Walter Fuertes Díaz, Fausto Meneses, Luis Guerra Cruz
description
Transcript of Walter Fuertes Díaz, Fausto Meneses, Luis Guerra Cruz
1
Walter Fuertes Díaz, Fausto Meneses, Luis Guerra Cruz
MÉXICO-OCTUBRE DE 2011
XVI Congreso Internacional de Contaduría, Administración e Informática
MODELO DISTRIBUIDO PARA LA GESTION DE ENTORNOS VIRTUALES DE RED SIMULANDO
BALANCEO DE CARGAGrupo de Investigación de Sistemas
Distribuidos
2
Contenido1. Introducción
Contexto, Declaración del Problema y Objetivos2. Estado del Arte
Plataformas de Virtualización, DMTF-CIM y WBEM, Grid-WSRF, Plataformas de despliegue
3. Propuestas y Contribución4. Conclusiones
3
Contexto La Virtualización como una tecnología emergente
para crear escenarios de experimentación y/o producción de redes IP.
Temas predominantes: Entornos virtuales de Red (VNE); Plataformas de Virtualización como
infraestructura de despliegue; Modelado de Información; Gestión de configuración de VNE; Emulación de Prestaciones y servicios.
4
Declaración del Problema Complejidad en la construcción y el despliegue de un
VNE; El despliegue y la liberación de los recursos virtuales
en un VNE es un paso crítico; Falta de interoperabilidad; Enfoque centralizado; La virtualización impone una sobrecarga (overhead)
¿Es en realidad un mecanismo útil para la emulación o dimensionado de redes?
¿Cómo resolver el problema de dependencia debido a la heterogeneidad de plataformas,
en el despliegue de un VNE?
5
Objetivo
Definir un Modelo Genérico que permita construir y desplegar un VNE independientemente de la Plataforma de Virtualización.
Ha sido materializado a través de tres enfoques: Modelo analítico; Modelo de infraestructura de despliegue; y Modelo de gestión de la configuración.
6
Estado del Arte (1/4) Virtualización
La Virtualización es la forma de particionamiento lógico [Humphreys06].
Tecnologías de Virtualización Completa; Paravirtualizada; A nivel de Sistema operativo; Nativa.
Plataformas VMware, VirtualBox, Qemu, Xen, UML (VNUML,
Netkit, MLN), Imunes, KVM, …..
7
Estado del Arte (2/4)
SmartDomain VNUML [Galán09] Netkit [Raimondini08] MLN vBET VMware Virtual Center Xen Server Enomalism ConVirt
Emulab Modelnet PlanetLab
Plataformas de Despliegue de VMS
Herramientas para Test-beds
VMmark SPEC Unixbench
Herramientas para benchmarking
8
Estado del Arte (3/4) DMTF-CIM y WBEM
Enfoque de la industria para la administración de objetos gestionados del mundo real
Componentes Lenguaje de Modelado y sintaxis (UML, MOF); CIM->Modelos de Gestión (nuclear, común, extensión); Reglas para encapsular sintaxis y el modelo (XML); Un mecanismo de transporte (HTTP);
CIM: Proporciona una visión conceptual orientada a objetos del entorno a gestionar
CIMOM: Son implementaciones que proveen acceso a clases e instancias CIM. Para ello suelen incluir un compilador MOF.
9
Estado del Arte (4/4) Computación Grid
Coordinación de recursos no centralizados; Uso de estándares abiertos y QoS; Es una forma de colaboración entre personas u
organizaciones geográficamente distribuidas; Aporta mecanismos para:
Interactuar con los recursos; Mecanismos de búsqueda, gestión de recursos y
seguridad. WSRF
Es un conjunto de especificaciones para fusionar aplicaciones Grid y servicios Web en OGSA;
WS-Resource.
10
Propuesta para desplegar VNE en entornos distribuidos Modelo basado en escenarios
distribuidos con VNUML
Switches
brA brAControlador
de despliegue
host1 host2
Net0 Net1 Net2vm1
vm2
vm3
vm5
vm4
<vnuml>
</vnuml>
Net2
vm5
vm4
vm4 vm5
host2
vm1 vm2 vm3
host1
vm4 vm5
host2
vm1 vm2 vm3
host1
(1) Segmentado
vm3
Net0vm1
vm2
VNUML VNUML
(2) Configuración interconexiones
(3) Sub-especificacion
es VNUML
VLAN 802.1q (Net1) VLAN 802.1q (interfaz host-controlador)Interfaz comandos SSH
Segmentador
creación,ejecución secuencias,eliminación
11
Propuesta para desplegar VNE en entornos distribuidos Modelo basado en interfaz de
Servicios Web
ProcesoCliente
ProcesoServidor
InterfazWSDL-SOAP
•URL del servidor•Tipo de operación•Fichero XML de VNUML
Gestión de operaciones
Escenariovirtual 1
Escenariovirtual 2
Escenariovirtual n
Enlace físico o inalámbrico
Enlace virtual
Switch multicapa o router
ProcesoCliente
ProcesoServidor
InterfazWSDL-SOAP
•URL del servidor•Tipo de operación•Fichero XML de VNUML
Gestión de operaciones
Escenariovirtual 1
Escenariovirtual 2
Escenariovirtual n
Enlace físico o inalámbrico
Enlace virtual
Switch multicapa o router
12
Modelo Distribuido para la Gestión de Entornos virtuales
13
Modelo Distribuido para la Gestión de Entornos virtuales
Marco Conceptual para el Modelo Genérico
Plataformas de
Virtualización
Host físico
DMTF-CIM, CIM-Perfiles de Virtualización y otros enfoques
Modelado de redes de computadoras
Modelo del EVR utilizando técnicas de modelado CIM
VNE-CIM
VM1
VM2
VMn
Bridge virtual
Recopilar información sobre redes
Despliegue automático del EVR
Provee las plataformas de Virtualización
Realizar operaciones sobre los objetos gestionados que están representados en el CIMOM
EVR11
2 34
56
Provee recursos virtuales
Han sido modelados
Plataformas de
Virtualización
Host físico
DMTF-CIM, CIM-Perfiles de Virtualización y otros enfoques
Modelado de redes de computadoras
Modelo del EVR utilizando técnicas de modelado CIM
VNE-CIM
VM1VM1
VM2VM2
VMnVMn
Bridge virtual
Recopilar información sobre redes
Despliegue automático del EVR
Provee las plataformas de Virtualización
Realizar operaciones sobre los objetos gestionados que están representados en el CIMOM
EVR11
2 34
56
Provee recursos virtuales
Han sido modelados
14
Diseño del Modelo Genérico de un VNE basado en CIM
15
CIM_SettingData
..1
VNE-CIM Extension
valPlatform : string valVersion : stringvalPath : stringvalExeMode : stringvalTypeFileSystem : stringvalFileSystem : stringvalKernel : stringvalConsole : string
VNE_Configuration
CIM_Network
VNE_Network
CIM_ComputerSystem
VNE_ComputerSystem
CIM_HostedAccessPoint CIM_SystemComponent
VNE_HostedAccessPoint VNE_SystemComponentGroupComponent0..*
CIM_IPAssignmentSettingData
CIM_ElementSettingData
completeAddr : stringdevice1 : stringdevice2 : stringdevice3 : string[…]
VNE_CompleteAddrVNE_ElementSettingData
CIM_StaticIPAssignmentSettingData
InstanceID : stringIPv4Address : stringSubnetMask : string
VNE_StaticIPAssignmentSettingData
ManagedElement
0..1
0..*
CIM_ConnectivityCollection CIM_MemberOfCollection CIM_IPProtocolEndpoint
MaxConnections : uint16
VNE_ConnectivityCollection CollectionMember
VNE_IPProtocolEndpoint
0..1
Collection: ref VNE_ConnectivityCollectionMember : ref VNE_IPProtocolEndpoint
VNE_MemberOfLink
Modelo Distribuido para la Gestión de Entornos virtuales
20
Modelo Distribuido para la Gestión de Entornos virtuales Conclusiones
Se ha diseñado un modelo genérico basado en DMTF-CIM que permite desplegar VNEs.
Para validar el modelo genérico, se ha implementado un sistema de gestión Java CIM-API
Los resultados de las pruebas, han demostrado la eficacia de esta aplicación.
La ventaja de este trabajo es que reduce la complejidad en la construcción y el despliegue de VNE utilizando diferentes plataformas de virtualización inclusive en diferentes hosts; además, aprovecha eficientemente los recursos con el algoritmo de balanceo de carga
21
Walter Fuertes Díaz, Fausto Meneses, Luis Guerra Cruz
MÉXICO-OCTUBRE DE 2011
XVI Congreso Internacional de Contaduría, Administración e Informática
MODELO DISTRIBUIDO PARA LA GESTION DE ENTORNOS VIRTUALES DE RED SIMULANDO
BALANCEO DE CARGAGrupo de Investigación de Sistemas
Distribuidos