what is virtualization
¿Qué es la tecnología de virtualización en la gestión de infraestructura?
En esto Serie de tutoriales de capacitación sobre redes de la A a la Z , aprendimos todo sobre Solución de problemas de red en nuestro tutorial anterior.
En este tutorial, exploraremos el concepto de administración de infraestructura junto con la necesidad del proceso de virtualización para administrar la infraestructura de una manera más eficiente.
También enfatiza los diferentes tipos de virtualización, ventajas y otros conceptos relacionados con la virtualización con el uso de la misma en la gestión de Infraestructura.
Para profesionales de software , la virtualización es una herramienta muy útil que ofrece una plataforma muy adecuada para que los probadores desarrollen y prueben el software y verifiquen el impacto en el que están trabajando.
los principales derechos de acceso a archivos en Unix son:
Lo que vas a aprender:
- Gestión de infraestructura en la industria del software
- Necesidad de virtualización en la gestión de infraestructura
- ¿Qué es la virtualización?
- Tipos de virtualización
- Tipos de hipervisores
- Ventajas de la virtualización
- Virtualización de computadoras de escritorio
- Ejemplos de virtualización
- Concepto de hardware virtual
Gestión de infraestructura en la industria del software
Para una organización de TI, la administración de infraestructura consiste en la administración de todos sus activos y recursos importantes, como equipos, datos y mano de obra, junto con las políticas y procesos que siguen para garantizar el buen funcionamiento de los servicios para la construcción de una red eficiente.
En términos generales, la administración de infraestructura incluye varios tipos de administración, como administración de software de aplicaciones, administración de bases de datos, administración de servidores y sistemas operativos, administración de redes y administración de almacenamiento.
Comprendamos esto con la ayuda de un ejemplo en vivo:
Tomamos el ejemplo de una aplicación de software de Android para compras en línea: AMAZON.
Cuando navegamos por el sitio de compras en línea de Amazon. Se encuentran disponibles varias páginas que muestran los productos en diferentes categorías con precios, ofertas y reseñas, etc.
Cuando ordenamos algún producto y lo compramos, todos los detalles de pago y entrega se guardan en un formato que es entendido por el software y el mismo se mostrará al usuario final en el formato entendido por el cliente. Esto se realiza mediante el proceso de gestión de la base de datos.
El tamaño y el contenido de los datos requieren una plataforma donde se puedan almacenar. Esto no puede ser manejado únicamente por hardware físico ya que se almacenará una gran cantidad de datos, por lo tanto, en tales casos se utilizan máquinas virtuales que se conocen como servidores. Por lo tanto, el sistema operativo se configura según el requisito en las máquinas.
Todas las máquinas virtuales se comunicarán entre sí a través de la gestión de red.
A través del proceso de gestión de almacenamiento, todos los datos virtuales se almacenarán físicamente en algún disco duro o dispositivo de almacenamiento de forma regular, de modo que en caso de pérdida de datos, todos los datos se puedan restaurar mediante una copia de seguridad.
Todos estos procesos en total se conocerán como gestión de infraestructura.
Necesidad de virtualización en la gestión de infraestructura
Para administrar la infraestructura general de una organización como una empresa de TI cuyos activos se distribuyen en varias regiones de la nación y en el extranjero, necesitamos mucho software y para administrarlos también se requerirán administradores de TI, mano de obra, energía, etc.
Estos requisitos en total afectarán el volumen de negocios del negocio aumentando el gasto y su implementación requiere mucho tiempo. Para minimizar el costo empresarial y optimizar el uso del tiempo y el dinero, se introduce el concepto de virtualización.
En palabras simples, con la ayuda de máquinas virtuales, el espacio que se utiliza para instalar una gran cantidad de servidores físicos se puede reducir a la mitad y esto, a su vez, ahorra energía que se gastó en ejecutar esos servidores y enfriarlos.
Reemplazar los servidores físicos por máquinas virtuales ahorrará el costo de adquirir y mantener la mano de obra. Además, la mayor ventaja es que es muy fácil y rápido implementar máquinas virtuales para cumplir con los requisitos comerciales urgentes y, como resultado, eso ahorraría tiempo y dinero.
Por lo tanto, para un funcionamiento fluido y eficiente del sistema de red, es beneficioso implementar la virtualización.
¿Qué es la virtualización?
La formación de recursos informáticos virtuales como almacenamiento, sistema de redes informáticas, sistemas operativos, etc. se conoce como virtualización. El componente básico de la virtualización es una unidad de hardware como un servidor que tiene un grupo de recursos.
La virtualización incorpora un recurso físico definido como un servidor que emerge para comportarse como un compuesto de los recursos virtuales y viceversa.
La virtualización puede ser:
- La formación de numerosos recursos virtuales a partir de un solo recurso físico.
- La formación de un recurso virtual a partir de uno o varios recursos físicos.
Tipos de virtualización
Los diferentes tipos de virtualización incluyen:
- Virtualización de almacenamiento
- Virtualización de redes
- Virtualización de aplicaciones
- Virtualización de clientes y servidores
- Virtualización de datos
# 1) Virtualización del almacenamiento
Este tipo de virtualización se usa más comúnmente en los centros operativos de red conocidos como NOC o centros de datos de las organizaciones donde existe una gran necesidad de almacenar una gran cantidad de datos. Aquí facilita la creación, eliminación y modificación de datos en diferentes hardware.
Esto se logra conectando varias unidades de hardware en la misma plataforma usando una conexión de red como conectarse a través de la fibra.
Los detalles se han descrito con la ayuda de la siguiente figura.
# 2) Virtualización de redes
Se implementa en la infraestructura donde existe la necesidad de visualizar los servidores ubicados muy separados en varias ubicaciones de la organización. Por lo tanto, facilita la construcción de redes VLAN y NAT, etc.
La siguiente figura describe cómo podemos visualizar nuestra configuración adoptando el esquema de VMware:
# 3) Virtualización de aplicaciones
Es una división de la aplicación instalada desde la PC host que la está utilizando. Desde el punto de vista del usuario, el usuario puede acceder a la aplicación como la estaba usando anteriormente y también puede realizar cambios en ella.
Para la virtualización de aplicaciones, utilizaremos una arquitectura basada en servidor, en la que la aplicación se instala en uno de los servidores centralizados en el NOC y el escritorio del usuario puede acceder a ella desde el extremo remoto con solo derechos restringidos.
Para implementar esto, se utilizan varios software, como la aplicación delgada VMware, Microsoft App-V, etc.
# 4) Virtualización de clientes y servidores
En este tipo de virtualización, los servicios se ejecutarán en el servidor administrado de forma centralizada mientras se ejecutan en el extremo del cliente que se encuentra localmente.
Sin embargo, la imagen de disco del sistema operativo realizará una copia de seguridad y actualizará el sistema en un intervalo de tiempo regular para mantener el cliente y el servidor sincronizados. No hay necesidad de una conexión de red permanente entre la máquina virtual y el servidor.
La máquina virtual del cliente puede funcionar sin el sistema operativo mediante el uso de un hipervisor.
# 5) Virtualización de datos
Es el proceso de combinar datos de varios recursos de datos para construir una fuente de información individual, virtual y lógica de modo que pueda ser recuperada y fácilmente accesible por las aplicaciones basadas en el usuario, tableros, portales, etc., sin conocer el origen. de la ubicación de los datos.
Las organizaciones empresariales han adoptado la virtualización de datos a gran escala y en estos días se utiliza principalmente en asociación con la tecnología de computación en la nube.
El fenómeno de la virtualización de datos consta de los siguientes procesos y el software de virtualización debe realizar todos los pasos a continuación:
- Abstracción: Significa abstracción de datos de diversas fuentes y ubicación y abstracción del lenguaje de la fuente de datos y su interfaz de programación.
- Transformando: Dependiendo de la necesidad de la solución empresarial, integración y transformación de los datos en una forma adecuada.
- Federación: Realiza la operación de reunir el resultado de los dos procesos anteriores de varias fuentes.
- Entrega: El software debe ser capaz de entregar los datos según los requisitos del usuario final o la fuente de la aplicación.
Por lo tanto, la virtualización de datos reduce las posibilidades de errores de datos en la gestión de la infraestructura y también acelera la velocidad de acceso a los datos en un escenario en tiempo real.
Tipos de hipervisores
También se conoce como monitor de máquina virtual (VMM) y produce una plataforma virtual para la PC host para aprovisionar varios sistemas operativos de visitantes para ejecutar varios programas en ella.
Hay dos clases de hipervisores:
- Hipervisor nativo
- Hipervisor alojado
# 1) Hipervisores nativos
Estos incluyen software como el sistema Oracle VM que se transmite a través del hardware del sistema host para administrarlo y supervisar el funcionamiento del sistema operativo invitado.
El sistema operativo invitado flotará en un nivel por encima del hipervisor y cada uno de ellos tiene un VMM.
# 2) Hipervisores alojados
Estos se transmiten en un sistema operativo típico al igual que lo hace el otro software. El sistema operativo invitado se transmite como un curso de acción en el host.
Ejemplos: Servidor y estación de trabajo VMware, VirtualBox, KVM y QEMU, etc.
Más información = >> VMWare Vs VirtualBox
Ventajas de la virtualización
A continuación se enumeran las diversas ventajas de la virtualización:
# 1) Utilización eficaz del hardware : Las máquinas virtuales se comportan como hardware, por lo que al utilizar la virtualización se reducen los costes y el mantenimiento necesarios para el hardware físico y, por tanto, se hace un uso adecuado del hardware.
# 2) Recuperación ante desastres : En caso de falla de datos en el sistema o cualquier otra falla importante, a través del proceso de virtualización, es fácil restaurar nuestras máquinas virtuales y hacer que funcionen moviéndolas a otro sistema de nube similar.
Además, la gestión y la restauración serán más sencillas si se utiliza el concepto de virtualización para la pérdida de datos.
# 3) Ahorre energía : Convertir el hardware físico en la máquina virtual en el centro NOC y en el extremo remoto reducirá el consumo de energía necesaria para arrancarlos y seguir funcionando. De esta manera se ahorra energía total.
# 4) Utilización efectiva del espacio en NOC: Supongamos que para ejecutar una red, una organización requiere 20 racks de enrutadores y 10 racks de conmutadores y 30 PC. Para implementar todo este hardware, se requerirá un gran espacio y recursos equivalentes como mano de obra, energía, CA, etc. para su mantenimiento.
Pero con el concepto de virtualización, para ejecutar esta red, solo se requerirá menos de la mitad de este espacio, lo que ahorrará espacio, dinero y tiempo.
# 5) Implementar el servidor fácilmente : Mientras se ejecuta una red, si de repente uno de nuestros servidores parece verse sobreutilizado, podemos hacer crecer rápidamente una imagen de clonación del servidor y podemos hacer crecer otro servidor que funcionará de acuerdo con el existente.
Así, a través de la virtualización, podemos preparar un sustituto y hacerlo funcionar con mucha facilidad. Mientras que si instalamos físicamente un servidor, tomará días o incluso una semana para que esté operativo.
# 6) Soporte del sistema operativo invitado : Los diferentes tipos de sistemas operativos se comportan de forma diversa y tienen numerosos requisitos de hardware. El software de virtualización reunirá todos los requisitos en la misma plataforma y los cumplirá.
Las máquinas virtuales también admiten un procesador de 32 y 64 bits para funcionar.
# 7) Controladores y herramientas adicionales para invitados: El software de virtualización aprovisiona el conjunto de herramientas y controladores adicionales para las máquinas virtuales. Esto mejora el funcionamiento de la red del sistema de red y también dentro de la máquina mediante el aumento de la velocidad de procesamiento.
También proporciona una herramienta de visualización en 3D que se utiliza para juegos y con fines divertidos en el mundo del entretenimiento.
Virtualización de computadoras de escritorio
En este proceso de virtualización, la operación general del escritorio se llevará a cabo dentro de una unidad de servidor centralizada.
Los clientes de escritorio son básicamente los clientes ligeros que se comportan como un dispositivo final para hacer una conexión con los dispositivos cercanos como el teclado, el mouse o los puertos USB a través de una conexión LAN.
El software de estos clientes ligeros contiene la interfaz gráfica de usuario (GUI), agentes de acceso a la nube, un navegador web nativo y una colección de activos básicos de utilidades. El software más común que se utiliza para la virtualización de escritorios incluye XenApp y XenDesktop.
Ejemplos de virtualización
a) Proporcionar un entorno de prueba y desarrollo de software fácil de usar:
Supongamos que tenemos una idea para el desarrollo de software y si queremos probar si funcionará o no, entonces, utilizando el proceso de virtualización, podemos crear el laboratorio y el entorno para probar el software.
La virtualización ofrece una utilidad multiplataforma al desarrollador para realizar pruebas y utiliza el lenguaje de codificación elegido por el desarrollador para fabricarlo de forma nativa. Ofrece probar su software en la plataforma de su elección, como Android, Windows, etc.
b) Ejecución de múltiples aplicaciones simultáneamente en teléfonos inteligentes:
Con la ayuda de la virtualización, podemos ejecutar múltiples aplicaciones como lecturas meteorológicas en tiempo real, la cantidad de kilómetros que caminamos en un día, brújula, etc. en nuestros teléfonos inteligentes sin sobrecargar la memoria del teléfono, ya que los datos se almacenan en algún otro servidor y los cálculos. los realiza el software que está instalado en el propio servidor.
Solo la organización que posee la propiedad del software permite que el software se ejecute en el servidor de otra persona. Por lo tanto, incluso los teléfonos móviles con una pequeña capacidad de RAM como 100 MB o 1 GB solo con el procesador de un solo núcleo, podrán ejecutar estas aplicaciones pesadas.
c) Virtualización y computación en la nube:
La virtualización es el componente básico de la computación en la nube.
La virtualización es el concepto que nos permite crear varios recursos desde un solo sistema de hardware físico. El software del hipervisor está conectado directamente al hardware físico y también divide una unidad de hardware en varias máquinas virtuales.
Mientras que, por otro lado, la computación en la nube es la combinación de método y teoría que se utiliza para entregar redes, infraestructura de almacenamiento, servicios y aplicaciones bajo demanda al usuario final en cualquier red.
Por tanto, podemos decir que la computación en la nube es el cartero de los recursos virtuales que entrega software, datos, etc., a través de Internet.
Estas aplicaciones y servicios de infraestructura que brindan las nubes son una combinación de varios tipos de fuentes virtuales y máquinas virtuales que el software y la administración organizan de tal manera que el usuario final puede usarlas desde cualquier lugar a pedido. .
También es compatible con los servidores y aplicaciones de asignación dinámica de recursos. Por lo tanto, la infraestructura en la nube contiene varias infraestructuras virtuales para brindar los servicios al cliente final.
Concepto de hardware virtual
CPU virtual
El hipervisor divide cada una de las unidades de CPU físicas en muchas CPU virtuales. Asigna una carga de trabajo por núcleo virtual.
Para entenderlo mejor, consideremos el siguiente ejemplo:
Un servidor físico tiene dos procesadores que nombran CPU1 y CPU2, cada uno con dos núcleos físicos.
Entonces tenemos 2 * 2 = 4 núcleos físicos.
Si el hipervisor aprovisiona 5 vCPU para cada núcleo físico, entonces, sumando 5 * 4 = 20 vCPU, se pueden asignar a las máquinas.
Memoria virtual
La memoria de hardware físico de un sistema se puede distribuir virtualmente en dos o más máquinas virtuales. Pero el tamaño de la memoria distribuida no puede exceder el tamaño total de la memoria del hardware.
Dependiendo del tipo de aplicación en la que se esté utilizando, podemos agregar, cambiar y organizar los recursos de la memoria virtual para que el rendimiento general del sistema sea más eficiente.
Los parámetros de la asignación de memoria virtual se configuran en la VM durante su creación. Pero también se puede modificar después de la instalación del sistema operativo invitado.
La siguiente figura muestra el ejemplo de la asignación de memoria física en dos máquinas virtuales.
Almacenamiento virtual
El concepto principal de este tipo de virtualización es combinar los datos almacenados físicamente de los diversos dispositivos de almacenamiento físicos en una unidad de datos ubicada centralmente que se verá como una sola unidad de almacenamiento. El servidor centralizado no puede ofrecer un espacio de almacenamiento superior al que puede estar presente en las ubicaciones físicas y en el hardware físico.
Pero agrupar los datos en un centro será más seguro y se podrá restaurar fácilmente en caso de cualquier crisis. Los archivos de datos que se almacenan virtualmente en el servidor tienen extensiones como VDI, VHDX y VMDK, etc.
La siguiente figura muestra cómo los 12 TB de los datos se almacenan virtualmente dividiéndolos en cuatro máquinas virtuales.
Redes virtuales
En la red virtual, las máquinas virtuales se comunican con los dispositivos físicos como un servidor o un conmutador mediante el uso de la tarjeta de interfaz de red virtual conocida como vNIC, que a su vez está conectada virtualmente con un conmutador virtual para el proceso de comunicación posterior.
Todas estas tarjetas virtuales y conmutadores son creados por el software del hipervisor.
El conmutador virtual está conectado al conmutador físico a través del medio de la tarjeta física. La tarea que realizan las distintas interfaces del switch o del servidor se puede dividir en dos o más máquinas virtuales y cada una de ellas realizará el trabajo que se les asigne.
El escenario será más claro con la ayuda de la siguiente figura.
Virtualización de CPU
Es la característica de hardware de todas las últimas versiones de las CPU de Intel y de otras empresas que permiten que un procesador individual se comporte como varias CPU individuales. De esta manera, la potencia de la CPU se puede utilizar de una manera más eficiente y eficaz.
Conclusión
A partir de este tutorial, hemos entendido que la gestión de la infraestructura es muy importante para la gestión y el buen funcionamiento de una organización. Incluye no solo la gestión de la parte de hardware de la empresa, sino también las políticas, los recursos, los datos, la energía y el dinero gastado en el negocio para las operaciones.
La virtualización es una de las tecnologías clave que potencia el rendimiento general del sistema de redes de la organización mediante el uso de sus diversos aspectos. Esto ahorra tiempo y energía.
Además, los servicios se ejecutarán más rápido y la virtualización en asociación con la computación en la nube puede proveer y entregar varias aplicaciones de usuario bajo demanda.
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