Virtualización. Gilberto Moreno gmoreno at cenditel.gob.ve Alejandro Vazquez avazquez at cenditel.gob.ve

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1 Virtualización Gilberto Moreno gmoreno at cenditel.gob.ve Alejandro Vazquez avazquez at cenditel.gob.ve Cisco Conference Academy Day 10/06/2001 Mérida, Venezuela

2 CENDITEL CENDITEL tiene como propósito ser un espacio orientado a promover la reflexión, investigación, desarrollo y apropiación de Tecnologías Libres.

3 Que es la virtualización? Es un medio para crear una versión virtual de un dispositivo o recurso: software, dispositivo de almacenamiento, redes o incluso un sistema operativo. Esto se logra dividiendo el físico recurso en uno o más entornos de ejecución.

4 Virtualización de S.O. Se lleva a cabo en una plataforma de hardware mediante un software "anfitrión", que simula un entorno computacional (máquina virtual) para su software "huésped". Este software huésped, puede ser un sistema operativo completo, que se ejecuta como si estuviera instalado en una plataforma de hardware autónoma.

5 Virtualización Se refiere a la abstracción de los recursos de una computadora. Nos permite tener varios ordenadores virtuales ejecutándose sobre el mismo ordenador físico. Permite ocultar detalles técnicos a través de la encapsulación. La virtualización es, en términos generales, ofrecer recursos que no existen en realidad Y mantener la ilusión, tan bien como sea posible. [1]

6 Que es un hipervisor? El Hipervisor o VMM (Virtual Machine Monitor) crea una capa de abstracción entre el hardware de la máquina física (host) y el sistema operativo de la máquina virtual (guest), siendo un medio para crear una versión virtual de un dispositivo o recurso.

7 Que es un hipervisor? Esta capa de software (VMM) maneja, gestiona y arbitra los cuatro recursos principales de una computadora (CPU, Memoria, Red, Almacenamiento) repartiendo dinámicamente dichos recursos entre todas las máquinas virtuales. Idealmente, el kernel de cada una de las máquinas virtuales no sabe siquiera que está siendo ejecutado dentro de un hipervisor. Genera una ilusión completa.

8 Tipos de virtualización Virtualización a nivel de librerías: Mediante librerías se consigue una capa de compatibilidad que emula un Sistema Operativo. Permite ejecutar binarios de otro Sistema Operativo. Ejm: WINE, Cedega, etc.

9 Tipos de virtualización Virtualización de aplicaciones (pseudo-code machine ): La MV crea un pequeño entorno virtual que aisla las aplicaciones del hardware, del SO y de otras aplicaciones. Ejm: Java Virtual Machine, LVM, P-code machine, Parrot, Smalltalk o MS-Common Language Runtime.

10 Tipos de virtualización Emulación del hardware: la máquina virtual simula un hardware completo permitiendo correr de forma aislada instancias de los Sistemas Operativos guest. Ejm: Qemu, Bochs (MS-Virtual PC en Windows).

11 Tipos de virtualización Virtualización con hypervisor: Las instancias de los SO guest corren sobre el hypervisor, que les permite acceder directamente al hardware y no a un hardware simulado como en el caso de los emuladores. Si no es necesario modificar el SO guest entonces es virtualización completa. Ejm: Virtualbox, Vmware.

12 Tipos de virtualización Cuando es necesario modificar el SO guest, entonces se denomina Paravirtualización. Ejm: Xen. KVM, un módulo que convierte el kernel Linux en un hypervisor. Ejm: Proxmox.

13 Ventajas de la virtualización Compatibilidad HW Aislamiento Encapsulamiento Ahorro de energía Independencia del Hardware Aprovechamiento de los recursos de computo Estabilidad

14 Algunas desventajas Rendimiento inferior Limitaciones en el Hardware Proliferación de máquinas virtuales Centralización de las máquinas en un único servidor Portabilidad limitada entre virtualizadores

15 Software disponible Xen: Modo asistido, Software Libre, soporte multiplataforma, paravirtualización y virtualización completa. KVM: Software Libre, virtualización completa. VirtualBox: Multiplataforma, componentes propietarios. Proxmox: Multiplataforma, Software Libre VMWare: Privativo. Microsoft VirtualPC y HyperV: Privativos.

16 Virtualización y Software Libre XEN Es un hipervisor puro. La primera MV que se crea se convierte en nuestro sistema supervisor. En idioma Xen, Dom0. Todas las MV que se lancen despues son DomU. El kernel tiene que estar compilado para correr dentro de la arquitectura virtual que nos ofrece Xen No se puede usar un kernel estándar.

17 Virtualización y Software Libre KVM Agrega funciones de hipervisor a un núcleo estándar de Linux KVM fue la primera solución de virtualización en ser incluída en el núcleo de Linux (2.6.20) Hereda/incluye muy buena parte de Qemu. Las MV son sencillamente más procesos dentro del árbol de procesos.

18 Conclusiones de Xen vs. KVM PRO: Xen es un sistema maduro y probado, con herramientas muy completas y robustas. CON: Xen es muy intrusivo. Requiere parches extensos al kernel. CON: Xen no tiene el soporte completo de hardware de un núcleo como Linux. PRO: KVM es muy ligero, y fue aceptado ya como parte del árbol oficial de Linux. CON: KVM es aún nuevo como virtualizador; carece de buenas herramientas de administración.

19 Caso práctico: CENDITEL Plataforma inicial Topología: Estrella. Plataforma inicial muy discreta 2 servidores DELL switch Dell Enlace a Reacciun a través de FUNDACITE. Cableado interno en muy mal estado.

20 Caso práctico: CENDITEL Sistemas y servicios iniciales Página web Correo Gforge Proyecto de creación de un centro de datos Proyección de albergar sistemas nacionales. Re-cableado de toda la institución. Enlaces de fibra óptica. Adquisición de switches 3com 5500G. Adquisición 4 servidores adicionales.

21 Caso práctico: CENDITEL Necesidad de expansión Falla de servidor principal. Aumento de proyectos de desarrollo. Aumento de necesidades tecnológicas y servicios de red. Plataforma saturada. Planificación de plataforma con servidores de alta densidad. Diseño de esquema de red basada en anillos Administración des-centralizada.

22 Caso práctico: CENDITEL Pruebas de sistemas virtuales Proxmox Virtualbox Xen Instalación del primer sistema virtualizado con XEN MV para Mirror Debian 2 MV para desarrollo de sistemas Tesis de grado: Esquema de servicios paralelos para el aprovechamiento de recursos de hardware de red - Nelma Uzcategui.

23 Caso práctico: CENDITEL Medición de rendimiento de MV en comparación con los demás servidores en producción. Concluye que al virtualizar con Xen se aprovecha en mas de un 85% los recursos de hardware. Aplicación de virtualización a toda la plataforma de computo de CENDITEL.

24 Red actual de CENDITEL 6 servidores físicos Más de 50 MV en producción...

25 Proyección de red CENDITEL

26 Conclusiones Debe realizarse una planificación inicial para determinar las ventajas, desventajas y necesidades reales de realizar el proceso de migración a virtualización. Con virtualización puedes aprovechar al máximo los recursos de computo. Se puede hacer asignación dinámica de recursos de hardware según necesidades.

27 Conclusiones Xen provee una plataforma de virtualización muy estable. Su administración es compleja y requiere experiencia e GNU/Linux. Al dividir los servicios y aplicaciones en MV separadas, se puede organizar mejor el esquema de seguridad de una red.

28 Bibliografía [1] Estratégias de virtualización. Gunar wolf - [2] Virtualización en Linux. Estrellate y arde. [3] Virtualización. Wikipedia. [4] Comprendiendo Xen, un caso práctico de virtualización. Sergio Cayuqueo [5] Análisis de virtualización de Sistemas Operativos. Albert Lopez Medina. Universidad de Barcelona [6] Virtualización con Xen. Saúl Ibarra

29 Ciclo de preguntas Gracias por su atención. Equipo de redes CENDITEL - Mérida

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