Administración

Del modelo P2V a V2C. ¿Qué debemos tener en cuenta si nos movemos a la nube?

Antes de la explosión de servicios en la nube, y con las tecnologías de virtualización maduras, las empresas se preocupaban de cómo migrar sus servidores físicos a plataformas de virtualización. A este modelo lo conocemos como physical-to-virtual (P2V).

En P2V los responsables IT se preocupan de qué servidores físicos se adaptan mejor a un entorno de virtualización. Existen herramientas que permiten automatizar el proceso de virtualización y, salvo alguna excepción, la mayoría de servidores físicos pueden ser virtualizados.

En la actualidad, con cada vez más proveedores cloud en el mercado, el modelo ha cambiado a ser virtual-to-cloud (V2C). De igual modo que en P2V, no todas las máquinas virtuales (VM) se adaptan a un entorno cloud. En este sentido, los responsables IT deberían considerar varios aspectos:

 

Costes de transferencia

El modelo cloud computing, basado en capacidades ilimitadas, reemplaza la relación entre  hardware y costes por otro basado en el consumo de recursos (CPU, red, memoria, almacenamiento, etc.). Este modelo permite a las empresas conseguir grandes ahorros de costes.

Antes de iniciar un proceso V2C, deberemos prestar atención a cuantos recursos utilizan nuestras máquinas virtuales (prácticamente todas las plataformas de virtualización nos permiten obtener métricas). De este modo, podremos calcular nuestros costes y prevenir sorpresas una vez que nuestra máquina virtual haya sido migrada a la nube.

 

Monitorización y verificación

Antes de mover tus máquinas virtuales a un proveedor cloud, planifica como vas a monitorizarlas. De este modo podremos asegurarnos que nuestro proveedor se ajusta a nuestras expectativas.

 

Herramientas de migración

Mientras que existen muchas herramientas en el mercado para realizar migraciones tipo P2V, existen pocas para realizar migraciones V2C.

En la actualidad existen soluciones (como Racemi, AppZero y Citrix NetScaler), pero éstas son dependientes de una plataforma en concreto y tienden a ser unidireccionales. Es decir, podemos mover máquinas virtuales a la nube pero no en sentido contrario. Es posible que tengamos que cambiar de proveedor o nuestras necesidades requieran de traer las máquinas virtuales de vuelta a nuestro data center.

 

Conexión entre proveedor y cliente

El modelo cloud falla cuanta la capacidad de red entre el proveedor y nuestra red no se ajusta a nuestra demanda. Por ejemplo, podemos tener un servicio de Exchange en la nube y tener un rendimiento muy bajo si la red entre nuestro Outlook y el servidor no es capaz de soportar toda la demanda de nuestros usuarios.

Por lo tanto, los responsables IT deberán establecer sistemas de monitorización y medida del uso de red para poder vigilar el estado y adelantarse a posibles cambios en la demanda.

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Copias de seguridad en entornos virtualizados

Antes de surgir la tecnología de virtualización de servidores, las copias de seguridad se realizaban basadas en agentes (agent-based backup). Con el progresivo aumento de la utilización de infraestructuras virtualizadas, ha surgido un esquema basado en host (host-based backup).

Agent-based backup

En este tipo de arquitectura de backup, se instalaba un agente en cada uno de los servidores de los cuales se iba a realizar la copia de seguridad. Este agente comprobaba el sistema de ficheros del servidor y realizaba sólo las copias de aquellos ficheros que habían sido modificados. Este método de realizar copias de seguridad fue diseñado basándose en el tiempo, centrándose en los cambios realizados en ficheros individuales.

Adicionalmente, en la infraestructura de backup se necesitaba algún tipo de dispositivo, tipo cinta o disco, sobre el cual almacenaba la copia de seguridad.

Host-based backup

Actualmente un gran porcentaje de servidores han sido migrados a un entorno virtualizado. Por lo tanto, se están ejecutando como máquinas virtuales.

En este tipo de infraestructura el diseño de una infraestructura de backup es algo más complicado. La virtualización añade nuevas capas entre las aplicaciones y el hardware. Cada capa es una potencial ubicación para instalar un agente de backup. Por ejemplo dentro de la máquina virtual (agent-based), en el host físico, en la capa de almacenamiento o fuera del entorno de virtualización.

Colocar un cliente backup en cada una de las capas disponibles tiene sus ventajas y desventajas. Vamos a plasmar un par de ejemplos:

  1. En la capa del host físico las herramientas de backup puede fácilmente capturar máquinas virtuales completas, pero a un coste adicional de realizar pasos adicionales para restaurar ficheros o directorios de sistema.
  2. Si utilizamos la capa de almacenamiento, el rendimiento aumenta pero a riesgo de hacer copias inconsistentes si existe una desincronización entre las distintas capas.

En la actualidad existen muchos productos y fabricantes con diferentes formas de realizar copias de seguridad en entornos de virtualización. Por lo tanto, para el usuario es difícil de conocer realmente cuál se adapta mejor a su infraestructura.

Desde Virtualizamos os recomendamos Veeam Backup. En su versión 6 han sacado mejoras muy considerables respecto a versiones anteriores y han cambiado la forma en la cual se construye una infraestructura de backup.

¿Otra vez utilizaremos agent-based backups?

A primera vista, los métodos host-based parecen superiores a los agent-based. Pero nuevas tecnologías que utilizan filtrado a nivel de volumen (disco), en contraposición a las herramientas que trabajan a nivel de sistema de fichero, están posicionándose como una alternativa posible a los métodos host-based en entornos virtualizados.

Estas nuevas tecnologías utilizan el concepto agent-based instalándose en el sistema operativo correspondiente. Lo que le diferencia de los métodos agent-based tradicionales es la forma de obtener los datos. En vez de centrarse en los ficheros o directorios que se han modificado, se fija en los cambios realizados a nivel de bloques de disco individuales. De esta forma se obtiene un rendimiento alto (por ejemplo para restaurar un fichero no tenemos que recomponer una máquina virtual entera) y unificamos la plataforma de backup para servidores físicos y virtuales.

Otras mejoras incluídas en estas nuevas herramientas agent-based es que incluyen agentes especiales para ciertas aplicaciones críticas o de base de datos (por ejemplo MS SQL Server o Microsoft Exchange) y la posibilidad de ver los datos que han sido salvaguardados. Esto último es útil para realizar pruebas y verificaciones.

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¿Qué tecnología de hypervisor de virtualización elegir?

Hoy vamos a hablar de 10 hypervisores existentes en el mercado, presentando sus pros y contras y aspectos a tener en cuenta a la hora de elegir cual se adapta más a nuestras necesidades.

Antes de presentar los distintos hypervisores es necesario que diferenciemos entre los tipos de tecnologías existentes: bare-metal y hosted.

Hypervisores Bare-metal

Un hypervisor bare-metal no funciona bajo un sistema operativo instalado sino que tiene acceso directo sobre los recursos hardware. Esto significa que obtendremos un mejor rendimiento, escalabilidad y estabilidad. Por contra, en este tipo de tecnología de virtualización el hardware soportado es más limitado ya que normalmente es construido con un conjunto limitado de drivers.

La tecnología bare-metal se adapta mejor a centros de datos empresariales. Esto es porque dispone de características avanzadas como la administración de recursos, alta disponibilidad, seguridad y administración centralizada de la infraestructura de virtualización.

Entre los hypervisores de este tipo encontramos: VMware ESX o ESXi, Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer u Oracle VM.

 

VMware ESX y ESXi

VMware es el fabricante con la tecnología de virtualización más madura del mercado. Ofrece características avanzadas y escalabilidad. En contra tiene los altos costes de licenciamiento.

 

Microsoft Hyper-V

Desde su lanzamiento, Hyper-V se ha convertido en un serio competidor de VMware ESX (ESXi). En contra tiene que no dispone de ciertas características avanzadas disponibles en los productos de VMware. De todos modos, como no podía ser de otra forma, se integra perfectamente con los productos Windows. Para aquellos que no necesitan funcionalidades avanzadas, puede ser un producto perfecto para llevar a cabo su proyecto de virtualización.

 

Citrix XenServer

Citrix también tiene una plataforma de virtualización basada en el proyecto open source Xen. El hypervisor es gratis, pero de igual modo a como pasa con VMware ESXi, no dispone de características avanzadas. Éstas se obtienen a partir de licencias que ofrecen gestión avanzada, automatización y alta disponibilidad.

 

Oracle VM

De igual modo a Citrix, Oracle ha desarrollado su hypervisor a partir del proyecto Xen. El producto de Oracle no presenta funcionalidades avanzadas que podemos encontrar en otros hypervisores bare-metal. Además su ciclo de desarrollo es lento y limitado, por lo que no puede competir con los productos de VMware, Microsoft o Citrix. Sin embargo, como es lógico, es un producto que se adapta perfectamente a los productos de Oracle.

Hypervisores Hosted

A diferencia de un hypervisor bare-metal, un hypervisor hosted requiere que instales primero un sistema operativo sobre el cual se instalará el software de virtualización, de igual modo a como se instala cualquier aplicación. Esta tecnología presenta una compatibilidad mayor con el hardware que la bare-metal, debido a que es el propio sistema operativo el que se encarga de gestionar los drivers.

Por el contrario, presenta claras desventajas. Al no tener acceso directo sobre el hardware, y funcionar bajo un sistema operativo, se incrementa la utilizació de recursos lo cual puede degradar el rendimiento de la máquina virtual. Pensemos en que el sistema operativo tendrá sus propias aplicaciones y servicios funcionando lo cual está quitando recursos disponibles a las máquinas virtuales que se ejecuten.

Este tipo de tecnología es típica de utilizar en estaciones de trabajo, principalmente para propósitos de testing, desarrollo o para aquellos que necesiten ejecutar más de un sistema operativo.

Los hypervisores hosted más populares son: VMware Workstation/Fusion/Player/Server, Microsoft Virtual PC, Oracle VM VirtualBox, Red Hat Enterprise Virtualization (KVM) y Parallels Desktop.

 

VMware Workstation/Fusion/Player/Server

VMware Player es un hypervisor gratuito que sólo puede ejecutar una única máquina virtual, no permitiendo crear nuevas máquinas virtuales.

VMware Workstation es un hypervisor más robusto con algunas características avanzadas como soporte para snapshots o guardado de estado. Es disponible pagando en torno a 189 USD. Se suele utilizar en entornos de testing o desarrollo. VMware Fusion es una versión limitada de Workstation para Mac.

VMware Server es una plataforma de virtualización similar a la versión Workstation pero con ciertas limitaciones. Por ejemplo sólo soporta un snapshot por máquina virtual. Este hypervisor está diseñado para ser administrado vía red y está optimizado para ejecutar cargas de trabajo tipo servidor. Desde 2009 VMware ha detenido el desarrollo de este software, pero sigue siendo una alternativa a la utilización de ESXi.

 

Microsoft Virtual PC

En 2003 Microsoft adquirió la tecnología Virtual PC de la empresa Conectix. Su última versión, Windows Virtual PC es gratuita y sólo corre bajo Windows 7. Únicamente soporta la ejecución de sistemas operativos Windows. Un uso común de Virtual PC es la ejecución de versiones antiguas de Windows.

 

Oracle VM VirtualBox

VirtualBox es una tecnología madura con un rendimiento razonable y características avanzadas bajo un presupuesto ajustado. A pesar de ser gratuito, VirtualBox comparte características con vSphere e Hyper-V. Por lo tanto, es una alternativa a tener en cuenta frente a tecnologías más caras.

 

Red Hat Enterprise Virtualization

Red Hat Kernel-Based Virtual Machine o KVM presenta características de las soluciones hosted y bare-metal. KVM convierte el kernel de Linux en un hypervisor, de tal modo que las máquinas virtuales tienen acceso directo sobre el hardware físico. KVM ofrece características avanzadas de nivel empresarial y viene con un sistema de administración bajo Windows para realizar la gestión de múltiples hosts (de modo similar a vSphere).

 

Parallels Desktop

El producto de Parallels Desktop es conocido en su versión para Mac, siendo muy similar a VMware Fusion. Parallels también tiene una versión de escritorio para Windows o Linux. Adicionalmente, tiene una edición más potente llamada Parallels Server para Mac, que dispone de características avanzadas. Es un producto razonable en cuanto a prestaciones/precio.

Conclusiones

Todos estos productos están disponibles de forma gratuita (ya sea en modo evaluación o gratis). Por lo tanto recomendamos que pruebes los hypervisores y veas cuál se ajusta mejor a tus necesidades.

No se debe intentar que el hypervisor elegido haga más de para lo que está diseñado. Por ejemplo, no esperes que un servidor Exchange con un número elevado de cuentas de correo y/o tráfico tenga un rendimiento óptimo sobre una solución hosted.

Recuerda que las máquinas virtuales pueden ser migradas entre distintas tecnologías de virtualización. En el caso de que la tecnología escogida no se ajuste a tus necesidades, puedes migrar tus máquinas virtuales a otra tecnología de virtualización.

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Cómo incrementar el ratio de consolidación de servidores

Es conocido que el principal beneficio de la virtualización es la consolidación de servidores. Esto es, con la virtualización se convierten servidores físicos en máquinas virtuales consolidando diferentes cargas de trabajo en un único servidor físico. Conforme más alto es el ratio de consolidación mayor es el ROI obtenido de la virtualización en relación a reducción de hardware, espacio necesitado, consumo energético y de climatización.

A continuación os planteamos una serie de estrategias a tener en cuenta para incrementar el ratio de consolidación de servidores:

 

Mejorar la consolidación con nuevos servidores

Reemplazar un servidor físico antiguo por uno nuevo con mayor capacidad es un modo de aumentar el ratio de consolidación. Por ejemplo, si se actualiza de un servidor con dos procesadores de dos cores cada uno a otro con dos procesadores de ocho cores, estamos cuadruplicando el rendimiento de CPU disponible. Además hay que tener en cuenta que el número de procesadores se mantiene intacto, hecho a tener en cuenta en muchos licenciamientos de software de virtualización (aunque recientemente VMware ha cambiado su modo de licenciamiento a uso de RAM).

Si hablamos de incremento en memoria RAM disponible, por ejemplo de 32 GB en vez de 8 GB, estamos cuadruplicando la capacidad de memoria permitiéndonos alojar cuatro veces el número de máquinas virtuales actual.

Aunque calcular el número de máquinas virtuales que pueden ser alojadas en nuestra infraestructura depende de varios factores (como la CPU, memoria, almacenamiento y recursos de red), aumentando la memoria y CPU disponible nos permitira aumentar nuestra densidad de servidores.

 

Mejorar la consolidación actualizando la memoria

Si no es posible adquirir un nuevo servidor, se puede actualizar la memoria RAM física. El precio de las memorias es un coste asumible por las empresas y continuamente disminuye.

 

Software que permite mejorar la consolidación

Dependiendo del nivel de licenciamiento adquirido, VMware permite aumentar el ratio de consolidación  a través de soluciones como el DRS. Esta solución permite mejorar el rendimiento global de la infraestructura de virtualización.

DRS funciona de tal modo que cuando una máquina virtual es encendida es alojada en aquel host que tenga más recursos disponibles. Adicionalmente DRS es capaz de mover una máquina virtual a otro host cuando no se le está asignando los recursos necesarios para su ejecución.

A partir de la versión 4.1 de vSphere tenemos disponibles funcionalidades como compresión de memoria que permite un acceso a memoria más eficaz y rápido. De este modo somos capaces de alojar más máquinas virtuales en un entorno ajustado de memoria física. Por lo tanto, si somos capaces de disponer de la última versión de software de virtualización obtendremos funcionalidades que nos permitirán aumentar la consolidación.

 

Reajustar las máquinas virtuales

Si no tenemos presupuesto para mejorar el hardware o el software actual, podemos reajustar las características de las máquinas virtuales configuradas. Es decir, analizar el uso de recursos de cada una de las máquinas virtuales y ajustar su vRAM y vCPU a dicha utilización.

Si reducimos la memoria y vCPU asignada a una máquina virtual, estaremos liberando recursos que pueden ser utilizados por otras máquinas virtuales.

 

Establecer límites de utilización de recursos

Otro modo de liberar recursos para poder almacenar máquinas virtuales es establecer límites a la memoria y CPU. Por ejemplo, se pueden establecer «pool de recursos»  y limitar los recursos disponibles para ese grupo o también se puede  limitar los recursos utilizados por una máquina virtual de manera individualizada.

Limitar recursos puede reducir el rendimiento de una máquina virtual, pero pueden existir aplicaciones con menor prioridad (por ejemplo servidores de impresión y archivos) que es posible limitar sin afectar su rendimiento.

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10 herramientas para la gestión de entornos virtualizados

Los principales fabricantes de productos de virtualización, como Citrix Systems, Microsoft y VMware, normalmente han centrado sus esfuerzos en el desarrollo de sus productos (principalmente su hypervisor) pero han dejado de lado la creación de soluciones de administración robustas y eficientes. Gracias a ello, terceras empresas, viendo las necesidades existentes en el mercado, han desarrollado herramientas que ayudan al administrador en la gestión de su infraestructura de virtualización.

En el día de hoy os vamos a presentar diez herramientas que consideramos que os pueden ayudar en la gestión de vuestro entorno de virtualización. Entre ellas podréis encontrar aplicaciones de seguridad, monitorización, generación de informes, copias de seguridad y automatización de tareas.

1.- RV Tools

Aplicación gratuita del fabricante Robware.net para entornos VMware que recoge datos del servidor vCenter y de los Host ESX/ESXi y muestra información en forma de lista sobre CPU, memoria, discos, NICs, CD-ROM, snapshots, ESX Hosts, VMware tools, datastores, etc y comprueba su «salud».

Adicionalmente permite desconectar las unidades de disquetera y CD-ROM de una máquina virtual y comprobar y actualizar la versión de VMware Tools a la última versión.

2.- PowerShell

Herramienta gratuita de Microsoft para entornos VMware ESX/ESXi y Microsoft Hyper-V. Nos permite crear y automatizar tareas de administración en estos entornos mediante un shell de línea de comandos y lenguaje de script propio.

Aunque sea utilizado en entornos Windows, PowerShell dispone de una serie de librerías que nos dan acceso a las APIs de VMware (PowerCLI) e Hyper-V (PowerShell Cdlets for Hyper-V).

Si el lenguaje de scripting no es tu fuerte, existen herramientas gráficas que utilizan PowerShell. Por ejemplo el fabricante Quest Software ha desarrollado PowerGUI (interfaz gráfica para PowerShell) y PowerPacks para la administración de entornos VMware e Hyper-V.

Asimismo, el propio VMware ha desarrollado la aplicación Onyx, un proxy entre el cliente vSphere y el servidor vCenter que monitoriza la comunicación entre ellos y la traduce en código ejecutable por PowerShel. A posteriori, este código puede ser modificado adaptado a tus necesidades y reutilizado como script.

3.- Citrix Essentials

Citrix Essentials es una herramienta para entornos Citrix XenServer y Microsoft Hyper-V (con versiones diferentes para cada una de las plataformas) que da capacidades de administración interesantes como: aprovisionamiento dinámico de servicios (dynamic provisioning services), gestión de laboratorio (entornos de pruebas), gestión de fases de desarrollo (stage management), tecnología StorageLink para la integración de sistemas de almacenamiento, etc.

Se encuentra disponible en dos modos de licenciamiento: Enterprise y Platinum. La versión Platinum tiene activas las características de laboratorio y gestión de fases de desarrollo. También existe una versión gratuita para Hyper-V que soporta StorageLink para gestionar almacenamiento y recuperación de datos.

4.- vControl

vControl es un herramienta de gestión web multi-plataforma que nos permite administrar hypervisores de Citrix XenServer,  Microsoft Hyper-v y VMware ESX/ESXi. Funciona bajo sistema operativo Windows y consta de dos componentes: un servidor maestro y un servidor workflow.

Para entornos VMware, vControl trata de replicar alguna de las funcionalidades de vCenter. A diferencia de este último, que requiere un agente en cada host, vControl no necesita agentes y utiliza el SDK de VMware para implementar las funcionalidades.

Es recomendable la utilización de vControl en entornos multiplataforma para disponer así de una gestión centralizada.

5.- VMC Management Console

Aunque originalmente era un producto de seguridad, Reflex VMC ha ido evolucionando hacia una herramienta de gestión global de un entorno virtualizado VMware: monitorización, generación de informes, gestión de activos y automatización de tareas en interfaz gráfica.

Además se han desarrollado componentes adicionales que añaden características y funcionalidades en seguridad (vTrust), monitorización (vWatch) y configuración (vProfile). De este modo, se gana en eficiencia, seguridad y rendimiento de nuestra infraestructura.

6.- Herramientas de conversión a máquinas virtuales: PlateSpin, vCenter Converter

La herramienta gratuita vCenter Converter es esencial para la gestión de máquinas virtuales en VMware. Permite realizar conversiones de máquinas físicas a virtuales y de virtuales a virtuales.

PlateSpin Migrate es una aplicación de pago que realiza conversiones de máquinas físicas a un formato de hypervisor (P2V) que incluye XenServer, ESX/ESXi y Virtual Iron. También soporta conversiones V2V (virtual a virtual) y V2P (virtual a física).

7.- Gestión de almacenamiento: iSCSI SAN Software y OpenFiler

La gestión de almacenamiento compartido en una infraestructura virtual es imprescindible para aquellos administradores que quieran disponer de funcionalidades avanzadas como vMotion o alta disponibilidad. Para aquellos que no puedan disponer de una cabina de almacenamiento centralizado, por ejemplo por limitaciones de presupuesto, iSCSI SAN Software convierte discos DAS en almacenamiento iSCSI y NFS compartido.

OpenFiler es una aplicación open-source que puede ser instalada en una máquina virtual o servidor físico que convierte sus discos en discos que pueden ser accedidos por NFS o iSCSI.

8.- vCenter Mobile Access

vCenter Mobile Access (vCMA) permite a los administradores VMware monitorizar y gestionar sus hosts y máquinas virtuales a través de un interfaz web optimizado para dispositivos móviles. De este modo pueden ver las alarmas y eventos, gestionar el inventario, realizar vMotion, apagar/encender máquinas virtuales y gestionar snapshots.

9.- Veeam Backup and Replication

A través de las APIs de VMware, Veeam Backup and Replication permite gestionar de manera eficiente las copias de seguridad de máquinas virtuales.

Adicionalmente permite realizar réplicas de máquinas virtuales.  De este modo, de manera económica se puede gestionar la recuperación ante desastres en la cabina principal de almacenamiento.

10.- ESX Deployment Appliance

ESX Deployment Appliance es una herramienta obligatoria en entornos de virtualización de gran tamaño. Permite el despliegue de nuevos host ESX con una configuración pre-definida. De este modo, se asegura que todos los host ESX tendrán la misma configuración.

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