Virtualización de servidores

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FERNANDES, Rafael Silva [1], NUNO, Claudinei Di [2]

FERNANDES, Rafael Silva; NUNO, Claudinei Di. Virtualización de servidores. Revista científica multidisciplinaria base de conocimiento. año 03, Ed. 04, vol. 05, págs. 34-44, abril de 2018. ISSN:2448-0959

Resumen

Este artículo tiene el objetivo de mostrar cómo se puede aplicar la gestión estratégica de información para la virtualización de servidores con el fin de reducir los costos operacionales y financieros, una implementación más rápida de los recursos computacionales y más rápido gestión de procesos de negocio. Hay sobre beneficios de la optimización de la virtualización de servidores, con el despliegue fácil, copia de seguridad y recuperación, con flexibilidad y eficiencia en la gestión de recursos compartidos. Con el avance de la tecnología y las estructuras de los entornos virtualizados se produce mejor uso del hardware, ahorro de energía, uso de sistemas operativos obsoletos y una amplia gama de plataformas. Virtualización de servidores es un tema muy interesante, con la virtualización se puede adaptar el hardware a la carga de trabajo causado por la aplicación, es decir, si la aplicación exige recursos muy computacional puede cambiar configuración dinámicamente y proporcionar esta característica mediante la eliminación de la función que en ese momento no se utiliza. Esta aplicación contribuye a la verde, donde la preocupación es el uso más eficiente de energía y recursos, cubriendo también recursos tecnológicos que consumen menos energía, que no dañan el medio ambiente en su uso y funcionamiento por orden no proporcionar o minimizar los impactos sobre su disposición, lo que permite el reciclaje y reutilización, con los nuevos servidores se implementarán prácticamente y físicamente no.

Palabras clave: virtualización de servidores, ahorro de energía, lo verde.

1. Introducción

El propósito de este artículo es estudiar sobre virtualización de servidores, su concepto y algunas técnicas utilizadas. Además, también exponen un conjunto de soluciones que se utilizan para mejorar la gestión y control de la red informática, se crea una reestructuración en los controladores de dominio, servidor de archivos, Firewall y Proxy, para examinar si la tecnología, que está siendo usada actualmente, realmente cumple con las expectativas de aquellos que están desplegando.

Esta investigación presenta conceptos teóricos sobre virtualización y todos los servicios mencionados en la reestructuración. Herramienta de VMWare que fue elegida para el desarrollo de este proyecto. El medio ambiente tratado en esta investigación es real y una mediana empresa, que escogió a virtualizar su estructura de servidor completo y al final se expondrá los resultados, y si la virtualización alcanza expectativas junto con la reestructuración de la servicios de red para el usuario final. La virtualización es una capa de abstracción que desacopla el hardware de sistema operativo, generando más de uso y flexibilidad de los recursos, permitiendo que a un solo servidor físico son varios servidores virtuales. Su principal objetivo es ejecutar múltiples sistemas operativos en un solo equipo físico.

Una máquina virtual emula varios servidores virtuales, cada usuario registrado en el sistema tiene a su sesión y esta sesión le da el derecho a utilizar los servicios disponibles en el servidor, tener un mantenimiento más bajo y mayor nivel de implementación / implementación de servicios. Virtualización te permite fácilmente crear un laboratorio de pruebas o entorno independiente, en su propia red aislada, creación de ambientes para su aprobación, es decir, antes de que un producto o servicio es para el entorno de producción es posible Realice todas las pruebas requeridas en este ambiente de aprobación no requiere la compra de nuevos equipos.

Virtualización de servidores ha sido una estrategia de cambio tecnológico para algunas empresas, proporcionando rápidamente en los resultados esperados, no es posible los mismos resultados en un entorno no virtualizado. Hay muchos beneficios a una empresa u organización para implementar una estrategia de virtualización de servidores.

La economía de la energía eléctrica, considerado también como verde, es ideal. Migrar servidores físicos en máquinas virtuales y consolidarlos para mucho menos servidores físicos significa reducir los costos mensuales de energía y enfriamiento en el ambiente donde dichos servidores. Eso significa mucho menos servidores, menos equipos de red y un número menor de estantes necesarios.

Virtualización de servidores proporciona a las organizaciones para consolidar su infraestructura, optimizar el uso del hardware, reduciendo costos y aumentando la agilidad a la zona comercial. Con recursos específicos más dinámica es capaz de satisfacer las necesidades específicas de cada organización y sus aplicaciones. Ingresar a servidores, almacenamiento, red y otros dispositivos que componen la infraestructura, la virtualización permite una respuesta rápida a cualquier tipo de cambio. Con un entorno virtualizado a personas, procesos y tecnología se centra en los niveles de servicio, se permite la capacidad asignada dinámicamente, toda la infraestructura es simplificada y flexible y también servicios de modelo de utilidad para él.

Más plataformas de virtualización de servidores ofrecen una serie de características avanzadas que simplemente no se encuentran en servidores físicos, que ayuda con la continuidad del negocio y mayor tiempo de actividad. Aunque los nombres de proveedor de recursos pueden ser diferentes, usualmente ofrecen capacidades tales como la migración en línea, migración de almacenamiento de información, tolerancia a fallos, alta disponibilidad y programación de recursos distribuidos. Estas tecnologías tienen la capacidad de recuperarse rápidamente de interrupciones no planificadas. La capacidad de rápida y fácilmente mover una máquina virtual de un servidor a otro, es quizás uno de los mayores beneficios.

2. Fundamentación teórica

Según van Heerden (2011), virtualización proviene la partición física que divide un solo servidor físico en múltiples servidores lógicos. Así que cada servidor lógico puede ejecutar aplicaciones y sistemas operativos independientemente.

Según Laureano (2006), hay Hardware virtualización, virtualización total y paravirtualización, virtualización de aplicaciones. Antes de entrar en detalles sobre técnicas de implementación de virtualización es necesario presentar un vocabulario básico, cuando hablamos sobre este tema.

Según el autor, máquina Virtual es un entorno de funcionamiento autónomo, es decir, funciona en un host, pero independiente de ella. En otras palabras es un software que implementa un "hardware virtual", plataforma-independiente, corriente de código compilado.

Ya el Virtual Machine Monitor (VMM) o Monitor de máquina Virtual (MMV) es una capa de software entre el Host y el invitado. Crea la ilusión de que cada huésped tiene un sistema de hardware única para él, aunque en realidad una única máquina física (Host) para hospedar múltiples máquinas virtuales (invitados).

Sistema host o anfitrión es el equipo físico que ejecuta el sistema y el software que va a recibir las máquinas virtuales.

Sistema huésped o máquina Virtual de invitado se ejecuta en el sistema host. Cada huésped tiene la ilusión de tener una máquina física exclusivamente para él.

Hypervisor es el software que desvincula el sistema operativo y las aplicaciones de sus recursos físicos. Tiene su propio kernel y ejecuta directamente sobre el hardware de la máquina, se inserta entre el hardware y el sistema operativo.

Según Mishchenko (2010), la virtualización ofrece una organización de tres componentes importantes a la hora de construir una solución de recuperación ante desastres. La primera es la capacidad de la abstracción del hardware mediante la eliminación de la dependencia de un proveedor de hardware especial o un modelo de servidor, recuperación ante desastres ya no necesitan mantener hardware idéntico para coincidir con el entorno de producción, por lo tanto, puede Si usted ahorrar dinero comprando hardware barato. En segundo lugar, mediante la consolidación de servidores apagados y menos equipos físicos en la producción, una organización puede crear un sitio de replicación más fácilmente accesible. Y en tercer lugar, la mayoría plataformas de virtualización de servidor de la empresa cuenta con un software que puede ayudar a automatizar el failover cuando sucede un desastre grave. Generalmente, el mismo software también proporciona una forma para probar un failover para recuperación ante desastres. Failover se utiliza como redundancia (cluster), si una máquina virtual deja el otro asume, por lo que no se pierden datos.

Según Wahl (2014), los servidores físicos que son un centro de datos para aislar las aplicaciones, pero para cada nueva aplicación causa una expansión física del servidor, el costo aumento y servidores infrautilizados. Virtualización de servidores proporciona un aislamiento de aplicación y elimina problemas de compatibilidad de aplicación consolidar muchas de estas máquinas virtuales en servidores menos físicos, utilizando los recursos del servidor físico y proporcionando virtual de máquinas la cantidad exacta de CPU recursos, memoria y almacenamiento de información que necesita.

Hay aplicaciones más antiguas que se encuentra en funcionamiento en ciertos ambientes. Estas aplicaciones probablemente encajan en uno o más de las siguientes categorías: no se ejecuta en un sistema operativo moderno, podría no ejecutarse en el hardware más reciente, lo personal tiene miedo de tocarlo y las posibilidades son buenas que la persona o empresa que creado no se continua con la actualización. Para virtualizar y encapsular la aplicación y su entorno, puede prolongar su vida, mantener el tiempo activo y finalmente deshacerse de esa vieja máquina.

Virtualización de hardware 2.1

Según Laureano (2016), virtualización de hardware llamada al hardware de la máquina host proporciona funciones para la virtualización, es decir, cuando hay circuitos en el procesador y el controlador de memoria que permiten el hardware gire simultáneamente más un sistema operativo. En otras palabras, virtualización de Hardware permite ejecutar sistemas aislados en el hardware del sistema Host. Ejemplos de virtualización de hardware son la tecnología de virtualización Intel (Intel VT) y AMD Virtualization (AMD-V).

2.2 paravirtualización

Según el autor, el sistema propone que Guest Paravirtualization llega a ser consciente de que se está ejecutando en la capa de sistema Host virtual y pueden interactuar con él. El resultado de esta interacción entre el sistema Hypervisor y huéspedes es muy grande aumento de rendimiento. Virtualizadores que utilizan esta tecnología logra un rendimiento de sus máquinas virtuales por un factor de más del 95% del rendimiento de las máquinas, mientras que los hosts que utilizan la técnica de virtualización total tiene una tasa de 70 a 90% del rendimiento de máquinas reales.

Los Hypervisores limitada simplemente organizar y pasar a las solicitudes del sistema principal de las máquinas virtuales. Para que este trabajo es necesario cambios en núcleos del sistema operativo de los clientes para estas máquinas usan instrucciones especiales de preferencia las instrucciones estándar de la máquina. Esto crea un gran problema de los subsidios en el caso de los sistemas comerciales de código cerrado, como Windows. Sin embargo, con la ayuda del hardware actual la virtualización, paravirtualización puede ser utilizado incluso en sistemas cerrados (destacar que el equipo Host tiene que ser siempre por la virtualización de hardware pueden ser las capacidades de la paravirtualización se aplica en sistemas cerrados).

2.3 virtualización completa

Laureano (2016) dice que la virtualización completa es una capa de software que emula todos los dispositivos de hardware en un equipo. Por lo general la máquina virtual (Guest) tiene la ilusión de que se ejecuta sobre un hardware único. Una ventaja de este enfoque es que el usuario instala la máquina Virtual como una aplicación típica y los sistemas operativos huéspedes no necesitan modificarse. El gran desafío de esta técnica son operaciones privilegiadas que pueden generar resultados diferentes dependiendo del modo de funcionamiento modo (usuario o supervisor). Las operaciones realizadas por las máquinas virtuales no pueden de ninguna manera cambiar el estado de otras máquinas virtuales, máquina virtual de Monitor, o la máquina Hardware, es decir, no todas las instrucciones de las máquinas virtuales se pueden realizar directamente por el hardware. Una estrategia dirigida a resolver este problema es revisar los fragmentos de código que se ejecutan en la máquina virtual que pueden resultar en errores y modificar estas instrucciones. Esta solución se conoce como parches binarios. Las instrucciones que se pueden realizar directamente en el Hardware simplemente pasan a él por la máquina virtual de Monitor.

Virtualización de aplicaciones 2.4

En este tipo de virtualización de aplicaciones locales, utilizando los recursos locales funciona directamente encima de una máquina virtual, que sirve como una capa intermedia entre la operating system de la máquina host y la aplicación en cuestión. En otras palabras, la aplicación está encapsulada dentro de la máquina virtual es independiente del sistema operativo y puede ser ejecutada en cualquier sistema que tenga la máquina virtual instalada.

El ejemplo más clásico de este tipo de virtualización es la Java Virtual Machine (JVM) que se pueden ejecutar aplicaciones java en cualquier sistema operativo que tenga la JVM instalada.

2.5 propiedades de la virtualización

Según Piazzalunga (2005), las siguientes son características de la virtualización:

  • Aislamiento: un proceso que se ejecuta en la máquina virtual no puede interferir en otro monitor virtual de la máquina o la máquina virtual.
  • Inspección: el monitor de máquina virtual debe tener acceso y controlar toda la información sobre procesos que se ejecutan en sus máquinas virtuales.
  • Alojamiento: el monitor de máquina virtual debe ser capaces de introducir instrucciones sobre el funcionamiento de las máquinas virtuales.
  • Eficiencia: declaraciones inofensivas pueden realizarse directamente en el hardware.
  • Administración: capacidad para administrar una máquina virtual independiente de otras máquinas virtuales.
  • Compatibilidad de software: todo el software escrito para una plataforma específica debe ser capaz de ejecutar en una máquina Virtual que virtualiza esta plataforma.

2.6 las ventajas de la virtualización

Según van Heerden (2011), hay varias ventajas en el uso de la virtualización como optimizar el uso de la CPU. Las máquinas actuales son cada vez más robustas, con más y más recursos de memoria y procesamiento. Usando servidores aislados físicamente allí es un subtilização de la CPU de la misma, con la virtualización que puede aislar diferentes sistemas en un solo hardware, haciendo mejor uso de los recursos de la máquina.

  • Ambientes diversos en un solo Hardware: con la virtualización es posible para diversos ambientes ejecutar sobre un hardware único. Tareas como la consolidación de aplicaciones, consolidación de servidores y migración de entornos pueden realizarse sin el riesgo de dañar el entorno de host y sin necesidad de comprar nuevo Hardware.
  • Seguridad: máquinas virtuales ejecutando aislados unos de los otros servidores virtuales se pueden crear para cada tipo de aplicación, así que si un servidor virtual es hackeado o tiene algún tipo de problema solo que la aplicación se verá afectada.
  • Facilidad de administración: máquina virtual monitores hoy en día tienen un énfasis muy grande a fin de facilitar la gestión de tus máquinas virtuales. Administrar un área más pequeña de servidores y herramientas que apoyan esta gestión ahorra tiempo y facilita la labor de los administradores de red.
  • Ahorro de espacio: con la necesidad de menos máquinas físicas, menos espacio para el servidor será necesario.
  • Ahorro energético: el ahorro de energía es debido no sólo a la energía que gastan para mantener los servidores conectados, pero también la energía que gastan para mantener sistemas de refrigeración.

VMWare Server herramienta 2.7

Hay varias herramientas en el mercado: servidor de virtualización VMWare, HyperV, Xen, Qemu, Virtual PC, Virtual Server, entre otros. La herramienta VMWare Server fue elegida para ser utilizado y aplicado en el caso de este artículo.

Según Ferguson (2014), VMWare Server utiliza el concepto de virtualización total. Se puede instalar tanto en Linux como en sistemas Windows, con una gran estabilidad en ambos sistemas operativos.

Su instalación es relativamente fácil en los dos sistemas operativos y migración de máquinas virtuales en hosts Linux para hosts Windows es muy simple, requiriendo sólo la copia de la carpeta donde la máquina virtual desde un sistema a otro.

Cuenta con una interfaz para crear y administrar máquinas virtuales, dando la opción de acceder a las máquinas de un host local o un host remoto. El local y la ejecución remota demostraron para ser muy estable. La creación de máquinas virtuales es simple, hay un mago y puede cambiar los ajustes después de la instalación. Todas las máquinas virtuales creado y configurado en Linux Hosts se transfirieron y ejecutar con éxito en Hosts de Windows. Hay una interfaz web que permite la ejecución de máquinas virtuales y el monitoreo de los recursos.

Por ser un producto orientado para el uso en los servidores permite a máquinas virtuales para acceder incluso si el software no se ha ejecutado directamente en la máquina host o si el equipo host no está logueado en la cuenta del usuario que instaló el Monitor Máquinas virtuales (corriendo en segundo plano).

3. Materiales y métodos

Hay dos maneras de acceder a los servidores virtuales, el primero se conecta directamente a la consola del VMWare vSphere 5, como se muestra a continuación, una vez que se concede el acceso si es necesario haga clic con el botón derecho del ratón sobre el servidor desea virtual y haga clic en abrir consola:

Figura 1-acceso a través de vSphere VMWare Server 5.0 1. Fuente: adaptado de (ahora, 2015, p. 227)
Figura 1-acceso a través de vSphere VMWare Server 5.0 1. Fuente: adaptado de (ahora, 2015, p. 227)
Figura 2-acceso a través de vSphere VMWare Server 5.0 2. Fuente: adaptado de (ahora, 2015, p. 227)
Figura 2-acceso a través de vSphere VMWare Server 5.0 2. Fuente: adaptado de (ahora, 2015, p. 227)
Figura 3-virtual server acceso a través de vSphere 5.0. Fuente: adaptado de (ahora, 2015, p. 281)
Figura 3-virtual server acceso a través de vSphere 5.0. Fuente: adaptado de (ahora, 2015, p. 281)

También se puede acceder a servidores virtuales mediante conexión de escritorio remoto, si el servidor es Microsoft Windows, o a través de SSH si versión de Linux.

Figura de acceso del servidor 4 virtuales mediante conexión de escritorio remoto (Windows). Fuente: adaptado de (DSLREPORTS, 2013)
Figura de acceso del servidor 4 virtuales mediante conexión de escritorio remoto (Windows). Fuente: adaptado de (DSLREPORTS, 2013)
Figura 5-virtual server acceso vía SSH (Linux). Fuente: adaptado de (DSLREPORTS, 2013)
Figura 5-virtual server acceso vía SSH (Linux). Fuente: adaptado de (DSLREPORTS, 2013)

4. Resultados comparativos

Hizo una comparación de servidores de virtualización antes y después de la virtualización, en el juego antes de que un total de 9 servidores físicos de virtualización y 2 especial• 44U estante, además de la virtualización de servidores, las herramientas creadas para la reestructuración en Los controladores de dominio, servidor de archivos, Firewall y Proxy se informará aquí sobre este tema, los siguientes datos de los servidores físicos antes de la virtualización:

Tabla 1: Datos de los servidores físicos antes de la virtualización

Servidor Físicas o virtuales Función Sistema operativo Herramienta que se utiliza
1 Física Controlador de dominio, servidor DHCP, servidor DNS Windows Server 2012 (64 bits) Consola Consola de Active Directory, DHCP, DNS
2 Física Cortafuegos FreeBSD 8.3-liberación-p11 PfSense
3 Física Servidor de archivos Windows Server 2012 (64 bits) Consola de servidor de archivo
4 Física Proxy, generador de informes de acceso a Internet Debian 7.0 Squid, Sarg
5 Física Controlador de los torniquetes Windows Server 2008 (32 bits) SQL Server 2008 R2
6 Física Intranet Windows Server 2003 Standard (32 bits) SharePoint
7 Física Sistema corporativo 1 (web) Windows 7 (32 bits) Apache, MySQL, PHP, Perl
8 Física Sistema corporativo 2 (web) Debian 7.0 Apache, MySQL, PHP, Perl
9 Física Sistema corporativo 3 (aplicación) Debian 6 Corporativo

Fuente: propia autoría

Después de la virtualización de servidores escenario de 9 servidores físicos a servidores físicos 2 y 2 estantes sólo para 1 estante especial• 44U, disminuyendo considerablemente el espacio en el sitio. Todos los servidores físicos 9 han sido virtualizados y fue agregados un controlador de dominio como una contingencia. Fue instalado el sistema operativo 5.0 en dos servidores físicos VMWare ESXi. Los siguientes datos:

Tabla 2: Datos después de la virtualización de servidores

Servidor Físicas o virtuales Función Sistema operativo Herramienta que se utiliza
1 Física Host VMware ESXi 5.1.0 VMware vSphere Hypervisor 5
2 Física Host VMware ESXi 5.1.0 VMware vSphere Hypervisor 5
3 Virtual Controlador de dominio, servidor DHCP, servidor DNS Windows Server 2012 (64 bits) Consola Consola de Active Directory, DHCP, DNS
4 Virtual Controlador de dominio 2 (contingencia), DNS Server 2 Windows Server 2012 (64 bits) Active Directory, DNS consola
5 Virtual Cortafuegos FreeBSD 8.3-liberación-p11 PfSense
6 Virtual Servidor de archivos Windows Server 2012 (64 bits) Consola de servidor de archivo
7 Virtual Proxy, generador de informes de acceso a Internet Debian 7.0 Squid, Sarg
8 Virtual Controlador de los torniquetes Windows Server 2008 (32 bits) SQL Server 2008 R2
9 Virtual Intranet Windows Server 2003 Standard (32 bits) SharePoint
10 Virtual Sistema corporativo 1 (web) Windows 7 (32 bits) Apache, MySQL, PHP, Perl
11 Virtual Sistema corporativo 2 (web) Debian 7.0 Apache, MySQL, PHP, Perl
12 Virtual Sistema corporativo 3 (aplicación) Debian 6 Corporativo

Fuente: propia autoría

Conclusiones

Los huéspedes fueron creados con sistemas operativos Linux y Windows. La aplicación de todas las instalaciones era acertada.

Reducir consumo de energía, antes de que había 9 servidores físicos y virtualización 2 parrillas de 44U paró después sólo servidores físicos virtualización 2 y estante 1. Los controladores de dominio redundante, en el escenario anterior un dominio Conntrolador, después de 2 reguladores de la virtualización, creando una contingencia del dominio de red, un físicamente en cada servidor de VMWare.

Se concluye que la virtualización server brinda a las organizaciones para consolidar su infraestructura, optimizar el uso del hardware, reduciendo los costos totales. Con recursos específicos más dinámica es posible satisfacer las necesidades específicas de cada organización y sus aplicaciones

Otra de las ventajas de la virtualización es la ganancia de espacio físico, además de menor costo con aire acondicionado, facilidad de manejo, seguridad y durabilidad, debido a la facilidad de la aplicación de recuperación de las políticas disastrer (recuperación de la ante desastres).

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[1] Curso de postgrado Lato Sensu en la gestión estratégica de tecnología de la información UNESA – Universidad de Estácio de Sá

[2] Curso de postgrado Lato Sensu en la gestión estratégica de tecnología de la información UNESA – Universidad de Estácio de Sá

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