Virtualización......Potencia y ahorro!

¿Sabían que un servidor en un centro de datos únicamente utiliza entre un 10% y 30% de sus recursos totales?

¿Estas dispuesto a dejar de utilizar un 70% de los recursos de un servidor en el cual invertiste una gran suma de dinero?

¿Justifica invertir en un excelente servidor si realmente se va a alojar una o dos aplicaciones allí?

Estas y muchas otras preguntas pueden ser resultas con una sola palabra: Virtualización.

No es un termino nuevo, ya se utilizaba la virtualización en los mainframes o computadoras centrales pero de un tiempo hacia acá fue posible incursionar en este tema masivamente. La virtualización no es moda, es una necesidad que presentan actualmente los centros de cómputo ya que tienen tanto volumen de información que se vuelven inmanejables.

Actualmente en un centro de computo a nivel empresarial se deben administrar un alto número de servidores y esto cada vez se vuelve mucho mas complejo pues se necesitan múltiples consolas para ver cómo se está comportando el centro de datos.
Adicionalmente los costos en los centros de datos aumentan mientas más servidores se tienen ya que éstos ocupan un espacio físico, consumen electricidad y refrigeración. Además muchas de las licencias de los servicios son por hardware y para rematar, existen estudios que aseguran que un servidor se utiliza entre el 10% y 30% de sus recursos totales.


¿Entonces que es la virtualización de servidores?

Virtualizar un servidor consiste en instalar algo llamado hipervisor que tiene la función de administrar los recursos de la máquina como lo son el almacenamiento, la memoria, la red, el procesamiento, y sobre él se crearan máquinas virtuales que accederán a los recursos físicos del servidor. Cada máquina virtual cuenta con sus recursos virtuales, que tienen la ventaja de que son más flexibles que los recursos físicos.

La siguiente imagen muestra cómo es esto:




Sobre cada máquina virtual se instala el sistema operativo que se necesite. Es decir que cada máquina virtual, aunque comparta el mismo host, o servidor físico es una máquina independiente.
Las máquinas virtuales realmente son un conjunto de archivos.



Las máquinas virtuales tienen algunas características importantes:

Aislamiento: Las máquinas virtuales son totalmente independientes, entre sí y con el hipervisor. Por tanto un fallo en una aplicación o en una máquina virtual afectará únicamente a esa máquina virtual. El resto de máquinas virtuales y el hipervisor seguirán funcionando normalmente.

Seguridad: Cada máquina tiene un acceso privilegiado (root o administrador) independiente. Por tanto, un ataque de seguridad en una máquina virtual sólo afectará a esa máquina.

Flexibilidad: Podemos crear las máquinas virtuales con las características de CPU, memoria, disco y red que necesitemos, sin necesidad de “comprar” un ordenador con esas características. También podemos tener máquinas virtuales con distintos sistemas operativos, ejecutándose dentro de una misma máquina física.

Agilidad: La creación de una máquina virtual es un proceso muy rápido, básicamente la ejecución de un comando o seguir un wizzard de instalación. Por tanto, si necesitamos un nuevo servidor lo podremos tener casi al instante, sin pasar por el proceso de compra, configuración, etc.

Portabilidad: toda la configuración de una máquina virtual reside en uno o varios ficheros. Esto hace que sea muy fácil clonar o transportar la máquina virtual a otro servidor físico, simplemente copiando y moviendo dichos ficheros que encapsulan la máquina virtual.

Recuperación rápida en caso de fallo: Si se dispone de una copia de los ficheros de configuración de la máquina virtual, en caso de desastre la recuperación será muy rápida, simplemente arrancar la máquina virtual con los ficheros de configuración guardados. No es necesario reinstalar, recuperar backups y otros procedimientos largos que se aplican en las máquinas físicas.

Por otro lado la virtualización genera ahorros en espacio físico en los centros de datos, ya que se pueden consolidar servidores, es decir, tener más servidores en menos espacio. También el ahorro se ve en la energía, pues son menos servidores conectados y prendidos 24 horas. Es mucho más sencillo administrar un datacenter virtualizado.

Algunos de los proveedores de motores de virtualización son los siguientes:

• VMware Workstation
• VMware Server
• VMware vSphere
• Windows Server 2008 R2 Hyper-V
• Microsoft Enterprise Desktop Virtualization (MED-V)
• Oracle VM VirtualBox
• Parallels Desktop
• Virtual Iron
• Adeos
• Mac-on-Linux
• Win4BSD
• Win4Lin Pro
• y z/VM
• openvz
• Oracle VM
• XenServer
• Microsoft Virtual PC

Realmente la virtualización es una excelente opción para la expansión de nuestro centro de datos. Pero aquí no acaba este tema, la vitualización ha dado mucho más al mundo de la tecnología, temas que trataremos mas adelante.

Almacenamiento NAS y SAN

NAS y SAN, dos acrónimos muy comunes en la infraestructura TI, pero ¿Sabemos realmente de que se trata cada uno?, ¿Cuales son sus diferencias?

NAS (Network Attached Storage):

Las NAS son dispositivos de almacenamiento que son accedidos por los ordenadores clientes a través de la red para obtener los archivos allí almacenados. Es decir, que desde las NAS se crean y se comparten volúmenes de almacenamiento, como carpetas compartidas, que luego los usuarios, desde un PC, podrán acceder para guardar información allí.

Son muy comunes en las empresas, ya que entre empleados de la misma o diferentes áreas deben compartir información, y es mucho más seguro tenerla almacenada en una NAS que en los computadores personales de los empleados.

Las NAS realmente están conformadas por varios discos, los cuales pueden estar en RAID (Ver sobre RAID) para garantizar mayor seguridad si ocurre el daño de uno de esos discos. Las más avanzadas o de mayor tecnología cuentan con tecnologías como la deduplicación, para optimizar el espacio de los discos o auto tiering para mejorar la eficiencia de los archivos que se están utilizando en el momento y ahorrar costos en caso de tener que comprar discos adicionales.

SAN (Storage Area Network):

Las SAN, así como las NAS, son dispositivos de almacenamiento en red, pero estas no son utilizadas para compartir el almacenamiento como una carpeta sino como una LUN o Logical Unit Number. Una LUN es simplemente una dirección que apunta a un disco duro a a un arreglo de discos.

Para comprenderlo mejor citemos un ejemplo. Tenemos un servidor de base de datos en nuestra empresa, y sobre él vamos a poner una base de datos muy importante. si se tiene un almacenamiento SAN se le puede mostrar un volumen o LUN de ese almacenamiento de la SAN al servidor, por ejemplo 100 GB, para que lo vea como un disco. En ese disco ponemos la base de datos de la empresa y si algo le pasa al servidor la base de datos no estará almacenada allí sino en la SAN.

Las SAN se comunican con los servidores, generalmente, por cables de fibra, para garantizar una alta velocidad de transmisión de datos, aunque también encontramos SAN cableadas con ISCSI si se quiere tener un precio menor. Por este motivo se puede decir que es un almacenamiento dedicado, porque no afecta la red por la cual están conectados los equipos.

Ahora que sabemos que es una NAS y una SAN podemos ver que son dos almacenamientos parecidos físicamente, porque los dos son cajas de discos, pero su conexión a la red y su uso son completamente diferentes.

En resumen, los dispositivos de almacenamiento NAS se usan para compartir archivos entre usuarios, mientras que las SAN se usan para presentarle volúmenes de almacenamiento a los servidores.


A continuación vemos una imagen que muestra pequeñas arquitecturas de cada uno de estos dispositivos de almacenamiento:

Un data center para dominar el mundo

En la era tecnológica que estamos viviendo sabemos mucho de aplicaciones ya que podemos acceder a ellas mediante los ordenadores, las tabletas y los smartphones. Hasta los más pequeños navegan por la red como si la conocieran desde hace muchos años, pero lo que no se conoce es la infraestructura necesaria para que todo esto funcione. 

Con solo un click, únicamente tocando una pantalla tenemos una infinidad de posibilidades, pero ¿Alguna vez nos hemos preguntado donde se almacena la información y de que manera  nos llega?

Los centros de datos son los lugares donde las aplicaciones cobran vida y hace posible que la tecnología, que parece sacada de una película de ficción, llegue a nosotros de manera totalmente transparente. No es que esto sea un concepto nuevo, ya que desde que existe la computación existen los centros de datos, pero así como la tecnología que adquirimos está en constante cambio, los centros de datos también deben cambiar para lograr brindarle a los usuarios todo lo que exigen con respecto a sus dispositivos o aplicaciones empresariales.

Y hablando de usuarios, estos son cada vez más     exigentes cuando de velocidad, procesamiento y facilidad se trata. ¿Qué hacen ustedes si un sitio web se demora un minuto para cargar? ¿O si deben leer un manual para aprender a utilizar una aplicación? Para lograr que todo funcione según las expectativas del cliente se debe lograr una sinergia entre el desarrollo del software la infraestructura en la que se va a ejecutar, y por eso es tan importante que el desarrollador conozca de infraestructura y viceversa.

Por otro lado están las grandes empresas que viven en función de adquirir cada vez más usuarios y esto los lleva a tener centros de datos gigantes al rededor de todo el mundo con máquinas encendidas día y noche , procesando y moliendo datos, como un gran monstruo con el que quieren dominar el mundo, pero gracias a ellas es que actualmente gozamos de la facilidad de tener miles de aplicaciones en la palma de la mano.

Demonos un tour por el centro de datos de Google:

Arreglos de discos: RAID

Un arreglo de discos redundantes RAID (redundant array of independent disks) consiste en combinar varios discos físicos para formar una unidad lógica, en la cual se almacenan información de manera redundante. Es decir, que si en el arreglo falla un disco el servidor puede seguir funcionando con los discos restantes del arreglo. De esta manera se da una mayor tolerancia a fallos y en ocasiones mayor rendimiento de lectura y escritura.

Existen varios tipos de arreglos de discos y cada uno esta diseñado con unas condiciones específicas que le permiten tener tolerancia en mayor o menor cantidad de discos y mejor escritura o lectura.

Los RAID son soluciones costosas ya que mínimo se necesitan dos discos y para lograr el efecto esperado se debe hacer un sacrificio en capacidad, es decir, los discos no tendrán toda la capacidad de almacenamiento original.

Tipos de arreglos de discos más usados:

RAID 0: Utiliza de dos discos en adelante como uno solo y de esta manera obtiene un conjunto de cabezas independientes para su uso, por lo cual aumenta el desempeño de la lectura y la escritura dado que divide la información en bloques de datos los cuales escribe o lee con varias cabezas de manera simultanea. Se puede decir que este tipo de arreglo no pertenece a los arreglos redundantes ya que no tiene ningún nivel de protección, en caso de que falle uno de los discos de arreglo se perderá toda la información.

RAID 1: Es conocido como el arreglo espejo (mirroring) porque replica los datos entre sus discos creando copias idénticas de éstos, por lo que tiene un nivel de seguridad bastante alto. Se necesitan dos discos ya que la información del disco primario es copiada al disco secundario. En este arreglo se sacrifica la mitad del almacenamiento total de los discos, es decir, si hacemos RAID 1 con dos discos físicos de 100 GB vamos a obtener un volumen lógico de 100 GB. Admite la falla de uno de sus discos espejo.

RAID 5: Este tipo de arreglo se conoce como "distribuido con paridad". para formar este arreglo se debe contar mínimo con 3 discos y tiene un funcionamiento parecido al RAID 0 pero con la diferencia de que maneja un bit de paridad en cada uno de los discos con el cual se puede reconstruir la información en el caso de que falle uno de sus discos, pero si fallan dos se perderá la información. El sacrificio de capacidad de este tipo de arreglo es aproximadamente del 33% y se recomienda no armar arreglos con demasiados porque aumenta la probabilidad de falla de dos discos.

RAID 6: Se puede decir que el RAID 6 es una ampliación del RAID 5 ya que en vez de utilizar un único bloque de paridad utiliza dos, garantizando mayor tolerancia a fallos. En este tipo de arreglo se pierde la información en el caso de que se dañen 3 discos de manera simultanea. Por tener dos bits de paridad su escritura se hace más lenta. No se recomienda usar con pocos discos ya que pierde mucha capacidad, pero tampoco con demasiados ya que aumenta la probabilidad de falla de 3 discos.

RAID 0+1: Este tipo de arreglo es una mezcla entre RAID 0 y RAID 1. La información se distribuye en conjuntos de discos RAID 0 pero a su vez se hace un espejo entre estos conjuntos en un RAID 1. Su nivel de seguridad y desempeño es mayor que cualquier otro arreglo, pero también es más costoso, tanto en dinero como en capacidad.

¿Sabes qué es un servidor?

En informática un servidor es un ordenador o equipo de cómputo que hace parte de una red y se encuentra al servicio de otros ordenadores cliente para prestarles servicios.

Cuando nos hablan de servidores nos imaginamos un súper computador, pero no tiene que ser así necesariamente. Un servidor puede ser un PC común, pero como se menciono anteriormente, tiene la función de proporcionar servicios a estaciones clientes conectadas con él.

Concretamente los servidores sirven para almacenar información, ya sean archivos, sitios web, bases de datos, aplicaciones entre otros, que luego serán accedidos por ordenadores clientes.

Por lo general los servidores se encuentran ubicados en un centro de procesamiento de datos (CPD) en condiciones especiales de localización y temperatura.

Existen muchos tipos de servidores como web, almacenamiento, DNS, FTP, correo, bases de datos, proxy, que en conjunto hacen que toda la operación de infraestructura sea exitosa.

Principales tipos de servidor:
Almacenamiento: Su función se centra en almacenar archivos, ya sean de texto, imágenes, audio, vídeo, para poderlos compartir entre los clientes.

Correo: Realiza operaciones de enrutamiento, recepción. envío, para la aplicación o plataforma de correo electrónico.

web: Almacena los archivos que componen un sitio web como lo son documentos HTML, archivos de texto, imágenes, vídeos, para posteriormente distribuir este contenido a los clientes que lo soliciten.

Bases de datos: En este tipo de servidor se realiza el almacenamiento y la gestión a las bases de datos de uno o varios sistemas de información.

¿Qué es un data center?

Cuando nos hablan de datacenter, centro de datos, centro de computo, centro de procesamiento de datos o simplemente un CPD, nos están hablando  de lo mismo.

Un CPD o datacenter es un lugar físico en el cual, empresas medianas y grandes, tienen equipos de cómputo en los que aloja información que necesitan para su operación. En ellos podemos encontrar servidores, equipos de almacenamiento de datos, equipos de redes como switch, routers, PDUs, librerías de backup entre otros.

Un datacenter es un lugar que debe contar con mucha seguridad ya que en él se encuentran los datos de las empresas, que realmente es lo más importante que éstas tienen, y por ello su ubicación es muy importante. Por lo general no se encuentran en los pisos inferiores de las edificaciones, para evitar el daño de los equipos de cómputo por inundaciones. También se debe pensar en qué lugar de la edificación seria menos propenso a un incendio o un desastre. Además debe tener un control de acceso para evitar que ingresen personas que puedan vulnerar la información de la empresa.

En resumen los centros de datos son los lugares que permiten que las aplicaciones comerciales, públicas y empresariales funcionen, ya que en ellos es donde se encuentra almacenada la información de las aplicaciones, sitios web, datos de usuarios, etc.