Virtualización de servidores

Tradicionalmente, las instituciones entregaban las aplicaciones y los servicios a sus usuarios por medio de servidores empresariales dedicados que tenían instalado un sistema operativo de servidor y un hardware específico.

Los servidores dedicados son equipos de alta gama con grandes cantidades de RAM, procesadores muy potentes y múltiples dispositivos de gran almacenamiento.

La gran cantidad de RAM, la gran potencia de procesamiento y todo el espacio de almacenamiento en el disco duro del servidor se dedicaban al servicio proporcionado.

Si se requerían más usuarios o servicios nuevos, se agregaban nuevos servidores.

Virtualización de servidores

La virtualización nos permite que un solo equipo aloje varios equipos virtuales independientes que comparten el mismo hardware, el del equipo host. El software de virtualización va a separar el hardware físico de las diferentes máquinas virtuales (VMs).

Las máquinas virtuales tienen sus propios sistemas operativos y se conectan a los recursos de hardware por medio del software que se ejecuta en el equipo host.

Una máquina virtual es un archivo que se puede guardar, copiar y pegar y cuando sea necesario la podemos iniciar.

La cantidad de VM que se pueden ejecutar al mismo tiempo está limitado y directamente relacionado con la cantidad de potencia de procesamiento, memoria y almacenamiento.

Con la virtualización, las empresas pueden consolidar el número de servidores. Los servidores físicos se consolidan como máquinas virtuales sobre los servidores físicos utilizando un software de virtualización.

La virtualización de servidores aprovecha los recursos inactivos para reducir el número de servidores requeridos, de forma que múltiples sistemas operativos existan en una sola plataforma de hardware, con el ojetivo de proporcionar servicios a los usuarios.

Por ejemplo, ocho servidores dedicados se pueden consolidar en dos servidores con software de virtualización para admitir varias instancias virtuales de los sistemas operativos.

Desventajas de la implementación del servidor tradicional

La implementación del servidor tradicional incluye los siguientes problemas:

• Recursos desperdiciados o infrautilizados: Esto sucede cuando los servidores dedicados se encuentran inactivos durante largos períodos de tiempo, esperando hasta que se les solicite el servicio específico que proporcionan. Entretanto, estos servidores desperdician, malgastan energía.

• Punto único de falla: Esto ocurre cuando un componente de un servidor dedicado falla o se desconecta y el servicio proporcionado por este servidor no se encuentra disponible porque no hay ningún servidor de respaldo para manejar la falla.

• Proliferación de servidores: Esto sucede cuando los servidores utilizados de manera insuficiente o infrautilizados ocupan más espacio físico que el que garantizan los servicios que proporcionan.

La virtualización de servidores afronta estos problemas para utilizar recursos de manera más eficiente.

Ventajas de la virtualización de servidores

La ventaja más importante de la virtualización de servidores es el menor costo total que lo podemos resumir de la siguiente forma:

• Menos cantidad de equipos necesarios: La virtualización permite la consolidación de servidores, lo que reduce la cantidad necesaria de servidores físicos, dispositivos de red e infraestructura de soporte. También significa menores costos de mantenimiento.

• Menor consumo de energía: La consolidación de servidores reduce los costos mensuales de alimentación y refrigeración. El consumo reducido ayuda a las empresas a alcanzar una huella de carbono más pequeña.

• Menos espacio necesario: La consolidación de servidores con virtualización reduce la huella total del centro de datos. Menos servidores, dispositivos de red y racks reducen la cantidad de espacio físico requerido.

La virtualización proporciona los siguientes beneficios adicionales:

• Simplificación de prototipos: Se pueden crear laboratorios autónomos que operan en redes aisladas para las pruebas y los prototipos de instalaciones de red. Si se comete un error, se puede volver a una versión anterior. Los entornos de prueba están aislados de los usuarios finales. Una vez terminadas las pruebas, los servidores y sistemas se implementan para los usuarios finales.

• Aprovisionamiento acelerado de servidores: La creación de servidores virtuales es mucho más rápida que el aprovisionamiento de servidores físicos.

• Mayor tiempo de actividad de servidores: La mayoría de las plataformas de virtualización de servidores ofrecen funciones avanzadas y redundantes de tolerancia a fallas, como migración en vivo, migración de almacenamiento, alta disponibilidad y planificación de recursos distribuidos. La redundancia brinda protección desde un punto único de falla.

• Recuperación tras un desastre: La virtualización ofrece soluciones avanzadas de continuidad de los negocios. Brinda la capacidad de abstracción de hardware de modo que el sitio de recuperación ya no necesite tener el hardware idéntico al hardware del entorno de producción. También tienen software que ayuda a probar y automatizar las fallas antes de que suceda un desastre.

• Soporte de tecnologías heredadas: La virtualización puede ampliar la vida útil de los sistemas operativos y las aplicaciones, para que las organizaciones tengan más tiempo para migrar a nuevas soluciones.

El hipervisor

Para administrar los recursos del equipo y varias máquinas virtuales, se utiliza un programa especial llamado el hipervisor. El hipervisor es un programa, un firmware o un hardware que agrega una capa de abstracción a la parte superior del hardware físico real.

La capa de abstracción se utiliza para crear máquinas virtuales que tienen acceso a todo el hardware de la máquina física, como las CPU, la memoria, los controladores de disco y las NIC. Cada una de esas máquinas virtuales ejecuta un sistema operativo completo y separado.

Tipos de hipervisores

Existen dos tipos de hipervisores:

• Hipervisor del tipo 1 (nativo)
  También llamado hipervisor de metal base, se utiliza comúnmente con la virtualización de servidores. Se ejecuta directamente en el hardware de un host y administra la asignación de los recursos del sistema a los sistemas operativos virtuales.

• Hipervisor del tipo 2 (alojado)
  También llamado hipervisor alojado, se aloja en un sistema operativo y se utiliza comúnmente con la virtualización del lado del cliente.

Los hipervisores del tipo 1 son comunes en los centros de datos y en la computación en la nube. Algunos ejemplos de hipervisores del tipo 1 incluyen: VMware VSphere/ESXi, Xen y el Servidor de VM de Oracle

Los software de virtualización, como Windows Hyper-V y VMware Workstation, son ejemplos de un hipervisor del tipo 2.

Si falla el hipervisor, se puede reiniciar la VM en otro hipervisor. Además, la misma VM se puede ejecutar en dos hipervisores simultáneamente copiando las instrucciones de RAM y de CPU entre estos. Si falla un hipervisor, la VM continúa ejecutándose en el otro supervisor. Los servicios que se ejecutan en las VM también son virtuales y se pueden instalar o deshabilitar dinámicamente, según sea necesario. Este proceso se denomina implementación de redundancia.

En resumen las organizaciones utilizan la virtualización de servidores para optimizar los recursos de red y reducir los costos de equipos y mantenimiento puesto que se usan menos recursos, menos espacio requerido y se aumenta el tiempo de actividad del servidor.