VIRTUALIZACION CENTRO DE DATOS SPIN OFF CAMILO ANDRES BOTERO CASAS ASESOR CARLOS ARTURO CASTROCASTRO

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1 VIRTUALIZACION CENTRO DE DATOS SPIN OFF CAMILO ANDRES BOTERO CASAS ASESOR CARLOS ARTURO CASTROCASTRO UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA DE SISTEMAS MEDELLÍN 2012

2 Nota de aceptación Firma de jurado Firma de jurado

3 CONTENIDO INTRODUCCION 5 1. INFORMACION GENERAL DEL PROYECTO Integrantes Tipo de investigación Tipo de proyecto Línea de investigación USB 7 2. DESCRIPCION DEL PROYECTO PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN Y SU JUSTIFICACIÓN EN TÉRMINOS DE NECESIDADES Y PERTINENCIA MARCO TEÓRICO Hypervisor Virtualización Virtualización completa Paravirtualizacion Virtualización a nivel de sistema operativo Software Libre Plataformas usadas en el proyecto KVM Linux-Vserver ESTADO DEL ARTE 18 3

4 2.4 Objetivo General Objetivos específicos METODOLOGIA RESULTADOS / PRODUCTOS ESPERADOS ALCANCES E IMPACTOS ESPERADOS CRONOGRAMA RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN Consulta de información a expertos en virtualización Análisis de la información obtenida, seleccionando la mejor plataforma libre de virtualización según la arquitectura del servidor DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA Instalación de plataformas de virtualización en servidores Creación de máquinas virtuales en servidores Creación de Máquina virtual de pruebas e servidor sparc Creación de Máquina virtual de pruebas en servidor con arquitectura Intel Configuración de conectividad a máquinas virtuales Tareas complementarias: PRUEBAS Y DOCUMENTACIÓN BIBLIOGRAFIA ANEXOS 39 4

5 INTRODUCCIÓN La virtualización es una tecnología que está revolucionando la forma de planear, implementar y administrar las infraestructuras de Tiene las empresas de hoy en día, mediante la virtualización se puede aprovechar al máximo los recursos de un servidor desplegando en una sola maquina física, varias máquinas virtuales con sistemas operativos diferentes y sistemas de información diferentes, esto permite que los aplicativos se desprendan de los componentes físicos y los sistemas operativos pasen de ser el centro de gravedad de la infraestructura a ser un componente que varía de acuerdo a las necesidades de la implementación. Con tecnologías de virtualización las empresas además, pueden implementar ambientes de prueba de bajo costo, empezando con soluciones pequeñas y escalándolas de acuerdo a la complejidad de la fase del proyecto, el procesos de virtualización de infraestructura hoy en día está catalogado como una práctica recomendable al interior de las organizaciones.[1] Dadas las grandes ventajas que la virtualización representa para las organizaciones y el alto crecimiento que está teniendo la adopción de esta tecnología a nivel mundial, se espera que las pequeñas y medianas empresas adopten la implementación de tecnologías de virtualización más rápido que las grandes empresas, durante los próximos años, esta tendencia demuestra la gran acogida que las tecnologías de virtualización están teniendo en las pymes [2]. Las pymes adolecen de estrategias en el ámbito de copias de seguridad y recuperación de desastres, mediante la virtualización es más viable para una empresa pequeña implementar planes de contingencia orientados a disminuir el riesgo de pérdidas de información y caídas de la plataforma tecnológica[3]. La Spin Off de la universidad de San Buenaventura, es una empresa naciente y podría catalogarse en el grupo de las MiPymes; Por esta razón es necesario optimizar al máximo los recursos tecnológicos disponibles para el proyecto, y la mejor opción para alcanzar las metas propuestas con la infraestructura presente es la virtualización [4]. A continuación se presenta la descripción general de la propuesta de trabajo de grado, sobre la implementación de infraestructura y plataformas de virtualización 5

6 para la futura SPIN OFF, la selección de las tecnologías libres compatibles con los servidores disponibles y su proceso de implementación. 6

7 INFORMACION GENERAL DEL PROYECTO Título Implementación de infraestructura y plataformas virtualización para SPIN OFF. 1.1 Integrantes Nombre Camilo Andrés Botero Código Cédula Programa Académico Ingeniería de sistemas Teléfono Celular Nivel (semestre) Tipo de Investigación Exploratoria Predictiva Descriptiva x Proyectiva Comparativa Interactiva Analítica Confirmatoria Explicativa Evaluativo 7

8 1.3 Tipo de proyecto Investigación en Ciencia básica Investigación aplicada Desarrollo tecnológico X 1.4 Línea de Investigación USB Línea y grupo de investigación USB Trabajo empresarial (señalar con cuál empresa se llevará a cabo el proyecto propuesto) Línea de investigación en ingeniería del software Grupo de investigación en modelamiento y simulación computacional / Semillero de investigación en ingeniería del software y áreas relacionadas SisUsbMed.. 8

9 2 DESCRIPCION DEL PROYECTO 2.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN Y SU JUSTIFICACIÓN EN TÉRMINOS DE NECESIDADES Y PERTINENCIA Actualmente, la infraestructura tecnológica de las empresas requiere altos presupuestos dado que la implementación de servicios informáticos y sistemas de información requieren Hardware y Software altamente especializado, en la mayoría de los casos bastante costoso [5] En los últimos años, una de las tendencias tecnológicas a nivel mundial ha sido la Virtualización [2], estas plataformas permiten la creación a través de software de recursos virtuales, ya sean físicos o lógicos, optimizándola infraestructura y sacando a esta su máximo provecho, mediante las tecnologías de virtualización se ahorran costos y se dinamiza la administración de las plataformas de TI [4] Según la revista cloudcomputing.com [6], la situación económica mundial hace que las inversiones de las organizaciones estén orientadas la reducción de costos y a la optimización de procesos, estos objetivos se logran mediante la implementación de plataformas de vitalización como proceso prioritario en la implementación de servidores. Las tecnologías de virtualización se vienen implementando altamente en las empresas de nuestro país, virtualizando servidores corporativos, el principal obstáculo para la implementación en pequeñas empresas son los altos costos de las plataformas y de la implementación, las plataformas libres representan una solución viable ya que se pueden ahorrar licencias costosas[7], sin embargo, hasta hace unos años no eran nada amigables con el usuario final lo cual aumentaba los honorarios del personal calificado[8]. Con el fin de aprovechar las ventajas de la Virtualización y del software libre, en este proyecto se implementan sistemas de Virtualización acordes a la arquitectura de cada servidor, todas las plataformas usadas son completamente libres y permiten crear servidores virtuales para el despliegue de los sistemas de información de la SPIN OFF. 9

10 Las plataformas seleccionadas son KVM y Linux-Vserver, estas permiten crear maquinas virtuales y contenedores en los servidores, permitiendo separar los servicios en maquinas virtuales diferentes. La justificación de este proyecto se refleja el ahorro de costos, dado que todo el software utilizado es Libre; en lo académico, se tiene como ventaja la apropiación del conocimiento, esto permite a los estudiante interactuar con algunas de las tecnologías de virtualización mas usadas en el momento; las bitácoras por su parte reducen la complejidad técnica a la hora de llevar a cabo el despliegue de las tecnologías de virtualización, pues en estas se registra detalladamente el procedimiento y los posibles errores que puedan surgir. 2.2 MARCO TEÓRICO. La implementación de plataformas de Virtualización, se ha convertido en uno de los nichos más promisorios del mercado tecnológico, debido a la optimización de recurso y a su fácil administración [4]. Además los equipos de cómputo de hoy en día, en especial los servidores, cuentan cada vez con más capacidad de procesamiento y almacenamiento de datos permitiendo correr varios servicios o máquinas virtuales en una maquina física de una forma eficiente y confiable [9]. La principal característica de las tecnologías de Virtualización es que pueden multiplicar un recurso físico en varios recursos lógicos, esto permite ahorrar costos e implementar estrategias de administración tecnológica, permitiendo, por ejemplo, clonar máquinas virtuales y conectarlas a una red LAN o MAN, este caso es especialmente útil en tareas de recuperación de desastres o sistemas de copia de seguridad, dado que en caso de un colapso del sistema de información, solo es necesario clonar una maquina virtual guardada en un backup y la plataforma estará disponible en unos pocos minutos sin necesidad de un servidor para cada servicio [10]. Las plataformas de virtualización y su tecnología se describen a continuación: Hypervisor: Un hipervisor, también llamado Administrador de maquinas virtuales, es un programa que permite la ejecución de múltiples sistemas operativos en un servidor físico, el hipervisor se encarga de administrar los recursos físicos del host, es decir, asigna los recursos necesarios a cada invitado y administra los tiempos de los recursos críticos como el procesador o el acceso a disco [11]. 10

11 2.2.2 Virtualización: La virtualización es la creación a través de software de recursos virtuales (lógicos o físicos), estos recursos funcionan, ante el usuario final, de la misma forma en que funcionan los recursos físicos. La virtualización permite la abstracción de los recursos de una computadora y es bastante antiguo: viene siendo usado desde antes de 1960, ha sido aplicado a diferentes aspectos y ámbitos de la informática, desde sistemas de información completos hasta capacidades o componentes de hardware o software individuales. El tema en común de todas las tecnologías de virtualización es la optimización y distribución de recursos lógicos y físicos esto permite ocultar los detalles técnicos a través de la encapsulación. La virtualización crea un interfaz externa que esconde una implementación física real permitiendo la combinación de recursos en ubicaciones físicas diferentes, y simplificando la metodología de administración de la infraestructura tecnológica [12]. Existen varias formas de llevar a cabo la virtualización, esta varían de acuerdo a la necesidad que se tenga para la infraestructura, las tecnologías de virtualización más usadas son: Virtualización Completa[13]: En Esta forma de virtualizar el software de virtualización crea una capa de software que representa el hardware, es decir, El software de virtualización genera una capa donde se emulan los recursos del computador para que el sistema operativo instalado dentro del software funcione creyendo que está solo en un computador. En el servidor se instala un software para emular el hardware, bajo este software se instala otro sistema operativo invitado el cual no sabe que está siendo virtualizado, el software de virtualización configura el contenedor o lo que conocemos como la máquina virtual. Después de esto se lleva a cabo la instalación del nuevo sistema operativo invitado tal y como si lo estuviéramos haciendo en un computador físico. Este tipo de plataformas es espacialmente útil en ambientes de prueba dada su simplicidad de instalación y configuración. Su principal desventaja es que requiere un servidor con muchos recursos de hardware y el rendimiento es bajo dado que se está emulando toda la plataforma para en la que están soportados los invitados, por esta razón no son una buena opción para servidores en producción. 11

12 Algunos de programas para virtualización completa más conocidos son: VirtualBox, virtual PC, QEMU, VMware Paravirtualización[13]:Esta forma de virtualizar servidores no genera ninguna emulación de hardware, por el contrario, el hipervisor coordina el acceso de los sistemas operativos invitados a los recursos del servidor físico, mejor dicho la paravirtualización no es enteramente virtualización, pues los anfitriones interactúan de manera directa con los recursos físicos del computador. Esta forma de virtualizar es más bien una forma de compartir los recursos por tiempos cortos o a quien los necesite, dándole procesador o memoria o tarjeta de red al anfitrión que lo pide e intercalando el uso de estos entre los anfitriones. Este sistema tiene varias ventajas, entre ellas la poca carga que le da al procesador al no tener que tener una capa completa de virtualización que se encarga de administrar los recursos y virtualizarlo. Otra de las ventajas, es que los sistemas invitados no tienen que limitarse a los componentes de hardware que sean soportados por el hipervisor, pues al invitado actuar directamente con la parte física le es posible administrar directamente todos los componentes del servidor físico. Este sistema utiliza memoria compartida que puede ser usada por dos programas diferentes de esta forma envía y recibe información de los invitados para el hipervisor y puede alcanzar mejores niveles de rendimiento. La desventaja es que para poder hacer esto, el hipervisor necesita modificar el sistema operativo que se monta como invitado, haciendo más fácil el proceso en sistemas operativos como Linux o BSD que son de código abierto y pueden ser modificados. Sin embargo Intel y AMD están produciendo procesadores que soportan sistemas operativos sin necesidad de modificarlos permitiendo la paravirtualización de sistemas cerrados como Windows. El software de paravirtualización más conocido es KVM y siendo software libre representa una excelente opción para cualquier proyecto de virtualización, este software es apoyado y utilizado por empresas como RedHat e IBM. La principal ventaja es que viene integrado a nivel del kernel en GNU/LINUX, por esta razón está disponible en la mayoría de distribuciones de Linux como Fedora, RedHat, Suse, Debian o Ubuntu. 12

13 Virtualización a nivel de sistema operativo[13]:este tipo de virtualización se da cuando primero tenemos un sistema operativo (SO) base o anfitrión en el cual instalamos un software de virtualización que nos permite instalar a su vez correr otros sistemas (invitados) que trabajan encima del sistema operativo principal. Las aplicaciones que trabajan dentro de los invitados lo hacen como si estuviesen funcionando en un computador dedicado para ellos. Esta forma de virtualizar también es conocida como virtualización en contenedores pues los SO invitados están contenidos en una especie de caja que le permita trabajar de forma casi independiente, claro todo esto basado en la disponibilidad del SO anfitrión quien por obvias razones debe estar funcionando bien primero para permitir el funcionamiento de los invitados. La virtualización por contenedores permite instalar una aplicación dentro de un contenedor que aísla el programa e impide que este pueda afectar el sistema operativo del servidor. El contenedor le provee de forma virtual al programa instalado en el todos los recursos que el necesita, como archivos necesarios, registro y estructura de datos. La idea de esta tecnología es aislar los programas entre sí para que no se afecten los unos a los otros y obviamente por seguridad, pues de esta forma ningún programa puede comprometer la seguridad del sistema operativo o crear o copiar virus. Esta forma de virtualizar es eficiente e ideal cuando se requieren maquinas virtuales con un mismo sistema operativo pues las maquinas anfitriones usan el mismo kernel que el servidor, también reduce los costos de licencias pues con un solo sistema operativo se pueden montar el anfitrión y todas sus maquinas virtuales. Algunas de las plataformas más importantes en esta franja de la virtualización son por supuesto vmware con vmware server, Sun como parte del sistema operativo Solaris, SWsoft quien ofrece la versión comercial de Virtuozzo, en los últimos años viene creciendo una nueva tecnología de virtualización a nivel de sistemas operativo llamada LXC (Linux Containers), esta tecnología comparte el licenciamiento de Gnu/Linux y está siendo desarrollada activamente por la comunidad del software libre. 13

14 Toda esta infraestructura se implementa con software libre, el licenciamiento de estas se realiza mediante la GPL (Licencia Publica General). Esta licencia asegura la libertad del software mediante 4 normas del software libre. Estos conceptos se describen detalladamente a continuación: Software Libre[14]:Según la Free Software Foundation, el software libre el aquel que permite al usuario, usarlo, estudiarlo, modificarlo y compartirlo libremente; estas cuatro normas forman la base fundamental de esta filosofía. Al licenciamiento libre se le conoce como copyleft, el Copyleft invita hacer uso de un contenido siempre y cuando, la persona que reciba el material lo siga compartiendo de la misma manera en que lo consiguió. Esto quiere decir que todas las modificaciones y versiones extendidas de un programa serán libres también. El Copyleft puede aplicarse al ámbito de la informática pero también puede abarcar toda clase de autores y trabajos como: documentos, producciones audiovisuales, música, entre muchos otros. Un ejemplo de licencia Copyleft es la licencia pública general GPL, utilizada por más del 60% del software libre existente. La GNU General Public License es la licencia general de GNU creada por el Proyecto GNU. Su propósito primordial es proteger la distribución, uso y modificación libre de software, protegiendo así que nadie puede apropiarse o restringir las libertades que el autor le ha brindado a los usuarios. También existen licencias Copyleft para trabajos distintos al software, como la licencia Creative Commons CC-BY-SA que únicamente solicita atribución al autor o los autores de la obra y pide que se comparta de la misma manera, sin restringir que se haga un uso comercial de la obra y permitiendo obras derivadas de la misma. Las cuatro normas fundamentales del software libre son: Libertad 1: la libertad para ejecutar el programa sea cual sea nuestro propósito. Libertad 2: la libertad para estudiar el funcionamiento del programa y adaptarlo a tus necesidades, el acceso al código fuente es condición indispensable para esto. 14

15 Libertad 3: la libertad para redistribuir copias, de esta forma todo podemos acceder al software mediante copias. Libertad 4: la libertad para mejorar el programa y luego publicarlo para el bien de toda la comunidad, en este caso también se requiere conocer el código fuente Plataformas usadas en el proyecto: Dado su licenciamiento libre y el soporte para la arquitectura utilizadas en el proyecto, las plataformas de virtualización usadas son las siguientes KVM[15]: Kernel based virtual machine, es una plataforma Open Source diseñada para la implementación de servidores virtuales bajo Linux, esta plataforma soporta arquitecturas X86 y AMD64 para procesadores con tecnología Intel-VT o AMD-V. Consiste en un modulo integrado al kernel de Linux desde la versión , que a su vez se integra con la plataforma de virtualización QEMU, esta ultima permite la creación de componentes de hardware virtuales. Mediante KVM se pueden correr diferentes maquinas virtuales, cada una de ellas con diferentes núcleos y sistemas operativos, tales como Linux, Windows, Bsd. KVM se proyecta como una de las principales tecnologías de virtualización dado que grandes empresas como IBM y Red Hat están basando sus productos de virtualización en esta plataforma Linux-Vserver[16]: Es una plataforma liviana de virtualización basada en contenedores desarrollada a partir de una herramienta propia de Linux llamada chorrot que permite crear jaulas y aislar un proceso del resto del sistema operativo. 15

16 Linux-Vserver, requiere un modulo adicional en el kernel, es decir requiere que el host este parcheado, sin embargo la mayoría de distribuciones tiene este modulo incluido en sus repositorios [17]. Su funcionamiento difiere de KVM en que Linux-Vserver no permite instalar sistemas operativos diferentes, solo se pueden correr invitados que tengan el mismo núcleo que el sistema anfitrión, esto se debe a que el núcleo usado para todos los contenedores es el mismo del anfitrión, haciendo muy liviana y rápida la plataforma. Una desventaja que presenta esta tecnología hasta el momento es que las herramientas graficas de administración no son muy eficientes [18], esto dificulta en gran medida el proceso de aprendizaje. Se selecciona esta herramienta porque su excelente soporte a la distribución Debían Linux, en especial por su soporte al modulo sparc para esta distribución [19]. Hasta el momento la mayoría de grandes empresas han implementado o están en proceso de implementación de plataformas de virtualización [20]. En este contexto, todos los componentes (como aplicaciones, sistemas operativos, hardware, procesos) deben ser extremadamente eficaces y a la vez diseñados para trabajar en conjunto. En un entorno no virtualizado es práctica habitual atar una aplicación con un servidor y los motivos son muchos y variados. No olvidemos que la dependencia crea complejidad y por lo tanto la no dependencia crea flexibilidad y simplificación [21]. Este concepto es el que aplica a la hora de virtualizar, desaparece la dependencia servidor/aplicación flexibilizando los recursos hasta tal punto que el servidor físico y el sistema de almacenamiento pasan a formar un conjunto de recursos a nuestra disposición independiente del sistema operativo o los sistemas de información que corran sobre él [22]. El software de virtualización permite que un servidor se divida en varias máquinas virtuales. Esto significa que una empresa podría necesitar solamente un servidor para utilizar todas sus aplicaciones, mientras que usando servidores convencionales necesitaría ejecutar estas mismas aplicaciones al mismo tiempo en diferentes servidores aumentando los costos y la carga administrativa [12]. 16

17 Cada servidor virtual actúa completamente independiente uno del otro, así en caso de que alguna aplicación falle, las demás aplicaciones, que están siendo ejecutadas en otros servidores virtuales, no se verían afectadas. Qué obtenemos? El beneficio de tres servidores por el precio de uno [4]. Para las pymes el tiempo es dinero, y estas pueden ahorrar ambos con la virtualización. Muchas pymes ya lo han probado y están disfrutando de los beneficios de la virtualización, lo que les permite adaptarse más rápidamente que sus mayores competidores [2]. La virtualización permite ahorrar costos. Contar con pocos servidores significa también menos consumo de energía, menos infraestructura y menos mantenimiento, por no mencionar el espacio que se ahorra en las instalaciones y lo amigable que resulta para el medio ambiente [23]. La virtualización provee a los negocios de flexibilidad para escalar recursos informáticos sin necesidad de adquirir nuevos servidores. La virtualización es también una excelente herramienta para gestionar pérdidas de datos y su recuperación posterior puesto que las máquinas virtuales y las aplicaciones que incluyen pueden trasladarse rápida y fácilmente de una máquina física a otra [22]. De este modo, en caso de que ocurra un desastre en el que uno de los servidores físicos virtualizados salga dañado, los servidores virtuales pueden moverse a otro servidor físico virtualizado sin ningún proceso de recuperación especial. El resultado: una reducción masiva de tiempo perdido [3]. 17

18 2.3 ESTADO DEL ARTE. En la actualidad grandes empresas como Red Hat han adoptado KVM como plataforma de virtualización, según el sitio muycomputerpro.com redhat adopta KVM como plataforma de virtualización, porque a pesar de ser una tecnología más nueva, aprovecha mucho mejor las capacidades de los procesadores con tecnologías de virtualización [24]. El gigante tecnológico IBM también ha adoptado KVM como plataforma de virtualización, en este artículo explica el sencillo procedimiento para implementar un servidor de virtualización basado en KVM y en su línea de servidores System X. Es notable como una empresa de tal envergadura adopta una tecnología e inclusive lanza al mercado toda una línea de servidores adaptados especialmente para el funcionamiento con esta [25]. A nivel de alojamiento web muchas empresa como Lycos europe usan la tecnología Linux-Vserver, para implementar servidores virtuales de hosting [26] En Colombia empresa como Compuredes han implementado soluciones exitosas de virtualización en empresas como Empresas Varias de Medellín [27], 18

19 2.4 Objetivo General Diseñar e implementar la infraestructura de virtualización del proyecto Spin Off Universidad de San Buenaventura Medellín Objetivos Específicos Recopilar y analizar información sobre plataformas de virtualización. Diseñar e implementar la infraestructura de virtualización para la Spin Off. Realizar pruebas de funcionamiento corregir errores y documentar el proceso. 19

20 2.5 METODOLOGÍA El proyecto se desarrollo de acuerdo a los objetivos específicos determinando una Fase metodológica por cada objetivo. Para las actividades que incluyeron procesos de instalación, configuración y pruebas se diseño una plantilla tipo bitácora en la que se detalla el proceso. En el ANEXO A se presenta la plantilla que se utiliza. Fase 1. Inicio, Recopilación y Análisis de la Información. Consulta de información a expertos en virtualización. Recopilación de la información plataformas de virtualización compatibles con servidores sparc. Análisis de la información obtenida, seleccionando la mejor plataforma libre de virtualización. Fase 2. Diseño e Implementación de la infraestructura. Instalación de plataformas de virtualización en servidores. Creación de maquinas virtuales en servidores. Configuración de accesibilidad a maquinas virtuales. Realizar tareas complementarias orientadas a colaborar en la implementación de sistema de inventario e instalación de sistemas operativos en los servidores. Fase 3. Pruebas y Documentación. Análisis y verificación de los resultados arrojados por las pruebas. correcciones y ajustes necesarios con base en las pruebas realizadas. Verificación de ajustes realizados. Documentación de la implementación. 20

21 2.6 RESULTADOS / PRODUCTOS ESPERADOS El proyecto ofrece los siguientes productos y resultados. RESULTADO Instalación de software de inventario Caracterización de las plataformas de virtualización compatibles con los servidores disponibles en la Spin Off Implementación de Plataforma de virtualización KVM Implementación de Plataforma de virtualización Linux-Vserver Implementación de servidor virtual de infraestructura Bitácora descriptiva de avances del proyecto Documentación de plataformas de virtualización implementadas INDICADOR VERIFICABLE 1 Software funcional. 1 Documento. 1 Maquina virtual funcional. 1 Maquina virtual funcional. 1 Maquina virtual funcional. 1 Documento. 1 Documento. 2.7 ALCANCES E IMPACTOS ESPERADOS En este proyecto se evalúan las plataformas de virtualización compatibles con los servidores disponibles para la SpinOff, posteriormente se implementan las plataformas en los servidores según su compatibilidad y se crea 1 maquina virtual funcional incluyendo las opciones de conectividad. Se implementa también un software de gestión de inventario de recurso tecnológico y se lleva a cabo el inventario de un servidor. Incluida con la plataforma se implementa una maquina virtual de infraestructura configurada con la distribución de Linux IPCOP, esta permite el acceso externo a los servidores de la spin off mediante una VPN. En la documentación se explica el proceso de implementación de las plataformas de virtualización y el proceso de creación de las maquinas virtuales, los criterios de selección de las plataformas y se entrega una bitácora con los detalles del avance del proyecto. 21

22 2.8 CRONOGRAMA 22

23 3 RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN. 3.1 Consulta de información a expertos en virtualización. Se consultan documentos técnicos sobre los tipos de virtualización existente para plataformas Linux ANEXO B, en este documentos indican las plataformas más usadas para el sistema operativo GNU/LINUX. También se recopila una tabla comparativa que es usada de forma constante para llevar a cabo el proceso de selección ANEXO C. Se recopilan documentos técnicos de cada una de las plataformas seleccionadas, también se consultan sitios web que permitan discriminar la pertinencia de cada una de sus características técnicas, funcionalidades y herramientas de administración. Para conocer la plataforma LXC se recopila el siguiente documento presentado en el ANEXO D, en este archivo se puede tener una visión general y comparativa del la plataforma LXC. Otro documento que resulta interesante en el proceso de recopilación de datos el expuesto en el ANEXO E, en este se tiene una guía técnica sobre la implementación de LXC en la distribución SUSE LINUX. Se recopilo información para la plataforma OPEN-VZ, esta información está incluida en el documento agregado en el ANEXO F. El proceso de recopilación de datos para KVM fue relativamente fácil, dado que esta plataforma está siendo ampliamente implementada por muchas distribuciones, una buena guía se pudo obtener en el documento expuesto en el ANEXO G. Otro documento que puede ser útil en la implementación de esta plataforma es mencionado en el ANEXO H, aquí se menciona muy claramente su instalación e integración con las librerías de administración LibVirt. La plataforma V-Server, cuenta con una documentación muy completa, en este artículo agregado en el ANEXO I se menciona en detalle las capacidades técnicas de la plataforma. 23

24 3.2 Análisis de la información obtenida, seleccionando la mejor plataforma libre de virtualización según la arquitectura del servidor. Las plataformas analizadas son KVM, OpenVZ, LXC y Linux-Vserver, el análisis de cada una de las plataformas no solo se puede llevar a cabo mediante la consulta de documentos técnicos, dado que es necesario implementar las soluciones en servidores con arquitectura Sparc y con respecto a esta arquitectura no hay documentación disponible, se hace necesario hacer pruebas de implementación de cada una de las plataformas para verificar su compatibilidad, este proceso se comenta a continuación. Virtualización KVM en servidores Sparc. La primera opción como plataforma de virtualización es KVM, dado que es una plataforma completamente libre y usada por empresas como RedHat e IBM. Consultando la documentación de KVM, encontramos unos datos interesantes. Sistemas operativos soportados (emulados) por KVM [28]. Arquitecturas compatibles: Como indica la referencia [28], kvm viene compilado para las arquitecturas AMD e INTEL, Y usa algunas características integradas en estas tecnologías para llevar a cabo la virtualización. KVM se integra con una plataforma llamada QEMU, con la finalidad de emular todo tipo de hardware virtual [29]. Desafortunadamente, la virtualización con KVM bajo procesadores Sparc no es posible debido a problemas de compatibilidad, pero uno de los servidores disponibles en la Spin Off, es compatible con esta plataforma de virtualización. Virtualización OpenVZ en servidores Sparc. Open VZ es una plataforma similar al parallels que permite crear contenedores y ejecutar sistemas operativos aislados basándose en el mismo Kernel [30]. Las herramientas de administración web de OpenVZ son amigables y hacen que el proceso de aprendizaje que rápido y la implementación y administración de la infraestructura sea viable y rápida [31]. 24

25 Desafortunadamente el soporte de OpenVZ para debían es malo, ya que a pesar que las distribuciones estables de debían se lanzan con un tiempo considerable, esta plataforma de virtualización no da soporte a las versiones recientes de manera apropiada. Hasta el momento solo hay disponibles instaladores para la versión 4 de debían Debian etch [32]. Este proyecto se desarrolla en la versión 6 de debían Debian Squeeze, por lo tanto, open VZ no es la plataforma indicada para este proyecto. Virtualización LXC en servidores Sparc [33]. LXC Es una plataforma liviana de virtualización basada en contenedores desarrollada a partir de una herramienta propia de Linux llamada chorrot que permite crear jaulas y aislar un proceso del resto del sistema operativo. Lxc agrega a chroot mecanismos de aislamiento, administración de recursos, entre otros. Una gran ventaja de LXC es que se integra completamente en el núcleo de Linux por lo tanto puede correr en casi cualquier servidor donde corra este sistema operativo. Su funcionamiento difiere de KVM en que Lxc no permite instalar sistemas operativos diferentes, solo se pueden correr invitados que tengan el mismo núcleo que el sistema anfitrión, esto se debe a que el núcleo usado para todos los contenedores es el mismo del anfitrión, haciendo muy liviana y rápida la plataforma. La gran desventaja que presenta esta tecnología hasta el momento es que por ser tan nueva su documentación apenas está en desarrollos, otro inconveniente para usuarios noveles es que aun no cuenta con herramientas graficas de administración o las que existen, aun son experimentales, esto dificulta en gran medida el proceso de aprendizaje. LXC es una buena alternativa esta herramienta porque está siendo ampliamente adoptada por las comunidades de software libre y las herramientas de administración grafica como virtmanager están desarrollando módulos para darle soportarla [34]. En principio LXC fue seleccionado como plataforma de virtualización para el proyecto, sin embargo en las pruebas realizadas y documentadas en la bitácora expuesta en el ANEXO J, se demuestra que LXC no está completamente soportada en Debian Sparc. 25

26 Virtualización con Linux-Vserver en Debian Sparc. Linux-Vserver es una plataforma de virtualización basada en contenedores. Linux-Vserver, requiere un modulo adicional en el kernel, es decir requiere que el host este parcheado, sin embargo la mayoría de distribuciones tiene este modulo incluido en sus repositorios. Se selecciona esta herramienta porque su excelente soporte a la distribución Debían Linux, en especial por su soporte al kernel sparc para esta distribución. La Instalación de Linux Vserver en Debian Sparc 6.0, se documenta detalladamente en el ANEXO K. Como puede notarse en los documentos anteriores, la plataforma de virtualización utilizada para servidores X86 es KVM, y la plataforma seleccionada para su funcionamiento en los servidores Sparc es Linux- Vserver. 26

27 4 DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA. 4.1 Instalación de plataformas de virtualización en servidores. El proceso de instalación de plataformas virtuales en cada uno de los servidores se describe detalladamente en cada uno de los siguientes documentos incluidos en la bitácora. La plataforma de virtualización LXC, es una de las opciones más viables para llevar a cabo la virtualización en servidores sparc, sin embargo, por las pruebas realizadas se pudo notar que esta plataforma no está aun completamente soportada en la arquitectura sparc, las pruebas se documentan en el ANEXO J. La plataforma Linux-Vserver presenta compatibilidad total con la arquitectura sparc en distribuciones debían, por esta razón, y el desarrollo de las herramientas de administración Debian-Vserver-Tools esta es la plataforma seleccionada para correr en los servidores Sun Microsystems. El proceso de implementación es sumamente simple y se documenta en el ANEXO K. KVM presenta compatibilidad total con uno de los servidores con los que cuenta el proyecto, las pruebas fueron exitosas, y el funcionamiento de las maquinas virtuales es optimo en este servidor, el proceso de implementación se detalla en el ANEXO L. El proceso de virtualización en KVM, requiere además crear los grupos de almacenamiento para poder alojar las maquinas virtuales en particiones aisladas, este proceso se describe en el ANEXO M. 4.2 Creación de maquinas virtuales en servidores. El proceso de creación de maquinas virtuales en cada uno de los servidores es bastante sencillo, en los servidores con Linux-Vserver la creación se debe llevar a cabo mediante la consola, en los servidores con KVM, la creación se puede llevar a cabo mediante una interfaz grafica de usuario Creación de Maquina virtual de pruebas e servidor sparc. El proceso de creación de maquinas virtuales en los servidores sparc se lleva a cabo de una forma muy simple, sin embargo, dado que se hace mediante la consola se debe poner especial atención a las secuencia de comandos requeridos y a su sintaxis, cabe aclarar que Linux-Vserver 27

28 descarga de la web algunos archivos necesarios para la creación de las maquinas virtuales, por lo tanto el host debe contar con una conexión a internet. Los pasos para crear una maquina virtual en Linux-Vserver son los siguientes expuestos en el ANEXO N Creación de Maquina virtual de pruebas en servidor con arquitectura Intel. La primera máquina virtual de prueba es un servidor de plataforma instalado bajo la distribución de Linux IPCOP, esta distribución permite llevar a cabo tareas de infraestructura y controlar el flujo desde y hacia la red. La creación del servidor virtual IPCOP bajo KVM se describe en el ANEXO O 4.3 Configuración de conectividad a maquinas virtuales. En Linux-Vserver, la conectividad con la maquina virtual se configura automáticamente al momento de la creación de esta, sin embargo en la plataforma KVM es necesario configurar al menos una tarjeta de red en modo Bridge para permitir el acceso de la maquina virtual a la red local, este proceso se describe en el ANEXO L 4.4 Tareas complementarias: El proyecto de virtualización viene estrechamente relacionado con otros proyectos como el de implementación de infraestructura, por lo tanto es necesario llevar a cabo tareas adicionales que se documentan debidamente por los compañeros encargados de llevar a cabo esta tarea. Las tareas adicionales de colaboración. Llevadas a cabo en este proyecto son: 1. Configuración de direccionamiento ip y acceso a internet 2. Prueba de acceso a internet y navegación desde la consola 3. Instalación de entornos gráficos 4. Conexión mediante puerto tty a servidores que no tiene video integrado. 5. Habilitar el acceso por escritorio remoto a servidor CentOS. 6. Instalación de Debían en servidor intel 7. Asesoría en tareas de mantenimiento de servidores. 28

29 8. Propuesta Direccionamiento IP y topología de virtualización: Se propone la siguiente topología para el proyecto spin off. 9. Instalación de entorno grafico a servidor Sparc: Dado que la instalación de Gnome y KDE en Debian Sarc presenta problemas de compatibilidad, se instalo el entorno LXDE, este entorno presento un buen rendimiento. Apt-get install lxde Al momento de hacer login, seleccionamos como escritorio LXDE y el sistema nos presenta este entorno. 29

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