Infraestructura Tecnológica

Infraestructura Tecnológica
INFRAESTRUCTURA TECNOLÓGICA
Sesión No. 7
Nombre: Virtualización
Contextualización
Actualmente encontrar soluciones en informática o dirigidas al uso de las
tecnologías es muy fácil, gracias a la evolución y cambios en los medios de
distribución de información y desarrollo de nuevas tendencias se puede
encontrar nuevas formas de trabajo en un tiempo relativamente corto.
La virtualización es una buena opción en cuanto al desarrollo de nuevas formas
de trabajo, facilita el uso de varios elementos los cuales pueden ser aplicados en
cualquier plataforma o desarrollados para cualquier medio.
En los últimos años las soluciones informáticas y tecnológicas han aumentado,
por lo que se tiene una mejor forma de trabajar para cualquier persona, estas
soluciones pueden ir desde el aprender a encender una computadora hasta el
uso de aplicaciones muy complejas, los cambios permiten tener diferentes
formas de trabajo, ya no sólo se requiere de teclear o seleccionar elementos
mediante el uso del ratón, sino que también se pueden aplicar comandos de voz,
sensores de movimiento o cualquier otro método funcional.
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Introducción al Tema
La virtualización es un recurso actualmente muy utilizado, mediante ésta se
puede tener una mejora en los sistemas sin requerir de diseñar o programar
sobre el medio en que se aplicarán. Es decir, con el uso de máquinas virtuales
podemos utilizar una serie de emuladores, en los cuales podamos aplicar el
desarrollo de aplicaciones y sistemas sin la necesidad de utilizar la plataforma
final por las facilidades de desarrollo y compatibilidad que se ofrezcan.
Los recursos con que se pueden trabajar mediante la virtualización y consolas
virtuales son casi ilimitados, también se requiere de un buen equipo que brinde
el soporte necesario, se necesitan configuraciones importantes para el trabajo y
tener siempre presente lo que se quiere alcanzar, de esta manera se podrá tener
el resultado que se busca.
La correcta administración de los elementos nos hará tener un mejor rendimiento
y funcionalidad de las herramientas disponibles para el trabajo, debemos
comprender varios de los elementos que las componen y con esto mejorar los
servicios, desarrollo, aplicaciones o lo que se necesite.
Las mejoras en los sistemas son gracias a la comunicación, con ésta se busca
cambiar los procesos de intercambio de mensajes, optimizando el proceso y
reduciendo distancias.
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Explicación
Virtualización
¿Qué es la virtualización?
Podemos comprender a la virtualización como un avance tecnológico dentro de
la informática, el cual puede abarcar varias abstracciones y técnicas de
simulación de equipos virtuales. Ésta funciona con un grado importante de
independencia de hardware real, ofreciendo un rendimiento y soluciones
considerables y óptimas.
Esta técnica se emplea sobre las características físicas de algunos elementos
virtuales o informáticos, permitiendo el ocultarlas de otros sistemas, aplicaciones
o usuarios. La principal característica de la virtualización es la de lograr que un
elemento se muestre como varios elementos lógicos a la vez. Cuando se habla
de la virtualización de un sistema operativo podemos conocer el uso de la
virtualización mediante la aplicación de elementos llamados ISO o cualquier otro
archivo de “imagen”, éstos son encapsulados y la máquina virtual o virtualización
los interpreta como si se obtuvieran directamente de un CD o DVD.
Esto permite que se pueda trabajar un software sin la aplicación de un hardware,
el cual pudiera ser obligatorio para la lectura o cifrado de algunos datos. La
virtualización se puede catalogar en varios elementos, algunos de los cuales son
más utilizados y conocidos que otros:
•
Virtualización de plataforma: simula una máquina real,
ya sea un
servidor o computadora con sus componentes y utiliza todos los recursos
disponibles para su funcionamiento.
•
Virtualización de recursos: permite la agrupación de dispositivos para
ser mostrados como uno mismo o viceversa. Esto se aplica comúnmente
a los medios de almacenamiento, es cuando escuchamos sobre la
partición de un disco duro o la división de un recurso en varios.
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Otra forma de comprender la virtualización se trata de un proceso con el cual se
pueden crear varios sistemas operativos independientes sobre una misma
máquina. Los tipos de virtualización efectivos que podemos considerar son:
•
Virtualización del sistema operativo: ejecutar más de un sistema en
una misma máquina.
•
Virtualización del servidor: ejecutar más de un servidor en el mismo
servidor físico.
•
Virtualización de almacenamiento: vincular múltiples dispositivos de
almacenamiento dentro de uno mismos.
•
Virtualización de red: combinar conexiones de red como Internet y otros
datos visibles en diferentes conexiones.
Las ventajas y desventajas que podemos encontrar en el uso de este sistema
son varias:
Ventajas
•
Disminución de uso de hardware.
•
Reducción de gastos.
•
Aumento de eficiencia.
•
Largo ciclo de vida.
•
Flexibilidad de hardware y software.
•
Automatización de los procesos y tareas.
Desventajas
•
Aplicaciones más lentas.
•
Interoperabilidad entre diferentes máquinas virtuales.
•
Afectación en la aceleración de video.
•
La avería de un elemento afecta a todos los demás.
Las ventajas y desventajas del uso de la virtualización pueden variar,
dependiendo de la situación en que se apliquen éstas presentan más o menos
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características que influyan en el funcionamiento, rendimiento y obtención de
resultados.
Introducción máquinas virtuales
¿Qué es una máquina virtual?
Una máquina virtual es un software que permite la simulación de una
computadora dentro del propio equipo donde la máquina virtual es instalada.
La computadora puede ejecutar cualquier tipo de aplicaciones como si se tratase
de una máquina real. La principal función con que cuenta este sistema es la de
emular el contenido de cualquier desarrollador por medio de los paquetes de
compatibilidad del sistema.
Algunas de las máquinas virtuales que se han desarrollado son:
•
VMware Workstation: software desarrollado por EMC Corp., éste
programa se utiliza a nivel profesional y dispone de aplicaciones
adicionales que permiten virtualizar un sistema físico real completo y
trasladarlo a cualquier otra computadora.
•
Virtual PC: desarrollado por Microsoft, sólo funciona dentro de las
plataformas Windows.
•
Hiper-V: éste es implementado en el sistema operativo de Windows
Server 2008, su diseño funciona sobre estos sistemas operativos dando
un uso relegado en la práctica profesional.
•
VirtualBox: desarrollado por Oracle, sistema de uso multiplataforma,
permite el rápido aprendizaje de las herramientas y aplicación de
virtualización.
•
BOCHS: éste cuenta con una estructura C++ y emula dentro de las
computadoras que trabajan con un sistema de 32 bits.
•
QUEMU: ejecuta máquinas virtuales dentro de casi cualquier sistema
operativo, emula sistemas operativos dentro de otros.
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•
J2ME: desarrollada con base de programación Java, es una máquina
virtual que actualmente es la más utilizada, permite la ejecución de varios
elementos compatibles con Web y otros sistemas de ejecución y partición.
Las cuales funcionan dentro de diferentes plataformas, no se requiere sólo de
utilizar un sistema operativo específico, con los cambios en la evolución de los
medios se crean sistemas compatibles y se mejora el rendimiento ofreciendo
una gama de soluciones mayor.
Servidor VMware vCenter
¿Qué ofrece el servidor VMware vCenter?
Éste ofrece una plataforma que permite la administración de entornos VMware
vSphere de forma centralizada.
VMware vCenter Server es un software que ayuda a la administración de
servidores que proporciona visibilidad centralizada, administración participativa y
extensibilidad para vSphere, realizándolo desde una consola. Algunas de las
características de control que éste presenta son:
•
vSphere Web Client: administra funciones esenciales de vSphere desde
cualquier navegador.
•
Inicio de sesión único vCenter: permite el inicio de sesión a los usuarios
una sola vez dentro de todas las instancias.
•
Permisos y roles personalizados: se limita el acceso al inventario
completo de máquinas virtuales, depósito de recursos y servidores. Sólo
usuarios con privilegios pueden acceder a estos roles personalizados.
•
Búsqueda de inventario: explora todo el inventario vCenter incluyendo
las máquinas virtuales, anfitriones, etc.
•
vCenter Server Appliance: implementa con rapidez vCenter Server y
gestiona vSphere usando un dispositivo virtual basado en Linux.
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•
Host Profiles: permite la estandarización y simplificación en la gestión de
configuraciones de los hosts de vSphere.
•
Gestión de recursos: utiliza recursos del procesador y memoria en las
máquinas virtuales dentro de los mismos servidores físicos.
•
Asignación dinámica de recursos: mediante vSphere® Distributed
Resource Scheduler™ (DRS) supervisa la utilización en los pools de
recursos asignando de forma inteligente los medios disponibles en las
máquinas virtuales.
•
Optimización de recursos con eficiencia energética: controla la
demanda de recursos y consumo de energético en un clúster.
•
Reinicio automático: garantiza disponibilidad con una solución de
conmutación por error.
•
VMware vCenter Orchestrator: automatiza tareas usando ciclos de
trabajo prediseñados.
•
VMware vCenter Multi-Hypervisor Manager: gestiona los hosts de
Hyper-V mejorando la visibilidad.
•
VMware vCenter Operations Management Suite Standard: optimiza la
capacidad obteniendo información operativa permitiendo la mejora del
rendimiento.
•
Mejor gestión a gran escala: mediante clústers de VMware High
Availability y Distributed Resource Scheduler puede gestionar varios
elementos como 32 hosts y 3000 máquinas virtuales.
•
Linked mode: replique funciones, permisos y licencias en toda la
infraestructura para iniciar sesión.
Administrar y configurar redes virtuales
¿Qué es una red virtual?
Es una red que agrupa un conjunto de redes, las redes virtuales pueden
conocerse como VLAN, éstas funcionan con un conjunto de elementos o equipos
de manera lógica en lugar de física.
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Los tipos de VLAN que se desarrollan son los siguientes:
•
VLAN nivel 1: define una red virtual según los puertos de conexión
disponibles en el conmutador.
•
VLAN nivel 2: define una red virtual según las direcciones MAC de las
estaciones.
•
VLAN nivel 3: ésta se divide en subtipos:
o VLAN basada en la dirección de red: conecta subredes según su
dirección IP de los datagramas, brinda gran flexibilidad según las
configuraciones de los conmutadores. Puede tener una ligera
disminución de rendimiento por la información contenida en
paquetes y la realización de su análisis.
o VLAN basada en protocolo: permite la conexión de una red
virtual por el tipo de protocolo.
Las VLAN se definen por el tipo de datos que manejan, por lo que se establecen
varios derivados de la misma, algunos de los que podemos encontrar o aplicar
en base a los contenidos y configuraciones son:
•
VLAN de datos.
•
VLAN predeterminada.
•
VLAN nativa.
•
VLAN de administración.
•
VLAN de voz.
Las redes virtuales pueden ser:
•
Redes virtuales externas: este tipo de redes permite a las máquinas
virtuales comunicarse con servidores externos y con el sistema operativo
de administración.
•
Redes virtuales internas: este tipo de redes permite comunicación entre
las máquinas virtuales del mismo servidor físico.
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•
Redes virtuales privadas: este tipo de redes permite comunicación sólo
entre las máquinas virtuales de un mismo servidor físico.
La configuración de una red virtual, se da mediante el uso de herramientas como
Hyper-V, ésta admite redes de área local virtuales (VLAN).
Para configurar una red debemos conocer los adaptadores y elementos que la
componen, en cada adaptador de red virtual conectado a una máquina virtual se
permite la configuración de un ID de VLAN para la máquina virtual.
El sistema operativo que administra, configura la red virtual permitiendo el tráfico
de red en el puerto físico.
Después se configura la máquina virtual para especificar la LAN virtual que
usará para las comunicaciones de red. Existen dos modos en que puede
especificar la configuración de una VLAN:
•
Modo de acceso.
•
Modo troncal.
Para lograr el acceso externo a una máquina virtual de la red virtual en que
trabajamos se debe configurar la máquina virtual para usar el mismo ID de VLAN.
El modo troncal permite a varios ID de VLAN compartir la conexión entre el
adaptador de red físico y la red física.
Para tener acceso externo a máquinas virtuales de la red VLAN se configura el
puerto de la red física para modo troncal.
Para permitir a Hyper-V usar VLAN
•
Abrir el administrador de Hyper-V.
•
En menú acciones hacer clic en administrador de redes virtuales.
•
Seleccionar la red virtual a editar, en el panel derecho seleccionar la
casilla habilitar identificación de LAN virtual.
•
Ingrese un valor para el ID de VLAN.
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Para permitir a una máquina virtual usar VLAN
•
Abrir el administrador de Hyper-V.
•
En la sección máquinas virtuales, seleccionar la máquina virtual a
configurar.
•
En el panel acción, hacer clic en configuración.
•
En hardware, seleccionar el adaptador de red virtual conectado a la red
virtual externa.
•
Dentro del panel derecho, seleccionar habilitar identificación de LAN
virtual, a continuación escribir el ID de VLAN a usar.
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Conclusión
El uso de elementos virtuales es una buena opción para economizar en gastos y
cumplir con los procedimientos, además de que al utilizar este tipo de elementos
podemos tener grandes beneficios y el uso máximo de los dispositivos y su
capacidad, es decir, estas consolas o máquinas no limitan el trabajo, sino que
dependiendo de sus componentes se puede tener un rendimiento superior y
aprovechar todas las características que nos brinda.
Con el uso de máquinas virtuales y redes virtuales, se puede aprovechar al
máximo las posibilidades de comunicación y distribución de la información que
se tiene dentro de una pequeña o grande red.
Como todo, las redes tienen ventajas y desventajas, las cuales si no se conocen
pueden ser un punto débil en el diseño de un sistema el cual se ofrezca a un
usuario, al contrario, si se conocen todos los elementos de las redes y las
consolas virtuales se pueden tener mejores opciones y cumplir con mayor
número de procesos que demande el usuario.
Dependiendo de la capacidad tecnológica con que cuente cada institución o país
donde se apliquen los elementos de interconexión, se podrá tener una mayor
velocidad y cobertura sin dejar de lado la compatibilidad con los diferentes tipos
de datos que se conocen y vuelven multimedia a un servicio.
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Para aprender más
Virtualización
La virtualización es una solución para el desarrollo de diferentes medios y
aplicaciones, en ésta podemos encontrar varias categorías útiles e importantes:
•
Xen: utiliza una capa de abstracción llamada «hypervisor», entre el
hardware y los sistemas superiores; ésta funciona regulando y
controlando el acceso al hardware desde las máquinas virtuales. El
hypervisor actúa directamente en el hardware y por debajo del núcleo.
•
LXC: éste funciona mediante el aprovechamiento de evoluciones del
núcleo Linux o grupos de control; puede tener su propia interfaz de red y
tabla de enrutamiento y ser configurado para ver el subconjunto de los
dispositivos disponibles en el sistema.
•
KVM: éste funcionaba principalmente en procesadores i386 y amd64 por
el conjunto de instrucciones disponibles.
¿Cómo comenzó la virtualización?
Los inicios de la virtualización se debe a que se requería de un medio de
consolidación de servidores, conforme se evolucionó en las necesidades de TI
en los centros de datos se transformaron en proveedores de servicios. Para
obtener todos los beneficios de la virtualización, las organizaciones deben ir más
allá de la simple consolidación y elegir soluciones compatibles con aplicaciones
integradas a la infraestructura.
¿Por qué virtualizar?
Se virtualiza para lograr obtener una serie de ventajas o beneficios que son
útiles dentro de un sector o ramo importante, el cual requiera de un trabajo más
eficiente y de menor inversión, algunas razones son:
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•
Aprovechamiento de los recursos del procesador.
•
Infraestructura convergente IT.
•
Aislamiento portátil.
•
Seguridad, flexibilidad, agilidad y mantenimiento.
•
Consolidación de servidores.
•
Mejora en técnicas de redundancia y clusterización.
¿Qué elementos se pueden virtualizar?
Los elementos que se pueden virtualizan son varios, con cada nueva tendencia
o cambio en la evolución tecnológica pueden ser más, algunos elementos
virtualizables son:
•
Hardware.
•
Procesadores.
•
Memoria.
•
Redes.
•
Almacenamiento.
Administrar y configurar redes virtuales
Como se ha mencionado anteriormente, las redes más conocidas con el uso de
elementos virtuales son las VLAN, las cuales muestran una opción en las
conexiones que se pueden realizar, algunas ventajas son:
•
Mayor flexibilidad en la administración y cambios de red.
•
Aumento de seguridad.
•
Disminución en la transmisión de tráfico en la red.
Este tipo de redes son definidas por los estándares IEEE 802.1D, 802.1p,
802.1Q y 802.10.
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El uso de redes virtuales privadas (VPN) permiten crear conexiones a recursos
dentro de una red local segura, éstas pueden ser pertenecientes a empresas,
escuelas o cualquier otra institución que implemente las VPN para sus usuarios.
Este tipo de red virtual es sólo una de las que se utilizan y aplican, éstas pueden
ser de dominio público o privada, la determinación de la red, dependerá de quien
ofrezca el servicio o si éste requiere de un pago por la distribución del mismo.
También puedes revisar las siguientes lecturas:
•
Comunicarse. (2012) Virtualización: tipos y ventajas.
http://brd.unid.edu.mx/virtualizacion-tipos-y-ventajas/
•
Debian. (s.f.) El libro del administrador de Debian.
http://brd.unid.edu.mx/el-libro-del-administrador-de-debian/
•
GODMOL (2007) ¿Qué es y cómo usar una máquina virtual?
http://brd.unid.edu.mx/que-es-y-como-usar-una-maquina-virtual/
•
Martín I. (2008) Ventajas y desventajas de la virtualización.
http://brd.unid.edu.mx/ventajas-y-desventajas-de-la-virtualizacion/
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Actividad de Aprendizaje
Instrucciones
Con la finalidad de reforzar los conocimientos adquiridos a lo largo de esta
sesión, ahora tendrás que realizar una actividad en la cual a través de un cuadro
comparativo consideres 3 máquinas virtuales de uso común, puede ser la de
Java y otras más, define sus características principales y usos.
Puedes realizarlo en cualquier programa, al final tendrás que guardarlo como un
documento de texto para subirlo a la plataforma de la asignatura.
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Referencias
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AuxiliumDesk
en:
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Redes
Virtuales
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Consultado
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http://carrero.es/desventajas-de-la-virtualizacion-de-
servidores/4459/
•
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y
ventajas.
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en: http://www.blog.comunycarse.com/2012/08/22/645/
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en: http://conalepinfor5105.blogspot.mx/2013/06/unidad-iii-administracionde-redes-de_1723.html
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¿Qué
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•
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