar, podrán reducir también los gastos de mantenimiento del backend asociados a un entorno virtual (en comparación con los de un entorno autónomo). Sin embargo, lo anterior complica un poco la arquitectura, ya que es posible que haya varias instancias en el mismo sistema operativo. Esto tiene ciertos inconvenientes políticos porque los usuarios empresariales no están usando un sistema que les pertenezca y las aplicaciones ni siquiera se están ejecutando en un sistema operativo que puedan calificar de propio. De todos modos, los clientes que optan por usar esta tecnología suelen comprobar que la disminución de los gastos de mantenimiento del backend compensa con creces la inversión necesaria para implantarla. Pero, qué repercusiones tiene toda esta tecnología de particionado para los desarrolladores, sobre todo en el ámbito de las nuevas aplicaciones? Pues bien, hay un par de ideas que subyacen a todos estos productos. En primer lugar, las CPU ya no se asignan de forma estática a un sistema operativo y a un servidor. Las particiones

7 npar y vpar permiten apilar las aplicaciones en el sistema operativo, y las CPU pueden añadirse a éste (o eliminarse) rápida y fácilmente. Para que esto funcione, las aplicaciones tienen que permitir que el planificador del sistema operativo organice el uso de las CPU, o bien tienen que comprender que puede que haya cambios que afecten a sus recursos. En HP Integrity Virtual Machines, la migración de CPU se realiza de forma imperceptible, sin que el equipo virtual invitado ni la aplicación tengan noticia de ello. En ambos casos, el procedimiento funciona bien, pero es importante que los desarrolladores entiendan que es muy posible que las CPU migren de unas instancias a otras de HP-UX 11i v3. Las operaciones de desplazamiento llevan sólo unos segundos, así que son fáciles y rápidas. El segundo aspecto en el que conviene incidir es que la memoria también puede desplazarse. Las nparticiones pueden mover la memoria mediante placas de células, y las particiones virtuales pueden desplazarla de una partición vpar a otra, aunque, como ya he dicho, esto último puede llevar un tiempo (de unos segundos a media hora o más). El controlador "globo" de HP Integrity Virtual Machines hace posible que varios equipos virtuales compartan una misma memoria, más o menos como ocurre con la memoria virtual en una instancia de un sistema operativo autónomo. Una vez más, la novedad es que puede añadirse o quitarse memoria de la aplicación. Esto es algo que los desarrolladores deberían tener en cuenta, aunque si la aplicación depende del sistema operativo para la gestión de memoria, el proceso funciona automáticamente. El último aspecto importante para un desarrollador es que los entornos virtualizados pueden hacer que el sistema operativo y, por tanto, las aplicaciones accedan de manera distinta a la E/S. Con las tecnologías de particionado virtual o de hardware, se sigue accediendo directamente a la E/S. Los controladores están en el sistema operativo y el funcionamiento es el mismo que en un servidor autónomo, pero siempre que se utilizan tecnologías para compartir los recursos de E/S, como HP Integrity Virtual Machines, hay que tener en cuenta que el uso compartido puede crear una cierta sobrecarga y latencia en la red y las comunicaciones relacionadas con el almacenamiento. En la versión 3.5 de HP Integrity Virtual Machines, HP ha intentado corregir este problema con el controlador Accelerated Virtual I/O, que disminuye la latencia y mejora el rendimiento. Así, puede aumentarse el número de cargas de trabajo que utilizan los recursos de E/S sin que haya problemas. Pero, qué significa esto en la práctica? Bueno, el mundo ha cambiado mucho y, ahora, es posible compartir los recursos de un servidor físico entre distintas aplicaciones y sistemas operativos. Sería muy útil que los desarrolladores lo tuvieran en cuenta a la hora de crear aplicaciones de nueva generación. El particionado y la ejecución de varias cargas de trabajo en un solo servidor son sólo uno de los métodos que HP utiliza para crear un entorno flexible. El segundo es el pago por uso, que consiste en ampliar la capacidad y cobrar por ella sólo si el cliente lo necesita. Este esquema tiene varias modalidades: capacidad instantánea (y sus variantes temporal y global) y pago por uso. Las tres primeras funcionan conjuntamente y se basan en un modelo de compra, mientras que el pago por uso es similar a un contrato de arrendamiento o a un plan de telefonía móvil de pago a posteriori. El uso de los sistemas queda registrado, los datos se envían a HP y el cliente recibe la factura correspondiente todos los meses. Parte de la tarifa se basa en el derecho a usar el sistema, y la otra, en el uso que se hace del mismo. De todos modos, a efectos de desarrollo, el sistema funciona constantemente, así que no se ve afectado aunque se usen entornos de pago por uso. Los distintos tipos de capacidad instantánea sí pueden cambiar la configuración del sistema mientras la aplicación está ejecutándose. Con la capacidad instantánea, los clientes pueden utilizar más placas de células para sus servidores Superdome y de gama media. Si el cliente necesita una placa de células inactiva, puede comprar sus derechos de uso y activarla enseguida y sin mayor dificultad, lo cual le dará acceso a las CPU y la memoria correspondientes.

8 Además, que active la placa de células no significa que tenga que activar todas sus CPU al mismo tiempo. Los derechos de activación pueden comprarse por separado más adelante, cuando sea necesario activar la célula de forma permanente, como ya hemos visto al hablar de la capacidad instantánea. Muchos clientes nos han dicho que, a veces, no les interesa comprar una CPU de forma permanente, sino que simplemente necesitan más capacidad a fin de mes o de año, o cuando se registran picos de demanda. En esos casos, les viene mejor el modelo temporal, con el que pueden usar la capacidad que necesitan, desactivarla cuando les deja de hacer falta y pagar únicamente por lo que han usado. En eso consiste precisamente la opción la capacidad instantánea temporal que ofrece HP, que podría compararse a las tarjetas telefónicas o a un plan telefónico de prepago. Los clientes compran bloques de tiempo (por ejemplo, 30 días de CPU, que equivalen a 720 horas), y luego HP comprueba en el sistema si las CPU en cuestión se están ejecutando. Las comprobaciones se hacen cada 30 minutos. Si las CPU se están ejecutando en ese momento, se restarán 30 minutos al tiempo que ha adquirido el cliente. De lo contrario, no se sustraerá ningún bloque. Así, los clientes pagarán únicamente la capacidad extra que necesiten y en el momento en que les haga falta. Si se quedan sin tiempo, HP no dejará que se activen más CPU, pero las que ya estén activas seguirán ejecutándose hasta tener un saldo negativo, a menos que el cliente las desactive. La deuda se saldará cada vez que el cliente compre más capacidad instantánea. Uno de los aspectos más interesantes sobre la capacidad instantánea tal como la entiende HP es que no importa en qué parte del servidor físico se están ejecutando las CPU. Lo único que importa es que el número total de CPU que se ejecutan el servidor (o para las que éste tiene licencia) se mantenga dentro de los límites predefinidos. Por ejemplo, si hubiera un servidor de 12 o 16 vías que tuviera únicamente ocho CPU activas, podríamos mover las licencias de esa CPU de una parte del servidor a otra para cambiar el lugar en el que se utilizan y sin ningún coste. Con la capacidad instantánea global, HP da un paso más. En este caso, tenemos dos servidores Superdome físicos que sólo necesitan estar conectados en la red del cliente. Tenemos, además, un grupo de 32 CPU, 16 de las cuales tienen licencia y otras 16 están inactivas. Si el primer Superdome empieza a estar ocupado, gracias a la capacidad instantánea global, podremos transferir las licencias de las CPU del segundo servidor Superdome físico al primero, que tiene más actividad. El total de licencias de CPU en uso sigue siendo el mismo y no estamos consumiendo tiempo como hacíamos con la capacidad instantánea temporal, pero podemos pasar las licencias de unos servidores a otros en función de la demanda. Este modelo facilita la recuperación en caso de desastre, pero también es útil en otras situaciones; por ejemplo, si los clientes tienen cargas de trabajo que se ejecuten en servidores físicos independientes cuya actividad se concentra en horas del día o épocas del mes distintas. Qué ventajas tiene el pago por uso y cómo beneficia a los desarrolladores? Lo principal es que los recursos de CPU pueden añadirse y quitarse rápidamente para hacer frente a los picos de demanda. Como las operaciones de adición o eliminación afectan al servidor y al sistema operativo, es de esperar que la aplicación se beneficie de ello. Los recursos de CPU pueden ser permanentes o temporales, como en el caso de la capacidad instantánea temporal. Por último, conviene tener en cuenta que las CPU físicas siguen encontrándose en el servidor. Sin embargo, si las CPU no tienen licencia, el sistema operativo no podrá ejecutarse en ellas porque no tendrá acceso. El sistema operativo sólo las verá y podrá utilizarlas cuando se activen las licencias. A partir de ese momento, la aplicación podrá aprovecharlas también. El tercer aspecto relacionado con la flexibilidad del entorno es la integración de las tecnologías de particionado y pago por uso con las soluciones de alta disponibilidad. La gama de productos de alta disponibilidad de HP es muy amplia y abarca el trabajo que hacemos en los servidores, las soluciones de alta disponibilidad para un

9 solo sistema, los clústeres multisistema que se utilizan en el centro de datos con HP Serviceguard Storage Management Suite y las extensiones Serviceguard para Oracle RAC y SAP. Habría que incluir también las soluciones de disponibilidad para varios centros de datos, ya se trate de clústeres metropolitanos que prestan servicios a un área urbana o de clústeres continentales, que nos permiten realizar failover y virtualización de cargas de trabajo a lo largo y ancho del planeta. Todo esto está integrado con las distintas tecnologías de virtualización, con las que puede utilizarse conjuntamente. Veamos qué cuestiones deberían tener en cuenta los desarrolladores a la hora de valorar Serviceguard High Availability Clustering. Lo primero es que Serviceguard cuenta con muchísimos kits de herramientas para aplicaciones (más de 900 en el momento actual). Lo segundo, que casi la mitad de los servidores HP-UX que se implantan en la actualidad tienen incorporado el software de creación de clústeres HP Serviceguard, así que ya existe una enorme base instalada. Serviceguard permite garantizar la disponibilidad de una aplicación sin tener que diseñar otros programas de creación de clústeres y, además, se integra con el resto de las tecnologías de Virtual Server Environment de HP. Esto último quiere decir que la disponibilidad estará garantizada aunque se utilicen particiones de hardware, particiones virtuales o equipos virtuales, e independientemente del modelo de uso (capacidad instantánea, capacidad instantánea temporal u otro). Todos los elementos encajan a la perfección. El último aspecto relacionado con el entorno de servidores virtuales es quizá el más importante: su gestión. El principal objetivo de HP es crear una infraestructura de gestión unificada que abarque varios sistemas operativos y distintos tipos de servidores de HP, lo cual se consigue con Systems Insight Manager. Este producto administra las plataformas físicas y virtuales, además de facilitar otros servicios de gestión importantes. Aquí se encuadran, por ejemplo, las funciones de detección, supervisión, control de acceso basado en funciones o auditoría, entre otras. Existen también plug-ins para sistemas concretos, como Storage Essentials o HP Integrity Essentials (que permite gestionar servidores HP Integrity y HP 9000), Blade System Essentials, ProLiant Essentials, Service Essentials y muchos otros. Es indudable que la virtualización añade otra capa al entorno que forman los sistemas, los sistemas operativos de los servidores y las aplicaciones. Y cuando un entorno se vuelve más complejo, su gestión también se complica un poco. HP es consciente de que los entornos virtualizados son más flexibles pero crean más complejidad, y ha intentado responder a ello diseñando herramientas para HP Virtual Server Environment que simplifican la gestión y permiten aprovechar más fácilmente la flexibilidad que proporciona. Me refiero a herramientas como Capacity Advisor, que facilita la planificación; Virtualization Manager, que cuenta con funciones de configuración y resolución de problemas; y HP Integrity Essentials Global Workload Manager, que mueve automáticamente los recursos de unas cargas de trabajo a otras según la demanda y las directivas especificadas. Veamos cómo funciona Capacity Advisor. El producto recopila datos de las CPU, la memoria, el disco y la red de los sistemas gestionados cada cinco minutos, para luego analizar su uso a lo largo del tiempo. En este ejemplo, vemos que las cargas de trabajo son muy variables y tienen muchos picos. Con estos datos, podemos crear casos de consolidación hipotéticos. En este caso uno sencillo formado por dos sistemas. Cada uno de los sistemas tiene una demanda máxima de ocho CPU, pero si agrupamos la demanda real de ambos (no los promedios ni la suma, ni los picos de demanda o su suma), veremos que la combinación de las dos cargas de trabajo no supera ningún momento las doce CPU. El ahorro que esto supone es considerable. Capacity Advisor analiza los entornos independientes y el significado de los datos de las aplicaciones hasta dar con una solución eficaz. En tan sólo unos minutos, nos dará una idea bastante buena de cómo podríamos consolidar el entorno, y

10 en unas horas habrá encontrado una solución muy satisfactoria. Según los datos de los que disponemos, los clientes de HP han podido recuperar alrededor de un millón de dólares con tan sólo usar Capacity Advisor durante media hora, ya que así han podido utilizar muchas CPU de su entorno que se encontraban inactivas. Se trata de una herramienta que nos permite comprender cómo sería un entorno virtual y cuántos recursos necesitaría en comparación con los entornos autónomos que se están utilizando. Así, tendremos una idea más clara de las posibles mejoras y del ahorro que supondrían. La segunda herramienta de gestión es HP Integrity Essentials Virtualization Manager, que se ocupa de detectar los distintos tipos de partición, comprende la capacidad instantánea, localiza los clústeres Serviceguard con alta disponibilidad y hace un seguimiento de las CPU, la memoria, la red y el índice de uso en todos los tipos de partición. Gracias a ella, podremos seleccionar y configurar particiones de hardware, hosts de equipos virtuales y otros aspectos desde una sola interfaz gráfica de usuario. Sabemos que gran parte de los usuarios de Unix prefieren usar la línea de comandos para operaciones como éstas, pero muchos clientes no están familiarizados con esta tecnología. Además, si hay que cambiar a configurar algo, normalmente habrá una ventana en la que se indicará la opción de la línea de comandos asociada la operación. Así, aunque se trate de una tecnología nueva, tendrán la posibilidad de aprender a usar las opciones de la línea de comandos en muy poco tiempo. La herramienta simplifica las tareas de configuración y visualización, y permite entender fácilmente qué recursos se han asignado a cada carga de trabajo. También permite consultar los datos de E/S compartida en equipos virtuales, ver rápidamente si los índices de uso son correctos y, si fuera necesario, resolver problemas. La otra herramienta de VSE Management Suite que se integra con Systems Insight Manager es HP Integrity Essentials Global Workload Manager, que desempeña funciones de automatización. El objetivo de esta herramienta es comprender las necesidades de una empresa analizando las directivas asignadas a cada carga de trabajo y desplazar los recursos de unas cargas a otras en función de la demanda que exista en cada momento. Pero, cuando hablamos de demanda, a qué nos referimos? Bueno, podría tratarse de algo tan sencillo como supervisar el uso de CPU, que es muy común y fácil de implementar, a operaciones más complejas que sean legibles para un procesador. En esta categoría entrarían ajustar el tiempo de respuesta de las consultas realizadas a una base de datos, el tamaño de la cola o el número de subprocesos libres en de un servidor de aplicaciones, determinar qué está haciendo una carga de trabajo en un momento dado y mover los recursos automáticamente según corresponda. Lo segundo que hace la herramienta es comprender las aplicaciones cuya disponibilidad es fundamental, y comprender también que, en un entorno formado por varios clústeres, es posible que no estén siempre en el mismo sitio. Por ejemplo, podríamos asignar recursos al nodo principal del clúster, que es el que utiliza la aplicación la mayor parte del tiempo, y dejar el nodo de traspaso en caso de error para las cargas de trabajo menos prioritarias que agoten el sistema. Con frecuencia, esto quiere decir que el entorno de pruebas y desarrollo estará en el mismo sistema que la instancia destinada al traspaso de cargas, mientras que la instancia de producción se encontrará en otro sistema distinto. Pero, qué ocurre si algo falla y hay un traspaso de cargas? Para que los recursos del sistema secundario no estén inactivos, Workload Manager intenta asignárselos a aplicaciones de baja prioridad. Sin embargo, si hay que traspasar una carga de trabajo importante de un servidor a otro, Workload Manager se da cuenta automáticamente y reasigna los recursos. Así, las cargas menos prioritarias dejarán de utilizarlos y quedarán libres para la carga de trabajo de producción durante el tiempo que sea necesario.

11 Si los recursos son insuficientes, se habilitará la tercera de las funciones de Global Workload Manager, que se encarga de activar y desactivar la capacidad temporal sobre la marcha según la demanda. Esta operación se hace mediante directivas a determinadas horas del día o en ciertos días del mes, pero lo más importante es que está basada en el uso. Es decir incluso a esas horas o esos días, la capacidad temporal sólo se utiliza si la carga de trabajo la necesita. HP Integrity Essentials Global Workload Manager es el motor de automatización de Virtual Server Environment. Es, por tanto, la parte que automatiza las ventajas del particionado y permite sacar más partido a la flexibilidad que ofrece la ejecución de varias cargas de trabajo en un sistema. Otra de sus ventajas es que facilita el recorte de gastos con el pago por uso y, además, comprende automáticamente cuando las cargas de trabajo más importantes se están ejecutando en un clúster, además de sacar provecho de ello. Por último, se asegura de que estas mismas cargas de trabajo tengan los recursos que necesitan, pero también de que los recursos no están inactivos el resto del tiempo. Todo esto ejemplifica muy bien las posibilidades de Virtual Server Environment y el grado de automatización que puede conseguirse. Qué consecuencias tiene todo esto para los desarrolladores? Lo primero es que hacen falta herramientas con las que planificar el entorno y que, por supuesto, tanto el entorno como las herramientas tienen que configurarse. Pero lo más importante es que la automatización puede hacer que los recursos de CPU se desplacen en cuestión de segundos en función de la demanda de la aplicación. Esto quiere decir que, si escribimos una aplicación y la tenemos en ejecución en un entorno de servidores virtuales con, por ejemplo, dos CPU y una partición virtual, en caso de que la demanda de la carga de trabajo aumente, Global Workload Manager podrá añadir una tercera, cuarta o quinta CPU (o las que sean necesarias), siempre que esté configurado para ello. Otro aspecto igualmente importante es que, si la demanda baja, todas estas CPU añadidas (la quinta, la cuarta y la tercera) podrán eliminarse y reasignarse a otras cargas de trabajo. Y todo esto ocurre automáticamente, sin ningún tipo de intervención manual. De forma predeterminada, Global Workload Manager examina el entorno cada 15 segundos y analiza el nivel de demanda y la asignación de recursos. Si hace falta desplazarlos, la operación lleva sólo uno o dos segundos. De ese modo, los clientes tendrán la seguridad de que, si la demanda aumenta, las cargas de trabajo dispondrán de los recursos que necesitan en cuestión de segundos, pero sin que haga falta asignárselos en exclusiva ni desaprovecharlos en periodos en los que no haya demanda. Por hoy, sólo me queda otra cuestión que mencionar. HP no sólo pone a su disposición las tecnologías que hemos mencionado, sino también muchos otros servicios relacionados. Disponemos de varios cursos y programas de acceso a entornos virtualizados para socios, incluidos servicios de integración y consultoría que facilitan la implantación y la configuración de Virtual Server Environment. Pero uno de los servicios de HP relacionados con Virtual Server Environment que ha suscitado más interés es la arquitectura de referencia. Lo que llamamos arquitectura de referencia consiste en poner a prueba varias aplicaciones de gran tamaño y modificarlas de manera que incorporen las prácticas con las que nuestros clientes han conseguido mejores resultados. Normalmente, estas prácticas se basan en entornos reales de los clientes o en los contextos en los que se han instalado. Luego utilizamos productos como Global Workload Manager para automatizar el traslado de recursos de una aplicación a otra y hacer las pruebas pertinentes para asegurarnos de que todo marcha bien. Por último, publicamos los resultados, que muchas veces incluyen pilas y niveles del software que utilizamos, para que los clientes puedan sacar provecho de toda esta información. HP ya hecho públicas varias arquitecturas de referencia que pueden consultarse en nuestro sitio web externo, e incluyen pruebas de Oracle (para una sola instancia o en entornos virtualizados con Oracle RAC) y de varios servidores de aplicaciones con SAP, SAS u otros productos de inteligencia empresarial. También hemos publicado parte de los resultados de nuestros estudios sobre aspectos como las infraestructuras

12 de bases de datos o aplicaciones compartidas, en las que HP y otros clientes han consolidado todos los servidores de aplicaciones de bases de datos para crear la utilidad. Los resultados, los diseños y las prácticas recomendadas se encuentran a su disposición. Qué utilidad tienen estas arquitecturas de referencia para los desarrolladores? Para quienes no están demasiado familiarizados con la virtualización, las arquitecturas de referencia son una buena forma de averiguar qué prácticas considera recomendables HP a la hora de utilizar Virtual Server Environment con distintas aplicaciones. Pero ésta no es la única ventaja. Las primeras arquitecturas de referencia sólo estaban vinculadas a HP, pero ahora ofrecemos a nuestros socios la posibilidad de crear las suyas propias. El proceso, como en el caso de las creadas por HP, consiste en registrar los resultados, publicarlos y dejar que HP se encargue de que los clientes inscritos en un programa para socios comprendan cómo funciona la arquitectura en un entorno virtualizado y sepan qué medidas deberían tomar para que no haya problemas. Por último, cabe señalar que todas las arquitecturas de referencia se están actualizando de forma que reflejen los cambios introducidos en HP-UX 11i v3. Para terminar, les indicaré adónde pueden acudir si desean más información sobre estos temas. El equipo de Virtual Server Environment ya ha publicado una gran cantidad de recursos, empezando por el sitio web de VSE, pero también cursos de formación, un libro sobre Virtual Server Environment y las arquitecturas de referencia. También tienen la posibilidad de descargar software de prueba válido durante 30, 60 o 90 días, dependiendo de la aplicación, con el que podrán hacerse una idea de cómo se complementan todos estos productos. Y, como siempre pueden consultar el Centro de Recursos de Tecnología Informática de HP, un foro al que la gente acude a resolver sus dudas, que cualquier usuario puede responder. Les agradezco su atención y espero que la presentación les haya ayudado a entender mejor cómo funciona Virtual Server Environment y en qué beneficia a quienes se dedican al desarrollo de aplicaciones. Gracias de nuevo y que tengan un buen día. Para obtener más información, visite: Hewlett-Packard Development Company, L.P. La información contenida en este documento está sujeta a cambios sin notificación previa. Las únicas garantías para productos y servicios HP se incluyen en la información de garantía que los acompaña. Nada de lo mencionado en el presente documento constituye una garantía adicional. HP no se hace responsable de los errores técnicos o editoriales ni de las omisiones que pueda haber en el presente documento.