¿ Que significan exactamente la virtualización y consolidación?

Introducción

Durante los últimos años el hardware ha experimentado grandes cambios. Tecnologías como multicore, multithreading y Virtualizacion (especialmente la tecnología hypervisor,) están cambiando la forma y manera en la que las IT están desarrollando estas nuevas tecnologías en sus centros de datos.

La tecnología de virtualización fue inicialmente introducida en el campo de los mainframe por los años 60 como tecnología complementaria que permitía hacer una partición lógica de los caros mainframes de aquel entonces. Con el transcurso de los años los servidores han aumentado su potencia y capacidad de cálculo exponencialmente mientras el coste ha disminuido.

Así a principios de los años 80 la virtualización en mainframe dejo de existir debido al bajo coste de los servidores “Standard” ; salía mas barato comprar un servidor por aplicación que comprar un mainframe y particionar este.

Esto llevo a un problema de proliferación de estos servidores estándares durante la década de los 90 debido principalmente a su bajo coste, gran capacidad de cálculo y estandarización de sus tecnologías, creando así un gran problema para muchos centros de datos: masiva proliferación de servidores estándar en los centros de datos y mayor complejidad en su gestión.

El analista independiente IDC, en un informe publicado en Marzo del 2004, sugiere que la media de utilización de servidores x86 a nivel mundial ronda entre el 15-25% lo cual significa que hay mucha capacidad de cálculo en centros de datos que aun no se está utilizando.

Y esto ha sido a consecuencia de que muchas organizaciones instalan una sola aplicación por servidor, debido principalmente a su “bajo” coste. Así servidores fueron agregados siempre que se necesitaron para correr nuevas aplicaciones por diferentes departamentos o divisiones llevando así a la infrautilización actual de los centros de datos.

Optimiza, consolida y después virtualiza

¿Pero que significan exactamente los términos consolidación y virtualización? ¿Cómo pueden ayudar estas tecnologías a crear un centro de datos menos infrautilizado y, lo que es aun mas importante, más dinámico y más resistente a fallos importantes? ¿Cuáles son las ventajas y las desventajas de la consolidación y virtualización, si las hay?

Para comenzar diré que la consolidación de servidores es una tecnología clave para mejorar la utilización de estos. Utilizando dicha tecnología organizaciones mejoran enormemente la utilización de sus servidores actuales pasando a utilizar de un 10% a un 60-80% de su capacidad total de cálculo haciendo así un uso más completo de los servidores que adquieren.

Otro aspecto importante que debería aclarar en este punto es el de “máquina virtual”, en ingles, Virtual Machine (VM). El software de virtualización (VMware, Xen, HyperV, RedHat Virtualization por poner un ejemplo) es un software de máquina virtual que es usado para consolidar y “particionar” servidores físicos.

La VM es el equivalente en el mundo físico a la unidad unidad c:\ ,d:\, etc, junto con sus aplicaciones y sistema operativo, en este caso Windows, o /root, /home, /tmp, … para GNU/Linux.

En otras palabras, este software nos permite crear múltiples instancias de máquinas virtuales en un mismo servidor físico, cada una de las cuales corre independientemente un sistema operativo y aplicativo diferente.

Así por ejemplo en esta imagen adjunta, podemos observar con mayor detalle la tecnología de virtualización de la solución de VMware vSphere.

La fina “capa de virtualización” que se muestra en azul oscuro en la imagen anterior separa la capa física (arquitectura x86) del sistema operativo en sí.

Cada máquina virtual posee sus propios recursos virtuales hardware como memoria RAM, CPU, NIC, etc, los cuales son usados por la máquina virtual. El sistema operativo en la máquina virtual (sistema operativo Guest) cree que este hardware es en todo momento físico y no entiende nada de recursos virtuales.

Esto permite, como vemos en la imagen anterior, ejecutar múltiples sistemas operativos, mejor dicho, máquinas virtuales heterogéneas (Windows, Linux, Novel, etc) a la vez y en un mismo servidor físico, maximizando así todos los recursos del servidor físico.

Beneficios de la Virtualización

Uno de los grandes beneficios es la encapsulación. Las máquinas virtuales son encapsuladas en varios ficheros lo cual hace posible que estas sean copiadas, movidas y implementadas más rápidamente. Así pues y, gracias a la encapsulación un sistema completo (VM) con aplicaciones, sistema operativo, BIOS y hardware virtual puede ser movido ininterrumpidamente (migración en caliente) de un servidor fisco a otro en cuestión de segundos.

El segundo benéfico es el particionamiento lógico del servidor físico, lo cual nos permite ejecutar múltiples aplicaciones y sistemas operativos en un único servidor físico como se puede apreciar en la imagen anterior.

El tercer benéfico es la tecnología de aislamiento, el cual asila completamente una VM de las otras. Así ante el hipotético caso de que una VM se “cállese” debido a un fallo del sistema operativo en la maquina virtual (BSOD, blue screen of death) este fallo no afectaría a ninguna de las otras VM que estuvieran corriendo en el mismo sistema.

Y por último, una máquina virtual es independiente al hardware físico. Este beneficio representa un avance tecnológico gigantesco con respeto a los planes de contingencias basados en servidores físicos. La máquina virtual al ser independiente del hardware físico puede ser movida, copiada o replicada de un centro de datos a otro y con independencia de los servidores físicos que estos centros de datos tengan (migración en frio).