CLOUD COMPUTING CON YELLOW CIRLCE

Transcripción

1 CON YELLOW CIRLCE RAFAEL PÉREZ LÓPEZ Proyecto ASIR : YELLOW CIRCLE

2 Índice de contenido 1. INTRODUCCIÓN OBJETIVOS DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ESTUDIO DE VIRTUALIZACIÓN EN LA NUBE VENTAJAS E INCOVENIENTES DE LA VIRTUALIZACIÓN COMPUTACIÓN EN LA NUBE SOFTWARE PARA SERVIDOR PROPIO O EN LA RED? INTRODUCCIÓN A YELLOW CIRCLE COMPUTER RED CONTENEDORES TOPOLOGÍA DEL PROYECTO CREAR UNA MÁQUINA VIRTUAL DENTRO DE UNA RED CORTAFUEGOS DHCP IP'S FLOTANTES PROBLEMAS ENCONTRADOS CONCLUSIONES BLIBOGRAFÍA

3 1. INTRODUCCIÓN Hoy en día, en el ámbito profesional, es muy común alquilar un servicio virtualizado ya sea un servidor de correo, web o incluso un servidor completo y totalmente administrable. Esto supone a las empresas un ahorro económico importante ya que no tienen que tener un servidor con todo lo que conlleva en gastos como luz, mantenimiento y administradores dedicando tiempo a su administración. Esta practica se da comúnmente en empresas y entornos de trabajo pero Sería viable llevarlo acabo en el ámbito educativo? Es interesante investigar si es viable llevar esta práctica a las aulas. Ver cual sería el ahorro en hardware ya que no haría falta grandes ordenadores para los nuevos SO ya que todas las instancias se llevan a cabo en el servidor de virtualización, ver el rendimiento y cuantos usuarios e instancias se podrían lanzar... En este proyecto vamos a analizar las formas de virtualizar, el coste de usar virtualización frente a la de tener un servidor propio y como funciona Yellow Circle, un entorno de virtualización muy completo y administrable. 3

4 2. OBJETIVOS Los objetivos de este proyecto es analizar la virtualización en entornos de trabajo y educativos. Este proyecto consta de: Una descripción detalla del proyecto Hardware necesario para llevar a cabo la virtualización Software que vamos a utilizar Diseño de la red Pruebas de funcionamiento y ejecución Detalles de las instalaciones Ejemplos reales en Yellow Circle Manual de usuario para Yellow Circle Conclusiones 3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Este trabajo va a constar de dos partes. Por un lado analizaremos a nivel teórico la virtualización, sus costes, el avance en las empresas o la implantación en el ámbito laboral serán los puntos a tener en cuenta en este análisis. A nivel teórico haremos un análisis en profundidad de las formas de virtualización tanto en la nube como en un servidor propio. Analizaremos el desembolso económico de usar un sistema de virtualización y si y las nuevas formas de trabajo en la nube. 4

5 A nivel práctico entraremos a fondo en Yellow Circle. Una plataforma de virtualización nueva pensada para llevarla al entorno académico. Cuenta con muchas funciones administrables como firewall, routers virtuales, redes, discos duros virtuales y muchas más funciones que analizaremos en la parte práctica de este proyecto. La intención de este proyecto es investigar el potencial de Yellow Circle y si es una buena opción para la administración de instancias en las aulas. 4. ESTUDIO DE VIRTUALIZACIÓN EN LA NUBE La virtualización es la creación de una versión virtual de algún recurso ya sea un dispositivo, un sistema operativo o un recurso de almacenamiento. Hay varios tipos de virtualización: Asistida por Hardware: Es una extensión introducida en los procesadores para hacer más fácil la virtualización y no cargar tanto la CPU al emular el software. Virtualización de almacenamiento: Sirve para que los usuarios accedan a aplicaciones y datos sin preocuparse donde se almacenan estos. Máquina virtual: Sistema de virtualización denominado Virtualización de servidores. Se virtualiza una máquina completa a nivel de hardware y software. Hypervisor: Es un pack de gestión centralizado donde gestionar toda nuestra virtualización ya sea máquinas, redes, firewalls.. 5

6 4.1 VENTAJAS E INCOVENIENTES DE LA VIRTUALIZACIÓN Los principales motivos de usar virtualización son : Reutilización de hardware existente Rápida incorporación de nuevos recursos Reducción de espacio y consumo Administración centralizada Nos permite la clonación, facilidad al crear entornos de pruebas. Aislamiento: Un fallo en una máquina virtual no afecta a la otras máquinas Reduce los costes y el hardware usado. Migraciones en caliente. Balanceos virtuales Los principales inconvenientes de usar virtualización son: Aplicaciones mas lentas Necesidad de hardware de altas prestaciones Problemas de emulación de algunos controladores Muchos sistemas dependen de un solo equipo. 6

7 5. COMPUTACIÓN EN LA NUBE Ahora que sabemos lo que es la virtualización y sabemos sus inconvenientes y ventajas vamos a ver lo que es la virtualización en la nube, también conocido como computación en la nube. La computación en la nube es una estructura que permite ofrecer servicios de computación a través de internet. En este tipo de computación todo lo que se puede ofrecer como sistema informático se ofrece como un servicio de modo que los usuarios puedan acceder a los servicios disponibles en la nube de internet sin conocimiento en la gestión de los recursos que se usan. En este tipo de estructura la información se almacena en servidores de internet y se envía a los clientes. Incluye sistemas de escritorio, red de alamacentamiento, servicios como correo, servidores web... La computación en la nube son servidores encargados de atender las peticiones de los usuarios en cualquier momento permitiendo a los usuarios a acceder a información o un servicio desde cualquier dispositivo en cualquier lugar con la única condición de tener una conexión a internet. Las principales características de la computación en la nube son: Agilidad: Capacidad de mejora para ofrecer recursos al usuario por parte del proveedor Costo: Los costes se reducen ya que no hace falta un despliegue potente en hardware Escalabilidad y elasticidad: Migración sencilla, acceso fácil a los servicios. Rendimiento: Optimización de los recursos de manera automática Seguridad: El proveedor cuenta con soluciones de seguridad que muchos clientes no pueden permitirse. Mantenimiento: No necesitan ser instaladas en equipos por lo que el mantenimiento lo lleva a cabo el proveedor. 7

8 Las principales desventajas son las siguientes: Las disponibilidad de las aplicaciones está sujeta a la del acceso a internet Los datos sensibles no están en las instalaciones de la empresa La información recorre varios nodos para llegar a su destino lo que crea un punto de inseguridad A medida que los usuarios usen la infraestructura ira creciendo con lo que llevará a la sobrecarga de los servidores si no tienen un plan de crecimiento óptimo. La información puede quedar expuesta a terceros. Cada vez más empresas están migrando sus servidores a servidores de cloud computing. Aseguran que los costes reducen considerablemente debido al ahorro de energía eléctrica y administradores que se encarguen de sus administración constantemente. Un caso real es la empresa donde he realizado las practicas. Han migrado todos sus servicios. Estos servicios son correo, servicio web y almacenamiento de datos. Me aseguran que es un acierto ya que el coste de enfriar los servidores y el consumo eléctrico de este son muchos más elevados que pagar el alquiler de servicios al proveedor por no hablar de la solución de problemas la cual son más rápidas y efectivas que si tenemos una avería en un servidor físico. La computación en la nube en las aulas de informática está aún muy verde. Dentro de este campo podemos destacar la virtualización con software libre del Instituto Gonzalo Nazareno el cual llevó a cabo un sistema de virtualización el cual daban instancias a los alumnos para poder hacer las practicas de informática. Llevó a cabo el montaje de un servidor potente para montar un sistema de virtualización e la nube gestionado con openstack. 8

9 A continuación veremos los software utilizados para llevar a cabo el cloud computing con software libre. 5.1 SOFTWARE PARA OpenStack es un proyecto de computación en la nube que tiene la finalidad de proporcionar una infraestructura como servicio (IaaS). Distribuido bajo los términos de la licencia Apache, esta solución está gobernada por la Fundación OpenStack, una persona jurídica sin fines de lucro creada en el 2012 para su promoción y comunidad. Empresas como AMD, Canonical, Cisco, Dell, HP, IBM, Intel, Red Hat, SUSE Linux y VMware forman parte del proyecto. OpenStack consiste en una serie de proyectos relacionados entre sí que controlan pools de control de procesamiento, almacenamiento y recursos de red a través de un centro de datos, todos administrados a través de un panel de control que permite a los administradores controlar mientras potencia a sus usuarios proveyendo los recursos a través de una interfaz web. 9

10 Apache CloudStack es un proyecto de la Apache Software Foundation (ASF) que desarrolla software libre para la implementación de nubes IaaS públicas y privadas. CloudStack provee una plataforma flexible y abierta con la intención de obtener una nube privada o pública que sea segura y escalable. Entre sus principales características tenemos: Basado en Java, virtualización (soporte XenServer/XCP, KVM, VMware ESXi con vsphere), interfaz web amigable para la administración de la nube, API nativo, API comparable con Amazon S3/EC2, administra almacenamiento para instancias ejecutándose en los hipervisodres, así como plantillas, snapshots, imágenes ISO (para almacenamiento secundario), etc. OpenNebula es un proyecto libre que intenta entregar una simple pero robusta y flexible solución para construir y administrar nubes y data centers virtualizados. Ellos entienden que la nube empresarial es el próximo paso en la evolución de los data centers virtualizados. Combinando las tecnologías de virtualización actuales con características avanzadas para multiempresa, provisión automática y elasticidad, siguiendo un enfoque ascendente dirigido por las necesidades reales de los sysadmins y desarrolladores. 10

11 Nimbus Infraestructure y Platform provee un conjunto de herramientas integradas diseñadas para satisfacer todas los retos de computación en la nube a usuarios científicos. Su propósito es permitir a esos usuarios moverse a la nube rápido y con pocos esfuerzos, automatizando y facilitando mucho del proceso. También provee un puente que les permite cubrir conceptos familiares como clusters virtuales, dentro de los recursos que se proveen en la nube. Se integra con facilidad a OpenStack, Amazon y otras plataformas IaaS. Eucalyptus es un software libre que permite construir nubes híbridas compatibles con Amazon Web Services (AWS). Entre sus características tenemos pooling compute, almacenamiento, y recursos de red que pueden ser escalados de forma dinámica en la medida en que la carga de trabajo aumenta o disminuye. Eucalyptus Systems, la empresa tras esta solución, anunció en 2012 un acuerdo con AWS para mantener compatibilidad. 11

12 OwnCloud nos permite acceso universal a nuestros archivos a través de una interfaz web o WebDAV. Además provee una plataforma que nos permite ver y sincronizar nuestros contactos, calendarios y marcadores a través de varios dispositivos y facilita la edición a través de su interfaz web. Requiere de pocos recursos de hardware para su funcionamiento, no necesita permisos especiales y es muy rápido y simple, así como también un API poderoso para aplicaciones y plugins. owncloud es parte del proyecto KDE. 5.2 SERVIDOR PROPIO O EN LA RED? Actualmente existen empresas que ofrecen cloud en la red por un alquiler que pagas al mes o al año. Para decidir si usar un cloud montado en un servidor propio o usar uno en la nube es ver el desembolso que vamos a hacer frente a la infraestructura que debemos montar para el cloud. Para un cloud propio debemos montar un servidor muy potente el cual nos resultaría un gran desembolso de dinero para poner en producción nuestro cloud. El servidor del Instituto Gonzalo Nazareno cuenta con 3 nodos. Un nodo controlador y dos nodos de computación. Estos nodos cuenta con placas bases con procesadores de 12 cores y 64 GB de RAM. 2 fuentes de alimentación redundantes, 6 Discos duros de 2 TB y un disco duro sólido de 128 GB. En su proyecto no detalla el coste de todo el material ya que gran parte del material no está a la venta al publico pero solo el procesador que usan en EEUU vale 2500$ lo que en euros son 2252,52. 12

13 La otra solución nos la ofrece las empresas que alquilan servidores externos. Existen varias empresas como Arsys o hostalia. El inconveniente de estas empresas es que no están preparadas para los software para lanzar instancias como openstack si no que se utilizan para servicios orientados a empresas como servicio web, correo o ftp entre otros. Arsys te da la opción de alquilar una máquina muy potente donde montar el cloud computing. El servidor más potente que cuenta con 128 GB de RAM, 2TB de capacidad y posibilidad de tener 3 servidores simultáneos en la misma red por 35 al mes. Otra alternativa en la red es colt que ofrece un Iass para hacer el cloud aunque no he podido pedir presupuesto ya que tienes que demostrar que eres una empresa para pedir este. 13

14 6. INTRODUCCIÓN A YELLOW CIRCLE. Una vez explicado lo que es la virtualización, la computación en la nube y los tipos de virtualización vamos a meternos a fondo con Yellow Circle que es una plataforma que utiliza openstack para la virtualización en la nube. Esta plataforma ofrece un entorno de virtualización completa permitiéndonos gestionar tanto redes, disco duros, firewall, maquinas virtuales e instalar cualquier SO en estas máquinas. Yellow Circle está orientada a la computación en la nube para los centros de formación. Es un proyecto muy nuevo y aún está en fase beta con lo que tiene algunos fallos que más tarde documentaré. Este nación cuando Navneet Grewal (Creador del proyecto) enseñó a su hijo de 11 a inyectar código SQL. Este quiso probar sus habilidades que le había enseñado su padre pero al no poder por temor a romper algo o hacer acciones ilegales el padre usó un ordenador familiar para crear un entorno virtualizado en su garaje para que su hijo practicara. Pronto se hizo más popular y decidió ponerlo al publico y lo mejor, de forma gratuita. Actualmente puedes pedir dos tipos de cuentas: Una cuenta de estudiante la cual está limitada a un router con una sola red y 5 instancias. Cuenta de profesor la cual te permite tener varios router, instancias ilimitadas y 10 cuentas para estudiantes. Al pedir la cuenta te la mandan pasados unos días. Lo primero que encontramos al hacer login es lo siguiente. Un menú lateral con las opciones de administración 14

15 En este menú tenemos la vista general, volúmenes, instancias y acceso y seguridad. También disponemos de la configuración de red, almacén de objetos y orquestación. A continuación vamos a ir viendo uno a uno lo que es cada opción. 15

16 6.1 COMPUTER En primer lugar tenemos la vista general, aquí podemos encontrar un resumen de los recursos consumidos como la RAM, espacio y carga del servidor. La siguiente opción es instancias donde encontramos un listado con las instancias creadas. 16

17 tenemos. La siguiente opción son los volúmenes. Son discos duros virtuales. Nos muestra el listado que 17

18 La siguiente opción son las imágenes que son snapshot de las máquinas creadas. La siguiente sección es Acceso y seguridad. Aquí podremos denegar IP's o permitir la conexión a nuestro cloud. 18

19 6.2 RED En el apartado de red en primer lugar encontramos la topología de red. Aquí podremos ver como es nuestra red. La siguiente opción es redes. Aquí podremos agregar nuevas redes a nuestro cloud. 19

20 Después tenemos los routers. Aquí podremos crear routers para nuestra red. 20

21 A continuación nos encontramos con los balanceadores de carga. Podemos usar balanceadores entre máquinas. Por último encontramos el cortafuegos. Funciona igual que un iptables. 21

22 6.3 CONTENEDORES En este apartado encontramos los contenedores. Los contenedores son usados para intercambiar archivos con la máquina física. Pueden ser públicos o privados. 22

23 6.4 TOPOLOGÍA DEL PROYECTO. 23

24 Como vemos ya tenemos la topología montada. Una MZ y una DMZ conectada a un router y este a una red externa que nos provee conexión al exterior. 24

25 6.5 CREAR UNA MÁQUINA VIRTUAL DENTRO DE UNA RED Antes de empezar a crear instancias tenemos que crear una red. Para ello hay que hacer dos pasos muy sencillos. Crear una red y una interfaz en nuestro router. Para ello vamos a la sección de redes. Lo primero es crear un router. Nos vamos a RED Routers Una vez aquí pulsamos sobre crear 25

26 Una vez hecho esto nos aparece la siguiente ventana: Le ponemos un nombre y le damos a crear. Una vez creado el router le tenemos que añadir las interfaces. Pero antes vamos a crear las redes. En el menú vamos a redes. Le damos a crear red al igual que hemos hecho con el router y nos aparece lo siguiente: 26

27 Le ponemos nombre, le damos IP y una puerta de enlace. Una vez hecho esto regresamos a nuestro router. Aquí deberemos añadir las interfaces de red a nuestro router. Le damos a añadir interfaz, le damos nombre y seleccionamos la red que queremos tener en esa interfaz. Ya tenemos nuestra red operativa. Ahora toca crear las instancias. Es decir las máquinas virtuales. Para ello vamos a computer y le damos a instancias: 27

28 Una vez aquí debemos pulsar en lazar instancia. Una vez hecho esto nos aparece una ventana con la configuración de nuestra máquina virtual. 28

29 Aquí le damos un nombre y seleccionamos el sistema operativo que queremos usar. Después pasamos al apartado redes para seleccionar la red en la que se va a alojar nuestra máquina virtual. Le damos a lazar instancia y listo, ya tenemos la máquina operativa. Para comprobarlo solamente tenemos que ejecutar la consola pulsando sobre la máquina virtual. 29

30 6.6 CORTAFUEGOS Para crear un cortafuegos tenemos que ir al apartado cortafuego dentro del menú de redes. Para crear un cortafuegos primero deberemos crear una política. Esta contendrá las reglas que asignaremos al cortafuegos creado. Así podremos tener varios cortafuegos con reglas distintas asignadas a varias políticas. Las reglas funcionan igual que un Iptables. Para crear una regla vamos a reglas de cortafuegos. 30

31 Le damos un nombre descriptivo, la ip de origen y destino al igual que los puertos. Ponemos si es permitida y denegada y le damos a crear. 31

32 Ahora toca asignar esta regla a una política. Para ello vamos al apartado políticas. anteriormente. Le ponemos un nombre y una descripción y en el apartado reglas añadimos la reglas creadas Ya solo falta crear un cortafuegos. Para ello vamos a cortafuegos y le damos a crear. 32

33 Aquí ponemos un nombre y le asignamos la política creada anteriormente y ya tenemos nuestro cortafuegos creado. 6.7 DHCP Al principio del proyecto tenía pensado hacer un servidor DHCP que asignara ip's a mis máquinas virtuales. Más tarde descarté esta opción debido a que el propio cloud te gestiona las IP's y se hace más cómodo de administrar, sobre todo a la hora de asignar IP's flotantes que más tarde diremos que son y para que sirven. Al crear una instancia puedes asignar la IP manualmente, si no lo haces, el propio cloud lo hace de forma automática asignándote una IP fija para tu sistema. 6.8 IP'S FLOTANTES Las IP's flotantes sirven para poder acceder a la máquina desde el exterior. Se asigna una IP de la red exterior a nuestra máquina, es decir hace un port forwarding. Para asignar una IP flotante vamos sobre una instancia y desplegamos el menú de opciones. 33

34 Pulsamos sobre asociar IP flotante y nos aparece el siguiente cuadro. Creamos una y le damos a asociar. Ya tenemos una IP flotante asignada a nuestra máquina. 34

35 7. PROBLEMAS ENCONTRADOS El principal problema encontrado ha sido un mal funcionamiento en el teclado español sobre el VNC que proporciona el cloud. Después de intentar cambiar idiomas sin éxito me decidí a contactar con el servicio de soporte técnico. A los días me respondieron dándome una solución. Esta era crear una IP flotante a la máquina y entrar en una página proporcionada por ellos y ellos me dan acceso con una IP publica para poder entrar a través de SSH. 8. CONCLUSIONES Yellow circle es una plataforma de virtualización muy completa y con muchas opciones. Es un entorno muy útil para probar cualquier servicio o red sin necesidad de grandes recursos y de forma gratuita. Si sigue desarrollándose podría ser una gran herramienta para la educación. Aún está en fase beta y esto se nota en algunos errores de compatibilidad como el del teclado español, aunque su soporte técnico, rápido y eficaz, te dan solución vía . Pero no hay que olvidar de que esto es una beta y está en pruebas todavía. Para concluir, animo a usar esta plataforma de virtualización y que compruebe su potencial sin necesidad de tener un gran ordenador. 35

36 9. BLIBOGRAFÍA Toda la información acerca de Yellow circle la he sacado de la web de Yellow circle ya que apenas existe información fuera de su página. He de decir que todo está muy bien documentado y de forma clara y concisa. Por otra parte, la información sobre virtualización ha sido recopilada de las siguientes webs: