La virtualización de servidores como una
herramienta para la optimización de recursos.
Server virtualization as a tool for the
optimization of resources.
Diego Jácome Segovia.
In a world that is becoming more and more technified and linked to the dependence of new
technologies, it is evident that most organizations are focused on implemen=
ting
initiatives that allow them to be more efficient and competitive, but witho=
ut
neglecting the optimization of both economic resources as technological and=
in
the same way to apply policies that benefit the environment, there are
technologies that are born as those alternatives to achieve these goals, on=
e of
them is Green Computing or Green Technologies from which comes the
virtualization of servers that undoubtedly is a topic that is currently in =
full
development, so companies and institutions today are looking for mechanisms=
to
introduce these new technologies into their technological environments, with
the purpose to optimize resources and take advantage of them in a more
efficient way . This research is oriented in the comparative analysis betwe=
en
the different existing virtualization tools, so we have taken as reference =
the
most important such as VMware 10 and Citrix XenServer<=
/span>
6.5, as these technologies help the process of server virtualization
integrating all services, these tools will offer the best stability and
appropriate management of technological resources.
Keywords: Virtualizati=
on,
Green Computing, Green Technologies, Resource Optimization, VMware 10 and
Citrix XenServer 6.5
En un m=
undo
cada vez más tecnificado y acoplado a la dependencia de las nuevas tecnolog=
ías,
es evidente que la mayor parte de organizaciones se ven abocadas en aplicar iniciativas =
que le
permitan ser más eficientes y competitivas pero sin dejar de lado la
optimización de recursos tanto económicos como tecnológicos y de idéntica
manera en aplicar políticas que beneficien al medio ambiente, existen
tecnologías que nacen como aquellas alternativas para lograr estos objetivo=
s,
una de ellas es el Green Computing o Tecnologías Verdes de la cual se despr=
ende
la virtualización de servidores que sin duda alguna es un tema que en los actuales momentos
se encuentra en pleno desarrollo, es así que =
las empresas e instituciones hoy
en
día están buscando=
mecanismos para introducir =
estas
nuevas
tecnologías
en sus =
entornos tecnológicos, con el propósito optimizar los recursos y aprovecharlos de una manera
más eficiente. La presente investigación está orientada en el análisis comparativo entre las diferentes
herramientas de virtualización existentes, es así =
que
se ha tomado como refere=
ncia las más
importantes como son =
VMware 10 y Citrix XenServer 6.5, ya que estas tecnologías a=
yudan
al
proceso de virtualización de
servidores integrando todos los servicios, estas herramientas
ofrecerán la mejor
estabilidad y el manejo
adecuado
de los recursos tecnológicos.
Palabras Claves: Virtualización,
Green Computing, Tecnologías Verdes, Optimización de recursos, VMware 10 y
Citrix XenServer 6.5
Introducción.
En
los últimos ańos el avance tecnológico sin
duda alguna que
ha desatado una imperiosa necesidad
de que todas las organizaciones estén =
en el nivel de adquirirlas para poder seguir compitiendo en
el amplio mundo de los neg=
ocios. En
tal sentido las nuevas alternativas en las cu=
ales confían las organizaciones
está en el
ámbito de modernizarse tecnológicamente y reducir costos
operativos, es así que muchas
instituciones han optado
por implementar procesos que generen una ma=
yor rentabilidad y rendimiento a la organización tomando en cuenta lo que hoy en día se conoce como la virtualización de servidores que son
procesos
aplicables
con
el propósito de
reducir costos La Virtualización es la tecnología que permite a las empresas consolidar su infraestructura de TI para poder
así a lograr un mayor aprovechamiento
de los recursos. La Virtualización es una
capa
abstracta que desacopla el hardware f=
ísico del sistema
operativo para brindar una mayor flexibilidad y utilización de los recursos de =
TI. El
computador físico comparte recursos para crear
las
máquinas virtuales (VM). La planificación del CPU puede compartir CPU para
crear la apariencia de que los usuarios tienen sus propios procesadores. La operación periférica simultánea en línea y el sistema de archivos ofrecen lectoras de tarjetas
virtuales e impresoras
virtuales.
Una terminal normal
Green Computing.
Green
Computing o Informática verde generalmente se refiere a la utilización
eficiente de los recursos en la informática, en relación con la minimización
del impacto ambiental, y la maximización de la viabilidad económica, simila=
r a
cualquier otro problema de consumo de recursos del objetivo de la informáti=
ca
verde es a: (I) el uso de materiales menos peligrosos (II) maximizar la
eficiencia de todo el uso de recursos en los sistemas de computación durant=
e su
vida, y (III) reutilizar la mayor cantidad de recursos posible y desechar lo
que no se puede reciclar de forma responsable.
Cloud
Computing o Computación en la nube.
Agrupa las
tecnologías, servicios y aplicaciónes que son similares a las de internet y=
las
convierte en utilidades de autoservicio. El uso de la palabra cloud se
refiere a dos conceptos esenciales Abstracción y Virtualización.
Abst=
racción. La computación en la nube abstrae los detalles de la
implementación del sistema de los usuarios y desarrolladores. Las aplicació=
nes
se ejecutan en sistemas fisicos que no estan especificados, los datos se
almacenan en posiciones que son desconocidas, la administración de sistemas
esta externalizada a otros y el acceso por parte de los usuarios.
Virtualización
Abtracción de los recursos de un computador mediante una máquina virtual=
(VM,
Virtual Machine) o hipervisor que es una capa de abstracción entre el
hardware de la máquina física (hos=
t) y
el sistema operativo de la máquina
virtual (client,guest) y proporciona un medio para crear una version virtua=
l de
un dispositivo o recurso, como un servidor, un dispositivo de almacenamient=
o,
una red o, incluso un sistema operativo, donde se dicide el recurso en uno o
más entornos de ejecución.
Implementación
de la Virtualización.
Existen diferentes formas de implementar la
virtualización. Dos de los enfoques líderes en utilización son: Virtualizac=
ión
Completa (Full virtualización) y Paravirtualización (Paravirtualization).
Virtualización
Completa.
La Virtualización completa está diseńada para
proporcionar abstracción total del sistema físico fundamental y crea un sis=
tema
virtual completo en que se puede ejecutar el sistema operativo huésped (
Ventajas
de la Virtualización.
ˇ Algunas ventajas de la virtualizaci=
ón son:
ˇ La virtualización ofrece ahorro sus=
tancial
mediante la reducción de costes de energía, instalaciones, mano de obra,
espacio y dinero.
ˇ Se pueden Virtualizar distintos rec=
ursos
como sistemas operativos, servidores, almacenamiento, aplicaciones.
ˇ Facilidad para hacer cambios.
ˇ Utilizar sistemas operativos y apli=
caciones
que ya no tienen soporte sin interferir con otras aplicaciones.
ˇ Los programadores y desarrolladores=
de
aplicaciones pueden probar sus programas en cualquier sistema operativo.
Algunos
inconvenientes de la Virtualización.
Falta de confianza en la nueva tecnología
Es necesario formar a personas para que puedan utilizar e=
sta
tecnología
Cambiar a un sistema virtualizado es complejo y es necesa=
ria
una planificación.
Categorías
de Virtualización.
Los dos tipos más extendidos en l=
os
centros de datos son: virtualización de servidores y virtualización de
almacenamiento. Sin embargo, se pueden considerar otros enfoques como sub
conjuntos de estos o como modelos independientes. Sun<=
/span>
Microsystems (hoy Oracle) clasificaba sus tecnologías de virtualización en:=
ˇ =
Virtualización
de Servidores
ˇ =
Virtualización
de almacenamiento
ˇ =
Virtualización
de escritorio
Virtualización de Servidores .
Es un método de particionar o div=
idir
un servidor físico en multiples servidores de modo que cada uno de ellos te=
nga
la aparariencia y capacidades como si fuera una máquina dedicada. De este m=
odo
los servidores individuales se dividen en dominios independientes, aislados
unos de otros para asegurar que no haya interferencias entre un dominio y otro. Cada dominio p=
uede
contener una o más máquinas virtua=
les.
El aislamiento del dominio asegura a los clientes que los diferentes sistem=
as
no tienen forma de interferir con la integridad de los otros sistemas resta=
ntes.
Virtualización de Almacenamiento.
Otro método de virtualización que
utilizan las organizaciones es la virtualización del almacenamiento. Esta
tendencia se manifiesta en una red de almacenamiento de área (SAN Storage A=
rea
Network).
Virtualización del Escritorio.
La virtualización del
escritorio del cliente permite que en cada técnica, el PC se controle desde=
el
centro de datos (no desde el escritorio). En la practica la virtualización
entrańa el uso del software para emular un entorno informático con otro ord=
enador.
La virtualización cliente implica la emulación de un PC completo en el soft=
ware
de un servidor de un centro de datos y la visualización del interfaz de usu=
ario
en una terminal gráfica.
Máquinas Virtual=
es.
Es un software que emula un ordenador, es decir, es como
tener un ordenador dentro de otro ordenador, pero funcionando de forma virt=
ual,
es decir, en realiad no se tiene un ordenador dentro de otro ordenador, ya =
que
eso es imposible, pero lo que hace una máquina virtual es simularlo. Por me=
dio
de este software es posible instalar sistemas operativos adicionales
(denominado sistemas invitado), dentro de otro sistema operativo (denominado
sistema anfitrión), cada uno con su propio ambiente. En realidad, las
máquinas virtuales no tiene proces=
ador,
memoria, conexión de red, puertos, discos duros, unicamente lo simulan.
Tipos de Máquina Virtuales.
Hipervisor. El elemento encargado de realizar la virtualización en el
host se denomina hipervisor o VMM (Virtual Machine Monitor, o monitor de
máquina virtual). Hay dos tipos de hipervisores.
Nativo: el
hipervisor es el host y se ejecuta directamente sobre el hardware del equip=
o.
Alojado: el
hipervisor se ejecuta como una aplicación más sobre el sistema operativo del
host. La interacción con los recursos del equipo se hara a traves de dicho
sistema operativo.
=
Citr=
ix
XenServer. Utiliza el
hipervisor Xen Project como un componente principal de su arquitectura para
proporcionar una abstracción estable y elástica de la infraestructura
subyacente. La tecnología de Xen Project es ampliamente reconocida como la
plataforma de virtualización más veloz y más segura de la industria.
Sistemas operativos soportados. A
diferencia de los Jails de FreeBSD o de los Zones/Containers de Solaris, que
solo funcionan con una copia aislada del sistema mismo, la paravirtualizaci=
ón
permite ejecutar varios sistemas operativos diferentes y de forma simultane=
a. A
continuación se puede apreciar la lista de sistemas operativos soportados p=
or
ambas versiones, destacando que XenServer cuenta con "presets" pre
configurados para brindar el máximo desempeńo en algunos de ellos.
Aspectos Importantes de Citrix XenServer.
Compatibilidad
ampliada con virtualización de GPU.
Con mejores arquitectónicas, =
XenServer
ahora es compatible con las últimas tarjetas NVIDIA GRID y más GPU físicos =
por
host, lo que incrementa la capacidad de ampliación de las sesiones vGPU en un 50% (desde VM 64 a VM 96). La plataforma de
administración de Hypervisor XenServer
es capaz de ampliarse efectivamente a medida que crece el hardware.
Compatibilidad mejora=
da
para la virtualización de servidores empresariales.
XenServer
6.5 introduce de nuevo el balance de carga de trabajo (WLB) y es compatible=
con
la generación de informes y monitorización de la carga de trabajo. Esto da a
los administradores del sistema una visión profunda del rendimiento del
sistema, lo que permite la optimización de la infraestructura y mover
dinámicamente las cargas de trabajo basándose en las cargas de redes, almac=
enamiento
y computación. XenServer
puede incluso colocar cargas de trabajo automáticamente basándose en datos
históricos. La funcionalidad de generación de informes es particularmente ú=
til
para que los administradores entiendan la salud general de los sistemas, así
como las métricas como la capacidad del sistema.
Mejoras a las redes,
almacenamiento y disponibilidad.
Un
número de actualizaciones de arquitectura han incrementado significativamen=
te
el rendimiento de la red, hasta un 800% en algunos casos, ahora compatible =
con
descarga de receptor genérico (GRO), la habilidad de ahorrar recursos de CP=
U kernel dom0 y rendimiento de huésped IPv6 mejorado. G=
rant Mapping se ha incrementado un 100% en rendimiento agr=
egado
de múltiples máquinas virtuales. Sus mejoras de rendimiento de red permiten
ejecutar más máquinas virtuales por host. El rendimiento del almacenamiento
también se ha incrementado en más de un 100% con compatibilidad con
almacenamiento en caché de lectura en memoria y tapdisk3, y se ha reducido =
el
IOPS en las redes de almacenamiento.
Arquitectura de próxi=
ma
generación de 64 bits completos.
XenServer
ha tenido siempre un corazón de 64 bits, estando basado en el Hypervisor Xen (un proyec=
to de la
fundación Linux). También tienen u=
na
larga compatibilidad tanto con sistemas operativos de invitados de 32 y 64
bits, aunque el dominio de control (Dom0) anteriormente era de 32 bits. En esta versión, XenServerv6.5 ahora se
entrega con dominio de control de 64 bits, que tiene un profundo impacto en=
el
host. No hay limitaciones de siste=
ma
operativo de 32 bits, el dominio de control XenServer<=
/span>
es ahora capaz de acceder directamente a mucha más memoria (RAM) y tratar m=
ás
adaptadores PCI que nunca. Ambas m=
ejoras
incrementan la capacidad de ampliación y el rendimiento de todo el sistema y
permiten que XenServer sea compatible con la úl=
tima
generación de hardware de servidores de 64 bits de OEM. Mantenimiento y
administración mejorada. Las
mejoras de mantenimiento y administración de XenServer=
6.5 permiten a los administradores instalar un conjunto de parches con un
número mínimo de reinicios de host. Además, las versiones de controlador de
dispositivos se han desacoplado de las versiones construidas en kernel cuando es posible a fin de evitar que se revie=
rta a
controladores de dispositivos obsoletos. Donde sea requerido, los paquetes =
de
servicio futuros ahora incluirán los controladores de dispositivos nuevos y=
el
proceso de notificación Hotfix se ha mejorado. =
Optimización de recursos tecnológicos. La
optimización de recursos tecnológicos consiste en la maximización del
patrimonio de la entidad utilizando de la manera más eficiente los recursos=
de
la empresa tiene o a los que puede acceder. La estrategia de recursos
tecnológicos tiene como objetivo principal la capitalización del patrimonio
tecnológico de la entidad, en particular en los sectores en los que la empr=
esa
no está presente, adquiriendo competencias tecnológicas complementarias. Recursos tecnológicos. ˇ =
Un
recurso es un medio de cualquier tipo que permite satisfacer las distintas
necesidades que se puedan presentar. ˇ =
Uno de
los principales recursos con los que cuenta el hombre son los recursos
tecnológicos. ˇ =
Un
recurso tecnológico, por lo tanto, es un medio que se vale de la tecnología
para cumplir con su propósito. ˇ =
Los
recursos tecnológicos pueden ser tangibles (como una computadora, una impre=
sora
u otra máquina) o intangibles (un sistema de aplicación virtual).
Ventajas.
Contribuye
a reducir los costes. Cuando más numerosa sean las ocasiones de aplicar las
tecnologías y los conocimientos, mayores serán las experiencia adquirida y =
el
control de los costes.
Incremento
el número de innovaciones puestas en el mercado. Cuanto más variadas sean l=
as
situaciones en las que se aplique un Know.how, tanto mayores serán las
posibilidades de innovar; posibilidades que son el resultado de afrontar
exigencias nuevas con la experiencia acumulada.
Aumenta
la flexibilidad. Desde el momento en que el núcleo de las competencias
tecnológicas se convierte en el eje central de la estrategia de desarrollo
empresarial, la compańía estar mejor preparada técnica y comercialmente, so=
bre
todo psicológica y culturalmente, para afrontar los necesarios cambios de
actualidad.
Moviliza a la empresa=
.
A diferencia de las estrategias de productos y de mercados los cuales cambi=
an y
desaparecen, la estrategia de recursos moviliza a la empresa alrededor de un
proyecto a largo plazo, coordinando las capacidades individuales y colectiv=
as
alrededor de su núcleo tecnológico.
Tipos de recursos.
Recursos
humanos.
La administración de recursos hum=
anos
(personal) es el proceso administrativo aplicado al acrecentamiento y
conservación del esfuerzo, las experiencias, la salud, los conocimientos, l=
as
habilidades, de los miembros de la organización, en beneficio del individuo=
, de
la propia organización y del país en general.
Así mismo puede considerarse como=
el
proceso de ayudar a los empleados a alcanzar un nivel de desempeńo y una
calidad de conducta personal y social que cubra sus necesidades. El propósi=
to
de la administración de recursos humanos es mejorar las contribuciones
productivas del personal a la organización, de manera que sean responsables=
desde
un punto de vista estratégico, ético y social. Este es el principio rector =
del
estudio y la práctica de la administración de recursos humanos. Los gerente=
s y
los departamentos de recursos humanos logran sus metas cuando se proponen f=
ines
claros y cuantificables. Estos objetivos equivalen a parámetros que permiten
evaluar las acciones que se llevan a cabo. En ocasiones los objetivos se
consignan por escrito, en documentos cuidadosamente preparados. En otras no=
se
expresan de manera explícita, sino que forman parte de la "cultura de =
la
organización".
Objetivos corporativo=
s:
Es necesario reconocer el hecho fundamental de que la administración de
recursos humanos tiene como objetivo básico contribuir al éxito de
Objetivos
funcionales:
Mantener la contribución del departamento de recursos humanos a un nivel
apropiado a las necesidades de la organización es una prioridad absoluta.
Cuando la administración de personal no se adecua a las necesidades de la
organización se desperdician recursos de todo tipo. La compańía puede
determinar, por ejemplo, el nivel adecuado de equilibrio que debe existir e=
ntre
el número de integrantes del departamento de recursos humanos y el total del
personal.
Objetivos
sociales: El
departamento de recursos humanos debe responder ética y socialmente a los
desafíos que presenta la sociedad en general y reducir al máximo las tensio=
nes
o demandas negativas que la sociedad pueda ejercer sobre la organización.
Cuando las organizaciones no utilizan sus recursos para el beneficio de la
sociedad dentro de un marco ético, pueden verse afectadas por restricciones=
.
Objetivos
personales: El
departamento de recursos humanos necesita tener presente que cada uno de los
integrantes de la organización aspira a lograr ciertas metas personales
legítimas. En la medida en que el logro de estas metas contribuye al objeti=
vo
común de alcanzar las metas de la organización, el departamento de recursos
humanos reconoce que una de sus funciones es apoyar las aspiraciones de qui=
enes
componen la empresa. De no ser este el caso, la productividad de los emplea=
dos
puede descender o también es factible que aumente la tasa de rotación. La
negativa de la empresa a capacitar al personal podría conducir a una seria
frustración de los objetivos personales de sus integrantes.
Recursos
Materiales.
Estos resultan fundamentales para el éxito o
fracaso de una gestión administrativa, lo básico en su administración es lo=
grar
el equilibrio en su utilización. Tan negativo es para la empresa en su esca=
sez
como su abundancia. Cualquiera de las dos situaciones resulta antieconómica=
; de
ahí que la administración de recursos materiales haya cobrado tanta importa=
ncia
actualmente.
La administración de recursos materiales
consiste en:
Obtener oportunamente, en el lugar preciso,=
en
las mejores condiciones de costo, y en la cantidad y calidad requerida, los
bienes y servicios para cada unidad orgánica de la empresa de que se trate,=
con
el propósito de que se ejecuten las tareas y de elevar la eficiencia en las
operaciones.
Recursos
financieros.
La
administración de recursos financieros:
Supone un control presupuestal y significa
llevar a cabo toda la función de tesorería (ingresos y egresos). Es decir,
todas las salidas o entradas de efectivo deben estar previamente controladas
por el presupuesto. Para estar en condiciones de evitar fallas y de aplicar
correcciones oportunamente, corresponde al área financiera realizar
los registros contables necesarios. Estos registros contables deben
corresponder al presupuesto efectuándose por unidad organizacional.
La administración
financiera consiste en:
Obtener oportunamente y en las
mejores condiciones de costo, recursos financieros para cada unidad orgánic=
a de
la empresa que se trate, con el propósito de que se ejecuten las tareas, se=
eleve
la eficiencia en las operaciones y se satisfagan los intereses de quienes
reciben los bienes o servicios.
Descripción de la guía de usuario para virtualizac=
ión
La
guía de usuario es uno de los aspectos importantes al momento de implementa=
r un
proyecto de virtualización, ya que se deben tomar en cuenta varias aristas,
como la metodología a seguir para ello se proponen los siguientes elementos=
:
ˇ&nb=
sp;
Análisis de la situación actual de los laboratorios en
relación al consumo de recursos.
ˇ&nb=
sp;
Establecer los equipos tecnológicos con sus característic=
as.
ˇ&nb=
sp;
Esquematizar gráficamente el entorno virtual a implementa=
r
ˇ&nb=
sp;
Determinar el área (entornos, sistemas operativos)
ˇ&nb=
sp;
Seleccionar las herramientas de virtualización
adecuadas.
ˇ Establecer
los servidores físicos a virtualizar.
ˇ&nb=
sp;
Pruebas
ˇ&nb=
sp;
Implementación
Análisis de la situación actual de los
laboratorios.
Tomando
en cuenta la realidad de la infraestructura tecnológica de la Universidad
Técnica de Cotopaxi Extensión La Maná, se hace necesario establecer un estu=
dio
del uso de los recursos antes de aplicar la propuesta planteada, es así que
como primer elemento se toma en cuenta el consumo eléctrico que los equipos
realizan durante su funcionamiento, como segundo elemento se detalla el cos=
to
de cada uno de los servidores, y como tercer punto se hace referencia al
detalle de la administración horas/hombre.
|
Detalle
del consumo eléctrico |
|||||||||
|
Equipos |
N° |
Potencia |
Total kw |
Uso horas días |
Consumo |
||||
|
KWh |
KWh |
KWh |
KWh $ 0,095 |
||||||
|
Vatios |
KV |
día |
mes |
ańo |
valor/ańo |
||||
|
PC/Server |
4 |
600 |
0.60$ |
2.40$ |
24h |
57.6$ |
1728$ |
21024$ |
1997,28 $ |
Tabla
N° 1.1: Detalle consumo eléctrico<=
/b>
Elaborado
por:
Grupo de investigación
|
Detalle
del costo de los servidores actuales |
|||
|
Equipo |
Características |
Valor unitario |
Costo |
|
4 PC/=
Server |
Modelo
Pro Desk con procesador Intel Core i7, 4 Gb de
memoria RAM, 640 GB de disco duro, unidad de DVD RW. |
900$ |
3600$ |
|
TOTAL |
|
|
3600$ |
Tabla
N° 1.2: Detalle costo servidores
actuales
Elaborado
por:
Grupo de investigación
|
Detalle
de la administración horas hombre para los servidores actuales |
|||||
|
Equipo |
Técnicos estimados |
Valor hora |
Horas día 8 |
Total mes |
Costo anual |
|
PC/Server
1 |
1 |
3,33$ |
26$ |
800$ |
9600$ |
|
PC/Server
2 |
1 |
3,33$ |
26$ |
800$ |
9600$ |
|
PC/Server
3 |
1 |
3,33$ |
26$ |
800$ |
9600$ |
|
PC/Server
4 |
1 |
3,33$ |
26$ |
800$ |
9600$ |
|
Total |
|
38400$ |
Tabla N° 1.3: Detalle costo servidores
Elaborado
por:
Grupo de investigación
Infraestructura Tecnológica.
Equipamiento Tecnológico Antes de la Virtualizació=
n.
La infraestructura tecnológica qu=
e es
parte de la propuesta se detalla en la siguiente tabla, cada elemento con s=
us
respectivas características, cabe seńalar que se hace referencia a los
servidores utilizados anteriormente y al equipo que se implementara.
|
d
N° |
|
|
|
4 |
Computadores
HP |
Modelo
Pro Desk con procesador Intel Core i7, 4 Gb de
memoria RAM, 640 gb de disco duro, unidad de =
DVD
RW. |
|
1 |
Router |
Cisco serie 2900 |
|
1 |
Switch |
D
Link |
|
1 |
RAC |
48 puertos |
Tabla
N° 1.4: Detalle infraestructura
tecnológica
Elaborado
por: Grupo de investigación
Equipamiento Tecnológico actual para la virtualiza=
ción
|
N° |
|
Caracterí=
sticas |
|
1 |
Servidor
HP |
Xeon,
16 Gb de memoria RAM, 1 Tb en Disco duro, Hot Swap |
|
1 |
Router |
Cisco serie 2900 |
|
1 |
Switch |
D
Link |
|
1 |
RAC |
48 puertos |
Tabla N° 1.5:
Tecnología para la virtualización.
Elaborado
por: Grupo de investigación.
Esquema
del entorno de Virtualización.
El esquema que define la propuesta de virtualizaci=
ón
planteada, está compuesto por hardware y software con sus respectivas
características, a continuación, se detalla los diferentes elementos:
Hardware.
ˇ&nb=
sp;
Servidor HP Xeon,
16 Gb de memoria RAM, 1 Tb en Disco duro, Hot Swap, Controlador de
almacenamiento HP Dynamics Smart Array B120i, controlador de red Ethernet
NC332i,. 2 puertos de red HP Ethernet 1Gb 2 port Nc3220i,
300W de potencia de la fuente, Slot PCI-E X16:1, Slot PCI-E X8: 1.
Software para Virtualización
ˇ&nb=
sp;
Citrix XenServer 6.5
ˇ&nb=
sp;
Citrix XenCenter.
Sistemas Operativo=
s
ˇ&nb=
sp;
Windows Server 2012 como servidor de base de datos,
ˇ&nb=
sp;
Red Hat Linux como servidor de
administración.
ˇ&nb=
sp;
CentOS 6.2 como servidor de pruebas.
ˇ&nb=
sp;
CentOS 6.2 como servidor de seguridades (core).
Esquema
de servidores a virtualizar.
En
la siguiente gráfica se detalla los servidores que serán virtualizados, cada
uno de los mismos cumplirán con su función específica para la cual fueron
asignados. El elemento principal para la ejecución de la propuesta está el
servidor Citrix Xen Server, el mismo que será el
anfitrión para alojar a los demás sistemas operativos invitados.
Como parte de los servidores a
virtualizar se encuentran los siguientes.
ˇ&nb=
sp;
Servidor de Arch=
ivos,Servidor
de Base de Datos,Servidor de Control de Dominios
Active Directory, Servidor de Seguridades.
Figura
N° 1.1: Esquema
Servidores a Virtualizar
Elaborado po=
r: Grupo
de investigación
Herramienta
de Virtualización Citrix XenServer.
Características.
Citrix XenServer 6.5 a=
umenta
la velocidad, la capacidad de ampliación y el rendimiento de implementacion=
es
de virtualización de servidores, nube y escritorios de calidad empresarial a
través de mejoras de administración de redes, almacenamiento, gráficos y
operaciones.
Resultados.
Instalación
de Citrix XenServer 6.5.
Para el proceso de desarrollo de la propuesta exis=
ten
aspectos importantes que deben ser tomados muy en cuenta con el propósito de
evitar inconvenientes al momento del proceso de instalación de Citrix XenServer, a continuación se detalla cada paso para s=
u
Figura N° 1.2.:
Instalación de Citrix XenServer 6.5<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Times New Roman",serif;
mso-bidi-theme-font:minor-bidi'>
Elaborado por:=
Grupo de investigación
Instalación de Red Hat=
Linux Enterprise 5.
Una
vez terminado el proceso anterior, se desplegara la ventana de bienvenida d=
el
asistente de instalación del sistema operativo, en el cual se seleccionara =
OK,
cabe seńalar que este será el primer sistema operativo a instalarse en el
servidor Citrix XenServer, que cumplirá la func=
ión de
servidor de base de datos.
Figura N° 1.3:
Pantalla de instalación de (Red Hat Enterprise =
Linux
5)
Elaborado por:=
Grupo de investigación.
Instalación de Windows Server 2012.
Para el proceso de
instalación del operativo en el servidor Citrix XenSer=
ver
lo que se debe hacer es el mismo procedimiento que se lo hizo para la
instalación de Red Hat Enterprise Linux. Como p=
rimera
opción se presenta la pantalla con el icono de Windows el cual indica que el
proceso de instalación está en curso, en la cual se debe seleccionar el idi=
oma,
el formato de hora y moneda, teclado o método de entrada (espańol) y luego
hacer clic en siguiente.
Figura N° 1.4:
Selección del Idioma Windows Server 2012.
Elaborado por:=
Grupo de investigación.
Instalación de CentOS 6=
.2 .
Para el proceso de
instalación de CentOS como primer paso
se introduce el dispositivo el cual contenga el sist=
ema
operativo en el servidor Citrix
Figura N° 1.5:<=
/span>
Instalación CentOS 6.2.
Elaborado por:=
Grupo de investigación.
Verificación de Servicios.
Una vez concluida la
respectiva Virtualización de los servidores con la herramienta Citrix XenServer 6.5 y luego de haber terminado con la insta=
lación
de los sistemas operativos y con su respectiva configuración, se proceden h=
acer
las pruebas necesarias para la comprobación de la hipótesis planteada. Como
primer elemento que se muestra, es la conexión del cliente con el servidor =
de
Citrix XenServer para apreciar los servidores
virtualizados en el servidor principal.
Figura N° 1.6:
Inicio Citrix XenServer.
Elaborado por:=
Grupo de investigación.
Para efectuar la respectiva conexión de Cit=
rix XenCenter con el servidor, hay que situarse en la opc=
ión XenServer y presionar clic derecho del mouse, como se
muestra en la siguiente gráfica y conectarlo.
Figura
N° 1.7: Conexión Citrix XenServer.<=
/i>
Elaborado por: Grupo de
investigación.
Figura
N° 1.8: Conexión Citrix XenServer Ingreso =
de IP.
Elaborado por: Grupo de
investigación.
=
Figura
N° 1.9: Visualización de Servidores Virtualizados.
Elaborado por: Grupo de
investigación.
Para verificar el funcionamiento y en enlace
del servidor principal el cual contiene la dirección IP 192.168.2.19, de un=
a terminal
cualquiera se aplica la siguiente acción Ping 192.168.2.19. En la gráfica
expuesta se aprecia que existe el respectivo enlace.
Figura N° 1.10:
Comprobación de conexión. Elaborado po=
r: Grupo
de investigación. El mismo procedimiento se lo realiza para e=
l servidor
de Windows 2012 Server que cumple la función de un servidor de base de datos
Ping 192.168.2.31. En la gráfica expuesta se aprecia que existe la respuesta
requerida. El mismo procedimiento se lo realiza para el servidor de Windows
2012 Server que cumple la función de un servidor de Active |Figura N° 1.11:
Comprobación de conexión. Elaborado po=
r: Grupo
de investigación. Herramienta para la Administración de los Servidor=
es
Virtualizados Para el proceso de administración de los servidores
virtualizados, se dispone de una herramienta complementaria a Citrix XenServer, dicha herramienta de gestión unificada es =
Citrix
XenCenter, para lo cual es necesaria su instala=
ción. Figura
N° 1.12: Instalación de Citrix XenCenter. Elaborado por:
Grupo de investigación. Luego hay que
seleccionar la carpeta de destino de la instalación, en esta ocasión no se
realiza ningún cambio y luego
seleccionar Next para continuar. Figura N° 1.13: Instala=
ción
de Citrix XenCenter Elaborado por:
Grupo de investigación Con el Servidor XenSer=
ver
en producción, se procede a iniciar la herramienta de gestión unificada Figura N° 1.14: Verific=
ación
de memoria utilizada. Elaborado po=
r: Grupo
de investigación. =
Figura
N° 1.15: Consola de Citrix XenServer. Elaborado
por: Grupo de investigación. Por ejemplo, para poder administrar cualqui=
er
servidor virtualizado es necesario iniciar su funcionamiento, al situarse e=
n la
pestańa Perfomance, se podrá apreciar las
estadísticas de como: uso del procesador, memoria, red y disco, desde la
opción Perf=
omance
se aprecian los recursos individuales que hacen uso cada VM (Máquina Virtua=
l). Figura N° 1.16<=
/b>: Conso=
la
de CentOS. Elaborado po=
r: Grupo
de investigación. Mediante la pestańa S=
earch
se puede apreciar las estadísticas y opciones de rendimiento de cada VM (Má=
quina
Virtual), para ello deben estar encendidas. =
=
Figura
N° 1.18: Buscador de uso de memoria Servidor Virtual=
izado . Elaborado por:=
Grupo de investigación. En esta venta se puede apreciar el uso del =
CPU
del servidor virtualizado. Figura N° 1.19: Uso de =
CPU
Servidor CentOS. Elaborado po=
r: Grupo
de investigación. En la pestańa perfoma=
nce
se puede apreciar las estadísticas y opciones de rendimiento de cada VM (Máquina Virtual=
), es
así que se pude apreciar el uso del disco, en este caso del servidor CentOS=
. =
=
Figura
N° 1.20: Uso de CPU Servidor CentOS . Elaborado por:=
Grupo de investigación. Implementación. Luego de haber
concluido con las etapas de desarrollo y de pruebas, finalmente se hace
necesario establecer la implementación respectiva, es así que en el siguien=
te
diagrama se puede apreciar el producto final de la propuesta. El esquema de virtu=
alización
aplicado en el laboratorio de redes se estableció en base a las necesidades=
de
la Institución, la investigación desarrollada cumple con los objetivos que
inicialmente se plantearon, en tal sentido existe la satisfacción del perso=
nal
que se encarga de la administración de los laboratorios, ya que fue en aque=
lla
área en donde se implementó y presta todas las garantías del caso, en la
presente imagen se muestra el esquema final de virtualización de servidores,
cada uno ellos cumplen con su función a la cual fueron asignados. Figura N° 1.21: Esquema
final. Elaborado por:=
Grupo de investigación. Es así como finalmente se muestran los
servidores consolidados, para ponerlos en funcionamiento se debe seleccionar la opción STAR en cada uno =
de
ellos, es importante conocer que con esta herramienta Citrix XenServer y Citrix XenCenter, se
puede trabajar con los cuatro servidores de manera simultánea sin tener que
suspender el funcionamiento de ninguno de los otros servidores, cabe seńalar
que la herramienta encargada de la Administración de los servidores
virtualizados es la herramienta Citrix XenCenter. En esta sección se muestran cada uno de los
servidores en funcionamiento. CentOS (Servidor de Archivos). Figura N° 1.22: Inicio
Servidor CentOS Elaborado por:=
Grupo de investigación CentOS (64 bits (1)) (Servidor de Seguridad=
es). Figura N° 1.28: Inicio
Servidor CentOS (64 bits). Elaborado por:=
Grupo de investigación. Red Hat Enterpr=
ise
Linux (Servidor de Base de Datos). Figura N° 3.29: Inicio
Servidor Linux. Elaborado por:=
Grupo de investigación. Windows Server 2012=
(Servidor Active Directory). Figura N°1.30: Inicio
Servidor Windows 2012 Server. Elaborado por:=
Grupo de investigación. <=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Times New Roman",serif;
mso-bidi-theme-font:minor-bidi'> Servido=
res
consolidados en funcionamiento. <=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:12.0pt;font-family:"Times New Roman",serif;
mso-bidi-theme-font:minor-bidi'> Figura N° 3.31: Servido=
res
Consolidados. Elaborado por:=
Grupo de investigación. Tablas comparativas de optimización de recu=
rsos. En las siguientes
tablas se desarrolla el respectivo análisis comparativo sobre el cómo se
optimizaron los recursos en los laboratorios de la institución, dicha
comparación se lo estableció en base al número de servidores que anteriorme=
nte
funcionaban de forma individual, para lograr con el objetivo propuesto. Detalle del costo de los servidores actua=
les Equipo Características Valor unitario Costo 4 PC/Server Modelo Pro Desk con procesador In=
tel
Core i7, 4 Gb de memoria RAM, 640 GB de disco duro, unidad de DVD RW. 900$ 3600$ TOTAL 3600$ Elaborado
por:
Grupo de investigación =
Equi=
po
Actual Nomb=
re Características Valor Unitario Costo Servidor HP 16Ram,2Terabyte en disco 2100$ 2100$ Elaborado por: Grupo de
investigación Es evidente que, con la virtualización de
servidores, en base a las tablas comparativas se puede apreciar que existe =
una
reducción importante en los costos de los equipos, es así que se pude
establecer un ahorro económico para la institución, como siguiente aspecto =
se
hace la comparación detallada sobre el consumo eléctrico que genera cada un=
o de
los servidores anteriores, con el consumo que lo realiza ya una vez finaliz=
ada
la implementación Detalle del
consumo eléctrico Equipos N° Potencia Total KW Uso horas días Consumo KWh KWh KWh KWh $ 0,095 Vatios KV día mes ańo valor/ańo PC/Server 4 600 0.60$ 2.40$ 24h 57.6$ 1728$ 21024$ 1997,28
$ Elaborado
por:
Grupo de investigación. Detalle
del consumo eléctrico servidor CITRIX XenServer <=
b> <=
b>Equipos N° Potencia Total KW Uso horas días Consumo =
=
KWh =
=
KWh =
=
KWh =
KWh =
$ 0,095 Vatios KV día mes ańo valor/ańo Xeon, 16 Gb de memoria RAM, 1 Tb en D=
isco
duro, Hot Swap =
1 =
300 =
0.30$ =
1.20$ =
24h =
28.8$ =
864$ =
10512$ =
998,64 $ Elaborado
por:
Grupo de investigación. De
acuerdo a la comparación sobre el consumo eléctrico, es muy importante nota=
r la
diferencia que existe entre las dos alternativas, sin duda alguna antes de
aplicar la propuesta planteada se puede apreciar que existe un consumo
considerable del recurso energético, mientras tanto que luego de la
implementación de la virtualización de servidores se puede apreciar una
diferencia marcada sobre el consumo eléctrico. 10 Equipo Técnicos Estimados Valor Hora Horas día 8 Total mes Costo Anual PC/Server 1 1 3,33$ 26$ 800$ 9600$ PC/Server 2 1 3,33$ 26$ 800$ 9600$ PC/Server 3 1 3,33$ 26$ 800$ 9600$ PC/Server 4 1 3,33$ 26$ 800$ 9600$ TOTAL 38400$ Elaborado
por:
Grupo de investigación. Detalle de la Administración horas hombre
para Citrix XenServer Equi=
po Técnicos Estimado=
s Valor hora Horas día 8 Total mes Costo anual Xeon, 16 Gb de memoria RAM, 1 Tb en
Disco duro, Hot Swap 1 1 3,33$ 3,33$ 26$ 26$ 800$ 800$ 9600$ 9600$ TOTA=
L 19200$ Elaborado
por:
Grupo de investigación. . El recurso económico
sin duda alguna es el más importante ya que el mismo es el factor con el cu=
al
las organizaciones pueden ejecutar sus procesos, es así que es transcendent=
al
identificar en el análisis de este recurso que existe un ahorro proyectado =
al
solo contar con dos técnicos que puedan cubrir el manejo adecuado de los
servidores virtualizados. Conclusiones.
ˇ&nb=
sp;
Mediante el estudio de la virtualización de servidores, se
establece que la misma son soluciones completamente adaptables a los entorn=
os
de las instituciones, ya que satisface la necesidad y requerimientos. ˇ&nb=
sp;
La herramienta que se establece como referente para la
virtualización es Citrix XenServer por ser una
herramienta gratuita y por su entorno amigable. ˇ&nb=
sp;
Al implementar la virtualización el ahorro en los recursos
tecnológicos, es evidente en aspectos como: ahorro en el consumo eléctrico,=
así
también en el costo de los equipos y la administración de los servidores. ˇ&nb=
sp;
Las tecnologías de virtualización son herramientas
tecnológicas que ayudan a la consolidación de los recursos de software dent=
ro
de un mismo elemento, al igual que las tecnologías verdes su propósito es e=
l de
favorecer a la optimización de recursos <=
/span> ˇ&nb=
sp;
La optimización de recursos es un elemento muy importante=
ya
la misma tiene como objetivo la utilización de los recursos de una manera
óptima y eficaz para el buen desarrollo de las organizaciones Referencias
bibliográficas. AGUIL=
ERA,
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VIRTUAL. (EUMED.NET) Recuperado el 01 de JUNIO de 2015, de EUMED.NET/
ENCICLOPEDIA VIRTUAL: http://www.eumed.net/libros-gratis/2008b/390/index.ht=
m Para citar el
artículo indexado. Jácome
D., Núńez J.,Velastegui E.,
Navas M., & Vásquez P (2018). =
La
virtualización de servidores como una herramienta para la optimización de
recursos. Revista
electrónica Ciencia Digital 2(2), 280-305. Recu=
perado
desde: http://www.cienciadigital.org/index.php/CIENCIADIGITAL/article/view/67=
/Publicacion1%2CNo2%2CVol1 El
artículo que se publica es de exclusiva responsabilidad de los autores y no
necesariamente reflejan el pensamiento de la Revista Ciencia Digital.
Tabla N° 1.5: Detalle costo
servidores
Tabla N° 1.6<=
/i>: Detalle costo equipo actual
Tabla N° 1.7: Detalle consumo
eléctrico antes de virtualizar.
Tabla N° 1.8: Detalle consumo
eléctrico después de virtualizar.
Tabla N° 1.9: Detalle administra=
ción
horas hombre antes de virtualizar.
Tabla
N° 1.10: Detalle administra=
ción
horas hombre después de virtualizar.
[1=
]
Universidad Técnica de Cotopaxi Ext. La Maná, Cotopaxi, Ecuador, diego.jaco=
me@utc.edu.ec
[2=
]
Universidad Técnica de Cotopaxi, Cotopaxi, Ecuador jessicanuńez@gmail.com
[3= ]Universidad Técnica de Cotopaxi, Cotopaxi, Ecuador,luis.velastegui7838@utc.edu.ec
[4= ] Universidad de las Fuerzas Armadas Ext. Latacunga, Ecuador, mpnavas@espe.ed= u.ec
[5=
]
Universidad Técnica de Cotopaxi Ext. La Maná, Cotopaxi, Ecuador, paco.vasqu=
ez@utc.edu.ec
www.cienciadigital.org
Vol. 2, N°2, p. 28=
0-305,
Abril - Junio, 2018<=
/span>