Virtual CPD Implementation

ENGINYERIA TÈCNICA EN TELECOMUNICACIONS, ESPECIALITAT TELEMÀTICA

Implementació d’un CPD mitjançant Cloud Computing i Virtualització

Memòria

ESTEBAN SARDAÑÉS LOBATO

EDUARD BARDAJÍ CROS

PONENT: JOSEP MARIA GABRIEL SOLANILLA

TARDOR 2011

Dedicatòria

Esteban Sardañés Lobato

Vull dedicar aquest projecte especialment als meus pares, pel recolzament que sempre

m’han demostrat i per tot l’esforç i confiança que han depositat en mi.

També vull dedicar-lo a la meva parella, pel suport i la comprensió que m’ha demostrat

dia a dia.

Finalment, mencionar al meu germà i amics, per la paciència i els ànims que m’han donat

des de el primer dia.

Eduard Bardají Cros

Dedico aquest projecte a la família, en especial al meu pare, Fèlix Bardají Pous i a la meva

mare, Nina Cros Galán per haver-me fet costat en tot moment i de manera incondicional.

Vull dedicar també aquest treball a la meva parella, amics i a tota aquella gent sense la

qual la fi d’aquest cicle no hagués estat possible.

Agraïments

Esteban Sardañés Lobato

Primerament, vull agrair a la meva família, parella i amics els ànims i la confiança que

sempre m’han demostrat.

Agrair al meu ponent, Josep Maria Gabriel Solanilla, els consells i la formació que m’ha

impartit durant tota la etapa universitària, especialment en la fase final, aquest projecte.

Eduard Bardají Cros

Primerament agraeixo a la família i a tota la gent propera a mi la paciència i voluntat de

donar-me ànims sempre que ho he necessitat.

Voldria també agrair al meu ponent, Josep Maria Gabriel Solanilla, l’esforç i la gran tasca

que ha fet guiant-me i recolzant-me durant tot el projecte i la carrera en general.

Part comú

Per acabar, ens agradaria fer agraïment a algunes persones, les quals han fet que aquest

projecte sigui possible:

Miguel Piñeyrúa, de l’empresa Coty Astor.

Daniel Martín, de l’empresa Dekomte.

Jacint Nieto Carbonell, del TecnoCampus Mataró-Maresme.

Alex Lara Juan, company d’estudis.

Resum

Aquest projecte té com a objectiu donar a conèixer a les empreses, principalment a les

PIMES, una nova manera de treballar amb la informació, on el model Cloud Computing i

la virtualització poden ajudar a realitzar nous projectes. Sense ells no serien possibles,

degut a la inversió inicial que comporta. Finalment es veuran totes les possibilitats que

ofereix el producte de virtualització VMware, i com es poden implementar a l’empresa les

diferents aplicacions que ofereix.

Resumen

Este proyecto tiene como objetivo dar a conocer a las empresas, principalmente las

PYMES, una nueva manera de trabajar con la información, donde el modelo Cloud

Computing y la virtualización pueden ayudar a realizar nuevos proyectos. Sin ellos no

serían posibles, debido a la inversión inicial que conlleva. Finalmente se verán todas las

posibilidades que ofrece el producto de virtualización VMware, y como se pueden

implementar en la empresa las diferentes aplicaciones que ofrece.

Abstract

This project has the objective to inform companies, particularly SMEs, a new way of

working with information, where the Cloud Computing and virtualization can help making

new projects, which without them would not be possible due to the initial investment

involved. Finally, will be shown all the possibilities offered by VMware virtualization

product and how companies can implement the various applications it offers.

Índex

Índex de figures ............................................................................................. III

Índex de taules ............................................................................................. VII

Glossari de termes ........................................................................................ IX

1. Objectius .................................................................................................... 1

1.1. Propòsit ....................................................................................................................... 1

1.2. Finalitat ....................................................................................................................... 1

1.3. Objecte ........................................................................................................................ 1

1.4. Abast ........................................................................................................................... 1

2. Introducció ................................................................................................. 3

2.1. Realització del projecte ............................................................................................... 5

2.1.1. Fase 1. Recopilació d’informació i el seu estudi .................................................. 5

2.1.2. Fase 2. Redacció i documentació de la informació recopilada ............................ 6

2.1.3. Fase 3. Realització de la maqueta ........................................................................ 6

2.1.4. Fase 4. Redacció de la documentació de la maqueta .......................................... 7

3. Cloud Computing i Virtualització ................................................................ 9

3.1. Cloud Computing ........................................................................................................ 9

3.1.1. Tipus de Cloud .................................................................................................... 16

3.1.2. Serveis de Cloud ................................................................................................. 21

3.1.3. Productes ........................................................................................................... 31

3.2. Virtualització ............................................................................................................. 37

3.2.1. Conceptes ........................................................................................................... 37

3.2.2. Productes ........................................................................................................... 40

4. Virtualització d’infraestructures ............................................................... 49

4.1. Hardware .................................................................................................................. 49

4.1.2. Configuració del Hardware ................................................................................ 53

4.2. Software .................................................................................................................... 59

4.2.1. Infraestructura de centre de dades i Cloud ....................................................... 59

II

4.2.2. Gestió d’infraestructures i operacions .............................................................. 69

4.2.3. Productes de Seguretat ..................................................................................... 87

4.2.4. Productes Gratuïts ............................................................................................. 89

4.2.5. Informàtica de Escriptori i per a l’usuari ............................................................ 92

4.2.6. Productes Mac ................................................................................................. 103

5. Implementació d’un CPD Virtual ............................................................ 107

5.1. Disseny CPD Virtual ................................................................................................ 107

5.2. Instal·lació del Software VMware ........................................................................... 113

5.3. Gestió del Software vClient .................................................................................... 121

6. Estudi econòmic ..................................................................................... 127

6.1. Cost del Hardware .................................................................................................. 127

6.2. Cost del Software .................................................................................................... 128

6.3. Costos de recursos humans .................................................................................... 129

6.4. Amortització equips i software ............................................................................... 129

6.5. Despeses indirectes ................................................................................................ 130

6.6. Cost d’implementació ............................................................................................. 130

7. Conclusions ............................................................................................ 131

8. Referències ............................................................................................ 133

Índex de figures

Figura 3. 1 - Model Cloud ...................................................................................................... 9

Figura 3. 2 - Escenari de treball en Cloud Computing ......................................................... 10

Figura 3. 3 - Gràfic model de treball tradicional .................................................................. 13

Figura 3. 4 - Gràfic model de treball en Cloud ..................................................................... 14

Figura 3. 5 - Diagrama Conceptual Cloud Computing ......................................................... 15

Figura 3. 6 - Representació Cloud Públic ............................................................................. 16

Figura 3. 7 - Representació Cloud Privat ............................................................................. 18

Figura 3. 8 - Representació Cloud Híbrid ............................................................................. 19

Figura 3. 9 - Relacions de Serveis Cloud .............................................................................. 21

Figura 3. 10 - Serveis de Cloud ............................................................................................ 22

Figura 3. 11 - Panell de gestió Arsys .................................................................................... 31

Figura 3. 12 - Menú de control ............................................................................................ 32

Figura 3. 13 – Gràfic de la topologia .................................................................................... 33

Figura 3. 14 - Consum diari de la infraestructura ................................................................ 34

Figura 3. 15 - Gràfic econòmic ............................................................................................. 34

Figura 3. 16 - Amazon EC2 ................................................................................................... 35

Figura 3. 17 - App Engine de Google ................................................................................... 35

Figura 3. 18 - Google App .................................................................................................... 36

Figura 3. 19 - Esquema virtualització ................................................................................... 37

Figura 3. 20 - VirtualBox de Oracle ...................................................................................... 41

Figura 3. 21 - Exemple màquina virtual en VirtualBox ........................................................ 42

Figura 3. 22 – Parallels ......................................................................................................... 42

Figura 3. 23 - Exemple màquina virtual Parallels ................................................................ 43

Figura 3. 24 - Parallels Server .............................................................................................. 44

Figura 3. 25 - Parallels Virtuozzo ......................................................................................... 44

Figura 3. 26 - Windows Virtual PC ....................................................................................... 44

Figura 3. 27 - Windows Server Hyper-V .............................................................................. 45

Figura 3. 28 - Citrix XenDesktop .......................................................................................... 46

IV

Figura 3. 29 - Citrix XenServer ............................................................................................. 47

Figura 3. 30 - VMWare ........................................................................................................ 48

Figura 3. 31 - Exemple Virtual Host ..................................................................................... 48

Figura 4. 1 - Infraestructura Virtual ..................................................................................... 49

Figura 4. 2 - IBM xSeries 345 Server .................................................................................... 50

Figura 4. 3 - Service Module (ESM) ..................................................................................... 50

Figura 4. 4 - IBM External Storage EXP400Enclousure ........................................................ 50

Figura 4. 5 - IBM ServeRaid-6M 1 ........................................................................................ 51

Figura 4. 6 - IBM xSeries 226 Server .................................................................................... 51

Figura 4. 7 - IBM Smart-UPS 1400VA RM 2U 230V ............................................................. 52

Figura 4. 8 - Armari Rack ..................................................................................................... 52

Figura 4. 9 - Diagrama explicatiu RAID 5 ............................................................................. 57

Figura 4. 10 - Diagrama de blocs VMware vSphere ............................................................ 59

Figura 4. 11 – Hypervisor Hosted ........................................................................................ 60

Figura 4. 12 – Hypervisor Unhosted .................................................................................... 60

Figura 4. 13 - Diagrama de blocs de l'arquitectura d'un ESX .............................................. 61

Figura 4. 14 - Figura 4. 13 - Diagrama de blocs de l'arquitectura d'un ESXi ....................... 62

Figura 4. 15 - Comparativa entre ESXi i ESX ........................................................................ 64

Figura 3. 16 - Interfície VMware Go .................................................................................... 65

Figura 3. 17 - Representació funcionament vSphere Storage Appliance ........................... 67

Figura 4. 18 - VMware vCenter Server ................................................................................ 69

Figura 4. 19 - Interfície VMware vCenter ............................................................................ 70

Figura 4. 20 - Plànol hosts gestionats per vCenter .............................................................. 70

Figura 4. 21 – Funcionament vCenter Server Heartbeat .................................................... 72

Figura 4. 22 - Interfície vCenter Operations ........................................................................ 73

Figura 4. 23 – Esquema treball Orchestator ....................................................................... 74

Figura 4. 24 - Pla d'ampliació de recursos físics .................................................................. 75

Figura 4. 25 - Sistema VMware vCenter Recovery Manager .............................................. 77

Figura 4. 26 - Patró d’arrencada a seguir en una restauració ............................................. 78

Figura 4. 27 - Selecció d’interval entre punts de restauració ............................................. 80

Figura 4. 28 - VMware vCenter Site Recovery realitzant una tasca de auto test ................ 81

Figura 4. 29 – VMware Lab Manager .................................................................................. 82

Figura 4. 30 - Diagrama VMware Converter ........................................................................ 83

Figura 4. 31 - Selecció Origen .............................................................................................. 84

Figura 4. 32 – Selecció Destí ................................................................................................ 85

Figura 4. 33 - Resum de les característiques de la màquina ............................................... 85

Figura 4. 34 - Edició Característiques .................................................................................. 86

Figura 4. 35 - Resum característiques VM ........................................................................... 86

Figura 4. 36 VMware vShield App ....................................................................................... 87

Figura 4. 37 - VMware Player Interface ............................................................................... 89

Figura 4. 38 - Opcions d’interacció VM ............................................................................... 90

Figura 4. 39 - Opcions d'energia .......................................................................................... 90

Figura 4. 40 - Opcions de configuració MV ......................................................................... 91

Figura 4. 41 - VMware View en múltiples plataformes ....................................................... 92

Figura 4. 42 - VMware ThinApp ........................................................................................... 93

Figura 4. 43 - Primer pas “Prescan” ..................................................................................... 94

Figura 4. 44 - Segon Pas ....................................................................................................... 94

Figura 4. 45 - Tercer Pas ...................................................................................................... 95

Figura 4. 46 - Quart Pas ....................................................................................................... 95

Figura 4. 47 - Pas Cinquè ..................................................................................................... 96

Figura 4. 48 - Aplicació Virtualitzada ................................................................................... 97

Figura 4. 49 - Interfície Workstation 8 ................................................................................. 99

Figura 4. 50 - Editor de Xarxes Virtuals ............................................................................. 100

Figura 4. 51 - Llistat i Especificacions de les Màquines Virtuals ........................................ 101

Figura 4. 52 - Horizon Aplication Manager ........................................................................ 102

Figura 4. 53 - Migració Windows - MAC ............................................................................ 103

Figura 4. 54 - Màquina Virtual Windows en MAC OS X ..................................................... 104

Figura 4. 55 - Windows corrent en VMware Fusion .......................................................... 104

Figura 4. 56 - Aplicacions Windows sobre el sistema MAC ............................................... 105

Figura 5. 1 – Disseny de la infraestructura ........................................................................ 107

VI

Figura 5. 2 - Infraestructura real del Rack ......................................................................... 109

Figura 5. 3 - Gestió de la infraestructura amb vCenter ..................................................... 110

Figura 5. 4 - Esquema de xarxa.......................................................................................... 111

Figura 5. 5 - Exemple vMotion .......................................................................................... 112

Figura 5. 6 - Instal·lació ESXi .............................................................................................. 113

Figura 5. 7 - Progres instal•lació ESXi ................................................................................ 114

Figura 5. 8 - Acceptació termes generals .......................................................................... 114

Figura 5. 9 - Selecció DataStore ......................................................................................... 115

Figura 5. 10 - Selecció Idioma ............................................................................................ 115

Figura 5. 11 - Credencials ESXi .......................................................................................... 115

Figura 5. 12 - Finalització de la instal·lació ........................................................................ 116

Figura 5. 13 - Esxi 5 en funcionament ............................................................................... 117

Figura 5. 14 - Configuracions ESXi ..................................................................................... 117

Figura 5. 15 - Configuració de la xarxa .............................................................................. 118

Figura 5. 16 - Pàgina benvinguda vSphere ........................................................................ 120

Figura 5. 17 - Pantalla de d’autenticació ........................................................................... 121

Figura 5. 18 - Pantalla inicial vCenter ................................................................................ 122

Figura 5. 19 - Esquema xarxa ............................................................................................ 123

Figura 5. 20 - Pantalla inicial Veeam Backup..................................................................... 125

Índex de taules

Taula 6. 1 - Cost del Hardware .......................................................................................... 128

Taula 6. 2 - Cost del Software ............................................................................................ 129

Taula 6. 3 - Costos de recursos humans ............................................................................ 129

Taula 6. 4 - Amortitzacions equips i software ................................................................... 129

Taula 6. 5 - Cost implementació ........................................................................................ 130

Glossari de termes

VM Màquina Virtual

PC Ordinador de sobretaula

DataCenter Centre de Dades

DataStore Recurs per al emmagatzemat de Dades

CPD Centre de Processament de Dades

RAID Conjunt de discs

GB Gigabyte

MB Megabyte

SCSI Interfície de sistema per a petites computadores

IaaS Infraestructura com a Servei

PaaS Plataforma com a Servei

SaaS Software com a Servei

Rack Armari on s’ubiquen els servidors

SAI Sistema d’Alimentació Ininterromput

NAS Recurs per al emmagatzemat de dades a través de la xarxa

Backup Copia de seguretat

Job Tasca configurable

PIME Petita i Mitjana Empresa

DHCP Protocol de configuració dinàmica

X

TI Tecnologies de la Informació

Driver Controlador

Failover Commutació degut a un error

Introducció 1

1. Objectius

1.1. Propòsit

El propòsit d’aquest projecte és donar a conèixer a les empreses, principalment a les

Pimes, una nova manera de treballar amb la informació, on el model Cloud Computing i la

virtualització poden ajudar a realitzar nous projectes. Sense aquestes eines no serien

factibles, degut a la inversió inicial que comporten.

1.2. Finalitat

La finalitat del projecte és, principalment, que les empreses puguin reduir els costos de la

seva infraestructura informàtica, augmentant l’escalabilitat dels seus sistemes per tal d’

anar creixent en funció de les necessitats i no haver d’invertir masses diners en un

hardware que potser no es rendibilitzarà totalment, o en cas contrari, en el que s’haurà

d’invertir novament degut a que l’empresa podria haver crescut i s’hauria d’ampliar la

infraestructura.

A part de la reducció de costos, la idea del projecte també és externalitzar la gestió i

l’administració d’aquests sistemes, de manera que l’empresa s’oblidi dels problemes que

li puguin ocasionar. Les actualitzacions de software, gestió de la xarxa i sistemes, la

seguretat, còpies de backup, poden ser externalitzades, i d’aquesta manera pagar només

pel que es farà servir.

1.3. Objecte

L’objecte del projecte és explicar les prestacions que aporta la virtualització i el Cloud

Computing a l’empresa, generant una maqueta que simuli l’escenari real d’una empresa

on poder demostrar els avantatges en quant a escalabilitat, reducció de costos, facilitat

de gestió i administració d’un sistema en un entorn virtualitzat.

1.4. Abast

L’abast d’aquest projecte és arribar a obtenir el “know how” de com s’ha d’implementar

la tecnologia de virtualització en qualsevol dels seus múltiples escenaris, escollint el

II

producte més adequat en cada situació i la manera més òptima segons les necessitats de

l’empresa.

Introducció 3

2. Introducció

El següent projecte ha estat realitzat per dos autors i consta, per tant, de dues parts. La

primera ha estat realitzada per l’Esteban Sardanyés Lobato i pretén posar en situació al

lector donant una visió global dins del món del Cloud Computing i la virtualització definint

quines són les seves bases i explicant els diferents conceptes.

La lectura d’aquesta primera part ajuda al lector a comprendre la segona, realitzada per

l’autor Eduard Bardají Cros, en la qual s’expliquen en profunditat els elements de la

virtualització centrant-se en la solució de VMware i el hardware necessari juntament amb

la seva configuració per tal d’implementar un sistema combinat de Cloud Computing i

virtualització totalment autosuficient i independent.

El projecte es centra principalment en el món de la virtualització de servidors i el Cloud

Computing. Es fa un estudi i una recerca per arribar a obtenir un “know how” per aplicar a

les empreses que vulguin virtualitzar els seus sistemes i, d’aquesta manera, aprofitar-se

dels avantatges que aporten la virtualització i el model de treball del Cloud Computing.

El projecte es divideix en tres grans blocs d’informació que expliquen el model de

computació en el núvol (Cloud Computing), la virtualització d’infraestructures i el procés

de implementació d’un CPD enfocat a un escenari de petita i mitjana empresa (PIME) fent

servir un producte en concret com és VMware.

Per començar, s’introduiran els conceptes i les nocions bàsiques del Cloud Computing i

s’explicarà quins avantatges aporta el model Cloud respecte al model tradicional i els

diferents serveis que es poden trobar en aquest model, com són IaaS (Infraestructura

com a Servei), PaaS (Plataforma com a Servei) i SaaS (Software com a Servei) i es

mostraran alguns exemples destacats de proveïdors que els ofereixen.

A continuació es farà referència al concepte general del Cloud, explicant les diferents

maneres de treballar. Per començar, es parlarà del Cloud públic, ja que és el que dóna

sentit al Cloud Computing, on es tracta de subcontractar una infraestructura a un tercer i

treballar remotament amb la pròpia informació. Es comentaran els avantatges que això

IV

comporta i els inconvenients que genera. L’altre tipus de Cloud que les empreses més

utilitzen és el privat, on ja no es depèn d’un tercer al que es subcontracta una

infraestructura, sinó que la infraestructura està a la pròpia empresa. A més d’aquestes

dues maneres de treballar en Cloud, també es pot optar pel Cloud híbrid, que és una

barreja dels dos anteriors on coexisteixen una infraestructura local i una infraestructura

externa, i el Cloud comunitari, que està pensat per a organitzacions que comparteixen

una infraestructura que no depèn d’un tercer, sinó que es troba a les infraestructures

d’una de les organitzacions o en una exterior, però gestionada i administrada per les

pròpies organitzacions.

Un cop descrit el Cloud Computing, es passarà a explicar el concepte de la virtualització,

els avantatges i els inconvenients que aporten a una empresa i la rellevància que

comporta per poder treballar conjuntament amb el model Cloud Computing.

Seguidament es comentaran varies solucions de virtualització presents al mercat,

analitzant i comparant les més destacades.

Per finalitzar la part teòrica es realitzarà un exhaustiu estudi sobre el producte VMware,

on es descriurà i s’explicarà què poden aportar a una empresa cada una de les aplicacions

que ofereix.

Una vegada acabada la part teòrica, s’implementarà un Centre Virtual de Procés de Dades

amb els productes explicats, simulant el que seria un escenari real d’una empresa, i

traient partit al que aporta la virtualització i al model de treball en Cloud.

Prèviament al disseny i implementació de la maqueta, s’explicarà com s’ha dissenyat i

configurat el hardware de suport, analitzant cada dispositiu que forma part de la

infraestructura i explicant la importància de tenir un sistema redundat.

Finalment es realitzarà un estudi econòmic on es farà una estimació del que podria costar

implementar un sistema d’aquestes característiques en una empresa, i veient com amb la

virtualització i l’externalització de la infraestructura, en alguns casos, s’aconsegueix reduir

costos importants, sobretot a les petites i mitjanes empreses.

Introducció 5

2.1. Realització del projecte

2.1.1. Fase 1. Recopilació d’informació i el seu estudi

El projecte comença amb una important recerca d’informació. Aquesta és la part en la

que més temps s’ha dedicat, degut a la gran quantitat d’informació que hi ha sobre el

tema Cloud Computing, virtualització i l’extensa varietat de productes dels que disposa

VMware. Així doncs, el fet de que hi hagi molta informació, fa que els conceptes treballats

siguin molt més amplis i dificultosos alhora de resumir-los i enfocar-ho de cara a

l’empresa. D’aquesta manera, se suposa que és positiu i beneficiós trobar informació

extensa i abundant, però tots aquests conceptes i continguts trobats s’han de filtrar, de

manera que quedi la part essencial i aprofitable de tota la recerca. Per tant, com és un

projecte on es vol aconseguir un “know how” de com implementar el model de treball de

la virtualització i el Cloud Computing, s’han de resumir i agrupar tots els conceptes d’una

manera que sigui clara i entenedora per al lector.

Cloud Computing s’ha convertit en la paraula de moda en l’àmbit de les tecnologies de la

informació. Degut a aquest fet, tothom opina i aporta la seva definició. Això genera que

es creï confusió a l’hora d’entendre el concepte i comporta que s’hagi de fer un estudi

exhaustiu del que realment és i el que realment aporta a les empreses, amb un filtrat de

tota la informació recopilada.

El concepte de virtualització passa per diversos enfocs, des del punt de vista tècnic, on es

parla de com s’ha aconseguit implementar la virtualització gràcies a l'emulació de

l’arquitectura x86, fins al punt de vista econòmic i ecològic, on s’expliquen els avantatges

que comporta el fet de reduir una infraestructura de varis servidors físics en un de sol, en

el qual existeixen molts altres servidors virtualitzats.

També s’ha fet una recerca dels diferents productes de virtualització que hi ha en el

mercat, escollint-ne els més destacats per explicar-los i comparar-los entre sí. Un cop

conclosa la comparació entre ells, s’ha escollit el producte que es creu més adient i

complert per implementar en una empresa, en aquest cas, VMware.

VI

La recerca més important ha estat a l’hora de profunditzar i investigar totes les

possibilitats que ofereix VMware a una empresa, donat que s’expliquen cadascuna de les

diferents aplicacions que conté VMware i com es poden implementar aquestes en funció

de les necessitats de cada client.

2.1.2. Fase 2. Redacció i documentació de la informació recopilada

La segona fase del projecte, un cop acabada la recerca d’informació, ha estat resumir,

filtrar i estructurar tota la informació per tal que quedi exposada d’una manera clara i

entenedora.

Durant el procés de redacció i documentació s’ha anat eliminant informació repetida i

aportat conceptes passats per alt durant la primera fase. A mesura que s’ha anat

documentant s’han fet retocs per mirar de no contradir-se en els diferents punts.

Per finalitzar aquesta fase, al ser dues persones les que realitzen el projecte, s’ha fet un

intercanvi d’informació sobre la part que ha redactat cadascun, per tal de fer un segon

filtrat i revisar tot tipus de fallades, ja siguin ortogràfiques, gramaticals o de conceptes.

2.1.3. Fase 3. Realització de la maqueta

Un cop arribats a aquesta fase, es passa al que és la fase més pràctica del projecte. En

aquesta fase s’han invertit una gran quantitat d’hores, ja que és la demostració de que tot

el que s’ha explicat anteriorment té sentit i funciona.

Per començar, s’ha configurat un rack de servidors i cabines redundants, on tots els

dispositius estan connectats a SAIs.

La part més costosa ha estat la de configurar des de zero les cabines de discs i aconseguir

integrar-les i redundar-les amb els servidors. Per aconseguir-ho, s’han necessitat diversos

dies d’investigació, en aquest cas a IBM ja que és la marca del hardware, per obtenir el

software i els coneixements necessaris per a configurar tots aquests dispositius i fer-los

treballar d’una manera correcta i eficient. Un cop configurat el hardware, s’ha passat a

implementar el software principal de VMware a la infraestructura.

Introducció 7

S’han muntat dos ESXi de les mateixes característiques, de manera redundant, on cada un

dels servidors té una cabina de discs. Dins d’aquests ESXi s’han instal·lat varies màquines

virtuals que simulen un entorn de treball en una empresa.

Les aplicacions complementàries que donen funcionalitats afegides al ESXi es fan servir

des d’un servidor a part i des de les màquines client a través d’aplicacions per gestionar

els ESXi.

2.1.4. Fase 4. Redacció de la documentació de la maqueta

Una vegada realitzada la fase 3, s’arriba a un punt en el que s’ha aconseguit simular

l’escenari amb el que una empresa treballa, és a dir, un conjunt de servidors que

proporcionen uns serveis que la companyia necessita per a funcionar i unes màquines

clients que fan ús d’aquests. En la última fase, s’han documentat les demostracions de

funcionament de les aplicacions de VMware que s’han fet servir. Aquesta és la fase més

visual i a la vegada tècnica del projecte. Aquí s’enllaça la part teòrica amb la pràctica i es

demostra el que poden aportar algunes de les aplicacions de VMware a una empresa que

treballi en un entorn virtualitzat.

Cloud Computing i Virtualització 9

3. Cloud Computing i Virtualització

3.1. Cloud Computing

Per entendre què és el Cloud Computing, primerament cal diferenciar entre el concepte

Cloud i el concepte Cloud Computing.

La traducció literal de Cloud és núvol. Típicament quan es representa Internet d’una

manera gràfica es fa servir un núvol i d’aquí prové el nom Cloud. Cloud és Internet, la

diferència és que fins ara Internet s’ha utilitzat pràcticament per descarregar informació,

en poques ocasions s’ha utilitzat per pujar-ne, excepte en els casos de les webs. El

concepte està més enfocat a pujar informació al núvol, és a dir a Internet, i d’aquesta

manera disposar-ne d’ella des de qualsevol lloc amb connexió a Internet.

Figura 3. 1 - Model Cloud

Com es pot observar a la figura 3.1, un clar exemple de Cloud és el fet d’utilitzar el correu

electrònic, ja que s’accedeix a la pròpia informació des de qualsevol punt del món amb

accés a Internet. Qui no s’ha enviat mai un arxiu des de la feina al seu correu, per

descarregar-se’l a casa? Amb aquest concepte es pretén unificar i centralitzar la

informació a un servidor connectat a Internet, i d’aquesta manera treballar amb la

informació directament al núvol, així s’eviten duplicats d’arxius amb diferents versions, o

X

pèrdues de dades degut a problemes amb l’equip local. Del que es tracta és de treballar

amb la informació remotament.

Pel que fa al Cloud Computing, hi ha dues maneres d’entendre’l, una és la manera literal

del que és treballar amb Cloud Computing. L’altre és una manera de vendre el Cloud com

a aplicació.

Cloud Computing, literalment, significa computació al núvol. Això vol dir que s’aprofiten

els recursos d’una màquina externa, independentment de la seva ubicació física, a la qual

s’accedeix mitjançant la xarxa, ja sigui a nivell intranet o Internet. Quan una persona

treballa en Cloud Computing, està treballant remotament contra una màquina, ja sigui a

través d’una aplicació, navegador o escriptori remot. A la figura 3.2 es pot observar un

escenari de treball en Cloud Computing ja que amb diferents màquines físiques de la

intranet, es treballa remotament als servidors a través de les possibles aplicacions. De la

mateixa manera es podria treballar amb una màquina externa a la xarxa i connectada a

Internet.

Figura 3. 2 - Escenari de treball en Cloud Computing

Anys enrere, quan es començava a treballar amb computadors, ja s’utilitzava aquest

concepte on un servidor era el que processava tota la informació i els usuaris accedien a

aquesta mitjançant terminals directament connectats. Aquesta és la manera literal

d’entendre el Cloud Computing, aprofitar-se dels recursos d’una altre màquina per

processar la informació i visualitzar-la a través d’un terminal. La diferència dels inicis a

ara, és que actualment s’utilitza una xarxa, ja sigui Internet o intranet per accedir


remotament i el fet de que s’hagi tornat a treballar amb aquest tipus de sistema és

gràcies a la virtualització. Antigament els ordinadors tenien un cost elevadíssim. Degut a

aquest motiu es centralitzava tot en un supercomputador on s’hi accedia remotament,

d’aquesta manera només calia invertir diners en un sol computador i no en diferents. Tot

això va desaparèixer amb la enorme reducció de preus dels ordinadors ja que la gent es

podia permetre comprar un computador que per ell mateix ja processés la informació

d’una manera eficient. Amb l’aparició de la virtualització el que s’ha aconseguit és que

amb un sol computador puguin haver-hi moltes màquines treballant, a les quals s’hi

accedeix remotament gràcies a la xarxa. Amb això s’aconsegueix centralitzar tots els

sistemes i accedir remotament per tal de tenir tota la informació unificada i recolzada.

Aquest seria el concepte literal del Cloud Computing.

Un cop explicats els conceptes de Cloud, i Cloud Computing literalment, s’explicarà què és

el que s’entén per Cloud Computing com a aplicació i servei.

El terme Cloud Computing ha estat utilitzat metafòricament per denotar una

infraestructura amb la qual els usuaris tenen accés a aplicacions sota demanda des de

qualsevol lloc del món, i el medi per permetre això és Internet.

El concepte de Cloud Computing implica dos termes claus: abstracció i virtualització.

L’abstracció consisteix en oblidar els detalls de la implementació per part dels usuaris i els

desenvolupadors, prenent aquest concepte des d’un punt de vista on les aplicacions

s’executen sobre una màquina física que no està especificada, les dades estan

emmagatzemades a ubicacions desconegudes, l’administració dels sistemes està sota

responsabilitat d’un tercer i els usuaris tenen accés a l’aplicació des de qualsevol lloc amb

accés a Internet. En quant a la virtualització, es refereix a l’habilitat del sistema per crear

sistemes que semblin independents enfront als usuaris, a través de mecanismes de

compartir i assignar períodes d’ús als recursos que cada usuari necessita.

Cloud Computing apareix amb l’abstracció de tot el centre de dades, la computació,

l’emmagatzematge de la informació, les xarxes i la monitorització, tot es gestiona a través

d’una API que recobreix una quantitat de hardware, en el qual deixa de tenir importància

la marca, ja que el que importa és la qualitat del servei que ofereix el proveïdor. La resta

XII

és transparent, si el servei és bo i serveix, ja és suficient. L’objectiu és que l’usuari s’oblidi

de la infraestructura física que hi ha darrere i suposi que els recursos amb els que es pot

comptar al núvol són il·limitats.

El concepte pagament per ús i administració sota responsabilitat de tercers quan es parla

de Cloud Computing s’ha de tenir en compte amb Clouds públics, on un proveïdor dóna

accés a una infraestructura externa on es contemplarà el temps d’utilització de l’aplicació

i es pagarà en funció d’aquest. També hi ha organitzacions que compten amb una

infraestructura pròpia i que de la mateixa manera fan servir el concepte Cloud Computing

per accedir remotament als seus sistemes mitjançant la xarxa. En aquests casos no es

contempla el pagament per ús i l’administració de la infraestructura la realitza el personal

de l’empresa o organització.

Per finalitzar, s’explicaran quines són les principals diferències entre el model tradicional

de com s’ha treballat fins ara i el model en Cloud Computing.

Tradicionalment s’ha treballat tenint unes infraestructures pròpies, adaptades a les

necessitats de l’empresa o organització. En funció de la mida de l’empresa es feia, i en

alguns casos encara es fa, una previsió del que havia de ser la càrrega de computació

prevista. En funció d’aquesta hipòtesis es comprava el material i així s’aconseguia una

infraestructura més o menys robusta, depenent de les necessitats de cada empresa. Com

es pot veure al gràfic de la figura 3.3, normalment la càrrega final era diferent a la

hipòtesis que s’havia generat en un principi. Això implicava en alguns moments un excés

de recursos, és a dir, que es tenien màquines desaprofitades, ja que no s’estaven

exprimint al màxim les seves possibilitats. En altres moments, tot el contrari, una manca

de recursos, ja que la càrrega havia crescut més del que s’esperava i es necessitaven més

recursos. Això provocava que s’hagués d’invertir novament en infraestructura, fent unes

noves previsions del que es podria necessitar. Un cop ampliada la infraestructura, si les

previsions fallaven, l’empresa es trobava amb un excés de material molt difícil

d’amortitzar, cosa que comportava una pèrdua important de diners o una fallida en el

projecte, la qual comportava abandonar-lo o tancar el negoci. A part dels costos de

material, també es tenien uns costos fixos de personal per poder implementar,

administrar i gestionar aquesta infraestructura.


Figura 3. 3 - Gràfic model de treball tradicional

Gràcies al nou model de Cloud Computing, el que s’aconsegueix és adaptar-se a les

necessitats de l’empresa o del projecte. Això comporta pagar única i exclusivament per el

que es necessita, tenint sempre l’opció d’ampliar o reduir els recursos de computació en

funció de les necessitats. D’aquesta manera es compta amb unes inversions inicials

pràcticament mínimes, s’elimina l’excés de recursos o la insuficiència d’aquests i

s’estalvien costos d’administració i manteniment, ja que el proveïdor és el que

s’encarrega de fer-ho.

XIV

Figura 3. 4 - Gràfic model de treball en Cloud

Per tant, es pot dir que la clau del model Cloud Computing és el fet de que qualsevol

projecte o empresa pot disposar d’una infraestructura en funció de les seves necessitats i

fer-la créixer a mesura que creix el projecte, pagant sempre per el que es necessita.

D’aquesta manera s’eviten previsions fallides i tancaments inesperats.


Finalment, i per acabar amb els conceptes de Cloud Computing i donar pas a la

virtualització, es resumirà mitjançant la següent figura.

Figura 3. 5 - Diagrama Conceptual Cloud Computing

A la figura 3.5 es veuen representats els termes abstracció i virtualització que

conjuntament donen lloc als models de servei. L’abstracció ve representada pel model de

desplegament, on la ubicació de la infraestructura és indiferent sempre i quan la

informació estigui fora de la màquina local. La finalitat és que la informació estigui

emmagatzemada i sigui computada per una infraestructura accessible des de qualsevol

lloc, per tant, la informació ha d’estar externalitzada. Pel que fa a la virtualització, es

representa amb la compartició de recursos. Gràcies a ella, els proveïdors poden oferir

serveis de computació a diferents clients amb un únic hardware, donant sentit al terme

de pagament per ús. Així doncs, la manera de poder oferir computació amb un sol

hardware a diferents clients, és que aquests externalitzin la seva infraestructura i hi

accedeixin remotament.

XVI

3.1.1. Tipus de Cloud

Un cop vist en què consisteix i què significa el terme Cloud Computing, s’estructurarà en

els diferents tipus de Cloud que es poden trobar. El Cloud públic, Cloud privat, Cloud

híbrid i Cloud comunitari.

Tot seguit s’explicarà que aporten i en què es diferencien els diferents tipus de Cloud.

Cloud Públic

Els Clouds públics són aquells recursos que estan administrats per un proveïdor de serveis

de Cloud Computing que compta amb una infraestructura accessible pel públic en

general.

D’aquesta manera tant la infraestructura de sistemes i xarxa, com les dades de l’empresa,

estan fora de les instal·lacions locals i passen a ser accessibles d’una forma remota, en la

que el medi és Internet. Aquestes poden estar situades a qualsevol lloc del món, tot

depenen d’on tingui els datacenters el proveïdor que s’hagi contractat.

Una manera gràfica de representar el Cloud públic és la de la figura 3.6.

Figura 3. 6 - Representació Cloud Públic

La figura 3.6 mostra d’una manera senzilla, com per treballar amb els sistemes de

l’empresa només es necessita un dispositiu electrònic, ja sigui un PC, portàtil, telèfon,

etc., i un punt d’accés a Internet, cosa que cada vegada és més probable gràcies a

l’evolució en els sistemes de comunicació, ja que avui en dia, pràcticament des de


qualsevol lloc del món es pot tenir accés a Internet amb un telèfon o mòdem, a través de

3G, o amb qualsevol wifi pública que es trobi en una ciutat o establiment.

D’aquesta manera, des de qualsevol punt del món es pot accedir a les dades ubicades a

l’empresa i treballar des de qualsevol dispositiu, amb connexió a Internet i amb el

software adequat.

El principal avantatge del Cloud públic és el fet de pagar per ús. Això implica que es pot

començar a treballar sense cap cost, ja que s’evita una inversió inicial per a una

infraestructura local. D’aquesta manera també s’agilitza la implementació dels sistemes,

en un o dos dies es pot començar a treballar. En cas de fer un Cloud privat es tardaria

varies setmanes o inclús mesos fins que tot es posés en marxa.

Per contra, cedir tota la informació de l’empresa o organització a terceres persones i el fet

de tenir una dependència de que aquests sistemes no fallin mai, són els principals

desavantatges que es contemplen en un Cloud públic.

Tot i que la gran majories de proveïdors treballen amb ISO que asseguren la protecció de

dades, la mentalitat actual de la gent encara no contempla el fet de cedir tota la

informació a un tercer, és per aquest motiu que a la gent encara els hi costa donar el pas

per a treballar amb Clouds públiques.

Una bona solució per no tenir una dependència absoluta sobre un proveïdor, el qual si

fallen els seus sistemes, afectarà als clients, impedint així poder funcionar, és tenir

sistemes redundants amb diferents proveïdors. D’aquesta manera si un proveïdor, per el

motiu que sigui, deixa d’oferir el servei, es pot seguir funcionant amb els sistemes

redundants situats a l’altre proveïdor.

Tot indica que el futur va encaminat al Cloud públic, almenys pel que fa a la PIME, donat

que moltes empreses petites i mitjanes no poden permetre’s el luxe de tenir unes

infraestructures a les seves instal·lacions i pagar a gent que els hi mantingui i administri.

Degut a això, la solució per aconseguir-ho, és subcontractant aquest servei i pagant per

l’ús que se l’hi dóna.

XVIII

Cloud Privat

El Cloud privat és aquell que opera única i exclusivament per una empresa o una

organització. D’aquesta manera s’eviten els riscos que comporta el Cloud públic amb la

cessió de les dades i la dependència d’un proveïdor.

Un Cloud privat sol estar gestionat i administrat pel departament informàtic de la mateixa

empresa, o en alguns casos, es subcontracta aquest servei a un proveïdor que ho gestioni.

Els recursos de la infraestructura solen estar situats a les mateixes instal·lacions de

l’empresa, encara que, també poden ubicar-se en un centre de dades extern, al qual

només tingui accés la empresa.

El principal avantatge del Cloud privat és que el client gaudeix d’un núvol de la seva

propietat on és l’únic que hi resideix, i per tant l’únic que administra els sistemes i les

dades de l’empresa.

Per contra, el gran inconvenient de un Cloud privat és el fet de suportar una gran inversió

inicial en una infraestructura de sistemes i xarxa, i el manteniment d’aquesta, tenint en

compte que es perd la escalabilitat que t’ofereix un Cloud públic on el proveïdor

s’encarrega del manteniment i la millora constant dels sistemes.

Degut a aquests motius, els Clouds privats solen estar contemplats únicament per grans

empreses que poden afrontar aquesta inversió inicial i el manteniment dels sistemes.

Figura 3. 7 - Representació Cloud Privat


Cloud Híbrid

El Cloud híbrid es podria definir com un entremig entre el públic i el privat. Amb aquest

Cloud es pretén obtenir els avantatges que aporta cadascun dels tipus anteriors,

aprofitant del Cloud públic el fet de externalitzar un servei d’infraestructura per

aplicacions o funcionalitats molt robustes i fent servir el Cloud privat per mantenir

aplicacions més privades o les mateixes dades de l’empresa en una infraestructura més

lleugera dins de les instal·lacions de l’empresa. D’aquesta manera s’aconsegueix reduir

una inversió molt forta en infraestructura per gestionar aplicacions robustes i d’altra

banda no cedir dades privades de l’empresa a tercers.

El principal desavantatge del Cloud híbrid són les diverses plataformes de seguretat que

s’han de tenir en compte, i la dificultat de poder intercomunicar el teu negoci tant en

local com externament.

És un tipus de Cloud pensat per Saas, que més endavant s’explicarà en que consisteix, ja

que com es pot observar a la figura 3.8, una empresa pot mantenir la seva informació

local i només treballar en Cloud extern per l’ús d’aplicacions i serveis.

Figura 3. 8 - Representació Cloud Híbrid

XX

Cloud Comunitari

El Cloud comunitari és aquell que es produeix quan dues o més organitzacions formen

una aliança per implementar un centre de dades orientat a objectius similars i amb un

marc de privacitat i seguretat comú.

És a dir, dues organitzacions que comparteixin els mateixos requisits de seguretat, política

o consideracions de compliment de normes, comparteixen unes infraestructures

contractades sota aquestes característiques diferencials.

Els avantatges del Cloud comunitari són entre d’altres, el compliment d’unes polítiques

internes de l’empresa o organització i la reducció de costos en infraestructures degut al

compartiment d’aquestes.

El gran inconvenient és la dependència de la infraestructura contractada i el fet de que la

seguretat l’atorga l’amfitrió de la infraestructura.


3.1.2. Serveis de Cloud

Els serveis de Cloud, es poden englobar en 3 tipus, IaaS ( Infrastructure-as-a-Service ),

PaaS ( Platform-as-a-service ) i SaaS ( Software-as-a-service ).

Figura 3. 9 - Relacions de Serveis Cloud

Veient la figura 3.10 es pot observar a qui va enfocat cada tipus de serveis i a que fan

referencia. IaaS és un servei pensat per administradors de xarxes o empreses que es

dediquin a administrar la xarxes dels seus clients, ja que des de un panell IaaS es pot

administrar tota la infraestructura. A partir d’un servei IaaS també es pot oferir un servei

PaaS o SaaS a clients.

PaaS és un servei pensat per als desenvolupadors d’aplicacions, on s’ofereix un servidor

amb unes característiques especifiques per a que es pugui desenvolupar una aplicació

amb unes eines subministrades per un proveïdor. PaaS rep servei d’un IaaS i ofereix servei

a clients SaaS.

SaaS és el servei més comú i del que es beneficien els usuaris finals, accedint remotament

a una aplicació que gestiona la seva informació.

XXII

Seguidament s’explicaran més concretament i de manera individual els tres tipus de

serveis que s’ofereixen en Cloud Computing.

Figura 3. 10 - Serveis de Cloud

Iaas ( Infraestructura com a servei )

En aquest model de servei, el proveïdor ofereix a cada client una infraestructura com un

servei, en la gran majoria de casos virtual, amb unes característiques estàndards que

poden ser escollides d’entre una gran varietats d’opcions i que cada client adapta a les

seves necessitats. D’aquesta manera es permet seleccionar dinàmicament els recursos

que es necessitin per un projecte, i així racionar el cost, ja que es pagarà només en funció

de l’ús que se li doni a la màquina.

Utilitzant IaaS s’evita haver de muntar i gestionar un centre de dades a dins de l’empresa,

tal i com a funcionat en aquests últims anys. IaaS és una solució de virtualització que

permet a l’empresa pagar únicament per els recursos que s’utilitzin.

D’aquesta manera es cobreixen les necessitats de qualsevol empresa que estigui limitada

a un pressupost i vulgui estalviar costos en manteniment i administració d’equips,

centrant-se únicament en la gestió de la informació i els clients que tingui. És un servei

adequat per empreses que estan en constant evolució i creixement, gràcies a la

escalabilitat que ofereix la virtualització i al fet de pagar només per els recursos que es

necessiten.


En el servei IaaS, el proveïdor és l’encarregat de totes les operacions que es realitzin a les

màquines físiques i del manteniment de la infraestructura, d’altra banda, els usuaris

mantenen el control absolut sobre les aplicacions i configuracions de les màquines

virtuals, essent ells els responsables d’aquestes.

Seguidament, s’explicaran els avantatges que aporta el servei IaaS a una empresa des de

el punt de vista de negoci i des de el punt de vista tècnic.

Els avantatges del IaaS des de el punt de vista del negoci són els següents:

- Reducció de costos: és el principal benefici i el més essencial, ja que es redueixen

costos tan operatius com administratius. El cost d’inversió inicial d’infraestructura

es pràcticament nul, el que permet crear projectes de gran escala a on

tradicionalment s’havien de suportar inversions inicials milionàries en propietat,

seguretat física, hardware addicional als servidors, com són racks, routers, fonts

redundants, i personal capacitat per a operar i administrar aquesta

infraestructura. D’aquesta manera es facilita el procés d’inici de projectes, ja que

no s’ha de buscar capital per invertir en infraestructura.

- Infraestructura just-in-time: Un dels problemes que afrontava qualsevol projecte

era el dimensionament de la infraestructura que s’havia de muntar, fent una

estimació de l’èxit que tindria el projecte i a quants usuaris es podria donar servei

amb aquella infraestructura. Quan es tenia un èxit major al esperat i no era

possible fer un escalament ràpid, s’era víctima del propi èxit al no tenir recursos

per atendre les peticions de tots els usuaris, arribant a perdre’n molts. Per contra,

si s’invertia molt en infraestructura i no s’arribava a utilitzar, s’era víctima del

propi fracàs, agilitzant la mort del projecte. Aquests problemes queden resolts

amb el model Cloud Computing, on cada aplicació pot obtenir els recursos que

requereix per donar resposta a tots els usuaris, ja siguin molts o pocs, reduint

riscos i costos operacionals, pagant exactament el que s’està consumint.

- Pagament per ús: amb aquest model, cada usuari només paga per el que està

realment utilitzant i no per una infraestructura a la que potser no se li treu el

rendiment necessari, com sol passar amb el model tradicional. D’aquesta manera,

XXIV

s’obtenen avantatges que anteriorment no es tenien amb un desenvolupament i

ús de software més eficient.

- Reducció en el time to market: Una de les utilitzacions que ofereix el Cloud

Computing és la paral·lelització dels processos. Si un procés requereix un ús

computacional alt, amb treballs on es mouen moltes dades i que tarden molt de

temps, és possible dividir-ho en diversos processos i executar-los paral·lelament

en varies unitats de processament per reduir el temps total de processament a un

una sola fracció de temps original. Amb l’elasticitat del sistema és possible pagar

per una gran quantitat de computació només en el moment en el que es

requereix, reduint els temps de desenvolupament de nous productes.

- Qualitat del servei i fiabilitat: la majoria de les infraestructures actuals on estan

operant els serveis del Cloud Computing posseeixen acords de nivell de servei amb

temps de disponibilitat majors al 99,99% amb el famós servei 24/7. Des de la

perspectiva de l’usuari implica que es poden obtenir diferents nivells de servei

acord a les necessitats del negoci i poden arribar a tenir el servei de màxima

disponibilitat. Aquests acords solen ser més econòmics i amb millor nivell que els

que qualsevol organització normalment podria obtenir amb una infraestructura

pròpia.

- Outsourcing de l’àrea de tecnologies d’informació: actualment es té la mentalitat

de que cada empresa s’ha de dedicar per complert al seu negoci i no estar lidiat

amb problemes que formen part d’aquest nucli, com el manteniment i operacions

de la plataforma tecnològica. Amb el model Cloud Computing és possible delegar

aquesta responsabilitat a altres empreses que es dediquin a aquestes operacions,

d’aquesta manera s’incrementa l’eficiència de l’empresa i es redueixen costos. Un

altre dels avantatges de delegar aquesta responsabilitat a un tercer que posseeix

una infraestructura centralitzada és la possibilitat d’aplicar o realitzar

actualitzacions de manera senzilla, garantint que sempre es tinguin les últimes

versions de software instal·lades.


Els avantatges des de el punt de vista tècnic:

- Automatització: aquest model de desenvolupament permet tenir una

infraestructura creada i controlada per scripts, permeten la creació de processos

de desplegament de les aplicacions i nous recursos de manera automàtica a

través de l’ús de sistemes autònoms basats en els APIs del proveïdor de la

infraestructura.

- Escalabilitat: el mateix procés d’automatització dels processos dins de la

infraestructura permet que una aplicació es pugui escalar de manera immediata a

raó de la demanada inesperada que s’estigui experimentant, sense la intervenció

d’un operari. De la mateixa manera, és possible fer un escalament proactiu on

l’aplicació pot escalar tant cap a dalt com cap avall per atendre una demanda

anticipada dels usos de les aplicacions, buscant en tot moment el menor cost.

- Cicles de desenvolupament més eficients: a través del Cloud Computing és

possible tenir els ambients de desenvolupament, proves i producció en totes les

organitzacions, garantint que tot el software produït compleix amb alts nivells de

qualitat. A part d’aquest avantatge, el Cloud compunting permet clonar o

substituir la màquina del client per una màquina en versió de prova ja testejada i

on està confirmada la qualitat. D’aquesta manera per el client és transparent

qualsevol actualització o millora, evitant així migracions i actualitzacions del

software per part de l’usuari final.

- Millor qualitat de prova: seguint amb l’anterior avantatge, dins de l’ambient de

proves, és possible obtenir l’ambient adequat d’aquestes, sense les limitacions del

hardware o software, com sol passar generalment en les actuals organitzacions.

De la mateixa manera es redueix el cost al fer el desplegament i ús de unitats de

prova només en els moments que sigui necessari i pagant per el període d’ús.

- Recuperació enfront desastres i continuïtat de negoci: el model del Cloud ofereix

solucions a molt baix cost per al manteniment de plataformes de recuperació tant

de servidor, de les seves aplicacions o de dades. És possible utilitzar l’amplia

distribució geogràfica de la infraestructura del proveïdor per a la replicació dels

sistemes en varies localitzacions al voltant del món en pocs minuts.

XXVI

De la mateixa manera que existeixen una gran quantitat d’avantatges amb IaaS, també

existeix desavantatges que s’han de tenir en compte a l’hora d’optar per l’ús d’aquest

model:

- Serveis poc personalitzables: per a les petites organitzacions aquest pot ser un

punt més crític i amb major dificultat que per les grans empreses, qui compte amb

personal de IT capacitat per realitzar totes aquestes feines d’ajustos i la

personalització de les aplicacions a les seves necessitats. En molts casos les

aplicacions que estan desenvolupades sota demanda, les que s’utilitzen en el

model tradicional, solen estar personalitzades per al client final. En el model SaaS,

es serveix la mateixa aplicació a varis clients, amb la qual cosa, l’aplicació tendeix a

estandarditzar-se i no es tan personalitzada com en el model tradicional.

- Alta latència: totes les aplicacions Cloud pateixen el problema de la latència

generada per les connexions amb les que l’usuari es connecta a la infraestructura

del núvol, normalment Internet. Aquesta restricció fa que les aplicacions amb

tasques d’alt processament de dades siguin òptimes per utilitzar aquest model,

mentre que les aplicacions que requereixen de la transferència de volums de

dades considerables o amb models de transferència de missatges, de qualsevol

mida, entre varies unitats de processament, no ho són degut a la latència en les

comunicacions.

- Privacitat i seguretat: un dels desavantatges més grans que existeix és la privacitat

i la seguretat de les dades dels clients. Encara que el proveïdor del servei, a través

dels acords de nivells de servei es comprometen a portar un control de la

seguretat de l’aplicació i la infraestructura, així com la privacitat de la informació

emmagatzemada a les seves instal·lacions, existeix un risc permanent que no pot

ser eliminat. El risc consisteix en que al estar la informació contínuament viatjant i

pertanyen a una infraestructura que no es pot controlar, s’incrementi el risc de

que aquesta informació pugui ser interceptada o modificada per un tercer.

Actualment, encara que és possible delegar funcions, no és possible delegar

responsabilitat de la informació, així que legalment, és la empresa la responsable

de la informació. Al no tenir control de la infraestructura on està ubicada la

informació, no és possible prendre mesures de protecció o al menys no se sap


amb quines mesures compta el proveïdor per assegurar el nivell de seguretat

exigit. Aquest fet implica que organitzacions amb informació privada, com poden

ser ajuntaments o administracions de l’estat, no poden fer servir un proveïdor

d’infraestructura, ja que la seguretat d’aquesta informació no està assegurada. Per

tant, s’ha de continuar amb el model in-house.

Alguns exemples destacats de proveïdors de IaaS són Arsys, Amazon, Google o 1and1.

Per tal d’entrar una mica en detall es parlarà d’Arsys, ja que té els seus DataCenters a

l’estat espanyol, i en Amazon, perquè ofereix un paquet de servei bastant definit.

PaaS ( Plataforma com a servei )

En el servei PaaS, el proveïdor del servei proporciona una plataforma de

desenvolupament basada en un entorn conegut, ja sigui Java, .NET o PHP entre d’altres,

juntament a una base de dades. Per tal de poder gestionar la base de dades i el servei es

proporciona un API per poder accedir-hi via web.

El model PaaS, contempla el cicle complet per a desenvolupar i implementar aplicacions

des d’Internet, oferint totes les possibilitats als programadors com prototipar, analitzar,

desenvolupar, testejar, documentar i posar en marxa les aplicacions en un sol procés.

PaaS dóna servei d’integració a la base de dades, seguretat, escalabilitat,

emmagatzematge i copies de seguretat , tot en una única solució des d’Internet.

Els desenvolupadors de software necessiten Bases de dades, servidors, xarxes i eines de

desenvolupament per tal de exercir el seu treball. A tot això se l’hi ha de sumar el cost del

personal per el manteniment dels sistemes i les xarxes, amb el servei PaaS el

programador únicament s’ha de centrar en innovar i desenvolupar aplicacions.

A part de la reducció de costos en personal per mantenir la infraestructura quepermetrà

desenvolupar el software, també es redueixen els costos de la mateixa infraestructura.

Únicament s’hauran de costejar el hardware necessari per accedir a Internet, ja sigui a

través de PCs, portàtils o tablets.

XXVIII

Un cop acabat el desenvolupament, posar al client en funcionament depèn,únicament

d’uns clicks amb el ratolí, ja que el procés de test es pot fer a la mateixa plataforma i la

implementació serà facilitar una url amb codis d’accés al client. D’aquesta manera, el

client no es veu obligat a adquirir un nou software i pagar llicencies o un nou hardware

compatible amb l’aplicació, només necessitarà un equip amb accés a Internet.

Finalment el client podrà fer servir l’aplicació des de qualsevol dispositiu i des de

qualsevol lloc sempre que disposi d’accés a Internet.

Els problemes que planteja el servei PaaS, són els mateixos que s’han vist anteriorment

amb el IaaS, la por dels desenvolupadors i clients a cedir la informació a un tercer, la

dependència dels sistemes del proveïdor de PaaS i la dependència d’un punt d’accés a

Internet.

SaaS ( Software com a servei )

SaaS és una aplicació oferta per el seu creador a través d’Internet per al seu ús o per la

utilització de varis clients mantenint la privacitat de les seves dades i la personalització de

l’aplicació. L’usuari paga únicament per l’ús d’aquesta aplicació. En aquest servei ja queda

inclosa la infraestructura i manteniment necessari per al seu funcionament.

El fet de que s’accedeixi a l’aplicació a través d’Internet no vol dir que s’hagi d’accedir

necessàriament per navegador, però el fet de que no necessiti una instal·lació a les

màquines dels usuaris és la utilitat més interessant d’aquest tipus d’aplicacions.

El creixement d’Internet ha estat un dels factors que a ajudat i ha fet possible que SaaS

tingui sentit, però a més d’Internet, hi ha altres factors que també han afectat

considerablement. Alguns d’aquests factors són els següents:

- L’ús cada vegada més estès d’aplicacions a través de dispositius mòbils i tablets.

- Les llicències de les aplicacions generen costos a l’empresa, amb SaaS

s’externalitza el servei ajudant a la reducció de costos ja que es paga per ús.

- La infraestructura d’equips informàtics i el manteniment d’aquests en sous i

construccions de CPDs són costos elevats.

- Cada vegada més, la gent utilitzà aplicacions estàndards i comercials.


- Antigament la manera d’adaptar una aplicació al client era modificant el codi

d’aquesta. A dia d’avui es poden realitzar canvis a través de paràmetres i macros.

Molts proveïdors de SaaS permeten una amplia gama de personalitzacions a les

aplicacions.

- La gran majoria de gent està disposada a utilitzar Internet per oferir aplicacions als

usuaris finals.

- La seguretat a través d’Internet és suficientment fiable i transparent gràcies a

protocols com https o ssl.

- L’ample de banda, tot i que a dia d’avui encarà està bastant per sota respecte

d’altres països, ha crescut molt en els últims anys i un cop s’instal·lin les

infraestructures de fibra serà un punt definitiu a la utilització d’aquests serveis.

Els principals avantatges del SaaS són:

- Menys inversió inicial i menys risc: El fet de poder utilitzar el software sense haver

de realitzar una inversió inicial en màquines, sistemes operatius, software

addicional per el funcionament del que necessita l’aplicació, és un benefici

important tant per els responsable d’IT com per l’empresa en general.

- Reducció de costos: A més de pagar només per el que necessites, obtens un

estalvi en costos de manteniment d’una plataforma de màquines i del software

necessari ( BBDD, Servidor d’aplicacions ) per que l’aplicació funcioni.

- Actualitzacions i noves funcionalitats immediates: No es requereix personal

dedicat a les actualitzacions, disposarem d’aquestes i de les millores del software

de manera immediata.

- Suport àgil i ràpid: Els bugs i fallades de l’aplicació tenen un tractament directe i

una solució molt més ràpida que en software local.

- L’empresa centra els seus esforços en el seu negoci: El fet de tenir el servei

externalitzat, implica que el personal vagi més descarregat de feina i problemes

d’IT i es pugui centrar en el negoci de l’empresa.

- Major disponibilitat i seguretat a les dades: Moltes empreses no disposen de

procediments de backup, restore o plans de recuperació en cas de pèrdua

XXX

d’informació o de fallada del hardware, amb SaaS tenen la seguretat de tenir

copies.

Per contra, els desavantatges d’aquest servei són:

- Nivell baix de confiança en la seguretat de les dades: El fet de que dades de la

empresa que poden ser critiques o privades, estiguin fora de la empresa és una

cosa que en general no agrada a la direcció.

- Integració amb la resta d’aplicacions del sistema: El més normal és compartir

aplicacions en local i en SaaS, aleshores existeix un augment de complexitat en el

cas que es vulgui connectar les dades del núvol amb les que estan ubicades a

l’empresa.

- Necessitat de disponibilitat de les dades al núvol: El fet de que l’aplicació o

plataforma no disposa d’un sistema que permeti extreure les dades.

- Sensació de captivitat del client: La sensació de lentitud alhora de treballar degut a

la latència i la velocitat d’Internet.

- Possible incompliment dels acords sobre el servei: Amb SaaS es depèn d’un

proveïdor extern que pot tenir incidències o incompliment d’acords podent deixar

a l’empresa sense treballar degut a que no es podria utilitzar l’aplicació. En un

sistema local, això no seria una preocupació.

L’arquitectura de les aplicacions de SaaS està basada també en compartir una mateixa

aplicació amb varis clients, repartint així el cost de la llicencia d’una manera equitativa al

seu ús.


3.1.3. Productes

Arsys

Com s’ha comentat, Arsys és un proveïdor de IaaS ubicat a Espanya, concretament a

Logroño i Madrid. Arsys ofereix la possibilitat de gestionar un panell de control on es pot

crear, configurar i administrar tots els servidors i serveis d’infraestructura que pot

englobar una empresa.

Seguidament, s’explicarà d’una manera resumida com funciona i es gestiona el panell de

control que Arsys ofereix als seus clients. Els panells de la resta de proveïdors són un estil

en quant a administració, per tant es pot dir, que es pren a Arsys com a referència però la

majoria de proveïdors treballen d’una manera molt similar.

Figura 3. 11 - Panell de gestió Arsys

En aquesta captura s’observa el que seria el panell de gestió que s’ofereix. Com es pot

observar té una interfície agradable i molt amigable que facilita l’adaptació a l’entorn, al

poc d’utilitzar-la de seguida es pot familiaritzar amb la gestió.

El panell està dividit en diversos menús, situats a l’esquerra de la pantalla, on es pot

seleccionar diverses opcions per gestionar el IaaS. El primer menú es pot dividir en

XXXII

diverses seccions, la primera fa referència als servidors. Des d’aquí es pot crear, ampliar,

encendre i apagar, en fi, configurar qualsevol cosa que es vulgui als servidors que s’hagin

creat.

Altres seccions interessants poden ser la de “Agrupació de Servidors”, on donat el cas que

es vulgui gestionar diverses empreses des de un sol panell o dins d’una mateixa empresa

crear diferents subxarxes, es pot crear agrupacions on s’assignaran els servidors que es

vulguin en cada una d’elles.

L’opció de “polítiques de firewall” permet crear diferents regles

de firewall i assignar-les als diferents servidors, per si es vol

permetre més o menys accessos a la màquina o l’agrupació de

màquines que interessin.

“Backup” permet crear copies diàries, setmanals o mensuals

dels equips, d’aquesta manera, en cas de pèrdua d’informació,

sempre es pot restaurar o accedir a una versió anterior on es

podria recuperar la informació perduda o malmesa.

“Hardware dedicat” permet llogar un servidor físic en lloc d’un

de virtualitzat, si es vol una màquina física que només es pugui

utilitzar i gestionar per el propietari. Alhora de fer Cloud, si no

s’especifica com en aquest cas, es serveix un servidor virtual que

penja d’una màquina física on ja hi ha d’altres servidors virtuals

utilitzant-se.

Amb “Cloud Híbrid” es pot enllaçar els servidors que es volen

mantenir localment, amb els servidor en Cloud, s’aplicaria el

concepte de Cloud híbrid que s’ha comentat abans.

Figura 3. 12 - Menú de control


“VPN” permet crear un enllaç VPN amb les pròpies màquines, d’aquesta manera es poden

accedir a la pròpia xarxa virtual des de qualsevol lloc amb Internet. Aquesta opció és útil si

s’utilitza Cloud híbrid.

Amb “Balancejadors” es pot gestionar el tràfic i l’ús dels recursos entre els diferents

servidors que es tinguin.

Al següent menú es troba “Visual Cloud”, això el que permet és veure un esquema gràfic

de com esta muntada la xarxa al propi Cloud. Es pot visualitzar d’una manera molt directe

la situació de la infraestructura de l’empresa penjada del núvol, ensenyant els servidors,

firewalls, enllaços, etc.

Figura 3. 13 – Gràfic de la topologia

Finalment, a l’últim menú es troba l’apartat de Facturació. En aquesta pestanya es

mostrarà els costos que s’estan suportant amb la infraestructura que es te muntada.

XXXIV

Es pot trobar d’una manera molt detallada, on marca que gasta cada servei que s’ha

contractat. Mostra les hores d’ús per servei, per transferència de dades, el cost d’altres

serveis addicionals i ho engloba en un total. També es fa una estimació del cost mensual,

en definitiva, un resum general de tot el que gasta la infraestructura. La taula de consums

es pot filtrar per mesos, dies o servidors. També es pot exportar a format .csv.

Figura 3. 14 - Consum diari de la infraestructura

També es pot obtenir un gràfic del que es va gastant diàriament i mensualment.

Figura 3. 15 - Gràfic econòmic


Amazon EC2

Un cop explicat com funciona una plataforma com Arsys, es comentarà la que

possiblement a dia d’avui sigui la empresa més important en quan a serveis IaaS es

refereix, Amazon amb EC2 i S3 .

Figura 3. 16 - Amazon EC2

Tant EC2 com S3 són dos serveis de IaaS que ofereix Amazon. EC2 és un servei web que

proporciona capacitat informàtica al núvol amb una mida modificable. Està dissenyat per

facilitar als desenvolupadors recursos informàtics escalables basats en una API que es

gestiona via Web.

S3 és emmagatzematge a través d’Internet. Proporciona una interfície molt senzilla de

serveis webs que poden utilitzar-se per emmagatzemar i recuperar la quantitat de dades

que es desitgi, quan es desitgi i des de qualsevol lloc amb accés web.

App Engine

Un exemple de servei PaaS és App Engine, de Google, el qual permet crear i allotjar

aplicacions web en els mateixos sistemes amb els que funcionen les aplicacions de

Google. Google App Engine, ofereix uns processos de desenvolupament i

d’implementació ràpids i una administració senzilla, sense la necessitat de preocupar-se

pel hardware, les revisions o les copies de seguretat.

Figura 3. 17 - App Engine de Google

XXXVI

Google App

Les aplicacions més comuns en SaaS són, ERP i CRM, les quals s’utilitzen per programes de

gestió o programes més específics per l’empresa; unitats de disc remots, que permeten

emmagatzemar dades i accedir-hi des de qualsevol lloc amb connexió a Internet, com

DropBox o OwnCloud; aplicacions d’escriptori virtual com pot ser eyeOS i aplicacions

varies com les que ofereix Google App.

Figura 3. 18 - Google App

Un dels exemple més destacats en l’àmbit de SaaS, com es mostra a la figura és sens

dubte Google App. Començant per els més que famosos Goolge Mail, Google Calendar o

Google Docs els quals permeten tenir un correu electrònic, calendari o un editor de textos

remotament a on es pot accedir des de qualsevol lloc. A part d’aquest dos serveis, Google

gestiona infinitat d’aplicacions tant gratuïtes com de pagament disponibles per a tothom.


3.2. Virtualització

3.2.1. Conceptes

En el 1998, l’empresa VMware va descobrir una tecnologia que va ser considerada fins

aleshores una cosa impossible de realitzar, virtualitzar la plataforma x86. Aquesta solució

va ser una combinació de traducció binaria i execució directa directament al processador,

fet que va permetre que múltiples sistemes operatius es poguessin executar a la vegada

dins del mateix hardware físic, totalment aïllats uns dels altres i amb una sobrecarrega a

la capa de virtualització relativament petita.

L’estalvi que desenes de milers d’empreses han obtingut amb el desplegament d’aquesta

tecnologia, està impulsant, d’una forma pronunciada i ràpida, la adopció de la tecnologia

de virtualització des de el centre de dades fins a l’escriptori.

Es pot entendre que és la virtualització amb dos conceptes, el concepte de sistema

operatiu amfitrió i el de convidat.

El sistema operatiu amfitrió és el que té l’ordinador en el qual s’instal·la el programa de

virtualització, que assignarà o prestarà determinats recursos de hardware a la màquina

virtual que es generi.

El sistema operatiu convidat és l’ordinador virtual que s’ha creat mitjançant el programa

de virtualització i al qual hem s’assignen determinats recursos per funcionar.

Figura 3. 19 - Esquema virtualització

XXXVIII

Per entrar més en detall s’explicaran com és la estructura d’un sistema virtualitzat. Per

començar, s’instal·la en un ordinador o servidor independent un Hypervisor, és a dir, un

gestor de màquines virtuals que és el que s’ocupa de gestionar els recursos del servidor i

de distribuir-los entre les màquines virtuals. Aquest software o sistema operatiu per a

màquines virtuals es pot trobar distribuït per diferents proveïdors com, Microsoft amb el

Hyper-V, VMware i els famosos ESX/ESXi, Citrix amb el seu sistema XenServer o Parallels

molt enfocat a sistemes MAC.

S’ha de tenir en compte que per poder instal·lar un hypervisor a un servidor, aquest, ha

de tenir activada la tecnologia de virtualització Intel-VT o AMD-V en els processadors, per

poder començar a virtualitzar els equips.

Gràcies als proveïdors nombrats i a la virtualització més concretament, té cabuda el

concepte Cloud Computing. Sense la virtualització, el concepte Cloud Computing no

tindria massa sentit, ja que als proveïdors de IaaS no els hi sortiria rentable, o en el cas

contrari, el Cloud Computing tindria un preu desorbitat. Amb la virtualització, els

proveïdors de IaaS, poden amb un sol equip físic, oferir servei a una gran quantitat de

clients, cosa que fa que el preu del lloguer de la màquina, en aquest cas màquina virtual,

sigui molt més econòmic que el preu de una màquina física, a la qual no se l’hi trauria tot

el rendiment. L’altre punt fort que els proveïdors de IaaS obtenen amb la virtualització, és

l’escalabilitat, el fet de poder fer créixer els recursos d’aquella màquina virtual en funció

de les necessitats dels clients.

Tot i ser la base fonamental per els proveïdors de IaaS, a les empreses que compten amb

una infraestructura pròpia també els beneficia enormement el fet de tenir els seus

sistemes virtualitzats. Un mal estès als CPDs actuals de les empreses, és el gran nombre

de servidors infrautilitzats que es tenen. Si es virtualitzen aquest nombre de servidors

infrautilitzats en un sol servidor físic, s’estalvia energia, espai, capacitat de refrigeració i

administració i s’aprofiten molt més els recursos de cada equip.

Són tants els avantatges que aporta la virtualització que fins i tot els usuaris finals

comencen a virtualitzar els seus propis equips per treballar a casa.

Es pot destacar la virtualització en 6 punts forts:


- Aïllament: les màquines virtuals són totalment independents, entre sí i amb

l’hypervisor. Per tant una fallada en una aplicació o en una màquina virtual,

afectarà únicament a aquella màquina virtual. La resta de màquines virtuals i

l’hypervisor seguiran funcionant sense problemes.

- Seguretat: cada màquina te un accés privilegiat independent, per tant un atac de

seguretat en una màquina virtual només afectarà a aquella màquina.

- Flexibilitat: es poden crear les màquines virtuals amb les característiques de CPU,

memòria, disc i xarxa que es necessitin. També es poden tenir màquines virtuals

amb diferents sistemes operatius, executant-se dins de la mateixa màquina física.

- Agilitat: la creació d’una màquina virtual és un procés molt ràpid, bàsicament la

execució d’una comanda, per tant, si es necessita un nou servidor es pot tenir

pràcticament al moment, sense passar per els processos de compra, configuració,

migració, etc.

- Portabilitat: tota la configuració d’una màquina virtual resideix en un o varis

fitxers. Això fa que sigui molt fàcil clonar o transportar la màquina virtual a un

altre servidor físic, simplement copiant i movent els fitxers que encapsulen la

màquina.

- Recuperació ràpida en cas de fallada: si es disposa d’una copia dels fitxers de

configuració de la màquina virtual, en cas de desastre la recuperació serà molt

ràpida, simplement arrancar la màquina virtual amb els fitxers de configuració

guardats. No és necessari reinstal·lar, recuperar backups i altres procediments

llargs que s’apliquen a màquines físiques.

Com tot, la virtualització també te defectes, el desavantatge de la virtualització consisteix

fonamentalment en la pèrdua de rendiment, una aplicació generalment funcionarà més

lentament en una màquina virtual que en una física. Per aplicacions de poca càrrega en el

sistema possiblement no s’apreciï, però en aplicacions robustes que realitzin operacions

freqüents d’entrada i sortida, es pot notar una baixada en el rendiment a la màquina

virtual respecte la física.

XL

3.2.2. Productes

En aquest apartat s’explicaran algunes de les possibilitats que es tenen si es volen

virtualitzar els equips.

Hi ha un gran ventall de possibilitats a l’hora d’escollir un producte de virtualització. En

aquest projecte s’explicaran diferents productes punters de virtualització, aquells que des

de el punt de vista dels autors, són els més complets i funcionals per a virtualitzar els

equips d’una empresa.

S’explicaran d’una manera superficial els diferents productes tant enfocats a la part client

com a l’hypervisor, en cas de tenir-lo, explicant les principals diferencies de cada producte

de la competència. Per finalitzar es parlarà del producte que s’ha considerat més complet

i òptim per virtualitzar, VMware, que estarà explicat fins al mínim detall en el següent

punt.

Per començar, es citaran els diferents proveïdors de productes de virtualització dels que

es parlarà a continuació:

- Oracle

- Parallalels

- Microsoft

- Citrix

- VMware


Oracle

Oracle, a diferència d’altres proveïdors, només contempla la part client de la

virtualització, és a dir, només té un producte que s’utilitza com a consola de les màquines

virtuals. No contempla la possibilitat de tenir un sistema hypervisor que faci de servidor

d’aquestes màquines virtuals.

VirtualBox és un programa gratuït i de codi obert creat per Oracle, és una solució més, a l’

hora de virtualitzar les màquines, ja que permet la virtualització de diferents sistemes

operatius. Pot ser utilitzat com amfitrió en sistemes operatius tan Windows com Linux.

Com a convidat hi poden córrer sistemes virtuals Linux, Windows i en alguns casos, donat

que incorpora suport per EFI, també pot córrer un sistema MAC.

Figura 3. 20 - VirtualBox de Oracle

La aplicació és molt ràpida, lleugera i ocupa molt poc espai en disc. Un cop iniciada la

màquina virtual se l’hi poden connectar perifèrics sense cap problema.

Les màquines virtuals creades per VirtualBox solen ser bastant compatibles amb

qualsevol màquina virtual creada en un altre software.

A l’hora de migrar màquines virtuals, VirtualBox permet comprimir-les a un format obert

de virtualització, de manera que ocupin molt poc espai de memòria, facilititant d’aquesta

manera la integració i migració a altres PCs.

XLII

VirtualBox és una opció molt recomanable per començar a jugar amb el món de la

virtualització com a usuari particular, ja que consta d’una interfície molt amigable i una

adaptació a l’entorn força ràpida. Per contra, no és un producte recomanable per a

entorns d’empresa, ja que no és tant potent com altres productes d’altres proveïdors i no

proporciona les solucions que una empresa pot necessitar.

Figura 3. 21 - Exemple màquina virtual en VirtualBox

Parallels

La virtualització amb Parallels és una opció perfecte per els entorns MAC. És un programa

dissenyat gaire bé a mida per aquests equips i que ofereix bones opcions en quant al seu

rendiment i integració al sistema.

El problema de Parallels respecte els seus competidors és el preu. Parallels no ofereix

versions gratuïtes i a nivell d’usuari, en la virtualització d’escriptoris, qualsevol de les

altres versions d’altres proveïdors ens serveix.

Figura 3. 22 – Parallels


A diferència d’altres productes que no acaben d’integrar-se perfectament a la plataforma

per MAC, Paralells s’integra perfectament en qualsevol plataforma, ja sigui Windows,

Linux o MAC.

Parallels compta amb una de les interfícies més treballades i amigables. Apple cuida molt

aquests detalls, i donat que es un producte pensat per treballar en MAC han procurat

seguir amb la filosofia i fer una interfície al estil Apple.

Un altre dels avantatges de Parallels és que es poden trobar diferents màquines virtuals ja

preparades per descarregar a la pàgina oficial de Parallels. Les màquines preparades

estan instal·lades amb software lliure, ja que per el contrari es necessitaria una llicencia

oficial per activar-les.

Parallels també permet la opció de migrar màquines virtuals ja existents, creades amb

altres plataformes de virtualització. L’eina utilitzada per migrar aquestes màquines és

Transporters, que també dóna la possibilitat de virtualitzar ordinadors de la mateixa

xarxa, i d’aquesta manera passar d’un entorn físic a un virtualitzat, de manera que l’usuari

no se n’ adona del canvi i passa a tenir el seu ordinador virtualitzat.

Figura 3. 23 - Exemple màquina virtual Parallels

A part del producte enfocat al usuari final, Parallels també compta amb diversos

productes pensats per a l’empresa.

XLIV

Parallels ofereix dos productes com servidors de màquines virtuals, Parallels Server Mac,

pensat per virtualitzar entorns MAC, i Parallels Virtuozzo, pensat per virtualitzar entorns

Windows o Linux.

Microsoft

Microsoft, en l’àmbit de la virtualització, aporta dos productes al mercat. Virtual PC com a

consola de virtualització i Hyper-v com a servidor.

Figura 3. 26 - Windows Virtual PC

Virtual PC és un software de virtualització creat per Connectix i comprat per Microsoft, és

el software de virtualització més senzill respecte als seus competidors, ja que només

permet virtualitzar sistemes operatius Windows.

Figura 3. 24 - Parallels Server Figura 3. 25 - Parallels Virtuozzo


A diferència d’altres proveïdors, Virtual PC no permet la connexió de dispositius perifèrics

en el seu entorn de virtualització, només accepta lectors de CD o DVD, o en el seu defecte

la captura i execució d’imatges ISO.

Instal·lant algunes utilitats VirtualPC permet la compartició d’arxius amb la màquina

amfitriona a través del mètode drag&drop, és a dir, arrossegant des de l’escriptori de la

màquina amfitriona un arxiu o carpeta a la màquina virtual. D’aquesta manera, es genera

una copia del fitxer local, a la màquina virtual.

Les característiques de VirtualPC són bastant limitades, és un programa molt simple,

recomanat per a gent que vol començar a provar la virtualització en un entorn Windows o

que volen tenir una màquina virtual, únicament per navegar i reduir el risc de virus a la

màquina amfitriona.

La compatibilitat de VirtualPC amb la resta de màquines virtuals és molt limitada, ja que

només permet els formats que crea el propi programa VirtualPC i alguns formats de disc

virtual.

Virtual PC és un software gratuït però només pot instal·lar-se i utilitzar-se en màquines

amfitriones amb el sistema operatiu Windows.

Figura 3. 27 - Windows Server Hyper-V

Hyper-v és l’aplicació servidora de màquines virtualsde Windows. Els sistemes operatius

de Windows Server 2008 ja l’incorporen.

Permet crear màquines virtuals i gestionar-les. Microsoft, amb Hyper-V es diferència

d’altres proveïdors per oferir major seguretat en els sistemes de virtualització, ja que

XLVI

dificulta els accessos externs. Per aquest motiu, a l’hora de copiar arxius, és diferent a la

resta de proveïdors, ja que per fer-ho s’ha de convertir tot en una ISO i muntar-la com si

fos un CD/DVD. Per raons de seguretat hi ha pocs accessos de la màquina amfitriona a la

màquina virtual.

Un dels inconvenients de Hyper-V és que per instal·lar el sistema operatiu a les seves

màquines físiques, aquestes han de ser màquines amb arquitectura de 64 bits.

Per la resta de característiques és molt semblant als altres proveïdors, a VMware més

concretament.

Citrix

Citrix consta de diferents productes de virtualització, però en aquest projecte es fa

referència als més importants, XenDesktop i XenClient com a client, i XenServer com a

servidor de virtualització.

Figura 3. 28 - Citrix XenDesktop

Citrix en els seus productes enfocats a la part client, compte amb diverses possibilitats.

No contempla la opció de tenir una consola per executar una màquina virtual en local,

sinó que es fa tot a través de l’hypervisor.

Hi ha varis productes disponibles en funció de les necessitats. Està XenDesktop, que és la

virtualització de l’escriptori, on es transformen els llocs de treball Windows en serveis

sota demanda, als que pot accedir qualsevol usuari, amb qualsevol dispositius amb

l’avantatge de tenir un sistema molt senzill i escalable.


Un altre producte destacat en el model de client és XenClient, on els llocs de treball

virtuals són portables. Es tracta d’un hypervisor que funciona en la màquina client i

permet executar els llocs de treball virtuals directament als dispositius del client.

Figura 3. 29 - Citrix XenServer

XenServer és una plataforma de virtualització basada en open source Xen. És l’hypervisor

de Citrix i de la mateixa manera que en altres proveïdors es gratuït, però no disposa de

característiques avançades. Aquestes s’obtenen a partir de llicencies que ofereixen la

gestió avançada, automatització i l’alta disponibilitat.

VMware

VMware, és el proveïdors que més possibilitats ofereix en l’àmbit de la virtualització. És el

líder en virtualització a nivell d’empresa. Compta amb versions especifiques per CPD,

gestions d’infraestructura, aplicacions de seguretat, aplicacions d’escriptori i moltes més

aplicacions que s’explicaran en el següent punt del projecte.

XLVIII

En aquest resum es destaquen dues aplicacions a nivell d’usuari, i s’explica l’hypervisor

que VMware fa servir.

Figura 3. 30 - VMWare

VMware té productes gratuïts com VMware Player i productes de pagament com

VMware Workstation, per a entorns d’usuari.

Amb VMware Player únicament es poden executar màquines virtuals ja creades, és la

solució perfecta per equips d’usuaris sense coneixement de virtualització però amb la

necessitat de fer-la servir.

Amb Workstation es poden crear màquines virtuals, amb una gran varietat de

plataformes, des de una màquina Windows o una Linux fins a una màquina amb sistema

operatiu MAC.

A diferència dels seus competidors, VMware permet connectar perifèrics directament a la

màquina virtual. Integra perfectament gràfics en 3D i es poden virtualitzar fins a 2TB de

discos virtuals, assignar 8 processadors virtuals per màquina i 64 Gb de RAM.

Per acabar, com a sistema operatiu hypervisor, VMware compta amb ESX i ESXi. Ambdues

tenen versions gratuïtes, suficients per treballar en empreses petites.

Figura 3. 31 - Exemple Virtual Host

Implementació d’un CPD Virtual 49

4. Virtualització d’infraestructures

4.1. Hardware

A continuació es descriurà el hardware estàndard utilitzat per a la implementació d’un

CPD virtual amb ESX com a suport de la virtualització, fent ús de plataformes IBM.

Es pren hardware IBM, un hardware robust, degut a la bona resposta en quant a

compatibilitat, estabilitat, rendiment i bons nivells de refrigeració, aspectes, tots ells, de

vital importància per garantir una bona disponibilitat 24/7.

El nombre de servidors dependrà del nombre de màquines virtuals que es vulguin allotjar

en cada host ESX depenent directament de les especificacions del hardware de cada

servidor. El nombre de servidors també dependrà de la redundància desitjada.

Figura 4. 32 - Infraestructura Virtual

L

El sistema que es configurarà per a la base de probes i les maquetes serà un sistema sèrie

de 2 servidors IBM xSeries 345 amb 2 processadors físics cadascun, a una velocitat de

rellotge de 3,2 GHz, 3 GB de memòria RAM, dos discs durs principals tipus SCSI SATA320

amb una velocitat de rotació de 15.000 RPM configurats en RAID a nivell 1 de 36,4GB més

un tercer disc dur “Hot Spare” de reserva, preparat per entrar immediatament en cas de

fallida d’algun dels dos principals. Cada servidor anirà equipat amb una controladora IBM

ServeRAID-6M.

Figura 4. 33 - IBM xSeries 345 Server

Cada servidor muntarà dos ESX v3.5 amb dues cabines IBM EXP400 amb una capacitat

física de 14 baies per a discs durs SCSI, redundància elèctrica (doble font d’alimentació) i

doble pont ESM (Enclousure Services Module).

Figura 4. 35 - IBM External Storage EXP400Enclousure

Figura 4. 34 - Service Module (ESM)


Cada servidor estarà equipat amb una controladora RAID SCSI ServeRAID-6M de doble

canal suportant un emmagatzematge extern de fins a 28 Discs Durs (14 per canal) d’un

màxim de 146,8 GB per disc, sumant un total màxim de 4.110,4 GB (4,1 TB).

Les targes SCSI incorporen un mòdul de 256 MB de RAM dedicada, amb una bateria de

Backup de la cache i per a la configuració del dispositiu, suporten l’estàndard Ultra320

SCSI garantint una velocitat de transmissió de dades de fins a 320 MB/s.

La ServeRAID-6M suporta les següents variants de RAID: 0, 00, 1, 10, 1E, 1E0, 5, 50 i 5EE

suportant també opcions de “clustering” i “failover”.

Els cables utilitzats per connectar els ports de la controladora RAID i les cabines de discs

seran de tipus LVD/SE SCSI, connectors d’alta densitat per a tasses de transferència

elevades.

Figura 4. 36 - IBM ServeRaid-6M 1

El sistema constarà d’un tercer servidor IBMxSeries 226 amb dues CPUs físiques, 1GB de

RAM i sis discs durs SCSI de 72,4 GB a 15.000 RPM configurats en RAID a nivell 5 muntant

un Windows Server 2003 Standard Edition amb un software per a realitzar les copies de

seguretat amb capacitat per gestionar els dos hosts ESX i realitzar còpies de seguretat de

totes les màquines virtuals que contenen aquests hosts.

Figura 4. 37 - IBM xSeries 226 Server

LII

El Sistema d’Alimentació Ininterrompuda (SAI) constarà de tres equips IBM APC Smart-

UPS 1400 amb capacitat per suportar una càrrega d’equips fins a 950 Watts cadascun,

assegurant que en cas de fallida de la xarxa elèctrica els sistemes SAI podrien subministrar

alimentació als equips durant un període de temps de fins a 20 minuts.

Figura 4. 38 - IBM Smart-UPS 1400VA RM 2U 230V

Tot aquest sistema es muntarà i configurarà en un armari rack de 25U (unitats de

bastidor) de les mides següents:

Amplada: 60,5 cm

Profunditat: 100 cm

Altura: 134 cm

Figura 4. 39 - Armari Rack

Tenint l’armari un pes de 100Kg i el conjunt total un pes estimat d’aproximadament uns

300Kg.


4.1.2. Configuració del Hardware

En aquest apartat s’explicarà la configuració del hardware, ja que qualsevol hardware

d’IBM té una petita aplicació nativa que s’ha hagut de configurar correctament abans de

que el sistema operatiu interactuï amb el perifèric. Sense la instal·lació de l’aplicació, el

sistema operatiu podrà detectar el hardware però inclús amb el correcte funcionament

del driver li serà impossible utilitzar-ho, ja que el hardware IBM agafa la configuració un

nivell per sota del sistema operatiu (abans de que aquest arrenqui) de manera que cada

dispositiu controlador tindrà una espècie de BIOS, la qual haurà de ser configurada

correctament per garantir que el sistema operatiu pugui utilitzar el controlador com

l’usuari espera.

Primer de tot es configurarà el RAID dels discs del propi servidor i després es passarà a

configurar la controladora SCSI i les cabines.

Abans de començar a tocar paràmetres de qualsevol de les BIOS cal assegurar-se que es

té, la versió del firmware de la controladora, la versió de la BIOS i el “Device Driver” al

mateix nivell (mateix nombre de versió) per assegurar la compatibilitat entre ells. Una

versió diferent en qualsevol dels anteriors pot desencadenar que els dispositius ni tan sols

es vegin entre si, per tant, mai es podrà arribar a configurar els dispositius encara que

estiguin ben connectats entre ells i que els indicadors individuals de cadascun mostrin un

“check” de OK.

La primera tasca a realitzar serà la de actualitzar els equips per tal de garantir el mateix

nivell de versions i compatibilitat. Per a dur a terme les actualitzacions, IBM ofereix una

eina que es pot trobar a la seva web, anomenada “ServeRAIDSupport CD”. En aquest

document es farà ús de la versió 7.12.14, ja que és l’actualització més avançada del

hardware presentat.

De la web d’IBM cal descarregar un arxiu amb extensió “.iso”, per tant la imatge d’un CD

el contingut del qual és una distribució Linux modificada per IBM amb l’únic objectiu de

executar les aplicacions que permetran la actualització dels components anteriorment

esmentats. L’aplicació que s’executarà primer analitzarà les versions de BIOS i del

LIV

firmware de la controladora RAID, el “Device Driver” és el que carrega la distribució Linux

en mode “live” , és a dir, executant-se des de la memòria RAM del servidor.

És important tenir la certesa de que es descarrega la versió correcta del CD corresponent

als equips als quals se’ls aplicarà la actualització, ja que encara que en el CD vingui la

actualització de la BIOS i del firmware del mateix nivell (per exemple la versió 7.12.14) és

possible que la versió de “Device driver” que porti la distribució difereixi d’aquesta versió

(per exemple una 6.12.14 en lloc d’una 7.12.14). Això suposaria que es realitzaria

correctament la actualització de la BIOS i firmware de la controladora, però quan

s’executés la segona aplicació, que és la IBM ServeRAID i la que dóna assistència per

configurar les cabines, tipus de RAID i volums lògics, donaria un error de “version

mismatch” i seria impossible configurar els dispositius degut a que el sistema operatiu

Linux en mode “live” no tindria un driver compatible, per tant, no aconseguiria fer

funcionar de manera correcte la controladora. Es fa èmfasis en aquest punt, ja que un

error d’aquest tipus suposa que l’usuari obté resposta dels dispositius com si estiguessin

funcionant correctament, però l’usuari observarà que per exemple les cabines no

detecten les unitats de disc (encara que aquestes facin l’acció d’escanejar els discs) poden

confondre a l’usuari fent-lo arribar a la conclusió que és un problema amb el hardware, ja

siguin problemes amb la cabina, problemes amb els cables que interconnecten les

cabines i les controladores, o arribant a sospitar d’un mal funcionament de la pròpia

controladora etc.

Una vegada comprovada la correcta versió del CD front als dispositius a actualitzar,

s’introduirà el CD en el lector del servidor. Amb el CD introduït s’haurà de prémer la tecla

“F1” mentre arrenca el servidor i fer un petit canvi en la BIOS del servidor, en les opcions

de “Boot order” es seleccionarà com a primera opció la lectora de CD per assegurar que el

servidor arrenca de CD i carrega el “ServeRAID Support CD”, una vegada carregada la

distribució Linux, el primer que farà de manera automàtica és detectar la controladora

RAID i comprovar-ne les actuals versions de firmware i BIOS. Si el sistema detecta que

existeix en el CD una versió més actual d’alguna de les dues, informarà de quina és la

versió superior i esperarà intervenció de l’usuari per a procedir amb la seva actualització.


El procés d’actualització de BIOS i firmware és un procés extremadament delicat i és més

que recomanable que no es dugui a terme aquesta acció sense un bon sistema de SAI per

evitar qualsevol possible fallada en la xarxa elèctrica, el procés d’actualització sol durar

entre uns 5 i 10 minuts, durant aquest temps és imprescindible que no s’apagui l’equip ja

sigui de manera voluntària o de manera accidental, d’aquí la importància del sistema

d’alimentació ininterromput (SAI). És una operació delicada degut a que es farà un “Bios

Flash” és a dir s’esborrarà tota la informació en la BIOS per a carregar-hi la nova versió,

tocant en conseqüència la memòria NAND del sistema (un tipus de memòria flash de

capacitat reduïda, l’objectiu de la qual és albergar la BIOS i la seva informació) és una

memòria delicada ja que un problema en la seva escriptura significaria que el dispositiu

no podria arrencar mai més degut a que quedaria amb una BIOS corrupte o incomplerta,

per tant, no podria carregar mai una configuració inicial o inicialitzar el dispositiu, en

conseqüència tampoc es podria intentar repetir el procés d’instal·lació de la BIOS ja que

arribats a un cas així, el dispositiu no es contemplat pel sistema essent la única solució, la

substitució d’aquest.

Tenint els servidors correctament connectats al sistema SAI i amb les dues fonts

d’alimentació operatives (ja que si només se’n connecta una i aquesta s’avaria, encara

que es compti amb un sistema de SAI el servidor caurà igualment) es procedeix amb el OK

de la actualització. Per pantalla sortiran les alertes pertinents de que sota cap concepte

s’apagui el servidor i en tot moment es rebrà la informació de la tasca que s’estigui duent

a terme.

Una vegada finalitzada l’actualització es podrà observar la concordança d’ambdues, i

s’executarà automàticament la aplicació IBM ServeRAID, en aquest moment la millor

opció serà sortir de la aplicació ja que abans de configurar qualsevol RAID o cabina s’han

de restablir els ajustaments de fàbrica des de les BIOS dels dispositius, per tant es

procedirà a l’apagat del sistema, extraient prèviament el CD de la unitat lectora quan sigui

indicat per pantalla.

Amb tots els equips apagats (servidor, cabines, etc.) i els cables que interconnecten la

controladora RAID i les cabines desconnectades, el primer equip a aixecar serà el servidor

A continuació després d’unes comprovacions que fa la BIOS del sistema es donarà la

LVI

oportunitat de prémer la combinació de tecles Ctrl+I. Quan es prem, apareix la utilitat

nativa del hardware per a configurar les cabines, arribat a aquest punt es navega pel

menú d’opcions fins a trobar l’opció de restablir els ajustaments de fàbrica, un cop

realitzada aquesta operació s’observa que el bloc d’adreces de memòria canvia a

“0000h”, qualsevol altre valor no serà acceptable, i en cas d’obtenir-lo s’hauria de mirar la

documentació de la controladora per esbrinar quina pot ser la causa que faci diferir el

valor d’aquest. En cas d’obtenir “0000h” es pot continuar amb la configuració.

A continuació s’haurà d’apagar el servidor, reconnectar els cables d’interconnexió

controladora RAID – cabina de discs, i amb la cabina encara apagada extraure tots els

discs durs que hi hagin a la cabina i s’encén el servidor, després de les comprovacions de

la BIOS s’encendran les cabines, quan es pugui es prem Ctrl+I, al menú d’opcions

avançades es seleccionarà restablir els ajustaments de fabrica, si el estat segueix a

“0000h” es procedeix a la inserció del primers dels discs durs, si s’obté qualsevol altre

valor cal resetejar el servidor connectant únicament un cables LVD/SE entre la

controladora RAID i la cabina i tornar a restablir els ajustaments de fabrica, si es segueix

obtenint un valors diferent s’haurà de recórrer a la documentació de la cabina. Si el

resultat és l’esperat després d’inserir el primer dels discs durs es prem la opció de

restablir els ajustaments de fàbrica, aquesta operació es repeteix tantes vegades com

discs durs tingui la cabina, en aquest cas seran 14 discs cada cabina, i dues cabines en

total, es repetirà la operació per tant un total de 28 vegades.

A mida que es va prement la opció de restablir els ajustaments de fàbrica en cada disc

que s’insereixi el resultat esperat, serà en el resum de discs on apareixeran les lletres

“RDY” indicant que el dispositiu funciona i està llest, i com a estat el ja esmentat

anteriorment “0000h”. Si això no es complís en algun dels discs significaria que el disc en

qüestió està espatllat o és defectuós per tant s’hauria de procedir a la substitució

d’aquest.

Una vegada tots testejats i llestos, caldrà reiniciar el servidor amb el cd ServeRAID

Support CD introduït per a configurar el RAID, s’observarà que al iniciar el CD després de

carregar el Linux es farà la comprovació de versions automàticament però com ja han

estat actualitzades només s’informarà al usuari que tot està correcte. A continuació


s’executarà l’aplicació ServeRAID, en pantalla apareixen dos controladors, un controlador

LSI i el controlador de RAID, el LSI s’encarrega de gestionar el RAID frontal del servidor,

aquest no dóna problemes de configuració per això no s’ha esmentat fins ara, si hi ha

discs introduïts a la part frontal del servidor i aquests estan operatius es mostraran al fer

clic damunt del controlador LSI aquí serà on es procedirà a agrupar els discs desitjats,

configurar els dics de reserva “Hot Spare” i el tipus i nivell de RAID juntament amb els

volums lògics.

La configuració que aquí s’explica combina un RAID a nivell 1 en dos discs frontals del

servidor més un tercer que actuarà de “Hot Spare”, això per part del controlador LSI, per

part del controlador RAID, es configurarà una cabina en RAID a nivell 5 amb un disc “Hot

Spare”, el RAID a nivell 1 fa una copia mirall instantània en els dos discs, el “Hot Spare”

espera a que si algun d’aquests dos falla entra immediatament per substituir-lo,

reconstruint altre vegada el disc passant a formar part del RAID 1 mentre no es reemplaça

el disc malmès.

El RAID 5 suma les capacitats dels discs de la cabina de la manera que explica el següent

diagrama:

Figura 4. 40 - Diagrama explicatiu RAID 5

Es pot observar que RAID 5 distribueix els blocs que formen un arxiu entre tots els discs

del conjunt. El disc “Hot Spare” actua de la mateixa manera que en el RAID anterior,

esperant la fallida d’algun dels discs per a substituir-lo essent aquest reconstruït amb les

dades del que ha fallat fins que es reemplaci el disc malmès, aquesta variant de RAID

LVIII

suporta la fallada de fins a dos discs, si fallés un tercer simultàniament llavors ja perdríem

dades. Cal remarcar que en els discs “Hot Spare” en condicions normals no estan actius,

només reaccionen en cas de fallada d’algun dels discs del conjunt.

Una vegada configurats els RAIDs amb l’assistent ServeRAID la controladora començarà a

sincronitzar els discs dividint-los en els blocs convenients i assignant les direccions de

memòria pertinents, típicament aquesta es una tasca costosa, sobretot en quant a temps,

la configuració aquí explicada triga unes 48 hores en dur-se a terme.

Després d’aquest temps el servidor estarà preparat per a instal·lar-hi el sistema operatiu

ESX.

Resumint l’apartat anterior a nivell conceptual, el que s’ha realitzat, ha estat configurar el

hardware a nivell BIOS, configurar el RAID a nivell hardware i configurar els volums lògics,

aquests últims son els que veurà el sistema operatiu.

Cal remarcar que el sistema operatiu no sabrà a quin nivell de RAID està treballant, ell

nomes veurà la capacitat final del disc dur lògic i hi operarà com si fos un disc tradicional,

l’encarregat de distribuir la informació físicament per tots els discs físics i de la manera

configurada serà la controladora RAID, arribats a aquest punt s’observa amb claredat que

la exigència en les controladores RAID, els discs SCSI i les cabines és altíssima tant en

exigència mecànica del hardware com a nivell de velocitats de transferència.


4.2. Software

Un cop explicats i comparats tots els productes que hi ha al mercat, s’ha decidit centrar-

se en el producte de virtualització VMware, ja que es considera que és el més complert, el

que més prestacions ofereix, el que més aplicacions té i el més robust del mercat.

En l’apartat anterior, s’ha explicat com configurar un conjunt de hardware on

perfectament s’hi podria implementar qualsevol dels productes i solucions que

s’explicaran a continuació. Part dels productes que s’explicaran, seran implementats en la

maqueta que es realitzarà. D’altres, degut a la manca de temps i pressupost no s’han

pogut implementar ja que no en tots els productes existeixen versions de prova.

4.2.1. Infraestructura de centre de dades i Cloud

Vmware vSphere

Figura 4. 41 - Diagrama de blocs VMware vSphere

VMware vSphere és un conjunt de software que permet la virtualització, sobre un

servidor físic, com a sistema operatiu, és a dir, el conjunt de software inclou un sistema

LX

operatiu molt lleuger basat en Linux, la funció del qual és única i exclusivament gestionar

els recursos físics per maximitzar el rendiment de les màquines i les aplicacions virtuals.

Aquest tipus d’aplicació rep el nom d’“Hypervisor” (Monitor de màquines virtuals) i dins

el catàleg de productes de VMware es troba sota el nom d’ESX i ESXi.

Hi ha dos tipus d’Hypervisor , el natiu (unhosted) i el “hosted” (aplicació que s’executa

sobre un altre sistema operatiu totalment independent). Els ESX/ESXi estarien dins de la

categoria de “unhosted” ja que són uns sistemes operatius única i exclusivament dedicats

a ser “hypervisor” mentre que per exemple “VMware Server” seria un tipus de

“hypervisor” hosted, ja que, per exemple, pot executar-se sobre un sistema operatiu

Windows, passant a ser doncs una aplicació d’aquest.

Els avantatges

dels

Hypervisors unhosted respecte dels hosted es basen en que aporten major seguretat,

estabilitat i rendiment.

Un hypervisor hosted pot fer fallida si, per exemple, el sistema operatiu sobre el qual

s’està executant es penja, o si esgota els recursos físics deixant a l’aplicatiu en un nivell de

prioritat secundari.

El rendiment també serà menor, ja que el sistema operatiu necessita una quantitat major

de recursos físics que haurà de reservar per a funcionar (memòria RAM, cicles de rellotge,

memòria en disc, etc.)

Figura 4. 43 – Hypervisor Unhosted Figura 4. 42 – Hypervisor Hosted


Finalment, la seguretat també es veurà afectada ja que a més de les possibles fallades

abans esmentades, si en el sistema operatiu, degut a una falta d’actualització, apareix un

forat en la seguretat, la seguretat de l’aplicatiu també es veurà afectada.

ESX és l’antecessor del ESXi i és la versió de pagament, per tant ESXi és amb la llicència

bàsica la versió gratuïta del sistema, però degut al seu alt rendiment i a les millores que

s’han anat implementant en les actuals versions, ESXi passa a substituir ESX amb la

possibilitat d’augmentar funcionalitats amb llicències de pagament.

Arquitectura ESX:

Figura 4. 44 - Diagrama de blocs de l'arquitectura d'un ESX

Com s’observa en el diagrama de blocs, ESX executa tots els seus serveis a través de la

consola del sistema, això implica que l’usuari ha d’accedir a la consola del sistema per a

fer servir serveis que s’executaran com a aplicació per mitjà de comandes.

L’usuari podrà accedir a la consola del sistema mitjançant el protocol SSH, per defecte i

per raons de seguretat, no es podrà autenticar com a super usuari via SSH. D’altre banda,

si es té accés físic al servidor, en mode local i una vegada autenticats com a super usuari,

es podrà modificar aquesta opció.

LXII

Per gestionar l’ESX també es pot fer ús del vSphere Client, un aplicatiu per a la gestió del

host de manera més gràfica. Aquest aplicatiu treballarà de manera transparent per a

l’usuari sobre la consola del sistema, és a dir, no interactuarà de manera directe amb el

kernel.

El sistema ESX té un pes d’uns 2GB, per tant, per a ser un sistema que únicament té com a

funció aplicar una capa de virtualització i gestionar recursos i que a més no disposa d’una

interfície gràfica, és un sistema força pesat.

Degut al seu tamany també consumirà més recursos físics, i el rendiment del sistema es

veurà afectat.

Arquitectura ESXi:

Figura 4. 45 - Figura 4. 13 - Diagrama de blocs de l'arquitectura d'un ESXi

ESXi és la evolució del Hypervisor ESX, com es pot observar al diagrama es suprimeix la

consola del sistema ja que el propi kernel ha estat especialment dissenyat per a assumir

totes les funcionalitats que abans havien de passar per la consola.


El sistema ha estat totalment redissenyat, per tant passa de comportar-se com un sistema

operatiu modificat per a funcions de virtualització a un sistema operatiu creat

especialment per a realitzar aquesta tasca, els serveis i mòduls que porta incorporats

corren nativament formant part del kernel.

ESXi passa a tenir un tamany de menys de 150MB (en la seva última versió) suposant una

millora extraordinària en el rendiment del sistema. Degut al poc tamany el sistema

operatiu consumirà molt pocs recursos físics del servidor on s’instal·li, els algoritmes de

gestió de la memòria RAM han estat redissenyats. Ara és possible tenir en un host amb 2

GB de RAM, 4 màquines virtuals amb 1 GB de RAM cadascuna. En aquest host, el que fa el

sistema és el següent: assignar 1GB de memòria RAM no implica que aquesta màquina la

estigui utilitzant tota, així doncs ESXi sol·licita a totes les Maquines Virtuals quanta RAM

estan fent servir exactament en cada moment, en el moment en que una d’elles necessita

més memòria el sistema li atorga seccions de memòria d’altres màquines que en aquell

moment no estiguin fent servir.

La gestió d’ESXi es fa mitjançant el vSphere Client, aplicatiu amb interfície gràfica que

mostra informació del rendiment del host, els recursos físics disponibles i fa possible

interactuar amb el host.

LXIV

A continuació es mostra una petita taula resum comparativa entre els dos productes al

mateix nivell de versió:

Figura 4. 46 - Comparativa entre ESXi i ESX


VMware Go

Figura 3. 47 - Interfície VMware Go

VMware Go és un aplicatiu web d’ajuda a l’administració d’entorns virtualitzats combinat

amb un portal de captació d’usuaris per a realitzar la funció de HelpDesk.

Per la part de l’administració dels sistemes virtualitzats aporta una sèrie d’eines de

monitorització amb capacitat per interactuar amb els hosts ESX/ESXi. La monitorització

dóna informació sobre l’estat de recursos dels hosts i del nivell de càrrega del sistema, la

diferència d’aquesta eina front un vSphere Client és que a més de donar informació sobre

el host també es pot obtenir informació de les màquines virtuals dels usuaris finals,

obtenint alertes automàtiques en el cas que, per exemple, una de les màquines virtuals es

quedi enrere respecte de les altres en quant a actualitzacions del sistema operatiu o

d’alguna aplicació en concret, podent inclús donar l’ordre al sistema operatiu o a la

aplicació en particular de que s’actualitzi de manera transparent de cara a l’usuari final.

El portal també fa la funció de captació d’usuaris i gestió d’incidències mitjançant un

sistema de tiquets, simplificant per tant la gestió de les incidències a l’administrador, que

tindrà l’opció de respondre els tiquets de manera automàtica o derivar-los a la persona

més adient.

LXVI

El major avantatge d’aquest software és la capacitat de poder monitoritzar les màquines

finals dels usuaris de manera que quan un usuari formula una petició de tiquet

l’administrador o la persona encarregada del seu equip poden visualitzar a l’instant l’estat

de la màquina d’aquest usuari de manera transparent per a aquest.


vSphere Storage Appliance (VSA)

Figura 3. 48 - Representació funcionament vSphere Storage Appliance

VMware Storage Appliance és un aplicatiu de gestió d’emmagatzemat. La filosofia

d’aquest software és la mateixa que segueixen les cabines de discs, poder ajuntar gran

quantitat de discs durs per a formar un conjunt en el qual es puguin sumar les seves

capacitats o fer copies mirall per a tenir redundància de dades.

El gran avantatge de configurar un sistema RAID mitjançant aquest software és que la

complicació de configurar el hardware adient desapareix, la aplicació gaudeix d’una

interfície gràfica on de manera molt intuïtiva s’introdueix la IP del host del qual es vol fer

ús dels seus discs per a formar un nou volum per a fer servir com a magatzem de dades i

es selecciona la quantitat de discs que es volen utilitzar dins d’aquest host, tot seguit es

selecciona la configuració dels conjunts de discs que s’hagin seleccionat, i finalment es

pot configurar sumes de capacitats, redundàncies, copies mirall, etc.

Una vegada configurat el sistema, en cas de fallada d’un dels dispositius físics, si s’ha

configurat un conjunt amb algun tipus de redundància, el propi sistema fa el canvi amb el

dispositiu de reserva, i una vegada substituït el dispositiu físic avariat, el propi sistema el

reconstrueix.

LXVIII

VMware vCloud Director

Aplicatiu en forma de portal web que permet a l’usuari fer servir la infraestructura del seu

sistema virtual com a servei (IaaS), el portal web mostra una pantalla d’identificació. Un

cop registrats com a usuari del sistema permet crear instàncies de servidors mitjançant

plantilles i escollint els serveis que es necessitin, per exemple, es pot voler una instància

de servidor amb un CentOS com a sistema operatiu que porti configurat un Apache, PHP, i

una base de dades MySql per a poder començar a desenvolupar un projecte, mitjançant

vCloud Director es podria crear la instància, escollint d’una llista d’opcions (predefinides

per l’administrador de la xarxa) el sistema operatiu desitjat per a la màquina virtual, i les

opcions d’aquest sistema, és a dir, apache+php+MySql. Un cop completada la llista

d’opcions s’executaria l’ordre de crear la instància i el sistema automàticament

s’intercomunicaria amb les aplicacions necessàries per a fer la provisió de recursos i

generar la màquina virtual, per exemple, demanaria a vCenter que fes una consulta als

ESX/ESXi en el seu poder, per a veure quin host té suficients recursos per a crear la

màquina virtual i quin podrà donar un millor rendiment a la màquina virtual, és a dir,

seleccionant el host amb menys càrrega del sistema. Una vegada seleccionat el host

adequat el vCenter donaria l’ordre al ESX/ESXi corresponent de que fes la previsió de

recursos físics necessaris. Una vegada aprovisionats els recursos començaria l’ensamblat

de la màquina virtual copiant el disc virtual corresponent al sistema operatiu seleccionat i

les aplicacions corresponents del repositori d’aplicacions. Finalitzades aquestes opcions,

vCenter informa a vCloud que el sistema està llest per al seu ús.

Aquest procés, en total, no es demora més de cinc minuts, per tant en poc temps es pot

tenir una màquina virtual totalment verge per a poder començar un nou projecte.


4.2.2. Gestió d’infraestructures i operacions

VMware vCenter Server

Figura 4. 49 - VMware vCenter Server

vCenter Server és una de les peces claus per a poder gestionar i administrar un gran

sistema de virtualització.

vCenter és capaç de mostrar en una sola consola informació sobre més de 1000 hosts i

fins a 10.000 màquines virtuals. Permet obtenir informació sobre l’estat dels recursos

físics i virtuals dels diferents datacenters i hosts dels magatzems d’informació i de les

màquines virtuals, a més a més és l’aplicació pont entre els ESX/ESXi i la resta

d’aplicacions complementaries.

LXX

La diferència principal entre un vCenter i un vClient és que un vClient únicament pot estar

connectat a un host simultàniament, per contra un vCenter pot estar connectat a

múltiples hosts fins i tot múltiples datacenters que continguin múltiples hosts.

Figura 4. 50 - Interfície VMware vCenter

Figura 4. 51 - Plànol hosts gestionats per vCenter


vCenter aporta una gran flexibilitat en un sistema de virtualització ja que permet obtenir

una visió de 360º del sistema que permet gestionar en profunditat en qualsevol dels

nivells, ja sigui monitoritzar un centre de dades, un host, o veure el nombre de màquines

virtuals de cada host i el seu estat.

Sobre aquest aplicatiu és on VMware desenvolupa la gran majoria d’aplicacions

complementaries, per tant al afegir al vCenter una funcionalitat complementaria,

automàticament es pot fer us d’aquesta millora en qualsevol punt del sistema virtualitzat.

VMware vCenter Server Heartbeat

Com ja s’ha esmentat anteriorment vCenter Server és un dels components claus per a

explotar al màxim les possibilitats de un sistema virtualitzat. Com a component clau s’ha

de valorar la possibilitat de tenir redundància d’aquest per a fer front a possibles fallades

del sistema o del host on està instal·lat.

En un escenari on es tenen varis datacenters repartits en diferents situacions

geogràfiques, és una bona política tenir redundància de les eines d’administració, ja que

de qualsevol altre manera si el node principal de control cau, l’administrador del sistema

queda “cec” davant la infraestructura.

Tenir redundància de vCenter Server és exactament el que permet vCenter Server

Heartbeat, l’objectiu del qual es tenir lligats i sincronitzats varis vCenter Server hosts

(físics o virtuals) de manera que en cas de fallida d’algun d’ells immediatament es

commutés el sistema de govern cap a un altre que sí estigues funcionant correctament.

En cas de fallida d’alguns dels hosts, l’administrador rebria l’avís pertinent reduint el

temps, per a ell, de diagnosticar el problema, saber quin és el punt del sistema on està

fallant i resoldre’l, podent passar directament a la resolució degut a la informació

aportada per vCenter Server Heartbeat.

LXXII

Figura 4. 52 – Funcionament vCenter Server Heartbeat

En el diagrama es mostra com mitjançant la xarxa (ja sigui LAN o WAN) es crea un vincle

entre els diferents servidors, garantint que en cas de fallada d’algun d’ells entra en acció

el servidor a l’altre extrem del vincle.

Una altre funció interessant d’aquest aplicatiu és la de poder automatitzar les accions que

s’haurien de dur a terme en cas de fallada d’algun dels sistemes, d’aquesta manera per a

casos de fallada per algun motiu d’importància menor, el propi Heartbeat, després de fer

el canvi pertinent a un servidor que estigui funcionant correctament, podria realitzar

tasques sobre el servidor que ha fallat. Per exemple, si es suposa que no s’ha perdut la

connectivitat amb el servidor que ha fet fallida i sembla que aquest s’ha tornat inestable

degut al mal funcionament d’algun servei, el propi Heartbeat podria donar la ordre al host

de que es reiniciés (sempre i quant aquesta funció hagi estat abans programada per

l’administració, mai per iniciativa pròpia del programa). En cas d’haver perdut la

connectivitat degut a una fallada en la alimentació del servidor, per exemple una fallada

elèctrica al datacenter on estigui allotjat el servidor, una vegada restablerta la

connectivitat, Heartbeat podria tornar a normalitzar la situació.


VMware vCenter Operations

Es pot considerar vCenter Operations com una extensió del Heartbeats.

Figura 4. 53 - Interfície vCenter Operations

La imatge mostra la seva interfície, s’accedeix a ella mitjançant el navegador web.

Presenta la informació sobre datacenters, hosts i màquines virtuals de manera molt

visual, a més també amplia les opcions d’automatització de tasques podent reiniciar

serveis, executar scripts i fins i tot és compatible amb software de gestions d’incidències

com el “Tivoli” d’IBM, software per a la gestió de TI mitjançant un sistema de tiquets.

LXXIV

VMware vCenter Orchestrator

VMware Orchestator és un gestor de fluxos de treball. Amb tants complements per a

VMware vCenter de vegades es fa complicat saber a quin complement, aplicació o servei

se li ha programat “x” tasca. Orchestator té una biblioteca predefinida amb més de 800

fluxos de treball per a resoldre les incidències més típiques per a un administrador de

sistemes. És per tant una eina orientada als administradors de sistemes. Aquesta eina no

tan sols permet modificar els fluxos de treball ja definits, sinó que també permet la

creació de fluxos de treball totalment personalitzats fins a un nivell molt profund, per

tant, complex.

El gran avantatge d’aquesta aplicació és que una vegada definits els fluxos de treball s’hi

poden integrar tots els complements de VMware vCenter (aquest inclòs).

Un altre dels grans avantatges, és que una vegada creats els fluxos de treball els presenta

d’una manera molt gràfica i això facilita moltíssim la feina d’administració, ja que per

assignar fluxos de treball a diferents serveis, aplicacions etc. només cal arrossegar cap allà

on es vulgui.

Figura 4. 54 – Esquema treball Orchestator


VMware Capacity IQ

Anteriorment s’ha comentat que uns dels avantatges de la virtualització és la optimització

de recursos que aporta, ja que els propis ESX/ESXi autoregulen el consum de recursos

físics en funció de la demanda per part de la capa virtual. Un altre avantatge és la

escalabilitat, ja que en cas de necessitar més recursos físics es poden ampliar i estendre

amb facilitat, la capa de virtualització. De vegades l’ampliació de recursos físics es du a

terme quan es veu afectat el sistema de virtualització i llavors s’entén que es necessiten

més recursos físics, però, i si aquesta manca de rendiment transitòria fos un problema? I

si es trobés en un entorn on sota cap concepte es pogués patir una decaiguda del

rendiment? Per a poder evitar això s’hauria d’avançar a l’esgotament dels recursos físics i

aquí és on entra en joc Capacity IQ.

Capacity IQ permet analitzar i fer simulacions sobre el sistema que es tinguin actualment

en quant a recursos, per tant es pot tenir una visió clara de si els recursos físics dels que

es disposen són suficients o s’exhauriran en breu.

Figura 4. 55 - Pla d'ampliació de recursos físics

LXXVI

Capacity IQ és d’utilitat quan es vol fer un càlcul amb exactitud dels recursos físics

necessaris per a muntar un determinat sistema virtual. En el cas de ja tenir el sistema i

voler-lo ampliar també és de gran utilitat, ja que permet acotar quant s’haurà de fer

créixer els nostres sistemes físics, per tant, quin cost representarà. Capacity IQ també es

pot utilitzar, per exemple, si es vol estalviar recursos una vegada ja muntat un sistema

virtual, un exemple seria una companyia que tingui externalitzada tota la infraestructura

de servidors i que estigui pagant en funció dels recursos d’aquests, si Capacity IQ

determina que per la càrrega del sistema sobren recursos físics aquesta companyia podria

baixar les especificacions de hardware que tingues contractades i continuar tenint un

correcte rendiment en els seus sistemes.

Un dels altres grans avantatges és en el cas de propostes de nous projectes on s’hagin de

fer càlculs de si amb la infraestructura actual ja n’hi ha prou o si s’ha de plantejar una

ampliació d’aquesta, podent fer una estimació molt exacte i acurada de quins serien els

requeriments necessaris per ser ampliats i el cost que això suposaria.


VMware vCenter Site Recovery Manager

Aquesta és la eina de recuperació de desastres més potent d’VMware per excel·lència.

Permet fer còpies de qualsevol part del sistema virtual. Es poden realitzar còpies o

rèpliques de màquines virtuals, hosts sencers, aplicacions concretes, datacenter sencers,

avarca qualsevol possibilitat, també realitzar còpies de sistemes sencers, parcials mixtes,

complerts etc.

Figura 4. 56 - Sistema VMware vCenter Recovery Manager

És una utilitat molt potent ja que permet automatitzar qualsevol tipus de tasca en quant a

còpies, podent inclús configurar com s’ha de balancejar el sistema en cas de fallida en

qualsevol dels nivells de la virtualització. Es pot programar com s’ha d’actuar si falla una

sola màquina virtual d’un ESX/ESXi. Es pot programar com s’ha d’actuar si falla un grup de

màquines d’un o varis hosts (o possibilitats mixtes, unes quantes màquines d’un host junt

amb un altre grup de màquines d’un altre host). Com s’ha d’actuar si falla un host sencer,

si falla un grup de hosts (ESX/ESXi) o senzillament com s’ha d’actuar si falla un datacenter

sencer o un grup de datacenters.

Les opcions són infinites. Aquest software no tan sols balanceja en cas de fallida, per

exemple, si es disposa de dos datacenters (A i B) i de repent el datacenter A cau a causa

d’una fallida en el sistema d’alimentació físic, VMware vCenter Site Recovery ho detecta

fent entrar instantàniament el datacenter B (rèplica del A), ara se suposa que es

restableix la normalitat en el datacenter A, Site Recovery ho detecta altre vegada i

LXXVIII

comença a fer un “checking” dels sistemes en el datacenter A, quan veu que rep resposta

de tots els hosts, és capaç de rearmar el sistema no aleatòriament sinó seguint un

procediment (prèviament programat), és a dir, en un gran sistema informàtic els

elements que el formen tenen un ordre d’arrencada degut a la prioritat de disponibilitat

per al correcte funcionament del sistema. Un exemple d’això podria ser un sistema

d’usuaris governats per un controlador de domini, l’ordre adequat seria primer encendre

el controlador de domini per tal de que quan els usuaris arrenquin els seus equips i inicien

sessió al servidor els pugui autenticar i per tant permetre l’inici de sessió. En aquest

sistema és imprescindible que el controlador de domini estigui operatiu abans de que els

usuaris es vulguin autenticar, sinó aquests no iniciaran sessió amb èxit. Un altre exemple,

més evident, podria ser un servidor de correu, si aquest no ha estat encès abans de que

els clients s’hi connectin els clients mai podran rebre ni enviar correus.

Site Recovery és capaç de no tan sols encendre les màquines en un ordre concret, és

capaç inclús d’arrencar serveis d’aquestes màquines en un ordre concret per assegurar

que no hi ha problemes amb els sistemes operatius sent capaç inclús de detectar quan la

màquina ja acabat d’arrencar i esta llesta per acceptar peticions de clients o senzillament

d’operar.

Figura 4. 57 - Patró d’arrencada a seguir en una restauració


Una petita anotació és que configurar al 100% un sistema com aquest és una tasca

titànica la qual s’ha de fer en conjunt i que pot arribar a demorar-se mesos. Per altre

banda, una vegada configurat i testejat (això només s’aconsegueix amb rodatge del

sistema) es genera un sistema molt robust el qual és molt difícil de deixar fora de joc.

Amb aquests tipus de sistemes (o semblants) funcionen empreses com Amazon, Google,

1&1, Arsys, Facebook etc. les quals donen serveis amb unes altíssimes disponibilitats i que

no poden fallar.

Continuant amb l’exemple anterior, una vegada es rep resposta del host del datacenter A

es comença a rearmar host a host amb l’ordre establert per l’administrador, una vegada

els hosts han estat aixecats es comença amb el procés de les màquines virtuals

servidores, també per ordre establert per l’administrador i dins d’aquestes màquines els

serveis també es restableixen amb un ordre. Al encendres les màquines servidores en cas

d’haver patit canvis no esperats com una desconfiguració en una interfície de xarxa (per

exemple) el sistema és capaç de detectar-ho i corregir-ho (ja que té el datacenter B per a

comparar). Una vegada tot restablert es procedeix a testejar que tot funciona exactament

com al datacenter B i quan això últim és comprovat de manera exitosa es procedeix a fer

el balanceig per a retornar el protagonisme al datacenter A.

Aquests són uns serveis d’alt rendiment i d’alta disponibilitat. Alta disponibilitat perquè

han de funcionar en modalitat 24/7 i d’alt rendiment perquè els punts de backup

complets es poden establir en intervals de fins a 15 minuts, això significa tenir la capacitat

de recuperar absolutament tot el sistema a un estat de com a màxim 15 minuts enrere.

Degut a aquestes capacitats s’ha de tenir en compte que la electrònica de xarxa ha de

poder permetre uns nivells d’ample de banda, tràfic i estrès dels sistemes molt elevats, ja

que la quantitat de dades que es transmeten per la xarxa per dur a terme totes aquestes

tasques i en aquests intervals tant curts, és molt gran.

LXXX

Figura 4. 58 - Selecció d’interval entre punts de restauració

Una altre funció molt interessant és la de “autotest”. Al executar aquesta opció el sistema

fa una simulació de desastre però sense interrompre els serveis, és a dir, simula que el

sistema cau però de manera paral·lela al sistema, el sistema no pateix cap tipus

d’interrupció ja que només és una simulació. Aquesta simulació permetrà esbrinar en

quant de temps és capaç de recuperar el funcionament normal d’un sistema en cas de

fallida. Això és útil ja que, tornant al cas anterior, mentres el datacenter A estava fora de

servei, tot el pes del sistema requeia sobre el datacenter B, per tant si aquest caigués (fet

poc probable) el sistema cauria també i aquesta vegada per complert, per tant seria

interessant saber quan de temps cal esperar per a que es produeixi el rearmament del

datacenter A, així es sabria quin és el risc real que es te en cas de fallida. El sistema

infal·lible no existeix per tant s’ha de jugar amb les probabilitats. Tenir dos sistemes grans

completament redundats implica un gran cost, però la probabilitat de que caiguin els dos

a la vegada o un darrere l’altre sense temps a rearmar el primer és una probabilitat molt

petita (s’entén que les instal·lacions on han d’estar aquests equips i sistemes físics són

instal·lacions amb uns certs requeriments i condicionaments) però encara es poden fer

més petites aquestes probabilitats optimitzant i escurçant el temps necessari per a

rearmar els sistemes en cas de fallida.


Figura 4. 59 - VMware vCenter Site Recovery realitzant una tasca de auto test

Una última aplicació per a aquest aplicatiu és el de realitzar migracions, “failovers”

prevetius o “failbacks” (failback es la acció, en el exemple, de tornar del datacenter B al A

després de la fallada de A). La raó per a realitzar un failover preventiu podria ser la de

jugar amb les probabilitats, contra més temps porta un sistema sense fallar és probable

que estigui més a prop de la fallada, per evitar això una opció seria la de cada “x” temps

balancejar tota la carrega del sistema cap a un datacenter diferent i anar-los tornant

rotativament.

LXXXII

VMware vCenter Lab Manager

Aquesta aplicació permet dur a terme escenaris de proba de manera real, és un entorn

enfocat a fer demostracions, o a crear màquines virtuals d’un curt temps de vida estimat.

Figura 4. 60 – VMware Lab Manager

És un entorn de proba destinat a que hi puguin interactuar conjuntament administradors

de TI i usuaris, d’aquesta manera els administradors poden fer una primera aproximació

d’un projecte i els usuaris provar-la i testar-la per tal d’accelerar el procés de

desenvolupament.

Un dels seus punts forts és que una vegada acabat de desenvolupar el projecte i haver

testejat el correcte funcionament el pas per a consolidar-lo com a estable és immediat,

per tant es pot convertir una maqueta en fase de probes, a estable i per tant definitiva en

molt poc temps.


VMware vCenter Converter

Aquesta és una eina realment potent i interessant. A la figura es mostra un diagrama on

apareixen resumides les seves possibilitats.

Figura 4. 61 - Diagrama VMware Converter

Aquesta eina permet virtualitzar, transformar, convertir i modificar màquines físiques,

altres màquines virtuals d’VMware (.vmx), màquines de VirtualPC de Microsoft i Virtual

Server (.vmc), copies de seguretat de Symantec live State (.sv2i), imatges de màquines de

Acronis True Image Backup (.tib), Storage Craft Shadow Store(.spf), màquines de parallels

(.pvs) i Màquines virtuals de Hyper-V.

LXXXIV

El format de sortida de les màquines és una màquina virtual d’VMware.

Figura 4. 62 - Selecció Origen

Les opcions són múltiples. En el cas de voler virtualitzar una màquina física, es pot fer de

manera local o mitjançant la xarxa, és a dir, de manera remota. Per a poder virtualitzar

una màquina de manera remota s’haurà de proporcionar unes credencials amb permisos

d’administració i a continuació seleccionar si el sistema que es virtualitzarà està basat en

Linux o en Windows.

Una vegada seleccionada la màquina origen (la màquina a virtualitzar) s’ha de seleccionar

el destí d’aquesta. El destí pot ser una ruta de la màquina on s’estigui executant el

Converter o una unitat de xarxa essent el format de sortida una màquina de tipus

VMware Workstation. L’Altre possibilitat és directament col·locar la màquina en un host

ESX/ESXi. En el cas de escollir la segona opció caldrà introduir les credencials

d’administració del host ESX/ESXi per a tenir-hi accés


Figura 4. 63 – Selecció Destí

Una vegada introduïdes les credencials adients es mostrarà un resum de les

característiques de la màquina i es donarà la opció de editar-les.

Figura 4. 64 - Resum de les característiques de la màquina

LXXXVI

Si es selecciona la opció d’editar qualsevol de les característiques es mostrarà una finestra

on es poden modificar a plaer les característiques de la màquina virtual que es volen com

a destí.

Figura 4. 65 - Edició Característiques

Les opcions de edició poden ser des de canviar la capacitat de les unitats de disc fins a

afegir o modificar les característiques del hardware virtual. Una vegada modificades totes

les opcions que es vulguin es presenta un resum de la màquina virtual que es generarà.

Figura 4. 66 - Resum característiques VM


4.2.3. Productes de Seguretat

VMware vShield App

VMware vShield App és un aplicatiu dissenyat per a hypervisors (ESX/ESXi) amb la funció

de securitzar els entorns virtuals que aquests contenen. L’aplicatiu proporciona

funcionalitats de seguretat molt semblants a les que es podrien oferir un hardware amb

aquest propòsit, com per exemple un Firewall.

Figura 4. 67 VMware vShield App

Algunes de les funcions que s’ofereix són:

Integració amb els hypervisors (ESX/ESXi) per a control de connexions sobre les NICs

(Network Interface Card) virtuals, ens ofereix control a nivell de xarxa, port d’aplicació,

tipus de protocol (TCP, UDP), tipus d’aplicació, ofereix també aplicacions Firewall a nivell

de capa 2 (enllaç de dades).

Altres funcions són el control d’aplicacions habituals com RPC (Remote Procedure Call),

Microsoft RPC, LDAP i SMTP milloren la seguretat d’aquestes aplicacions ja que només

s’obren sessions (ports) quan és necessari i no de manera permanent.

LXXXVIII

VMware vShield App també ofereix un monitor de trànsit de la xarxa per poder analitzar

en quins punts d’aquesta hi ha pics elevats de trànsit, i d’aquesta manera, poder

planificar polítiques de Firewall diferents per a redireccionar el trànsit per a rutes

alternatives, i així evitar una sobrecarrega del sistema i la xarxa.

Degut a la integració amb directoris actius vShield, permetrà assignar permisos a usuaris i

crear grups de privilegis per a poder gestionar la administració dels sistemes d’una

manera més dinàmica i precisa, assignant permisos en diferents graus als usuaris que els

hagin de tenir en relació a la seva funció.

En resum vShield App ofereix les mateixes capacitats que els sistemes físics tradicionals ja

que la manera de gestionar aquesta seguretat és molt més àgil i visual sense haver de

configurar l’aparell de seguretat de xarxa des d’una consola on a vegades la manera de

configurar-lo és poc àgil o lenta. Degut a la capacitat d’integració i de crear grups, perfils,

etc. es podrà, per exemple, evitar l’ús de VLANs per a separar diferents grups de

seguretat. vShield també es pot integrar amb eines antivirus de tercera generació, al

mateix temps que protegeix a la xarxa d’atacs, també protegeix a les màquines finals,

assegurant que el tràfic que circula per la xarxa és un tràfic net.

Per tant es parla d’un sistema Firewall que pot aprendre dels atacs. Pot ser actualitzat

sense perdre configuracions. S’entén amb altres aplicacions d’eliminació de “malware” de

tercera generació. És totalment escalable, ja que no és un hardware físic on segons el

creixement d’una xarxa es pot veure compromès amb la possibilitat d’haver de ser

substituït. Ofereix aplicatius d’ampliació que ens donen funcionalitats extra, com per

exemple, crear connexions VPN des de fora cap al nostre sistema, o analitzar les nostres

màquines virtuals finals contra possibles infeccions víriques, amb una base de dades

centralitzada, garantint així que l’antivirus amb el que analitzem el sistema, està

totalment actualitzat, i que tot el sistema està protegit amb el mateix nivell de seguretat.


4.2.4. Productes Gratuïts

VMware Player

Aquest és un producte gratuït i bàsic, permet executar màquines virtuals creades per un

VMware Workstation. Com es pot observar també incorpora una opció per crear

màquines virtuals, pot ser molt útil per a fer proves o crear una màquina virtual amb

opcions senzilles, VMware Workstation dóna moltes més opcions i més avançades a

l’hora de crear màquines virtuals, però l’objectiu d’VMware Player no és donar altes

prestacions a l’hora de crear màquines virtuals, el seu objectiu és executar-les.

Figura 4. 68 - VMware Player Interface

Una vegada s’està executant una màquina virtual permet entrar en un mode de

visualització a pantalla complerta per a maximitzar la experiència amb l’usuari.

XC

Quan s’està executant la màquina virtual es presenten múltiples opcions.

Figura 4. 69 - Opcions d’interacció VM

Per exemple, enviar una cadena de pulsacions de tecles, com per exemple, el famós

Ctrl+Alt+Supr, o també permet connectar a la màquina virtual qualsevol tipus de perifèric

que estigui connectat al host físic que està executant la màquina virtual.

Figura 4. 70 - Opcions d'energia

A les opcions d’energia es permet apagar la màquina, reiniciar-la, o posar-la en un estat

de suspensió. L’estat de suspensió es pot aplicar en qualsevol moment i la màquina


queda congelada exactament en l’instant que es dóna l’ordre. La següent vegada que

s’executa la màquina es trobarà exactament de la mateixa manera que es va deixar.

Figura 4. 71 - Opcions de configuració MV

VMware Player també permet fer modificacions en quant al hardware virtual de les

màquines virtuals, les opcions no són tant extenses com en un Workstation però versió

rere versió, s’hi han anat afegint més opcions i més complertes.

Opcions com assignar més memòria RAM a la màquina virtual pot ser de gran utilitat si es

nota un baix rendiment en la màquina i gràcies a la incorporació d’aquesta funcionalitat al

VMware Player, es pot prescindir del Workstation per a realitzar aquesta acció.

El mateix passa amb capacitat de discs, número de nuclis, nombre de targes de xarxa, etc.

XCII

4.2.5. Informàtica de Escriptori i per a l’usuari

VMware View

Figura 4. 72 - VMware View en múltiples plataformes

VMware View és un producte, la funció del qual és fer de visor de màquines virtuals. A

diferència del Player aquesta màquina virtual pot estar en algun lloc remot.

L’Objectiu d’VMware View és poder visualitzar l’escriptori d’una màquina virtual en

qualsevol dispositiu, ja sigui un equip de sobretaula complert, un equip de sobretaula de

recursos limitats, o un dispositiu mòbil (Tablet PC, Smartphones, etc).

VMware View es pot veure en forma d’aplicació local o com a plugin d’un navegador web.

En forma de “plugin” per a navegador (complement per a navegador web) View permet

visualitzar un escriptori d’una màquina virtual en qualsevol dispositiu que disposi d’un

navegador.

Així doncs aquesta aplicació porta la virtualització a un nivell de multi plataforma, ja que

avui en dia són molts, i cada vegada més, els dispositius que disposen d’un navegador.

VMware View també disposa de client per accedir a la part d’administrador des d’on es

poden gestionar tots els escriptoris de la infraestructura virtual disponibles.


VMware ThinApp

Aquesta aplicació porta les pròpies aplicacions al nivell de les màquines virtuals (en quant

a concepte). El que fa la aplicació és virtualitzar aplicacions i empaquetar-les en

executables els quals incorporaran una capa virtual, i la aplicació en concret.

D’aquesta manera la aplicació passa a ser autosuficient i deixa de dependre del sistema

operatiu, ja que aquesta aplicació empaquetada, es pot portar a qualsevol altre màquina,

ja sigui amb un sistema operatiu Linux o Windows (indicant-ho prèviament al ThinApp)

que al executar-la funcionarà perfectament.

Figura 4. 73 - VMware ThinApp

Els passos per a virtualitzar una aplicació són 5. Primerament, el “Prescan”, aquesta opció

s’ha de realitzar abans d’instal·lar l’aplicació que es vol virtualitzar, el que fa aquesta

opció és analitzar el registre i el sistema de fitxers del sistema operatiu i guardar-ne un

resum.

XCIV

Figura 4. 74 - Primer pas “Prescan”

Seguidament, es procedeix al següent pas, en aquest pas s’instal·larà l‘aplicació que es

vulgui virtualitzar.

Figura 4. 75 - Segon Pas


Una vegada finalitzada la instal·lació i personalització de la mateixa aplicació a virtualitzar

(en aquest punt, després de la instal·lació es pot executar la aplicació i personalitzar-la a

plaer) es procedeix amb el “Postscan”. Aquesta opció fa una altra vegada el mateix que la

primera, analitza el sistema de fitxers del S.O. i el registre d’aquest, n’extreu un resum i el

compara amb el primer (en fa la resta) d’aquesta manera detecta els canvis entre l’abans i

el després d’instal·lar l’aplicació i personalitzar-la, obtenint així la informació de tots els

arxius i claus de registre que necessita l’aplicació per a funcionar.

Figura 4. 76 - Tercer Pas

Una vegada feta la comparació, ThinApp extreu una llista de les aplicacions que ha

detectat que s’han instal·lat.

Figura 4. 77 - Quart Pas

XCVI

En aquest cas, s’ha instal·lat el navegador web “Opera” i així ho ha detectat, seguidament

es procedeix a la configuració del empaquetat on es podrà especificar quins usuaris tenen

accés a la aplicació (tots o només algun grup d’usuaris d’un directori actiu) i es configura

si aquesta aplicació s’executarà en un entorn Linux o Windows (variarà el format del

empaquetat), també es pot configurar si la aplicació cada cop que s’executi ha de tornar a

l’estat en el qual es va crear (no es guardaran els canvis que realitzi l’usuari una vegada

aquest tanqui la aplicació) o si es decideix permetre que la aplicació accepti la posterior

personalització per part del usuari. Un cop finalitzada la part de configuració de la

aplicació que s’empaquetarà, es passa a l’últim pas en el qual es realitza l’empaquetat i

per tant, la virtualització de l’aplicació.

Figura 4. 78 - Pas Cinquè


Una vegada finalitzat l’empaquetament, el resultat serà un executable (amb extensió .exe

en cas de Windows i .dat en cas de Linux) el qual es podrà portar a qualsevol màquina

sense importar la versió de sistema operatiu i executar-la sense problemes.

Figura 4. 79 - Aplicació Virtualitzada

VMware ACE

VMware Ace és un complement per a VMware Workstation, conceptualment semblant a

VMware ThinApp. L’Objectiu de VMware ThinApp era virtualitzar aplicacions fent paquets

executables que contenen la capa de virtualització més l‘aplicació. Ace fa el mateix però

amb màquines virtuals complertes, és a dir, mitjançant Workstation i VMware Ace es

poden generar paquets executables que continguin una màquina virtual.

L’Avantatge que això suposa és poder prescindir d’un software d’VMware per a reproduir

màquines virtuals en la màquina física on es vol executar la Màquina Virtual.

Una utilitat en el món empresarial pot ser la de generar màquines virtuals per a

comercials que hagin de fer presentacions a l’empresa client, ja que d’aquesta manera el

comercial pot emportar-se la màquina virtual personalitzada en un dispositiu

d’emmagatzematge extern, com per exemple un pendrive, i executar la màquina en

qualsevol PC de l’empresa que vagi a visitar.

XCVIII

Una altre possibilitat d’VMware Ace és la de, al igual que amb ThinApp, poder

personalitzar les màquines virtuals i congelar-les, així doncs cada vegada que la màquina

virtual és reiniciï la trobarem sempre com originalment es va crear, reduint així el risc

d’infeccions víriques en el sistema o senzillament la fallida degut a algun error per part del

Sistema Operatiu, ja que si quan es va crear la màquina funcionava aquest serà l’estat al

que sempre tornarà.

A més a més de la facilitat que ofereix a la hora de fer portable una màquina virtual,

proporciona altres opcions interessants com la securització de les dades. Degut a que el

propòsit d’Ace és el de crear màquines portables, la possibilitat de pèrdua d’aquesta

màquia virtual és més elevada i si les dades que hi ha dins aquesta màquina fossin

confidencials la pèrdua d’aquesta podria representar un problema. Per aquest motiu, Ace

implementa una opció d’empaquetat basat en la encriptació de dades, és a dir, el paquet

que es crea i que conté la capa de virtualització més la màquina virtual, està encriptat i

per tant en cas de pèrdua les dades no podrien ser extretes de la màquina, o desxifrades

sense la clau adient.

Ace també ofereix la possibilitat de posar dates de caducitat als paquets que genera, per

tant, a les màquines virtuals. Aquesta també és una opció per a augmentar la seguretat,

ja que es poden crear màquines virtuals que caduquin en un dia, una setmana, un més, o

inclús un dia a una hora en concret, per tant en cas de pèrdua si la vida útil d’aquesta

màquina ha estat ben ajustada (per exemple una màquina per a una presentació en

concret amb caducitat d’un dia) si algú la trobés en una data posterior a la de caducitat i

en volgués extreure les dades, no seria possible ja que la màquina virtual no s’executaria.


VMware Workstation

VMware és una Suite molt complerta per a la creació de màquines virtuals. Hi ha alguns

altres complements d’VMware que s’integren en aquest, com per exemple VMware

Converter, VMware ACE, etc.

Figura 4. 80 - Interfície Workstation 8

Workstation disposa d’un editor de xarxes virtuals. En aquest editor es podran crear

diferents xarxes virtuals i després assignar-les a les interfícies de xarxa de les màquines

que es vulguin, d’aquesta manera es poden realitzar simulacions de grans entorns o

senzillament crear un grup de xarxes perfectament funcionals per interconnectar

màquines virtuals.

C

Figura 4. 81 - Editor de Xarxes Virtuals

Es pot escollir entre tres modalitats de xarxa, la primera és la “Bridged” aquesta modalitat

connecta la màquina virtual directament a la xarxa física real on està connectat el host, és

a dir, és com si es tingués un switch físic on en una boca s’hi connectés el host i a l’altre la

màquina virtual, per tant la màquina virtual i el host tindran IPs diferents de la mateixa

xarxa.

La segona modalitat és la de “NAT”, en aquesta modalitat la màquina virtual i el host

comparteixen la IP.

La tercera opció és la “Host Only” aquesta opció connecta les màquines virtuals a una

xarxa virtual privada generada dintre el propi host, les IPs que s’obtindran poden no tenir

res a veure amb les de la xarxa física ja que és una altre xarxa totalment independent.


En cas de seleccionar aquesta última opció es pot escollir quina interfície de xarxa es

connectarà a aquesta xarxa i es pot configurar també un servei de DHCP per a assignar

automàticament IPs a les màquines que es connectin en aquesta xarxa.

Figura 4. 82 - Llistat i Especificacions de les Màquines Virtuals

Una altre opció interessant és la de compartir màquines virtuals via xarxa. VMware

Workstation s’integra perfectament amb els controladors de domini permetent assignar

permisos de qui pot i qui no pot utilitzar certes màquines virtuals, d’alguna manera seria

la manera més rudimentària de servir màquines virtuals per la xarxa, però en entorns

petits moltes vegades més que suficient.

CII

VMware Horizon Application Manager

Figura 4. 83 - Horizon Aplication Manager

Es Podria considerar aquest aplicatiu com un repositori de totes les aplicacions generades

per ThinApp, per tant una plataforma per a desplegar-les cap a l’usuari final que ha

d’utilitzar-les.

Aquesta és una manera de tenir totes les aplicacions centralitzades de manera que el

departament de TI d’una empresa pot cuidar-se de que totes les aplicacions estiguin

actualitzades i llestes per a fer servir degut a que estan totes agrupades en un mateix lloc

i no s’ha d’anar PC per PC i aplicació per aplicació per a actualitzar-les.

L’usuari final pot accedir al portal d’VMware Horizont Application Manager i escollir les

aplicacions que vol fer servir o que necessita per a desenvolupar les seves tasques.

Una vegada l’usuari ho hagi seleccionat no haurà de esperar a llargs processos

d’instal·lació i actualitzacions, una vegada copiada l’aplicació, aquesta ja estarà llesta per

a fer-se servir.


4.2.6. Productes Mac

VMware Fusion

VMware Fusion aporta la possibilitat d’executar màquines virtuals en el sistema operatiu

MAC OS X, el sistema operatiu dels PCs Apple.

La aplicació més interesant en aquest sistema és la de poder executar un sistema operatiu

Windows dins el MAC. Aquesta aplicació porta a Fusion a ser una de les eines més

potents en cas de voler migrar la informació d’un PC Windows a un MAC.

En cas de voler realitzar aquesta migració, Fusion proporciona una sèrie d’eines que

facilitaran la tasca, el procés a seguir seria primer de tot instal·lar un petit aplicatiu en el

PC Windows que es vulgui migrar, després s’instal·larà VMware Fusion en la màquina

MAC i a continuació s’enllaçaran les dues màquines mitjançant un cable de xarxa. Una

vegada executada la tasca de migració les dues màquines (Windows i MAC) es

comunicaran a traves del aplicatiu Fusion i es procedirà a virtualitzar el PC Windows

obtenint com a resultat, una màquina virtual dins el sistema MAC igual al PC físic amb

Windows en quant a informació, aplicacions, etc.

Figura 4. 84 - Migració Windows - MAC

Una vegada finalitzada la migració es poden executar aquesta màquina virtual i treballar

amb el sistema Windows sobre la plataforma MAC.

CIV

Figura 4. 85 - Màquina Virtual Windows en MAC OS X

Per a millorar l’experiència cara al usuari al fer servir aquest sistema VMware Fusion és

capaç d’ampliar Windows a pantalla complerta per a que l’usuari tingui la sensació que

realment està en una màquina amb Windows.

Figura 4. 86 - Windows corrent en VMware Fusion


En cas de preferir el sistema operatiu i només voler utilitzar del Windows algunes de les

seves aplicacions també seria possible. VMware Fusion és capaç d’integrar en el sistema

MAC les aplicacions del sistema Windows virtualitzat que es vulguin, d’aquesta manera,

l’impacte a l’hora de canviar entre una aplicació de Mac i una de Windows serà gairebé

nul i imperceptible per a l’usuari final.

Figura 4. 87 - Aplicacions Windows sobre el sistema MAC

Les aplicacions queden totalment integrades en el sistema, ja que funcions com el “copiar

i enganxar” queden suportades gràcies a la capa de virtualització proporcionant a l’usuari

una experiència d’integració total entre ambdós sistemes.


5. Implementació d’un CPD Virtual

5.1. Disseny CPD Virtual

En aquest apartat del projecte, s’explica com ha estat dissenyada la maqueta per

aconseguir simular un escenari real.

Per començar, s’explica el disseny de la infraestructura implementada per a gestionar el

CPD d’una empresa real.

Figura 5. 1 – Disseny de la infraestructura

Com es pot observar a la figura 4.1, la infraestructura compta amb quatre servidors

diferents. El Host 1 està format per dos servidors i dues cabines muntats en clúster. Un

clúster és un sistema redundat on els diferents servidors són vistos com un de sol, de

manera que tant els dos servidors com les dues cabines són exactament iguals i funcionen

CVIII

com un de sol. D’aquesta manera, en cas de fallada del servidor principal, immediatament

el servidor redundat actua impedint una parada en el sistema. El Host 1 és el servidor

primari de la empresa i consta d’un ESXi, on estan les màquines principals instal·lades i

contra el que es treballa.

Tant el Host 2 com el Host 3 són servidors idèntics que comparteixen un NAS com a

DataStore i en els que s’ha instal·lat el sistema operatiu VMware ESXi. Es fan servir com a

servidors de backup, en el moment en que hi ha un problema en el Host 1 o en una de les

seves màquines, els Hosts 2 o 3, en funció de qui tingui la màquina virtual replicada,

actuen per suplir el problema generat. Gràcies a la replicació que es fa amb Veeam

Backup, les màquines virtuals dels Host 2 i 3 estan actualitzades i preparades per treballar

sense que l’usuari noti diferencies.

A part de la funció de servidors de Backup, els Hosts 2 i 3, donat que són idèntics i que

comparteixen el DataStore, tenen habilitada la funcionalitat vMotion, que permet migrar

les màquines virtuals entre els dos hosts en pocs segons i sense la necessitat d’apagar la

màquina, de manera que és totalment transparent de cara a l’usuari que treballa amb la

màquina virtual migrada.

El Backup Server, és un servidor físic que consta d’un Windows 2003 Server on s’ha

instal·lat Veeam Backup, l’aplicació per a la gestió de copies de seguretat i rèpliques de

les màquines virtuals. El servidor s’encarrega de gestionar les copies de seguretat de totes

les màquines virtuals del Host 1 i a la vegada fer repliques d’aquestes al Host 2 i al Host 3.

Les copies es realitzen diàriament o setmanalment, en funció de la rellevància de les

màquines. Totes les copies de les màquines virtuals es salven en els discs locals del

Backup Server ja que compta amb una gran capacitat d’emmagatzematge. En qualsevol

moment es pot tornar a una versió anterior d’una màquina que hagi estat salvada, això

possibilita la recuperació d’arxius que s’hagin esborrat o modificat, o en cas de mal

funcionament o infecció d’una màquina virtual, tornar a la versió estable d’aquesta.


A la figura 5.2 es mostra una imatge de com està muntada la infraestructura real del Host

1 i el Backup Server.

Es pot observar com el Host 1 està format per dos servidors i dues cabines de discs

treballant en clúster.

El Backup Server compta amb diferents discs de grans capacitats per gestionar i

emmagatzemar les copies de les màquines virtuals.

Tota la infraestructura va connectada a un sistema d’alimentació ininterrompuda, ja que

un tall elèctric comportaria una aturada a les màquines que es tenen instal·lades,

impedint a l’ empresa poder treballar.

Figura 5. 2 - Infraestructura real del Rack

Servidor

Servidor Secundari

Cabina Principal

Cabina Secundaria

SAIs

CX

Un cop vist com està muntat el sistema i quina funció fa cada host, es passa a explicar

com es gestiona tota la infraestructura.

Figura 5. 3 - Gestió de la infraestructura amb vCenter

Com es pot observar a la figura 5.3, la infraestructura es gestiona a traves de l’aplicació

vCenter Server. vCenter el que fa és mostrar a través d’un vClient, l’aplicació client per

gestionar els hosts, tots els hosts dels que disposa la infraestructura, i dins de cada host,

mostrar les seves màquines virtuals. En els següents punts s’explica la gestió de vCenter

mitjançant vClient.


A la figura 5.4, s’observa un esquema de com està muntada la xarxa. Tal i com s’ha

comentat en els punts anteriors, es pot veure com del Host 1, pengen les màquines

virtuals de l’empresa, el datastore de la cabina, i el datastore on va instal·lat el sistema.

Pel que fa als Hosts 2 i 3, es mostra com es comparteix un datastore NAS i

independentment, cadascun té el seu datastore pel sistema operatiu.

Figura 5. 4 - Esquema de xarxa

En aquesta implementació, el Host 1 conté sis màquines virtuals. La màquina del servidor

vCenter, muntat sobre un Windows Server 2008; el controlador de domini de la empresa,

muntat sobre un Windows Server 2008; el servidor de correu i web implementat en un

CentOS; la màquina de facturació sobre un Windows 2003 Server; un servidor de chat

intern i finalment una o varies màquines amb Windows 7 que es fan servir perquè els

treballadors de l’empresa treballin remotament.

CXII

Finalment, amb les característiques dels Host 2 i 3 es pot implementar la funció vMotion.

Amb aquesta funcionalitat, el que s’aconsegueix és migrar màquines virtuals entre els dos

hosts de manera immediata i sense haver de parar les màquines. Això es possible gràcies

a la compartició del DataStore, ja que només s’ha de migrar la màquina de Host. vMotion

és una eina molt útil quan sorgeixen problemes de manteniment als Hosts, ja que en pocs

segons es poden migrar les màquines del Host a reparar a un altre sense que l’usuari final

noti cap diferència.

Figura 5. 5 - Exemple vMotion


5.2. Instal·lació del Software VMware

5.2.1. ESXi 5

En l’apartat de l’hypervisor ESXi 5, s’explica com instal·lar i configurar el sistema operatiu

en un dels servidors de la infraestructura.

Des d’un servidor verge, s’arrenca amb el DVD del sistema operatiu de l’ESXi col·locat a la

lectora de DVD.

Un cop carregat el DVD es mostra la següent pantalla. Es selecciona la opció d’instal·lació,

que ve per defecte, per instal·lar-lo.

Figura 5. 6 - Instal·lació ESXi

Seguidament, el sistema comprova que el hardware és compatible per instal·lar el

sistema operatiu ESXi i es mostren les característiques del servidor.

CXIV

Figura 5. 7 - Progres instal•lació ESXi

Si el hardware és compatible, apareix una finestra per acceptar la llicència i començar la

instal·lació. En cas contrari, el sistema notifica amb un “warning” o amb un error quin és

el problema de compatibilitat que impedeix realitzar la instal·lació.

Figura 5. 8 - Acceptació termes generals


Quan la llicència és acceptada, es mostren els disc durs dels que disposa la màquina per a

instal·lar-hi el sistema operatiu, ja sigui en una cabina, o en un disc lògic.

Figura 5. 9 - Selecció DataStore

Un cop escollida la ubicació, es selecciona l’idioma que es vol per a la interfície del

sistema operatiu.

Figura 5. 10 - Selecció Idioma

Seguidament, s’assigna una contrasenya amb la que es té accés d’administrador al

sistema.

Figura 5. 11 - Credencials ESXi

CXVI

Finalment, s’ha de reiniciar la màquina per finalitzar la instal·lació.

Figura 5. 12 - Finalització de la instal·lació

Un cop reiniciada, es carrega la interfície del sistema operatiu. És una interfície molt

simple, i amb la qual es poden gestionar poques coses ( la gestió es realitza amb

l’aplicació vClient que s’explicarà en el següent punt). Amb aquesta interfície es poden

modificar paràmetres bàsics del sistema, com pot ser l’idioma, la contrasenya o la

interfície de xarxa.

La pantalla principal mostra les característiques del servidor, i la IP que té assignada.

D’entrada, la pantalla queda bloquejada a qualsevol accés, per desbloquejar-la s’ha de

prémer F2 i introduir la contrasenya d’administrador que anteriorment s’ha configurat.


Figura 5. 13 - Esxi 5 en funcionament

En aquest cas, ja que s’han configurat prèviament les característiques de l’idioma i la

contrasenya, únicament s’ha de modificar la configuració de la xarxa, ja que per defecte

està configurada com a DHCP.

A part de les configuracions, també es poden veure registres i informació del sistema des

d’aquest menú, tal i com es pot observar en la següent imatge.

Figura 5. 14 - Configuracions ESXi

CXVIII

Per tal d’evitar problemes i ja que no és correcte tenir un servidor configurat amb DHCP,

es procedeix a modificar la interfície de xarxa i a assignar una IP estàtica al servidor.

Figura 5. 15 - Configuració de la xarxa

Un cop configurat, es salven els canvis i es torna a la pantalla inicial.


5.2.2. vCenter

Per començar a treballar amb vCenter, el primer que s’ha de fer és instal·lar-lo en una

màquina, ubicada a la mateixa xarxa que els hosts ESXi.

Abans de començar amb la instal·lació s’ha de tenir la certesa que el sistema on s’instal·la

compleix amb els requisits mínims que demana l’aplicació. Aquests requisits són els

següents:

- 2 processadors de 64 bits o un processador de doble nucli a 64 bits

- 3GB de memòria RAM

- 1 tarja de xarxa Gigabit

- 4GB de disc disponibles

També s’ha de tenir en compte que vCenter únicament es pot instal·lar sobre els següents

sistemes operatius:

- Windows Server 2003 x64 SP2

- Windows Server 2003 R2 x64 SP1

- Windows Server 2008 x64 SP2

- Windows Server 2008 R2 x64

Una vegada comprovat que es compleixen aquests requisits es procedeix a la instal·lació,

aquest procés no té cap mena de complicació, és una instal·lació guiada clàssica en els

sistemes Windows, per tant, tant sols cal seguir les instruccions en pantalla fins a

finalitzar la instal·lació.

Un cop completada la instal·lació només resta executar l’aplicació vClient a la màquina

des d’on es vulgui gestionar el sistema. Per obtenir el vClient tan sols cal connectar-se via

navegador web a la IP o nom del host on s’hagi instal·lat el vCenter.

CXX

Un cop connectats es mostrarà una pàgina com la següent:

Figura 5. 16 - Pàgina benvinguda vSphere

Finalment, s’ha de clicar l’enllaç de descàrrega de vSphere Client. Un cop descarregat, la

instal·lació d’aquest només suposa uns pocs clics ja que altre vegada és una instal·lació

guiada que no comporta cap mena de complicació.


5.3. Gestió del Software vClient

Un cop instal·lada l’aplicació, es procedeix a la seva execució.

Figura 5. 17 - Pantalla de d’autenticació

Aquí és on s’haurà de configurar l’accés al vCenter Server.

S’introdueix la IP o el nom del host on s’ha instal·lat el vCenter Server, l’usuari i

contrasenya d’un administrador del domini.

Cal destacar que fent ús del vClient també es podria gestionar els hosts ESXi un a un, per

tant si en el camp on es demana el nom o la IP del host s’introdueix el nom o la IP d’un

host ESXi i a continuació l’usuari i la contrasenya d’administrador d’aquell host (no

d’administrador de domini) es tindria accés a la gestió d’aquest únicament.

El gran avantatge de realitzar la gestió mitjançant vCenter Server és precisament que els

usuaris amb permisos dins d’un domini poden gestionar més d’un host ESXi (inclús més

d’un CPD) des de la mateixa interfície, per tant, de manera centralitzada.

CXXII

Una vegada s’hagi efectuat el registre, una pantalla de benvinguda ajuda a l’usuari

administrador a crear un CPD (únicament té la funció d’agrupar diferents hosts, és a dir,

fa la funció de carpeta per a facilitar la visualització de manera esquemàtica) i dins

d’aquest CPD és on l’administrador afegeix els hosts que consideri oportuns.

Una vegada creats els CDP i afegits els hosts, el que l’aplicació mostra, és quelcom

semblant a la figura 4.18:

Figura 5. 18 - Pantalla inicial vCenter

Aquesta és una vista on es mostra informació variada del sistema en general, informació

sobre els centres de dades, sobre els hosts, els recursos disponibles, els recursos utilitzats,

etc.


Es podria dir que aquest és el visor de gestió, aquest visor es divideix en tres zones ben

destacades. La primera, un panell vertical a l’esquerre de la pantalla on es mostra el llistat

de centres de dades, hosts i màquines virtuals. La segona, una part superior amb una

estructura de pestanyes que permet modificar el contingut que es mostra en la tercera

zona, que és el cos central on es pot veure tota la informació que es sol·licita.

Un exemple pot ésser seleccionar el centre de dades a la zona 1, anar a la pestanya

“Maps” a la zona 2 i finalment a la zona tres, vCenter genera un mapa de relacions (el

qual permet modificar quines opcions o paràmetres es vol veure en l’esquema) com el

següent:

Figura 5. 19 - Esquema xarxa

Des de vCenter mitjançant vClient és possible, per tant, gestionar migracions de màquines

virtuals, dissenyar i implementar xarxes privades i de gestió entre els equips virtuals,

utilitzar funcionalitats com vMotion per a migrar màquines en calent entre diferents

CXXIV

hosts, gestionar múltiples datastores, crear clústers amb múltiples hosts obtenint

beneficis de millora en el rendiment o en alta disponibilitat, etc.

5.4. Veeam Backup

Veeam Backup és una aplicació per gestionar còpies de seguretat de les màquines virtuals

que es troben instal·lades en un ESX/ESXi. Permet fer còpies de màquines senceres, de tal

manera que en qualsevol moment es pot tenir una rèplica exacta d’aquella màquina.

Les còpies de les màquines es gestionen a través de treballs, on es decideix amb quina

freqüència es fa la copia i amb quina modalitat. Les còpies poden ser diàries, setmanals,

mensuals, com l’usuari ho prefereixi, simplement s’ha de configurar la periodicitat amb la

que es volen executar els treballs que gestionen les còpies de les màquines. Pel que fa a la

modalitat, Veeam també proporciona diferents opcions, es poden fer còpies complertes,

incrementals o decrementals. La modalitat en la que es realitzen les còpies les decideix

l’usuari en funció de les seves necessitats.

A part de realitzar còpies, Veeam també permet fer rèpliques de màquines virtuals en

diferents Hosts. Es poden clonar les màquines que es desitgin en qualsevol moment i

afegir-les en un host diferent per tal de tenir un duplicat d’aquella màquina, i en cas de

fallada de la màquina principal, poder arrencar la rèplica totalment actualitzada.

Per norma, l’aplicació Veeam Backup sol anar instal·lada en un servidor físic extern als

hosts virtualitzats. Amb això s’aconsegueix tenir la seguretat, que en cas de fallada del

Host o del DataStore principal, no afectarà a la màquina on es guarden les copies de

seguretat, per tant, és podran recuperar sense problemes.

A la figura 4.20 s’observa la interfície de Veeam Backup. Com es pot veure, és una

interfície molt senzilla i amigable, està ben estructurada de manera que l’usuari es pot

familiaritzar ràpidament amb l’aplicació. Des del menú lateral és des d’on es gestionen les

funcionalitats més bàsiques del programa. Per començar s’afegeixen els hosts dels que es

disposa a la xarxa, i un cop connectats, es poden crear treballs o rèpliques des de l’apartat

“jobs”. Dins d’aquest apartat es decideix si es vol fer un backup o una rèplica, i un cop

decidit, un assistent ajuda a configurar la manera de com es farà el treball i amb quina


periodicitat. En la resta d’apartats es poden veure els resultats dels treballs, si s’han

executat correctament, a quina velocitat de transferència s’han realitzat, el temps que

s’ha necessitat, i d’altres característiques per informar a l’usuari. Veeam també permet la

opció d’enviar un correu electrònic un cop a finalitzat el treball, informant del resultat.

Una altre de les funcionalitats del programa, és que es poden copiar o moure màquines

virtuals entre els diferents DataStores simplement arrossegant la màquina virtual.

Finalment, en el mateix panell lateral, hi ha la funcionalitat de restaurar les còpies de les

màquines virtuals salvades, podent escollit qualsevol dels punt de restauració dels que es

tingui copia i restaurant-la al host que es necessiti.

Figura 5. 20 - Pantalla inicial Veeam Backup

Estudi econòmic 127

6. Estudi econòmic

6.1. Cost del Hardware

Descripció Quantitat Preu unitari (€) Total (€)

Host 1

Servidor IBM eServer xSeries M3:

- 2 intel Xeon E5606 4c 2,13 Ghz

- 4 GB RAM

- 2 Disc durs 500 GB

2 2.500 5,000

Cabina de discs IBM EXP2500:

- 12 discs de 600 GB 2 11.500 23.000

SAI 3 1.400 4.200

Armari Rack 1 600 600

Host 2 i 3

Servidor:

- Intel Core i7-2600 3,4 Ghz

- 16 GB RAM

- 600 GB 10.000 RPM

- 2 TB Disc Dur 7.200 RPM

2 1500 3.000

SAI 1 600 600

Backup Server

Servidor IBM x3200 M3 7328EAG:

- 1 Xeon 4c x3430 2,4 Ghz

- 2 GB RAM

1 1.500 1.500

CXXVIII

- 4 TB de disc dur.

Altres

NAS Western Digital 1 TB 1 150 150

Switch TP-LINK 10/100/1000 2 80 160

Cables de xarxa STP Cat.6 20 15 300

Cables de corrent 20 3 60

Cable de cabines 4 150 150

TOTAL COST DEL MATERIAL 38.120

Taula 6. 1 - Cost del Hardware

6.2. Cost del Software

Descripció Quantitat Preu unitari (€) Total (€)

Host 1

Llicencia vSphere 5 Standard 2 800 1.600

Llicencia vCenter Server Essentials

Plus Kit 1 4.450 4.450

Host 2 i 3

Llicencia vSphere 5 Standard 2 800 1.600

Backup Server

Windows 7 Professional 1 115 115

Veeam Backup 1 1.200 1.200

Estudi econòmic 129

TOTAL COST DEL MATERIAL 8.965

Taula 6. 2 - Cost del Software

6.3. Costos de recursos humans

Concepte Hores Preu/hora (€) Total (€)

Disseny del Host 1 20 60 1.200

Disseny del Host 2 i 3 10 60 600

Muntatge i posada a punt del Host 1 250 35 8.750

Muntatge i posada a punt del Host 2 i 3 30 35 1.050

Redacció memòria 10 35 350

TOTAL RECURSOS HUMANS 11.950

Taula 6. 3 - Costos de recursos humans

6.4. Amortització equips i software

Equip utilitzat Hores d'utilització Preu/hora Total

Equips i programari informàtic

Ordinador 50 0,50 25

Microsoft Office 10 1,00 10

TOTAL AMORTITZACIONS 35

Taula 6. 4 - Amortitzacions equips i software

CXXX

6.5. Despeses indirectes

Les despeses indirectes consideren les despeses diverses per l’ús de les instal·lacions on

s’ha desenvolupat el projecte, com poden ser els consums d’energia elèctrica i agua, el

lloguer del local i Internet.

Per tant, es comptabilitzen com un 15% del total de costos de recursos humans.

6.6. Cost d’implementació

Costos de material 38.120 €

Costos de Software 8.965 €

Costos de recursos

humans 11.950 €

Costos d'amortització 35 €

Subtotal 59.070 €

Despeses indirectes (15%) 1.792,5 €

TOTAL 60.862,5 €

Taula 6. 5 - Cost implementació

Conclusions 131

7. Conclusions

Una vegada finalitzat el projecte i després d’observar l’extraordinari rendiment dels

entorns virtualitzats, es presenta la oportunitat de dur a les petites empreses els

avantatges que fins ara només havien estat disponibles en grans empreses amb

pressupostos molt elevats per invertir en informàtica.

Històricament les grans empreses han hagut d’invertir en els seus propis centres de dades

i departaments informàtics, suposant múltiples despeses en personal, infraestructura,

manteniment, despeses energètiques, etc.

Actualment, degut a la baixada de preus en el hardware informàtic i gràcies a la gestió de

recursos que aporta la virtualització, és factible el plantejament d’implementar un entorn

virtualitzat a una petita o mitjana empresa com a nucli de la seva informàtica. Aquesta

implementació suposa per a la empresa un petit cost comparat amb tots els avantatges

que ofereix la virtualització, com còpies de seguretat de les dades i dels sistemes,

recuperació ràpida davant desastres, flexibilitat, escalabilitat, mobilitat, reducció de

costos en infraestructura i en manteniment, reducció en la despesa energètica i reducció

en espai reservat per als sistemes informàtics.

Amb el propòsit de portar els avantatges de les grans corporacions a la petita i mitjana

empresa i d’ajudar a fer el salt a les noves tecnologies, en especial a la virtualització i el

Cloud Computing, el 8 de novembre de 2010 neix Serveis Integrals ESED, fundada per els

autors d’aquest projecte.

L’activitat de la empresa es centra en l’anàlisi de les necessitats del client, el disseny i la

implementació d’un sistema virtualitzat optimitzat, oferint també el servei de migració de

l’antic al nou sistema i servei d’administració del mateix, a més de formació al personal de

la empresa client per aprendre a utilitzar, gestionar i administrar el nou entorn.

Aquest projecte ha servit per corroborar el bon rendiment de la virtualització i el Cloud

Computing sota diferents entorns i diferents tipus de demanda, obtenint com a resultat,

uns nivells molt satisfactoris en quant fluïdesa del sistema, rendiment i optimització dels

CXXXII

recursos, retornant a la empresa ràpidament la inversió realitzada, per tant, essent

amortitzant en poc temps.

Referències 133

8. Referències

[1] John W.Rittinghouse & James F. Ransome, (2011). Cloud Computing,

Implementation, Managment and Security.

[2] Barrie Sosinsky. Cloud Computing Bible.

[3] José María González. 101 Secretos de VMware vSphere.

[4] http://www.josemariagonzalez.es/(El blog de la Virtualización en Español)

Conceptes Cloud i Virtualització – Desembre 2011

[5] http://es.wikipedia.orgConceptes de Virtualització i Cloud Computing – Desembre

2011

[6] http://jmgris.blogspot.com(El Blog de José Mª Gris) Virtualització de Servidors –

Desembre 2011

[7] http://blog.virtualizamos.es Conceptes Virtualització – Desembre 2011

[8] http://www.youtube.com Videos sobre Cloud Computing i Virtualització – Gener

2012

[9] http://www.bujarra.com Documentació per a la realització de maquetes –

Novembre 2011

[10] http://bcnbinaryblog.com Conceptes tipus de Cloud – Novembre 2011

[11] http://www.genbeta.com Diferents Productes de Virtualització – Desembre 2011

[12] http://www.omicrono.com Diferents Productes de Virtualització – Desembre 2011

[13] http://manuelvieda.com/2011/07/cloud-computing-que-es/ Concepto Cloud

Computing – Desembre 2011

[14] http://www.desarrolloweb.com/articulos/cloud-computing.html Conceptes Cloud

Computing - Novembre 2011

[15] http://www.techweek.es Articles d’interès sobre Cloud i Virtualització – Desembre

2011

[16] http://www.vmware.com Informació sobre productes VMware – Gener 2012

[17] http://www.parallels.com/es/ Informació sobre productes Parallels – Gener 2012

[18] http://www.citrix.es/ Informació sobre productes Citrix – Gener 2012

[19] http://vsphere-land.com/ Informació sobre productes VMware – Gener 2012

[20] http://www.linuxmail.info/ Edició de maquetes – Desembre 2011

CXXXIV

[21] http://vmetc.com/2008/08/10/whats-the-difference-between-free-esxi-and-

licensed-esxi/Informació sobre productes VMware – Desembre 2012

[22] http://communities.vmware.com/community/ Ajudes per al muntatge de

maquetes – Gener 2012

Virtual CPD Implementation

Documents

Transcript of Virtual CPD Implementation