MODELO CLOUD COMPUTING APLICABLE EN PYMES ADRIANA MARÍA ECHEVERRI MORA LEONARDO ANDRÉS MORENO PÉREZ

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1 MODELO CLOUD COMPUTING APLICABLE EN PYMES ADRIANA MARÍA ECHEVERRI MORA LEONARDO ANDRÉS MORENO PÉREZ UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA CALI FACULTAD DE INGENIERÍAS ESPECIALIZACIÓN EN PROCESOS PARA EL DESARROLLO DEL SOFTWARE SANTIAGO DE CALI, 2011

2 MODELO CLOUD COMPUTING APLICABLE EN PYMES ADRIANA MARÍA ECHEVERRI MORA LEONARDO ANDRÉS MORENO PÉREZ Trabajo de grado para optar al título de Especialista en procesos para el desarrollo del software Director PHD. LUIS MERCHÁN PAREDES UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA CALI FACULTAD DE INGENIERÍAS ESPECIALIZACIÓN EN PROCESOS PARA EL DESARROLLO DEL SOFTWARE SANTIAGO DE CALI, 2011

3 Nota de aceptación Aprobado por el Comité de Grado en cumplimiento de los requisitos exigidos por la Universidad de San Buenaventura Cali para optar al título de Especialista en procesos para el desarrollo del software. Firma del Presidente del Jurado Firma del Jurado Firma del Jurado Santiago de Cali, Julio de

4 CONTENIDO Pág. GLOSARIO... 8 RESUMEN INTRODUCCIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA PROPÓSITO OBJETIVOS Objetivos General Objetivos Específicos Justificación MARCO TEÓRICO CONTEXTO HISTÓRICO El ADN de las nubes El Modelo Cliente Servidor Virtualización Tipos de Virtualización Ventajas y desventajas de la Virtualización El Marco del Cloud Computing Modelos de despliegue de las nubes Servicios de las nubes Desventajas de Cloud Computing ADOPCIÓN DE CLOUD COMPUTING EN LAS PYMES

5 3.1 MARCO REGULATORIO EN COLOMBIA OPORTUNIDADES PARA LAS PYMES CASOS CLOUD COLOMBIA Avantel: Gmail transforma las comunicaciones SSP: reducción del 98% en requerimientos de soporte Fedepalma: del correo a la colaboración IMPLEMENTACIÓN DE UN MODELOS SaaS Paso 1: Acceder a la nube Paso 2: escoger el proveedor apropiado Paso 3: Escoger en que servicios debe la Pyme invertir RECOMENDACIONES GENERALES TRABAJOS FUTUROS CONCLUSIONES WEBGRAFÍA

6 LISTA DE FIGURAS Pág. Figura 1. Consola del IBM Modelo Archivos de IBM Figura 2. Diagrama de despliegue de un hypervisor Figura 3. El Hypervisor de un Sistema Operativo Figura 4. El marco del Cloud Computing Figura 5. Modelos de despliegue de una Cloud Figura 6. Modelo IaaS (Infraestructura como servicio) Figura 7. Modelo PaaS (Plataforma como un Servicio) Figura 8. Modelo SaaS (Sofware como un Servicio) Figura 9. Proveedores de servicios Cloud Figura 10. Modelo SaaS para una Pyme

7 LISTA DE TABLAS Pág. Tabla 1. Tipos de Servicios SaaS Tabla 2. Proveedores de SaaS Colombia Tabla 3. Características a cumplir de los Proveedores Tabla 4. Características proveedores SaaS

8 GLOSARIO CLOUD COMPUTING: termino hace referencia a la computación en la nube COMPUTACIÓN DISTRIBUIDA: modelo de computación adaptado a la ejecución de programas en sistemas distribuidos CRT: comité regional de telecomunicaciones. Organismo de orden Nacional. GUEST: Son las máquinas virtuales o sistemas operativos invitados dentro del virtualizador. HOST: Hace referencia al sistema operativo instalado en el Hardware real. También es llamado sistema anfitrión, nativo o bare-metal. MAQUINA VIRTUAL: en informática una máquina virtual es un software que emula a una computadora y puede ejecutar programas como si fuese una computadora real. PARAVIRTUALIZACIÓN: este método utiliza un hipervisor para compartir el acceso al hardware subyacente pero integra código que está al tanto de la virtualización en el propio sistema operativo. A diferencia de la virtualización total, donde todo un sistema se emula (BIOS, disco, procesador, tarjeta de red), el módulo de gestión de la paravirtualización opera con un sistema operativo que ha sido modificado para que funcione en una máquina virtual. SISTEMA DISTRIBUIDO sistema informático compuesto por un conjunto de nodos de procesamiento comunicados y coordinados mediante una red que permite el intercambio de mensajes entre los mismos. 8

9 SO: sistema operativo. TI: término que indica tecnologías de información VIRTUALIZAR: aparentar que algo con una forma tiene otra. Virtualizar un ordenador significa aparentar que se trata de múltiples ordenadores o de un ordenador completamente diferente. VM: Son las siglas de máquina virtual o Virtual Machine en inglés. 9

10 RESUMEN La acogida de Internet crece día a día tanto en los hogares vallecaucanos como en las pymes, que incorporan la tecnología en su entorno cotidiano y tecnológico hacen que se dependa más del uso, por tanto se prevé que con el auge de la computación en la nube y sus diferentes posibilidades estas empiecen a ingresar con paso firme a esta opción. La computación en la nube es uno de los temas más actuales en las TI, que propone transformar la forma en que se consumen y gestionan las TI, con la promesa de conseguir costes más bajos, innovación acelerada, ingresar más rápido al mercado y la capacidad de escalar aplicaciones bajo demanda, con estos atributos no se puede desconocer el potencial que empieza a hacerse realidad. Pero existe un aspecto impredecible a medida que se avanza en la nube y es el de la seguridad, ya que para lograr todo el potencial del Cloud Computing se necesitan superar los desafíos de rendimiento, fiabilidad y escalabilidad que presenta Internet. En este trabajo de investigación se presenta un marco para comprender el origen y el presente de la computación en la nube explorando las ofertas actuales, así como los retos que se enfrenta debido a su dependencia de los servicios de Internet. Plantea además la realización para un trabajo futuro del modelo SaaS, en donde los beneficios obtenidos serán las Pymes o pequeñas empresas. 10

11 INTRODUCCIÓN A continuación, se presenta la definición de Cloud Computing adoptada por la Mesa sectorial, la cual fue desarrollada por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de los Estados Unidos de América (NIST, 2009): Cloud Computing es un modelo para habilitar el acceso a un conjunto de servicios computacionales (e.g. Redes, servidores, almacenamiento, aplicaciones y servicios) de manera conveniente y por demanda, que pueden ser rápidamente aprovisionados y liberados con un esfuerzo administrativo y una interacción con el proveedor del servicio mínimos. También se dice que es un paradigma que permite compartir recursos, software e información a través de Internet con ordenadores y otros dispositivos, como la red eléctrica. Constituye más un modelo de negocio que una tecnología cambiante, aunque cuenta con algunos parámetros importantes como: suministro a través de la red, escalabilidad, flexibilidad y multitenencia. Es decir se muestra como una estrategia de cómputo en donde las redes cobran mucha importancia, pues dentro de ellas correrán los servicios, aplicaciones y datos que ya no residirán en las instalaciones del cliente. En cuanto a la infraestructura en la nube se pueden distinguir cuatro tipos de cloud: privada, publica, comunitaria e hibrida. En la pública la infraestructura y los recursos lógicos que forman parte del entorno se encuentran disponibles para el público en general a través de Internet y son propiedad de un proveedor que gestiona la infraestructura y los servicios que ofrecen. En la infraestructura privada se crean con los recursos propios de la empresa que lo implanta, con la ayuda de empresas especializadas en este tipo de tecnologías. Un cloud comunitario se da cuando dos o más organizaciones forman una alianza para implementar una infraestructura Cloud orientada a objetivos similares y con un marco de seguridad y privacidad común. El termino hibrido implica la utilización conjunta de varias infraestructuras Cloud de cualquiera de los tres tipos anteriores, que se mantienen como entidades separadas pero que a su vez se encuentran 11

12 unidas por la tecnología estandarizada o propietaria, proporcionando una portabilidad de datos y aplicaciones. Por otro lado en el concepto de computación en la nube están los tipos de servicio Cloud y pueden identificarse según se ofrezca software, plataformas o infraestructuras como servicio. La implementación de la computación en la nube se realiza a través de varios modelos permitiendo a las empresas brindar varios aspectos de TI en sus unidades de negocio. Debido a la importancia que ha adquirido la computación en la nube, se mostrara a través de sus diferentes infraestructuras y servicios como sería un modelo de cloud computing para casi cualquier pyme o mediana empresa Colombiana, para casi cualquier modelo de negocio, donde el atractivo primordial es el de pasar por un mundo dominado por los gastos de capital (Capex), con sus consiguientes amortizaciones y depreciaciones, al universo de los gastos operativos (Opex), o para decirlo de otra manera al modelo de pago por uso. Hoy por hoy parece ser la solución perfecta a las necesidades de las empresas, ya a través de su implementación se pueden lograr reducciones de costos de infraestructura de TI, pagando solo por lo que se usa. Se planteara un modelo de computación en la nube el cual permite analizar los motivos por los que tiene potencial para convertirse en una parte importante del sector de TI. También se analizan las oportunidades de negocio existentes para las empresas y las tendencias que aumentan el atractivo del software como un servicio (las pymes vallecaucanas como las colombianas están muy cerca de hallar las ventajas que ofrece la computación en la nube y mostrar en forma general los modelos en los cuales podría una pymes incursionar sin necesidad de grandes esfuerzos en contratar especialistas en el tema, sino que ellas mismas exploren a través de este modelo propuesto. 12

13 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El aumento en soluciones en informática tanto de software como de hardware para las empresas así como el incesante incremento de información sobre el tema de computación en la nube en conferencias académicas dictados por profesores de reconocidas universidades del país en los cuales se explican los conceptos fundamentales y se realizan talleres prácticos de cómo implantar las diferentes soluciones, así como el ofrecimiento de servicios por compañías tales como Amazon Elastic Compute Cloud (EC2,) que se orientan a disminuir costes, Google Cloud Connect para servicio de conexión en la nube, Salesforce, Microsoft, VMware, Cisco, Citrix, Red Hat, Oracle entre otros y en el ámbito nacional empresas como TELMEX propone optimizar procesos reduciendo costos, con énfasis en computación por demanda, Diveo Colombia (SaaS) para contratar la aplicación como un servicio público, Avanxo, que fue uno de los primeros en incursionar en el mercado nacional, el caso del Icfes en nuestro país utiliza la plataforma de Azure de Microsoft y solo paga por lo que consume de acuerdo a la demanda. Como caso local se conoce entre otros la EPS Occidental de Salud, en la ciudad de Cali que se adopta la plataforma LotusLive, de IBM, para el trabajo colaborativo entre el personal médico y la EPS. Se empieza a demandar entonces en el ámbito local soluciones que permitan a las pymes ingresar a la nube con todas las ventajas que de ella se ofrecen. Tan es así, que muchas de las grandes empresas han desarrollado infraestructuras de Cloud Computing, las firmas de consultoría como Gartner, Merril Lynch, apuestan por esta nueva propuesta y predicen inversiones billonarias en los próximos años. Las infraestructuras de computación en la nube están siendo utilizadas, con muy buenos resultados, para hacer frente a estos retos. Se conocen cuatro modelos de servicio que responden a las diferentes definiciones: Infrastructure-as-a-Service (IaaS), Plataform-asa- Service (PaaS), Software-as-a Service (SaaS), Software-Plus-Services (S+S), todos con 13

14 características comunes como la personalización de los servicios, el acceso, bajo demanda y a través de Internet, administración a cargo del proveedor e innovación en virtualización y computación distribuida. Con tanto despliegue de bondades para las pymes se espera que las características mencionadas promueven un incremento en la productividad y en los costos al pasar por un mundo dominado por los gastos de capital (Capex), con sus consiguientes amortizaciones y depreciaciones, al universo de los gastos operativos (Opex), o para decirlo de otra manera al modelo de pago por uso. Pero Como nos beneficiamos de Cloud Computing en la práctica? Es rentable para una pyme? Cómo se prepararía una pyme para asumir el reto que le plantea la computación en la nube? En este trabajo de investigación se presenta todo lo que puede significar la tendencia hacia el Cloud Computing para las pequeñas y medianas empresas Vallecaucanas, ya que parece ser el camino obligado que van a recorrer las empresas de todos los tamaños en materia de tecnología en los próximos años, y qué tanto de tecnología se debe entregar a terceros para acceder a los recursos de la nube a través de un navegador de acceso a Internet. 1.1 PROPÓSITO Lograr acoplar un buen diseño para pymes tal que les permita conseguir ahorro en los costes y aumento en la productividad, al dejar en manos de terceros problemas tecnológicos ajenos a la razón de ser de la empresa. 1.2 OBJETIVOS Objetivos General. Plantear un modelo de computación en la nube que sea aplicable a las pymes Vallecaucanas y que les permita tener un ahorro significativo en la infraestructura tecnológica. 14

15 1.2.2 Objetivos Específicos Presentar los orígenes de la computación en la nube Exponer la teoría de la virtualización Establecer los servicios de la computación en la nube Analizar los riesgos que se presentan al llevar los servicios a la nube Diseñar un modelo estratégico para pymes que sirva para impactar positivamente los negocios Justificación. Las pymes Vallecaucanas como el resto de empresas deben avanzar hacia donde apunte la tecnología, ya que esta les permite obtener eficiencia en sus procesos, y aprovechamiento de los recursos informáticos. Los servicios de optimización en la nube proporcionan rendimiento, escalabilidad y fiabilidad a todos los componentes de este nuevo modelo. La mayoría de inversiones iniciales se han concentrado en servicios de nube pública, aquellos a los que se accede a través de internet pública y que comprenden economías de escala y flexibilidad del pago por uso. Por tanto las expectativas que la nube ofrece deben ser exploradas para conocer qué tanto de esta forma de consumir tecnología está disponible para nuestra pequeña empresa. 15

16 2. MARCO TEÓRICO En este capítulo se profundiza sobre aspectos conceptuales de la computación en la nube. Se empieza con la historia para llegar al origen o ADN de las nubes, se tratan aspectos sobre virtualización, se describen las diferentes modelos de servicio, por último se presentan las ventajas y las desventajas. Con todos los conceptos definidos del cloud computing se trata de abarcar tanto el origen como el presente de este tema, que nos sirva para realizar un planteamiento de cómo una pyme puede aprovechar la nube. 2.1 CONTEXTO HISTÓRICO El ADN de las nubes. Los servicios de TI originalmente estaban dominados por la informática Mainframe. Esta configuración robusta con el tiempo dio paso al modelo cliente-servidor. Pero las TI contemporáneas son más una función de tecnologías móviles, una computación omnipresente, ubicua, y por supuesto, la computación en la nube. Pero esta revolución, como toda revolución, contiene componentes del pasado del cual evolucionó. Por lo tanto, para poner cloud computing en el contexto adecuado, se debe tener en cuenta que el ADN de la computación en la nube es esencialmente una creación de los sistemas que le precedieron. En muchos aspectos, este cambio trascendental es una cuestión de "regreso al futuro" y no el fin definitivo del pasado. En el nuevo mundo de la computación en la nube, hay espacio para la colaboración innovadora de la tecnología de la nube y de la probada utilidad de los sistemas predecesores, tales como los poderosos mainframes. Este verdadero cambio en la manera de calcular ofrece inmensas oportunidades para que el personal de TI tome las riendas del cambio y las usen en beneficio individual e institucional. Los Mainframes tuvieron sus inicios en los 60 con un conjunto de máquinas como la IBM 650 que Inicialmente se programaban para un propósito específico y su reprogramación era casi una utopía por el altísimo coste derivado de cambiar cables y reestructurar la lógica de la máquina para realizar otros propósitos 16

17 Se define un Mainframe como una computadora central, muy potente, utilizada principalmente por las grandes organizaciones para aplicaciones críticas, por lo general el procesamiento de datos a granel, tales como censos, estadísticas de la industria y los consumidores, financieras y de procesamiento de transacciones, es decir maneja grandes volúmenes de información. Las características que definen estas máquinas son que poseían alta disponibilidad, fiabilidad, disponibilidad, y facilidad de mantenimiento. Estas máquinas suelen funcionar durante años sin interrupción, con las reparaciones y actualizaciones de hardware que tienen lugar durante la operación normal. El conjunto de series como los 1400 donde se empiezan a utilizar los primeros lenguajes de programación de alto nivel orientado a la especificación de informes contables, RPG y colocando al alcance de los negocios más pequeños las características propias de los sistemas de proceso electrónico. IBM 1400 A partir de la serie 1400 hubo una generación de Mainframe centrado más en sistemas de computación en vez de solo máquinas y arquitecturas individuales, empezó la orientación a clientes, algunos de estas series empiezan a utilizar lenguajes de programación de alto nivel para usar generadores de programas de reporte RPG. IBM 1401 Era una maquina orientada a aplicaciones contables, mientras los modelos eran para aplicaciones científicas. Hacia el año 1964 IBM por primera vez en la Historia de los ordenadores, creo un antes y un después: el Mainframe IBM System/360, ya que se trataba de una máquina que fue la que sentó las bases de lo que es la arquitectura de computadores y la informática de nuestros días. Este proyecto se inició desde 1961 cuando un grupo formado por 13 ingenieros sénior de IBM, gestores comerciales y de software bautizando el proyecto como Apuesta por tu Empresa, se dieron a la tarea de crear una línea de productos de computadores 17

18 compatibles, es decir de propósito general donde se podía correr cualquier tipo de programa, que fuera capaz de reemplazar a todas las anteriores sugiriendo así una aplicabilidad universal de las maquinas, ya que hasta entonces habían diferentes maquinas no totalmente compatibles. El sistema operativo de la serie 360, se llamó OS contaba con varias configuraciones, incluía un conjunto de técnicas de manejo de memoria y del procesador que también se convirtieron en estándares. El sistema /360 introdujo un apreciable número de estándares tales como: El byte de 8 bits Memoria direccionable por bytes (frente a las memorias direccionables por palabras) Palabras de 32 bits Memoria paginada y segmentada De la familia 360 hubo 13 modelos en total (modelos 20, 22, 30, 40, 50, 65, 67, 75, 85, 90, 195) pero el modelo más representativo de la serie 360 fue la 360/70 ya que con ella se sentaron las bases de la virtualización, fue el primero en ofrecer computación virtual a sus usuarios a través de su sistema operativo CP.67 y se llamó así 360 debido a su marcado de todos los puntos del compás, sugería aplicabilidad universal de las maquinas. La línea era completa de pequeños a grandes, desde bajo a alto rendimiento. El S/360-67, anunciado en agosto de 1965, fue la primera producción del sistema de IBM para ofrecer dinámica de traducción de direcciones de hardware para apoyar de tiempo compartido. "DAT" ahora es más comúnmente conocido como un MMU. Con la aparición de la serie 360 nace la tercera generación de computadoras, y creo el concepto de arquitectura de familia, siendo las siguientes las principales características: Circuito integrado. Miniaturización y reunión de centenares de elementos en una placa de silicio o "Chip". Menor consumo de energía. 18

19 Apreciable reducción de espacio. Aumento de la fiabilidad. Teleprocesos. Se instalan terminales remotos que acceden a la computadora central para realizar operaciones, extraer o introducir información en bancos de datos, etc. Trabajo a tiempo compartido: uso de las computadoras por varios clientes a tiempo compartido. Multiprogramación. Renovación de periféricos. Generalización de los lenguajes de alto nivel Instrumentalización del sistema. Compatibilidad. -Ampliación de aplicaciones: en procesos industriales, en la educación, en el hogar, agricultura, etc. El CP/CMS fue desarrollado en Centro científico de Cambridge de IBM, en cooperación con los investigadores del MIT. Poco a poco fue ganado gran aceptación, y condujo al desarrollo del IBM VM/CMS y al z/vm. Esta configuración robusta dio paso al modelo cliente servidor. La figura 1 muestra el modelo System 360/65. Figura 1. Consola del IBM Modelo Archivos de IBM 19

20 2.1.2 El Modelo Cliente Servidor. La idea es tratar a una computadora como un instrumento, que por sí sola pueda realizar muchas tareas, pero con la consideración de que realice aquellas que son más adecuadas a sus características. Si esto se aplica tanto a clientes como servidores se entiende que la forma más estándar de aplicación y uso de sistemas Cliente/Servidor es mediante la explotación de las PC s a través de interfaces gráficas de usuario; mientras que la administración de datos y su seguridad e integridad se deja a cargo de computadoras centrales tipo mainframe. Usualmente la mayoría del trabajo pesado se hace en el proceso llamado servidor y el o los procesos cliente sólo se ocupan de la interacción con el usuario (aunque esto puede variar). En otras palabras la arquitectura Cliente/Servidor es una extensión de programación modular en la que la base fundamental es separar una gran pieza de software en módulos con el fin de hacer más fácil el desarrollo y mejorar su mantenimiento Virtualización. El Cloud Computing no es lo mismo que la gestión de la virtualización. Pero la mayoría de los entornos de Cloud Computing hace uso de la virtualización. La virtualización se suele considerar como la base de la computación en la nube. Una definición de virtualización aplicada a los sistemas operativos es: permitir que diferentes sistemas operativos, tareas y configuraciones de software coexistan en una misma máquina física y funcionen de forma totalmente independiente. A un nivel más amplio se trata de compartir recursos computacionales tanto de software como de hardware, y esta definición nos incluye además del Cloud Computing, el Grid Computing. Pero en este trabajo solo nos referiremos a todos los conceptos relacionados con la computación en la nube por lo que analizaremos la virtualización en sistemas operativos. Casi todos los grandes sistemas tienen la capacidad de ejecutar (o anfitrión) los sistemas operativos múltiples, y por tanto no funcionan como un solo equipo, sino como un número de máquinas virtuales. En esta función, una unidad central solo puede sustituir a docenas o incluso cientos de pequeños servidores Si bien fue pionera en mainframes la capacidad de virtualización está disponible en la mayoría de las familias de los sistemas informáticos, aunque no siempre en el mismo grado o nivel de sofisticación. 20

21 Un elemento de software llamado hipervisor abstrae los recursos físicos de la maquina anfitriona para las distintas máquinas virtuales, técnicamente la virtualización llega de nuevo a resolver un problema fundamental: ofrecer la posibilidad de que diferentes aplicaciones funcionen de modo independiente sin necesidad de un servidor físico. Los eventos que ocurran dentro de una máquina virtual no tendrán ningún impacto sobre otro. Gracias al aislamiento, que es una de sus características un fallo general de sistema de una máquina virtual no afecta al resto de las máquinas virtuales. La figura 2 nos muestra los dos tipos de hipervisor mediante un diagrama de despliegue. Figura 2. Diagrama de despliegue de un hypervisor En cuanto a los orígenes de la virtualización, esta data de los años 60 con el desarrollo del mainframe System/360 Model 67. El Model 67 virtualizó todas las interfaces hardware a través del Monitor de Máquina Virtual (VMM - Virtual Machine Monitor). En los primeros días de la computación, el sistema operativo se llamó supervisor. Con la habilidad de ejecutar sistemas operativos sobre otro sistema operativo, apareció el termino hypervisor (término acuñado en la década de 1970). El VMM se ejecutaba directamente sobre el hardware subyacente, permitiendo múltiples máquinas virtuales (VMs). Cada VM podía ejecutar una instancia de su propio sistema operativo privado al comienzo este era CMS, o Conversational Monitor System. Las máquinas virtuales han continuado avanzando, y hoy se pueden encontrar ejecutándose en el mainframe System z9. Lo que proporciona compatibilidad hacia atrás, incluso hasta la línea System/

22 Uno de los pioneros en virtualización fue la Universidad de Stanford. El 9 de febrero de 1999 VMware introdujo el primer producto de virtualización x86, llamado "Mware Virtual Plataform", basado en una investigación anterior realizada por sus fundadores en la Universidad de Stanford. VMware pidió una patente para su técnica en octubre de 1997, que fue concedida con el número el 28 de mayo de VMware y otros programas de virtualización similares crean un entorno interpretado para las instrucciones del kernel del sistema operativo; con lo que, vía emulación, podían ejecutar cualquier sistema operativo virtualizado para x86 a coste de rendimiento. Kevin Lawton paralelamente desarrolló el proyecto bochs, con funcionalidad similar, que comenzó siendo software privativo pero pasó a ser software libre cuando Mandriva compró el proyecto. Microsoft ofrece dos productos de virtualización basados en Windows, Microsoft Virtual PC y Microsoft Virtual Server, basados en tecnología que adquirieron de Connectix. Los esfuerzos de investigación recientes buscan proporcionar virtualización de alto rendimiento en la arquitectura x86 presentando una interfaz que difiere de la del hardware en crudo. Los sistemas operativos son portados para ser ejecutados en esta interfaz, que no emplea las partes difícilmente virtualizables del conjunto de instrucciones de x86. Esta técnica se conoce como para virtualización. Los sistemas Denali, L4 y Xen emplean esta técnica para ejecutar versiones modificadas de varios sistemas operativos. Intel y AMD han desarrollado independientemente extensiones de virtualización a la arquitectura x86. No son directamente compatibles entre sí, pero proporcionan las mismas funciones. Ambos permiten que una máquina virtual se ejecute en un huésped no modificado sin incurrir en penalizaciones de emulación Tipos de Virtualización. Veamos cómo es que teniendo un mismo servidor, con un solo disco duro, un procesador, una misma memoria podemos disponer de varios sistemas operativos, por ejemplo un Linux o un Windows funcionando en 22

23 paralelo, totalmente independientes. Para ello existe un software, llamado software de virtualizacion que es conocido como hipervisor, o VMM, siglas de Virtual Machine Manager. Este software (ver figura 3) corre como parte del sistema operativo al que es llamado anfitrión (host). Se puede crear una instancia del hardware virtualizado, y se le conoce por VM o Máquina Virtual. Al sistema operativo virtualizado se le conoce como invitado o huésped (guest).los sistemas operativos huéspedes corren dentro de una máquina virtual. Figura 3. El Hypervisor de un Sistema Operativo El objetivo es crear la impresión de tener hardware separado en un único sistema físico. Esto se puede lograr de 4 maneras: - Emulación: es utilizada para crear nuevos sistemas operativos o micro código para nuevos diseños de hardware antes de que el hardware esté disponible físicamente. La ventaja es que simula hardware que no está físicamente disponible, la desventaja es que presenta bajo rendimiento y baja densidad. (Ejemplo: basilisk II, un emulador de Mac (m68k) para x86. Compatibilidad hacia atrás. Los clientes de IBM tenían una gran inversión en software que lograron ejecutar en la segunda generación de ordenadores. Muchos modelos ofrecieron la opción de emulación de micro código del ordenador anterior del cliente (ejemplo IBM 1400 series en un 360/30 o IBM 7094 en un 360/65) de modo que los viejos programas podían funcionar en la nueva máquina. No obstante los clientes tuvieron que parar la computadora y reiniciar en modo de emulación. El posterior S/370 conservó las opciones de la emulación, pero 23

24 permitido que se ejecutarán bajo control del sistema operativo junto a programas nativos. - Virtualizacion completa: Se diferencia de la emulación en que los sistemas operativos a virtualizar están diseñados para correr en la misma arquitectura que el anfitrión. La ventaja es que ejecuta sistemas operativos de distintos fabricantes, la desventaja es que no se pueden emular otras arquitecturas. (Ejemplos: VirtualBox, KVM, Xen + Intel VT). - Paravirtualizacion: aquí el imprevisor ofrece una versión modificada del anfitrión, teniendo la VM la misma arquitectura que el anfitrión. La ventaja es que tiene Rendimiento (ligero y rápido), escalabilidad y facilidad de gestión, fuerte aislamiento que permite virtualizar sin necesidad de CPUs especiales. La desventaja es que para la misma arquitectura requiere modificar el SO invitado. (Ejemplo: Xen con CPUs estándar). - Virtualizacion a nivel de sistema operativo: aquí la virtualizacion se hace con la imagen tradicional del SO (sin hipervisor). El SO esta modificado para permitir múltiples procesos en diferentes espacios de usuario aislados unos de otros. Las ventajas son rápido, capa ligera de virtualizacion, rendimiento cercano al nativo. Las desventajas son dificultad en implementar el aislamiento fuerte. (Ejemplos: Linux VServers, jaulas de FreeBSD, zonas/contenedores de OpenSolaris) Ventajas y desventajas de la Virtualización. Desde una perspectiva de negocio, hay muchas razones para utilizar virtualización. La mayoría están relacionadas con la consolidación de servidores. Simple, si puedes virtualizar un número de sistemas infrautilizados en un solo servidor, ahorrarás energía, espacio, capacidad de refrigeración y administración ya que tienes menos servidores. Como puede ser difícil determinar el grado de utilización de un servidor, las tecnologías de virtualización soportan la migración en directo. La migración en directo permite que un sistema operativo y sus aplicaciones se muevan a un nuevo servidor para balancear la carga sobre el hardware disponible. 24

25 2.1.6 El Marco del Cloud Computing. Del Cloud Computing o Computación en la nube se dice que es un paradigma computacional, que ahora permite a las empresas compartir recursos, software e información a través de Internet con ordenadores y otros dispositivos. Nuestro marco de Cloud Computing cuenta con cinco componentes clave. El primero, la tecnología de virtualización, se puede considerar como la base de Cloud Computing. Al abstraer el software de su hardware subyacente, la virtualización sienta las bases de una infraestructura grupal, compartible y disponible sobre la marcha. Sobre esta base tecnológica, las ofertas principales de Cloud Computing se pueden categorizar en tres grupos principales: Infrastructureas-a-Service, Platform-as-a-Service y Software-as-a-Service. La optimización de la nube es la pieza final y crítica del marco, y abarca las soluciones que permiten que Cloud Computing escale y entregue los niveles de rendimiento y fiabilidad requeridos para convertirse en parte de la infraestructura central de una empresa. La figura 4 nos muestra el marco del Cloud Computing. Figura 4. El marco del Cloud Computing La Sociedad de Computación de IEEE afirma sobre, el Cloud Computing es un nuevo modelo de negocio y tecnología, desde el que cualquier usuario puede 25