VIRTUALIZACION. Carmen Cabanillas Serrano

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1 VIRTUALIZACION Carmen Cabanillas Serrano

2 1. Ministerio de Educación 2. Historia de un Éxito 3. Dificultades iniciales 4. Foto Actual 5. Desafíos 6. Anexos

3 1. Ministerio de Educación Organigrama del Ministerio de Educación Ministro: Ángel Gabilondo Pujol Gabinete Directora del Gabinete: Isabel Aymerich D'Olhaberriague Secretaría de Estado de Educación y Formación Profesional Secretaria de Estado: Eva Almunia Badía Dirección General de Evaluación y Cooperación Territorial Dirección General de Formación Profesional Secretaría General de Universidades Secretario General de Universidades: Màrius Rubiralta i Alcañiz Dirección General de Política Universitaria Dirección General de Formación y Orientación Universitaria Dirección General de Modernización e Internacionalización Universitaria Subsecretaría Subsecretaria: Mercedes López Revilla Secretaría General Técnica

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6 2. Historia de un Éxito Cómo empezó. - Mediados del año 2004, consolidación de aplicativos homologación de títulos sanitarios (Forms y Reports OAS10g) Iniciativa: Área de Sistemas y Comunicaciones. - Aplicaciones en máquinas Sun Enterprise 250, S. O. Solaris. - Se crearon 4 máquinas virtuales: 2 Windows y 2 Linux. Reticencias: Alto nivel de escépticismo, incluido nuestro propio grupo, pero decidimos seguir adelante.

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9 Arquitectura física B A C K B O N E R E D Gestión Datos Servidor Dell PowerEdge 1850 Servidor Dell PowerEdge 1850 Servidor Dell PowerEdge 1850 Servidor Dell PowerEdge 1850 Almacenamiento Corporativo (SAN) Discos de Fibra (máquinas virtuales) Discos SATA (backup de las máquinas virtuales) Conexión Gigabit 1 Gbps Servidor Dell PowerEdge 750 Servidor de Virtual Center Conexión Fiber Channel 2 Gbps Red de backup

10 Arquitectura física Características de los servidores físicos Dell PowerEdge 1850 (certificado por Vmware) 8 GB de memoria RAM 2 procesadores Intel Xeon 3 GHz 2 discos de 73 GB SCSI ( rpm) 4 bocas de red a Gbps 1 tarjeta HBA para conexión con los discos de la SAN Doble fuente de alimentación Tarjeta controladora RAID para los discos 1 U

11 Arquitectura lógica OAS 10g Oracle Database 9 OAS 10g Oracle Database 9 Capa de Aplicaciones/B.D. Maquina virtual Windows 2003 Vmware ESX Maquina virtual Linux Red Hat Dell PowerEdge 1850 Capa de Sistemas Operativos virtuales Capa virtualización Capa Hardware SI virtualización

12 Morir de éxito. La aceptación del resultado del proyecto fue muy alta, se empezó a virtualizar otros sistemas: Controladores de dominio Servidores DNS Proxies SQL etc A finales de 2004 contábamos con una infraestructura virtual de 40 máquinas virtuales.

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14 - 2 º gran hito: virtualización de servidores de aplicaciones que prestaban servicios al ciudadano. Se trataba de servidores de aplicaciones basados en Tomcat, Apache, etc. Estos servidores ofrecen servicios en 24x7: Web Becas Títulos Registro telemático

15 3. Dificultades Iniciales Crecimiento muy rápido de la infraestructura virtual : problemas en dimensionamiento del almacenamiento. La facilidad con que se provisionan máquinas trae una consecuencia: Cualquiera quiere un servidor para ya. Problemas de gestión (administración, monitorización), backup

16 Aprendizaje de la nueva plataforma posterior a su implementación: Ocupación 100% en Datastores: fallos e incluso pérdida de información en alguna VM.. Enfrentar el escepticismo. Cualquier problema que pueda surgir se achaca en primera instancia al Sistema de Virtualización. - Adquisición. Trámite administrativo complejo.

17 Costosas actualizaciones de versiones en los ESX (dedicación casi en exclusiva de todo un equipo de personas, especialmente dificultad migración de versión ESX a 3.0.1, cambio de file-system). Estas actualizaciones implican upgrade de las Vmtools, reinicio de máquinas físicas o VMs, tedioso si es alto el número de máquinas; en estos momentos contamos con más de 350 VMs.

18 Problemas entre los proveedores de los distintos elementos de la infraestructura virtual. Ej: file systems de Linux se pusieron en read-only y el problema no era de nadie. Consejo: Buscar soporte integral de la solución. Avisos de fabricantes ciertos sistemas quedaban fuera de soporte en caso de ser virtualizados. Problemas en la gestión del backup (alta complejidad).

19 * Reciclaje de Recursos Humanos. Se incrementa la complejidad del sistema, gran cantidad de componentes a controlar (almacenamiento, servidores, redes, herramientas, etc). * Fundamental un buen plan de apagado/encendido (cuidar las interdependencias entre los distintos elementos del servicio). * Necesario una buena gestión de la base de datos que aloja Virtual Center: Oracle, SQL, cluster?

20 Arquitectura física 4. Primer y segundo trimestre 2010 INTRANET Servidor de gestión Virtual Center Proxy VCB NFS - NetApp Gestión y Vmotion Fiber Channel Datos DMZ INTRANET ADMINISTRATIVA

21 6 Blades entorno pre y des: HP Proliant DL465c 2 procesadores AMD a 2,2 GHz 64 GB RAM, SCSI 72 GB 6 Blades site 2rio. DMZ 7 servidores Dell PowerEdge 2950, con 2 procesadores Intel Quad core a 2,2 GHz, 32 GB de memoria RAM, 2 discos internos SCSI de 73 GB, tarjeta RAID, 4 conexiones de red a Gbps cobre, fuentes de alimentación redundante, 2 tarjeta HBA a 2 Gbps. Las conexiones de red son a Gbps. DMZ abierta. 2 servidores sin mantenimiento - recomendación nuevo esquema de red y distribución de servicios INTRANET 11 servidores servidores HP Proliant DL385, con 2 procesadores Quadcore AMD a 2,3 GHz, 64 GB de memoria RAM, 2 discos internos SCSI de 73 GB, tarjeta RAID, 4 conexiones de red a Gbps cobre, fuentes de alimentación redundante, 2 tarjeta HBA a 2 Gbps. Las conexiones de red son a Gbps.

22 Zona Número de máquinas físicas Número de máquinas virtuales Espacio MV en Espacio para snapshots Funciones Intranet GB GB DNS, Servidores de Aplicaciones OA S, Servidores de Aplicaciones Jav a, Servidores de Bases de datos Oracle, DC, Servidores Web, Servidores de Bases de datos SQL Server, Pasarela de Correo Móvil Intranet Administrativa GB 137 GB Servidores de Aplicaciones, Servidores de Bases de datos SQL DMZ GB 800 GB Servidores de aplicaciones Jav a, Relays de SMTP, DNS, Servidor Web corporativo Total GB GB

23 Arquitectura lógica OAS10g Panda antivirus IIS 6.0 DC Tomcat Jboss DNS Correo SQL 2005 Oracle 9i MySql NIVEL DE APLICACIONES y B.D. Máquina virtual Windows 2003 Máquina Virtual Linux Red Hat Enterprise 5 NIVEL DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS VIRTUALES Vmware ESX update 4 -> vsphere 4.0 HARDWARE NIVEL SISTEMA OPERATIVO DE VIRTUALIZACIÓN NIVEL HARDWARE

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27 Arquitectura física Gestión y Vmotion Fiber Channel Datos

28 Cliente vsphere / Arquitectura

29 Datastore en Fiber Channel (LUN)

30 Datastore en volumen NFS

31 Arquitectura física

32 Nivel de utilización del cluster de la Intranet

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35 Backup El backup de las VMs que residen en la cabina de EMC, se lleva a cabo con vranger, una herramienta de Vizioncore (recientemente adquirida por Quest) que se apoya en VCB. El de las VMs alojadas en recursos NFS en la cabina de NetApp se realiza con los Snapshot de la propia cabina y con SnapManager. Realizamos una copia diaria de los discos de sistema de cada VM, como solución de disaster recovery, y una copia de los datos de dichas máquinas con Veritas Netbackup, esto último sobre una VTL**. **Deduplicación en destino. Nota: De momento se hace en el propio Datacenter de la calle Vitruvio. En una siguiente fase la herramienta de Vizioncore será complementada con Puredisk de Symantec, que aporta: De-duplicación Integración con Veritas Netbackup

36 vranger

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38 4. Desafíos Expectativas y desafíos VDI Se llevó a cabo un piloto con los siguientes elementos: Tecnología de virtualización: Vmware y Virtual Iron Broker de comunicaciones: Provision Networks Hardware: PCs y thin clients de HP Pasos a seguir: 1.Áulas de formación ok (VDI VMware) 2.Altos cargos 3.Personal en el extranjero 4.Personal externo (desarrolladores) 5.Despachos 6.Todo el parque? La idea es llevar a cabo pilotos con otros brokers como el de Vmware (View), Sanandseeds, Leostream, etc.

39 Expectativas y desafíos Backup Para mejorar el sistema de Backup corporativo, se han adquirido los siguientes elementos: Dos VTLs: DL3D 3000 para el site principal y DL3D 1500 para el Centro de Contingencia. Un nuevo media server para Symantec Veritas Netbackup. Solución para llevar a cabo el backup de las máquinas virtuales: Puredisk de Symantec. Licencias para todo el entorno de backup basado en Veritas Netbackup de Symantec. La ventana de backup se ha reducido significativamente.

40 Expectativas y desafíos Centro de Respaldo Se han adquirido 2 cabinas, 1 de EMC (CX4-480) y otra de NetApp (FAS3140) para llevar a cabo la replicación de los datos a un Centro de Contingencia. En una primera fase se están realizando pruebas en el propio Centro Principal. Para la replicación de las aplicaciones, analizaremos diversas herramientas: Para el entorno virtual: SRM de Vmware vreplicator de Vizioncore SanSymphony de Datacore Para el entorno físico: Scalent Tecnologías de cluster

41 Infraestructuras CPP y CPR Red LAN 45 TB netos Puredisk para Vmware Red SAN FAS3040 Connectrix DS-4900B 64 Puertos por Switch Servicio Ficheros Windows y UNIX 24 TB netos VTL CX4-480 CENTERA 7 TB netos 70 TB netos Connectrix DS-5300B 32 Puertos por Switch Red SAN 24 TB netos VTL CX TB netos 40 TB netos CENTERA 7 TB netos FAS3140 Red LAN

42 Expectativas y desafíos Automatización del CPD nuevas VM en momentos de carga Se evalúan las posibilidades del uso de las APIs icontrol y vsphere para monitorización y control son inmensas El uso de scripting (powershell) permite realizar tareas complicadas de forma sencilla y rápida El objetivo buscado de automatización es posible gracias a las APIs de ambos fabricantes El prototipo de script ya está realizado y listo para producción.

43 Problemática: Saturación de Servidores Los usuarios se conectan a la dirección IP pública del servicio Internet 1. Dirección IP Virtual del Servicio 2. Servidores (nodos VM) mapeados a la IP Virtual 3. Límite de Conexiones por nodo (se evita saturar los servidores) 4. Balanceo hasta el límite de conexiones (se respetan a los usuarios ya conectados a un nodo) Pool de Servidores asociados a un servicio

44 icontrol: API de Servicios Web de F5 icontrol: permite la monitorización y control desde el exterior

45 icontrol: API de Servicios Web de F5 API XML/SOAP basada en estándares Permite desarrollar clientes y aplicaciones que monitorizan y controlan los F5 desde el exterior Clientes desarrollados en: Java.Net Scripting: Powershell (usa.net) Python Perl standards-based SOAP/XML

46 API vshpere de VMware API de servicios web XML/SOAP basada en estándares Permite desarrollar clientes y aplicaciones que interaccionan con el Virtual Center y ESX desde el exterior Aplicaciones cliente: Java.Net (C#) Scripting: PowerCLI (basado en PowerShell y.net)

47 Alternativas en virtualización: Virtual Iron: Se llevó a cabo un piloto en el que probamos el producto y en el que sacamos las siguientes conclusiones: Ventajas: El precio Inconvenientes: Soporte xenserver: No hemos llevado a cabo pruebas con este Hypervisor, no obstante presenta como hecho diferenciador, sobre topo para la adopción de un proyecto VDI, el protocolo ICA (xendesktop), virtualización de aplicaciones y escritorios. Hypher-V: En nuestra opinión, todavía dista de dar las prestaciones de alta disponibilidad que ofrece Vmware. Hypervisores de otros fabricantes, muchos de ellos basados en xen.

48 6. Anexos vsphere 4 Principales Características

49 - Servicios de Aplicaciones. Disponibilidad. Seguridad. Escalabilidad - Servicios de Infraestructura. vcompute. vstorage. vnetwork - vcenter

50 Clusterización Protección de datos Firewall Antivirus Prevención y detección de intrusiones Ampliación dinámica de recursos Servicios de Aplicaciones Disponibilidad Seguridad Escalabilidad vsphere 4.0 Servicios de Infraestructura vcompute vstorage vnetwork Ayuda Hardware Mejor compatibilidad para migración en vivo Gestión de almacenamiento y duplicación Almacenamiento de appliances virtuales

51 Disponibilidad Seguridad Escalabilidad maximizar el tiempo de actividad Prevenir el tiempo de parada planificado Minimiza el tiempo de parada no previsto Site Site Recovery Manager Almacenamiento Storage vmotion Consolidated Backup + software de backup, Data Recovery Servidor vmotion + DRS Modo mantenimiento HA, Tolerancia a fallos Interconexión Red Redundancia NIC & HBA Teaming

52 Disponibilidad Seguridad Escalabilidad VMware Fault Tolerance VMs individuales idénticas ejecutadas al mismo tiempo en hosts separados SO SO SO Sin tiempo de inactividad ni pérdida de datos para todas las máquinas virtuales en caso de fallos de hardware VMware vsphere No requiere clustering complejo ni hardware especializado Mecanismo único y común para todas las aplicaciones y sistemas operativos

53 Disponibilidad Seguridad Escalabilidad VMware Data Recovery OS OS ESX OS Pérdida de Agente, backup basados en disco y recuperación de sus MVs MV o Nivel de recuperación de Archivo Backups incrementales y datos de-duplicados para ahorrar espacio en disco Rápida, sencilla y completa protección de dato de sus MVs Gestión Centralizada gracias a vsphere Client Almacenamiento De-duplicado Coste Efectivo de la Gestión del Almacenamiento

54 Disponibilidad Seguridad Escalabilidad VMware VMsafe API que permite la protección de MVs mediante la inspección de los componentes virtuales en relación con el Hypervisor Aislamiento del motor de protección de los programas Amplia cobertura de la CPU de la MV, memoria, almacenamiento y red Aplicación Sistema Operativo Motor de Protección VMware vsphere

55 Disponibilidad Seguridad Escalabilidad VMware vshield Zones Servicio de firewall de aprendizaje y configuración automáticas SO SO SO SO SO SO SO SO SO SO SO SO VMotion y configuración de red sensibles a zonas de confianza Política de firewall dinámica utilizando comprensión de protocolos de aplicaciones VMware vsphere Capacidad de seguridad dinámica utilizando los vservices de infraestructura Las políticas de seguridad se adaptan automáticamente a la reconfiguración y actualización de las redes

56 Disponibildad Seguridad Escalabilidad DRS Asegura Capacidad bajo Demanda Disminución y crecimiento de aplicaciones basada en la demanda y la prioridad OS OS OS OS VMware vsphere OS OS Balanceo de Carga dinámico y proactivo/reactivo

57 Servicios de Infraestructura de vsphere 4.0: vcompute VMware vsphere 4.0 Servicios de infraestructura vcompute vstorage vnetwork ACTUAL NUEVO Actualizaciones de la consola de servicio de ESX Vistas de uso de recursos de clúster mejoradas Ampliación de la información sobre DRS Mayor compatibilidad con Distributed Power Management Optimización de CPU/memoria DRS

58 Optimización Energética vcompute vstorage vnetwork DPM consolida las tareas en menos servidores cuando el cluster necesita menos recursos Coloca los servidores no usados en modo de standby OS OS OS OS OS OS VMware vsphere OS OS OS Recupera esos servidores cuando las tareas se incrementan y son necesarios DPM apaga los servidores cuando su requerimiento es muy bajo DPM enciende de nuevo esos servidores cuando las tareas se incrementan ESX soporta Intel Speed Step/AMD Ahora la potencia de cada host individual se optimiza Minimiza el consumo energético garantizando el nivel del servicio No hay disrrupción o tiempo de parada en las MVs

59 Servicios de Infraestructura de vsphere 4.0: vstorage VMware vsphere 4.0 Servicios de infraestructura vcompute vstorage vnetwork ACTUAL NUEVO Arquitectura de almacenamiento conectable Mejoras de iscsi Provisioning ligero de discos virtuales VMFS Volume Grow vstorage APIs para la protección de datos VMFS Consolidated Backup

60 Discos Virtuales Datastore OS vstorage Thin Provisioning OS ESX OS Thick Thin Thin 20GB 40GB 100GB 20GB 20GB 100GB 60GB 20GB 40GB vcompute vstorage vnetwork Los discos de las MVs consumen solo la cantidad de espacio físico en uso MV presenta el tamaño lógico de los discos en todo momento Informes y alertas completas de asignación y consumo Mejora significativamente la utilización del almacenamiento Elimina las necesidades de sobreprovisionamiento de discos Reduce los costes de almacenamiento en torno al 50%

61 Almacenamiento Eficiente con VMFS vcompute vstorage vnetwork Discos Virtuales Datastore LUN 20GB OS 40GB OS ESX 20GB 100GB OS Ampliar 8G de disco virtual Añadir nuevos discos V Ampliar 10G de discos v No cambiar datastore VMFS Volume Grow para el crecimiento de datastore VMFS Volume Grow para el crecimiento del datastore Ampliación en caliente del Disco Virtual Ampliación de discos virtuales online Responder rápidamente al crecimiento de las necesidades sin tiempo de parada VMFS Volume Grow Ampliar VMFS Volume en la misma LUN que fue creada Facilita añadir más MVs para responder a mayor volumen Facilitar el crecimiento de los datos por las MVs Incrementa la flexibilidad para simplificar la capacidad de planificación

62 vcompute vstorage vnetwork Funciones de vstorage APIs para la protección de datos Nueva Generación evolucionada de VMware Consolidated Backup Backup de las MVs off-host No añadir software en el servidor de backup Facilita backup y recuperación de las MVs incremental, diferencial y de archivos completos Guest de windows y Linux Entrega eficiente de backup sin encender los servidores virtuales

63 Servicios de infraestructura de vsphere 4.0: vnetwork VMware vsphere 4.0 Servicios de infraestructura vcompute vstorage vnetwork ACTUAL NUEVO Compatibilidad con IPv6 VMDirectPath I/O vnetwork Distributed Switch Switches virtuales distribuidos de terceros vnetwork Virtual Switch

64 OS OS vnetwork Distributed Switch OS OS OS OS OS OS vnetwork Distributed Switch vswitch vswitch vswitch Cisco Nexus 1000V VMware vsphere OS vcompute vstorage vnetwork Datacenter añadido a nivel de redes virtuales Simplifica la instalación y los cambios Fácil resolución de problemas, monitorización y depuración Permite a terceros la gestión transparente de los entornos virtuales

65 La Nueva Generación de Gestión mejora el control vcenter Suite Gestión Servicios de Aplicaciones Disponibilidad Seguridad Escalabilidad vsphere 4.0 Servicios de Infraestructura vcompute vstorage vnetwork

66 Suite de gestión extensible Gestión en self service Portal Self Service Catálogo de servicios Facturación VMware vcenter Suite Modelo de gestión por SLAs Disponibilidad 99.99% Seguridad Alta Rendimiento.2 milisegundos Provisión Configuración Capacidad Operaciones Rendimiento Disponibilidad Gestión de Infraestructura vsphere Hardware

67 Automatización con vcenter Orchestrator vcenter Orchestrator Motor de workflow para la orquestación de la virtualización Automatización manual, pasos repetibles con un simple arrastrar y soltar sin secuencias de comandos Workflow de gestión centralizado para todos los procesos asociados con el entorno Administrar y controlar fácilmente grandes entornos Suministra workflows personalizados para entornos complejos

68 vcenter Server: descripción General de los Host Host de referencia Cluster Simplifica la instalación y la gestión de cambios en los host ESX Fácil detección de incumplimiento con las configuraciones estándar Recuperación automatizada

69 vcenter Server Linked Mode vcenter Server vcenter Server vcenter Linked Mode Licencias replicadas & reglas vcenter Server vcenter Server vcenter Server vcenter Server ESXi ESX ESX ESXi ESXi ESXi ESX Standard VI Client puede tener acceso al inventario a través de múltiples vcenters Ver y buscar a través de un inventario combinado de un grupo de servidores VC Comparte reglas y configuración de licencias

70 Gestión simplificada de licencias en vsphere 4 Claves de licencia sencillas en lugar de flexibles 1 licencia por edición 1 clave para muchos hosts Nueva gestión centralizada de claves de licencia en vcenter No es necesario un servidor de licencias independiente para la gestión o supervisión Supervisión centralizada de hosts y licencias a través de vcenter para habilitar el cumplimiento sencillo Nuevo portal de licencias con información más clara sobre derechos

71 VIRTUALIZACION Muchas gracias

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