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SAD-Implantación de Soluciones de Alta Disponibilidad. Parte2 - Contenido educativo

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Subido el 3 de abril de 2025 por Francisco J. G.

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SAD-Implantación de Soluciones de Alta Disponibilidad. Parte2

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Los sistemas operativos son un solo equipo. ¿Esto qué va a hacer? 00:00:04
Nosotros lo que queremos es optimizar recursos y mejorar la escalabilidad y la disponibilidad. 00:00:08
Tenemos una imagen de VirtualBox en la que podemos tener varias máquinas virtuales con diferentes sistemas operativos. 00:00:14
Componentes de la virtualización. Hay que decir que habrá una máquina real, que es el hardware físico, 00:00:25
donde se van a ejecutar las máquinas virtuales. Habrá un software de virtualización que va a permitir la creación y gestión de máquinas virtuales 00:00:31
y de en sí tendremos también la máquina virtual con su propio sistema creativo. 00:00:40
En cuanto a software de virtualización, pues tenemos puede ser Victorbox, que es gratuito, multiplataforma, luego tenemos UMWare, 00:00:47
que es opción comercial con funciones avanzadas, Proxmox, KVM. 00:00:54
Los sistemas operativos, hay que decir que el anfitrión tendrá un sistema operativo instalado en la máquina real 00:01:03
y luego tendremos los hóspedes que tendrán sus propios sistemas operativos en las máquinas virtuales. 00:01:08
Beneficios de la virtualización. Va a optimizar el uso de los recursos de hardware, reduce costos, aumenta la flexibilidad y facilita la recuperación de fallos. 00:01:15
¿Qué aplicaciones podemos tener? Podemos tener servidores virtualizados. Esto va a permitir que ejecutar múltiples servidores en una sola máquina o probar de software en diferentes sistemas operativos. 00:01:24
Podemos probar programas en distintos sitios operativos para ver cómo funciona cada uno de ellos. Simulación de entornos de red para montar laboratorios y aislamiento de entornos para mayor seguridad. Cada máquina virtual es independiente, lo que evita que, si hay un fallo, arrastre a los demás. 00:01:38
Posibilidades de la virtualización, ya hemos dicho que ejecutar sistemas operativos en diferentes plataformas, crear entornos de pruebas cliente-servidor, virtualizar servidores para ofrecer servicios al exterior. 00:02:01
Nosotros podemos montar una web con GIMS en una máquina virtual en tu PC y luego lo abres a Internet con puertos redirigidos. Esto también puede facilitar la migración de sistemas virtualizados mediante archivos. Nosotros podemos exportar una máquina virtual con un archivo .ova desde VirtualBox y luego la importas a otra máquina y seguirá funcionando igual. 00:02:17
Por tanto, beneficios de la virtualización, reducción de costos, disminución de consumo de hardware, mejor administración y gestión centralizada, mayor facilidad en los procesos de clonación y copia, reducción de los efectos producidos por fallos y mejora en los entornos de pruebas. 00:02:44
Vamos a hablar de las herramientas de virtualización. Hay que decir que los procesadores modernos ya incluyen instrucciones esenciales para la virtualización. 00:03:01
La primera herramienta necesaria para virtualizar, claro, lógicamente, es el equipo, tener un equipo adecuado. 00:03:15
Si ese equipo no es adecuado o no tiene esas instrucciones necesarias para virtualizar, pues no lo podremos realizar. 00:03:22
En cuanto al funcionamiento de las herramientas de virtualización, hay que decir que simulan cada instrucción del procesador, 00:03:28
como si fuera otro hardware, pueden emular un ordenador completo, permiten emular arquitecturas de distinto tipo, etc. 00:03:34
Aquí tenemos herramientas de virtualización de código abierto, VirtualBox, Xen, Box, UMU, Proxmox, KVM o PMVZ y otras herramientas de virtualización como puede ser VMware, que no es de código abierto, pero es muy utilizada, y HyperV, que es tecnología de Microsoft que usa virtualización nativa. 00:03:42
Bien, ahora vamos a hacer una comparativa entre lo que es virtualización completa y versus para virtualización. 00:04:05
Hay que decir que podemos tener, por un lado, las herramientas con una interfaz amigable y fácil de gestionar, como son VirtualBox o VMware, y luego tenemos herramientas con técnicas de para virtualización en las que estos son más potentes pero más complejas, como puede ser Senn. 00:04:13
Aquí tenemos un ejemplo de la misma en el que, bueno, aquí desarrollo un poco cada una de las partes en las que consta, en el que consta, pues tampoco me quiero meter demasiado en ello, pero que veáis aquí que va a constar de cuatro partes, en el que tenemos una partición padre donde está el acceso directo al hardware, luego una partición hija donde estarían las máquinas virtuales y luego ya tendríamos el hipervisor, el modo kernel, 00:04:29
en el modo de usuario. El hipervisor es la capa más baja de software, que es la que 00:04:59
justamente está encima del hardware. En cuanto al modo kernel, sería el propio núcleo del 00:05:04
sistema operativo. Y en cuanto al modo usuario, sería donde corren las aplicaciones normales 00:05:12
del sistema. Aquí tenemos la diferencia entre cómo sería la diferencia entre lo que es 00:05:17
la para virtualización y lo que es la full virtualización o la clásica virtualización. 00:05:26
Si veis aquí, en el caso de la para virtualización, lo que es el kernel del sistema invitado va a estar modificado. ¿Para qué? Para que sea consciente de que se va a ejecutar en una máquina virtual. 00:05:30
Con lo cual, lo que hará es que cuando quiera realizar alguna instrucción privilegiada, llamará a su hipervisor a través de hipercalls y ese hipervisor es el que se comunicará o operará con el hardware real. 00:05:47
Mientras que en el caso de la… ese sería un ejemplo como el que hemos visto anteriormente, que sería el esquema SEN. En cambio, para una virtualización, lo que es una virtualización completa o clásica, ahora tenemos que el propio kernel del sistema invitado no se modifica y además, si lo veis, aparece o está conectado con el hardware real de manera directa. 00:06:02
Lo que pasa es que cuando necesita de alguna instrucción privilegiada por parte del hardware, el hardware va a generar una trap, que lo que hará es que llama al intervisor y este es el que se encargará de la emulación. 00:06:24
Por tanto, virtualización completa emula un hardware completo, simula arquitecturas diferentes a la del anfitrión, accesos al hardware son interceptados y emulados por el software. 00:06:40
Entonces, ventaja, no requiere modificaciones en el sistema operativo huésped, como hemos visto, pero desventaja, pues, lógicamente, es mayor la carga en el rendimiento del sistema. Está accediendo directamente, pues, al hardware. 00:06:51
Diferencia entre entornos para usar la virtualización entre entornos personales e entornos empresariales. En cuanto a un entorno personal, requiere menos exigencias que los empresariales. Podemos utilizar virtualización en entornos personales, pues, sencilla y accesible. 00:07:05
En cambio, veremos que en los empresariales tendremos que esto va a ser más complejo. En cuanto a los requisitos de virtualización en entornos personales, necesitamos bajo consumo, facilidad de uso, accesibilidad y disponibilidad gratuita. 00:07:19
Eso es lo que, en cambio, un ejemplo que podríamos utilizar sería VirtualBox, que es una herramienta gratuita, que tiene una interfaz gratuita gráfica intuitiva, es multilingüe, configuración sencilla. 00:07:38
Con ello, dentro de lo que es una virtualización en entornos personales, podemos obtener el uso de varios sistemas operativos en un solo equipo, la posibilidad de montar servidores con costos mínimos y es ideal para entornos de pruebas y experimentación. 00:07:54
En cambio, la virtualización en empresas, en entornos empresariales, es verdad que cada vez se está produciendo un mayor crecimiento del mismo que la virtualización y que grandes empresas y pymes ya la adoptan para mejorar su infraestructura. 00:08:13
¿Qué razones tienen para introducir la virtualización en sus empresas? Reduce los requisitos y costos de administración, permite ejecutar múltiples aplicaciones simultáneamente, facilita la ejecución de varios sistemas operativos en un único servidor y optimiza los servidores a la balanza de cargas de manera eficiente. 00:08:31
¿Cuáles son los desafíos en la virtualización en los centros empresariales? Pues que se requiere de conocimientos muy avanzados, ¿por qué? De networking, de configuración de servidores, de almacenamiento distribuido, lo cual aumenta la complejidad. 00:08:52
Vamos a establecer ahora lo que es la relación entre la alta disponibilidad 00:09:08
que hemos hablado al principio y ahora la virtualización 00:09:13
Hemos visto que la virtualización permite 00:09:15
pelear balanceo de cargas 00:09:19
El balanceo de carga puede hacerse con software como LVS, HAProxy 00:09:21
en Linux y también se puede usar una máquina virtual 00:09:25
como balanceador y servidores virtuales 00:09:27
Entonces, herramientas para virtualización y alta disponibilidad 00:09:30
en concreto las dos cosas 00:09:32
pues tendríamos SEN, IPRV, VMWare. Aquí tenemos un ejemplo que nos pone el autor virtual de OpenQRM y su rol en la virtualización. 00:09:35
Tan solo decir, no me voy a meter mucho, pues que es una plataforma de código abierto que integra tanto virtualización como alta disponibilidad 00:09:45
y que, bueno, pues en esta se separa tanto hardware por software. También nos habla de la diferencia entre virtualización y cloud computing. 00:09:54
el Cloud Computing y la virtualización decir que no son lo mismo. 00:10:05
Si es verdad que en Cloud Computing podemos utilizar la virtualización, 00:10:11
pero eso no quiere decir que sea lo mismo. 00:10:15
Cada vez se están utilizando más los servicios de la nube 00:10:19
y la virtualización dentro de los servicios de la nube. 00:10:21
Decir que la computación en la nube es un modelo que permite acceder 00:10:25
a recursos informáticos a través de Internet de forma escalable, 00:10:29
flexible y bajo demanda. Y nos habla de los distintos tipos de servicios que hay con la computación en la nube, que sería el software como un servicio, 00:10:33
la plataforma como un servicio o la infraestructura como un servicio, lo que es el SaaS, el PaaS o el IaaS. En cuanto al SaaS, serían servicios que los usuarios finales 00:10:44
consumen directamente desde la nube. No se van a preocupar ni de la infraestructura ni de la plataforma. Cuando hablamos de PaaS, estamos proporcionando herramientas 00:10:53
para que los desarrolladores creen o prueben y desplieguen aplicaciones sin gestionar servidores ni hardware. 00:11:02
O sea, ellos no van a gestionar nada de hardware. 00:11:12
También cuando nos metamos ya en infraestructura o IaaS, ya permite alquilar recursos de hardware virtualizados según demanda. 00:11:15
Nos toca también hablar de los contenedores, de la evolución, de los beneficios. 00:11:24
La virtualización ha evolucionado, pues ahora el uso de contenedores. 00:11:29
¿En qué se basa un contenedor? Se basa en una imagen base, que puede ser un conjunto, y encima de esa imagen se añaden todos los componentes necesarios, que sean las librerías, configuraciones, aplicaciones, etc. 00:11:32
Esto que evita, evita duplicar sistemas operativos completos. Con ello estamos reduciendo espacio en disco y estamos mejorando el rendimiento. Conforme se vaya modificando el contenedor, se van generando capas encima de esa imagen base que tiene el propio contenedor. 00:11:46
Y la característica del contenedor nos hace que tenemos que son sistemas que están aislados entre sí, que van a compartir, ahora comparten, no tiene cada uno su sistema operativo, ni sus librerías y binarios, sino que lo comparten el sistema operativo, librerías y binarios, y que el despliegue sea rápido, lógicamente, va a ocupar menos espacio, pues tenemos que las migraciones son más sencillas, pero claro, como todo, aparte de las ventajas, también tendrá sus desventajas. 00:12:03
Y es la vulnerabilidad en el anfitrión. Nosotros podemos, al hecho de compartir un mismo núcleo, un mismo kernel del anfitrión, que sucede que si un atacante flota una vulnerabilidad en ese sistema anfitrión, lo puede corromper y entonces todos los contenedores que corren con él se verían afectados. 00:12:32
Aquí os pongo un ejemplo, si tenemos 10 contenedores Docker ejecutándose en un mismo servidor Linux y ese servidor tiene un fallo de seguridad en el kernel, pues todos los contenedores podrían estar en riesgo, aunque individualmente estén bien configurados. 00:12:53
¿Qué es Docker? Es un tipo de contenedor en el que te permite ejecutar la aplicación con todo lo que se necesita en un contenedor. Es una plataforma para desarrollar, desplegar y ejecutar aplicaciones. Usa contenedores, como hemos hablado anteriormente, y es muy utilizado actualmente. 00:13:06
Aquí nos habla más de lo que es un contenedor, lo he explicado ya anteriormente 00:13:29
Ya hubo orígenes en cuanto a este tipo antes de Docker, que serían estos que nos aparecen aquí 00:13:35
Ventajas para desarrolladores, pues son entornos limpios, son seguros y portátiles 00:13:41
Facilita la automatización y permite empaquetar todas las dependencias necesarias 00:13:50
Ventajas para administradores, se eliminan inconsistencias entre entornos, despliegue rápido y repetible 00:13:55
y mejora el ciclo de vida de las aplicaciones. 00:14:00
Análisis de la actividad del sistema virtualizado. 00:14:06
Hay que decir que habrá dos enfoques de análisis. 00:14:08
Bien, tenemos o podemos dar el enfoque de ver las entradas y las salidas. 00:14:12
Esto es lo que se llama la caja negra. 00:14:20
Como conocéis todos, las pruebas de caja negra y las de caja blanca. 00:14:24
La caja negra solo se va a encargar de determinar las entradas y las salidas. Yo, en función de los retos que le meto, quiero saber si obtiene como resultado lo que yo deseo. 00:14:27
En cambio, las pruebas de caja blanca sería la otra opción, que sería observar el funcionamiento interno y ver si todos los componentes de los que consta hay algún error o cómo funcionan, etc. 00:14:42
Para analizar un sistema virtualizado, pues es la misma metodología que en una máquina física, lo mismo. Lo que cambia es cómo se obtienen los datos. Los componentes clave, ¿cuáles van a ser? Pues se van a analizar recursos como son la CPU, la memoria, el almacenamiento, la red. 00:14:59
También a ver el registro del sistema a través de los logs y hay que decir que, aquí ponen un ejemplo de Virtual Logs y los logs, Virtual Logs permite ver registros del sistema virtualizado, sistema operativo en fricción, la versión, tipo de CPU, activación de la virtualización, dispositivo de entrada y salida. 00:15:15
Bien, aquí tenemos pruebas de carga en sistemas informáticos. Hay que decir que las pruebas de carga van a ser un tipo de prueba de rendimiento en el que lo que vamos a evaluar es cómo se comporta el sistema. 00:15:35
y nosotros le metemos una carga muy pesada para ver realmente, digamos que le sometemos a un nivel de estrés al sistema para ver si realmente funciona como nosotros queremos 00:15:54
y si no se producen fallos. Son muy utilizados para servidores web, para aplicaciones. Entonces, podemos decir que son un tipo de prueba de rendimiento, 00:16:08
o sea, utilizar para medir la eficacia y la capacidad de respuesta de un sistema, que evalúan el comportamiento del sistema bajo una carga pesada, lo que acabo de decir anteriormente, por ejemplo, con el objetivo de que se somete a muchas peticiones o procesos para ver cómo responde el sistema cuando se le meten todas al mismo tiempo. 00:16:18
Y muy utilizadas en servidores web y aplicaciones con muchos usuarios. Son especialmente relevantes en aplicaciones web, en sistemas virtualizados o en la nube y en plataformas de comercio electrónico. 00:16:39
Aquí tenemos un ejemplo práctico, cómo se usa herramientas como Apache o Apache Jotameter para simular clientes y usuarios que acceden al mismo tiempo a una página web y que nos permita medir tanto el tiempo de respuesta, consumo de CPU, consumo de RAM, montaje de errores, caída del sistema, etc. 00:16:52
En estos tipos de pruebas de carga hemos visto que hay dos tipos de pruebas. Estarían los de caja negra, no nos interesa lo que sucede, lo único que nos interesa es el resultado y en función de lo que nosotros produzcamos queremos ver si el resultado que obtenemos es el esperado. 00:17:09
En cambio, las de caja blanca ya analizan lo que son todos los componentes internos del sistema para ver si funcionan de manera correcta. Por lo tanto, aquí ya estás probando cada una de las partes del sistema. 00:17:30
¿Dónde encajan las pruebas de carga? 00:17:46
Pues principalmente las pruebas de carga encajarían más bien en caja negra que en lo que es la caja blanca 00:17:49
Aunque es verdad que las de caja blanca también se acercan cada vez más 00:17:55
Pero las pruebas de carga serían más fundamentadas en cajas en tipo de caja negra 00:17:59
Que simulan, como hemos visto anteriormente, el número de subas o peticiones, medición de rendimiento y respuesta del sistema 00:18:07
usados en chifres web de alto tráfico, en servidores de datos, miden tiempo de acceso a los datos, tiempo de espera y respuesta, 00:18:13
ancho de mando autorizado, volumen de datos transferidos, herramientas de prueba de carga, 00:18:21
aquí tenemos una comercial como es el Spinning y el Open Source de Kurt Loder que simula clientes y servidores. 00:18:25
En cuanto a los tipos de carga, tenemos tres tipos de carga, tendríamos las reales, tendríamos sintéticas y las artificiales. 00:18:34
Las reales son las que es ver el comportamiento verdadero del sistema. Nosotros lo que vamos a medir, por ejemplo, sería el rendimiento de una web mientras los empleados acceden durante su jornada laboral. Eso sería un tipo de carga, pero real. 00:18:40
Las sintéticas serían aquellas que simulan un entorno real 00:18:57
Por ejemplo, usar Apache Benchmark o Jmeter para simular mil peticiones por segundo en un servidor web 00:19:03
Y luego por último tenemos las artificiales que son pruebas aisladas sin uso de componentes reales 00:19:10
Analizar aspectos específicos sin depender del entorno completo 00:19:15
Por ejemplo, ejecutar un script que hace cálculos intensivos para medir solo el uso de CPU sin interacción de red o base de datos 00:19:19
Aquí tenemos la tabla que lo resume. Solo una usa datos reales, lógicamente serán las reales. Reproducibles serían las sintéticas y las artificiales. En cuanto al uso común, dependerá de las reales en producción, lógicamente las sintéticas en laboratorios y las artificiales específicas de determinados componentes. 00:19:27
Ejemplo de carga sintética. Bueno, aquí nos pone un ejemplo de evaluar hiper-UV ejecutándose en una máquina virtual de Linux. Esto es como para ver cargas múltiples en máquinas virtuales activas y el comportamiento en distintos escenarios. 00:19:59
Pero esto está con el método. ¿Qué sería? Pasamos ahora a lo que es un modelo predictivo. Bien, la última parte que nos quedaría, pues, en cuanto a alta disponibilidad, pues, sería, pues, determinar qué es un modelo predictivo, cómo podemos predecir un determinado comportamiento de nuestro sistema. 00:20:19
Esto ya serían medidas de prevención. Son técnicas basadas en análisis de datos. Tú vas a analizar datos ¿para qué? Para anticiparte, para ver, anticiparte a comportamientos, generalmente comportamientos a lo malo. Y se aplica el algoritmo para estimar futuros resultados con precisión. En alta disponibilidad tenemos que, lo que se permite es prever el rendimiento y ayuda a tomar decisiones antes de implementar. 00:20:37
¿Cómo se construye un modelo predictivo? 00:21:05
Primero tendrás que recolectar los datos del sistema de ejecución para sacar de esos datos esta área de información 00:21:10
y en lugar de usar un sistema físico costoso, se simula un entorno virtual. 00:21:15
Simulas el entorno virtual y tras simular dicho entorno virtual, recoges todos los datos que te van aportando ese entorno virtual que has generado 00:21:22
Y en función de los resultados que te dan y la información que sacas, puedes sacar o predecir conclusiones. El modelo se entrena con datos reales obtenidos virtualmente. Ejemplo sería simular un clúster en un entorno virtual antes de instalarlo físicamente. 00:21:32
Por último, decir que creo que esta es la última, que tendencias tecnológicas actuales serían la virtualización de servidores y de escritorios, procesadores multinúcleos, sistemas embebidos con el Internet de las Cosas, los móviles, el Cloud Computing, Amazon, Google y SaaS y licencias por uso. 00:21:49
¿Por qué son importantes? Porque aumentan la efectividad y la productividad, reducen costes operativos, facilitan la movilidad, automatización y escalabilidad y son fundamentales en la transformación digital de empresas y usuarios. 00:22:14
No quedaba alguna más. Transformación de la infraestructura. Antes eran clústeres con servidores físicos, ahora son múltiples máquinas virtuales. Bueno, esto es decir, más o menos lo mismo que ya. 00:22:26
escritores virtuales y cloud 00:22:38
y que nos quedaría 00:22:42
mensajes del mercado actual 00:22:44
pues que nuestros clientes no pueden 00:22:46
permitirse una caída de sus aplicaciones 00:22:48
eso es lo que hemos visto a lo largo 00:22:50
de toda la presentación, no se lo 00:22:52
pueden permitir, que nuestra nube 00:22:54
garantiza alta disponibilidad 00:22:56
y que gracias a la virtualización 00:22:57
ofrecemos una plataforma libre 00:22:59
de fallos 00:23:02
Idioma/s:
es
Materias:
Informática
Niveles educativos:
▼ Mostrar / ocultar niveles
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      • Primer Curso
      • Segundo Curso
    • Ciclo formativo de grado superior
      • Primer Curso
      • Segundo Curso
Autor/es:
Francisco J. González Constanza
Subido por:
Francisco J. G.
Licencia:
Todos los derechos reservados
Visualizaciones:
35
Fecha:
3 de abril de 2025 - 20:08
Visibilidad:
Público
Centro:
IES CIFP a Distancia Ignacio Ellacuría
Duración:
23′ 05″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1920x1080 píxeles
Tamaño:
461.52 MBytes

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