indice 1. introducción a la computación en nube (cloud computing)

7/25/2019 Indice 1. Introduccin a La Computacin en Nube (Cloud Computing)

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T9Tema9.Centrosdedatos:computacinennubeyorganizacinfsicaTema9.Centrosdedatos:computacinennubeyorganizacinfsica

Indice

1. Introduccin a la computacin en nube (cloud computing)

.

3. Arquitectura orientada a servicios (SOA): Servicios web

4. Recursos informticos como servicios

5. Tipos de nubes: pblicas, privadas e hbridas

6. Arquitectura de losData Center

EC-

IS 1


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T9

1.Introduccin

a

la

computacin

en

nube1.Introduccin

a

la

computacin

en

nube

de computacin a travs de Internet. La nube es una metfora de Internet.

En este tipo de computacin todo lo que puede ofrecer un sistema informtico se ofrece

como servicio.

La nube proporciona aplicaciones comerciales on-line accesibles desde un navegador web,

con el software y los datos almacenados en servidores en Internet.

Ejemplos de computacin en nube:Amazon EC2

Google Apps

Windows Azure

EC-

IS

U untu One

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T9 1.Introduccin

a

la

computacin

en

nube1.Introduccin

a

la

computacin

en

nube

El usuario no necesita instalar ningn tipo de hardware.

Requiere mucha menor inversin para empezar a trabajar que la alternativa convencional.

Las actualizaciones son automticas.

Conserva las personalizaciones e integraciones automticamente durante la actualizacin.

Independencia del dispositivo y la ubicacin.

Permite que los usuarios puedan acceder a los sistemas usando un navegador de Internet

independiente de su ubicacin geogrfica, sistema operativo o computador.

Elevada capacidad de adaptacin para demandas variables

Utiliza una infraestructura tecnolgica dinmica que se caracteriza por un alto grado de

elasticidad:permite aumentar o disminuir rpidamente los recursos dependiendo de las

necesidades cambiantes de los usuarios.

Servicio tarificado

Cada recurso que consume el usuario es medido no slo para fines de tarificacin sino

EC-

IS

. .

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T9 1.Introduccin

a

la

computacin

en

nube1.Introduccin

a

la

computacin

en

nube

Virtualizacin de recursos

Utilizacin bajo demanda.

demanda

por virtualizacin

Web

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T9 2.

Virtualizacin de

recursos2.

Virtualizacin de

recursos

Es el uso del software para la creacin de una versin virtual de algn recurso informtico:servidor, sistema operativo, software de servidor, dispositivo de almacenamiento, recursos de

redo aplicaciones.

Se trata de la creacin de una capa de abstraccin entre el hardware de la mquina fsica

(host) y el sistema operativo de la mquina virtual (guest), que permite dividir el recurso

hardware en uno o ms entornos de ejecucin.

Esta capa de software gestiona los cuatro recursos principales de una computadora: CPU,

Memoria, Almacenamiento y Conexiones de Red; repartiendo dinmicamente dichos recursos

.

Se pueden tener varios computadores virtuales ejecutndose en el mismo computador fsico.

Pue e crear una nter az externa que encapsu a una mp ementac n su yacente me ante a

combinacin de recursos en localizaciones fsicas diferentes.

Permite la consolidacin de servidores: en lu ar de tener mlti les servidores fsicos ue no

suelen operar a pleno rendimiento, cada uno dedicado a una carga de trabajo especfica, la

virtualizacin del servidor hace posible que esas cargas de trabajo se vean consolidadas en un

nmero menor de maquinas pero a pleno rendimiento.

EC-

IS

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T9

Venta as de la virtualizacin

2.

Virtualizacin de

recursos2.

Virtualizacin de

recursos

Disminucin de costes

Se puede disponer de un solo servidor ms potente y no tener que comprar muchos servidores:

stos se crearan como mquinas virtuales.

Crecimiento ms flexible

Instalar un servidor virtual es ms sencillo y rpido que un servidor fsico.

Administracin sim lificada

Desde la consola del gestor de mquinas virtuales se pueden aumentar o disminuir los recursos

asignados a una determinada mquina, reiniciarla, actualizarla o eliminarla.

Aprovechamiento de aplicaciones antiguas

Posibilidad de conservar aplicaciones que funcionan en sistemas antiguos y aun as modernizar lainfraestructura informtica de la empresa.

Centralizacin de tareas de mantenimiento

Se pueden realizar copias de seguridad de todas las mquinas, programar actualizaciones y otras

actividades desde el gestor de mquinas virtuales.

Disminucin de los tiempos de paradae pue e c onar una m qu na y segu r an o serv c o m en ras se rea za man en m en o e a

mquina virtual de produccin como actualizaciones.

Balanceo de recursos

EC-

IS

necesiten, haciendo un balanceo de los mismos. 6


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T9

Un hipervisor o monitor de mquina virtual (virtual machine monitor) es una plataforma que permite aplicar

2.

Virtualizacin de

recursos2.

Virtualizacin de

recursos

diversas tcnicas de control de virtualizacin. Es una extensin del trmino supervisorque se aplicaba al kernel de unsistema operativo. Esta capa de software (VMM) maneja, gestiona y arbitra los cuatro recursos principales de una

computadora (CPU, Memoria, Almacenamiento y Conexiones de Red) , repartirendo dinmicamente estos recursos

entre todas las mquinas virtuales definidas en el computador central. Pueden clasificarse en dos tipos:

Hipervisor tipo 1: Tambin denominado nativo, unhosted o sobre el metal desnudo (bare metal), es un software que

se ejecuta directamente sobre el hardware, para ofrecer la funcionalidad descrita.

Algunos de los hipervisores tipo 1 ms conocidos son los siguientes:

ware (grat s

VMware ESX (de pago),

Xen (libre)

Hipervisor tipo 2: Tambin denominado hosted, es un software que se ejecuta sobre un sistema operativo para ofrecer

Microsoft Hyper-V Server (gratis).

.

Algunos de los hipervisores tipo 2 ms utilizados son los siguientes:

Oracle: VirtualBox (gratis),

VirtualBox OSE (libre),

VMware: Workstation (de pago), Server (gratis), Player (gratis), QEMU (libre),

Microsoft: Virtual PC, Virtual Server.

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IS

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T9 2.

Virtualizacin de

recursos2.

Virtualizacin de

recursos

Es un planteamiento para el uso eficiente de los recursos de un servidor a fin de reducir el

nmero total de servidores de una organizacin

ons s e en com nar cargas e ra a o e m qu nas eren es o ap cac ones so re un

nmero ms pequeo de servidores.

Existen varias formas de consolidacin:

Trasladar cargas de trabajo heterogneas de mltiples servidores a un nico servidor de

mayor capacidad.

Combinar bajo un nico SO mltiples cargas de trabajo, reduciendo las imgenes de

.

La virtualizacin es la principal tecnologa para la consolidacin de servidores.

EC-

IS

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Antecedentes de los servicios WEB: inas estticas

3.

Servicios

WEB3.

Servicios

WEB

La Web se inici como un servicio de pginas estticas de informacin multimedia soportado

por el lenguaje de representacin HTML y el protocolo de Internet HTTP.

En este esquema un usuario (cliente) se limita a proporcionar al servidor el URL (Uniform

Resource Locator) de la pgina que quiere visualizar, y el navegador del cliente transforma la

pgina HTML recibida del servidor en informacin legible en pantalla.

Servidor

Archivo HTML

Peticin httplink

Respuesta http

EC-

IS

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Antecedentes de los servicios WEB: inas dinmicas

3.

Servicios

WEB3.

Servicios

WEB

Posteriormente se aadi la posibilidad de que el servidor generase dinmicamente parte de

las pginas (ASP, JSP, PHP) en funcin de informacin pasada previamente por el cliente.

,

ejecucin remota, a travs de un navegador, de programas residentes en el servidor.

Sin embargo, con esta ampliacin el cliente sigue recibiendo una respuesta HTML que slo.

Programa en el servidor que genera los

datos de salida en funcin de los datos de

entrada y los coloca en el archivo HTML

Peticin http

link(datos entrada)

Servidor

Programa

Respuesta http

Archivo HTML

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T9 3.

Servicios

WEB3.

Servicios

WEB

Los Servicios Web dan un paso ms al permitir una comunicacin directa entre mquinas

clientes y servidores, sin intervencin del usuario, a travs de la infraestructura de la Web.

,

representacin de las pginas, sino el significado de los datos que contiene.

Programa

Archivo XML

Programa

Archivo XML Dilogo http

(SOAP)

Intercambian archivos XML

Los Servicios Web permiten realizar transferencias de informacin entre programas que se

ejecutan en computadores conectados a Internet, utilizando XML como lenguaje comn de

intercambio y HTTP como vehculo de comunicacin.

link

e esta orma, os erv c os e perm ten nteroperar a as ap cac ones con n epen enc a e

lenguaje de programacin y plataforma de ejecucin utilizados.

Unas aplicaciones, losproveedores, ofrecen unos servicios en forma de procedimientos remotos,

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, , .


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Recursos

informticos

como

servicios4.

Recursos

informticos

como

servicios

ompu ac n a o eman a: sum n s ro e compu ac n y comp ng

La computacin on-demando el modelo utility constituye el tercer pilar de la computacin en

nube.

Consiste en el tratamiento de los recursos de computacin, almacenamiento y redes como

servicios cuyo consumo se mide y se paga por la cantidad consumida.

El procesamiento de informacin se equipara a los tradicionales suministros pblicos:e ec r c a , agua, gas na ura o e e on a

Este planteamiento tiene la ventaja de un costo bajo o nulo para adquirir los recursos de

computacin

os recursos son a qu a os, conv rt en o a neces a e comprar pro uctos ar ware,

software y ancho de banda) en un servicio.

Las empresas (clientes) acceden a los recursos informticos a medida que los necesitan, en lugar

.

La informtica bajo demanda tambin reduce los gastos generales de gestin.

Reduce el uso de la energa disminuyendo la huella ecolgica de una organizacin.

EC-

IS

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T9 4.

Recursos

informticos

como

servicios4.

Recursos

informticos

como

servicios

Software como un Servicio (SaaS)

Constituye la capa ms alta de la nube y se caracteriza porque una aplicacin completa es

ofrecida como un servicio bajo demanda. Una sola instancia del software corre en la

infraestructura del proveedor y sirve a mltiples organizaciones de clientes.

Constituye la capa intermedia de la nube, y se caracteriza porque lo que se ofrece es un

entorno de desarrollo y el empaquetamiento de un carga de servicios. Las ofertas de PaaS

pueden dar servicio a todas las fases del ciclo de desarrollo y pruebas del software, o pueden

estar especializadas en cualquier rea en particular, tal como la administracin del contenido.

Infraestructura como un Servicio (IaaS)

capacidades de cmputacin como servicios estandarizados en la red. Servidores, sistemas de

almacenamiento, conexiones, enrutadores, y otros sistemas se concentran para manejar tipos

especficos de cargas de.

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Recursos

informticos

como

servicios4.

Recursos

informticos

como

servicios

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Recursos

informticos

como

servicios4.

Recursos

informticos

como

servicios

a a orma como un erv c o aa

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Recursos

informticos

como

servicios4.

Recursos

informticos

como

servicios

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Tipos

de

nubes5.

Tipos

de

nubes

x s en res pos e nu es:

Nubes pblicas: las utilizan muchos usuarios compartiendo la misma infraestructura.

Nubes privadas: no comparten recursos con ninguna otra organizacin.

para el resto.

Nubes pblicas

Los trabajos de los clientes pueden estar mezclados en los servidores, los sistemas de

almacenamiento y otras infraestructuras de la nube.

Los usuarios finales no conocen u traba os de otros clientes ueden estar corriendo

con los suyos propios.Nubes privadas

Son una buena o cin ara las com aas ue necesitan alta roteccin de datos.

Operan en una infraestructura bajo demanda gestionada por un solo cliente que

controla las aplicaciones que ejecuta y dnde las ejecuta.

Son propietarios del servidor, la red, y los discos, y pueden decidir los usuariosautorizados para utilizar la infraestructura.

Nubes hbridas

Combinan los modelos de nubes pblicas y privadas.

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S El usuario es propietario de unas partes y comparte otras.

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Arquitectura

de

los

centros

de

datos6.

Arquitectura

de

los

centros

de

datos

en ros e a os parac o comp ng

Las plataformas hardware que tienen que dar soporte a la computacin en nube

necesitan unos recursos muy superiores a los centros de datos convencionales.

Estas instalaciones no pueden disearse como una simple coleccin de servidores ya

que el hardware y software tiene que trabajar de manera coordinada

Estos centros de datos ha ue tratarlos como un ran com utador del tamao de un

gran almacen (WSC: warehouse-scale computer ).

Los centros de datos tipo WSC dan soporte actualmente a los servicios online

, ,

Se diferencian de los centros de datos tradicionales en los siguientes hechos:

Pertenecen a una misma organizacin

t zan una p ata orma ar ware y so tware re at vamente omog nea

Comparten una capa de gestin comn del sistema

Ejecutan un nmero ms pequeo de aplicaciones muy grandes

EC-I

S

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T9 6.

Arquitectura

de

los

centros

de

datos6.

Arquitectura

de

los

centros

de

datos

Arquitectura de un Centro de Datos de tres capas La arquitectura de los centros de datos tradicionales constan de tres niveles: red computacin y

almacenamiento.

El nivel de red proporciona acceso seguro y fiable de los usuarios.

El nivel de computacin proporciona los recursos de proceso.

El nivel de almacenamiento ro orciona los servicios de bases de datos.

EC-I

S

tres niveles19


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Arquitectura

de

los

centros

de

datos6.

Arquitectura

de

los

centros

de

datos

Arquitectura convencional de un Centros de datos: recursos dedicados

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Arquitectura

de

los

centros

de

datos6.

Arquitectura

de

los

centros

de

datos

en ros e a os con a capa e re v r ua za a

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Arquitectura

de

los

centros

de

datos6.

Arquitectura

de

los

centros

de

datos

en ros e a os con capa e re y a macenam en o v r ua za os

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Arquitectura

de

los

centros

de

datos6.

Arquitectura

de

los

centros

de

datos

en ro e a os v r ua za o pun o-apun o

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Arquitectura

de

los

centros

de

datos6.

Arquitectura

de

los

centros

de

datos

ve e a a y spon a e un cen ro e a os: er

Se han definido cuatro niveles de fiabilidad y disponibilidad (Tier) para los centros de datos:

Tier 1: Centro de datos Bsico: Disponibilidad del 99.671%.

.

oNo hay componentes redundantes en la distribucin elctrica y refrigeracin.

o Puede disponer de generadores auxiliares o UPS.

o Deber estar fuera de servicio al menos una vez al ao por mantenimiento y/o reparaciones.

Tier 2: Centro de datos Redundante: Disponibilidad del 99.741%.

o Menos susceptible a interrupciones por actividades planificadas o no planificadas.

o Componentes redundantes (N+1)

o spone e genera ores aux ares o .

o Conectados a una nica lnea de distribucin elctrica y de refrigeracin.o El mantenimiento de esta lnea de distribucin requiere una interrupcin del servicio.

Tier 3: Centro de datos Concurrentemente Mantenibles: Dis onibilidad del 99.982%.

o Permite planificar actividades de mantenimiento sin afectar al servicio de computacin.

o Componentes redundantes (N+1)

o

Conectados a ms de una lnea elctrica y de refrigeracin, pero nicamente con una activa.o Se pueden llevar a cabo tareas de mantenimiento en una lnea mientras se da servicio por otras.

Tier 4: Centro de datos Tolerante a fallos: Disponibilidad del 99.995%.

o Permite planificar actividades de mantenimiento sin afectar al servicio de computacin crticos.

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IS

.

o Mltiples componentes redundantes (2 (N+1) significa 2 UPS con redundancia N+1).

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Estructura fsica de un Centro de Datos aracloud com utin

6.

Arquitectura

de

los

centros

de

datos6.

Arquitectura

de

los

centros

de

datos

La implementacin hardware de un WSC difiere significativamente de una instalacin ala siguiente.

Incluso dentro de una misma organizacin como puede ser Google los sistemas

desplegados en aos diferentes utilizan elementos bsicos diferentes, reflejando las

mejoras de hardware proporcionadas por la industria.

Sin embargo la organizacin arquitectnica de estos sistemas ha sido relativamente.

rack con ethernet

servidor

rack de

conmutador

de clusters

Los discos son conectadosservidoresrec amen e a ca a serv or

individual y gestionados por

un sistema global de

archivos (GFS)

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6.

Arquitectura

de

los

centros

de

datos6.

Arquitectura

de

los

centros

de

datos

Los modernos centros de datos disponen de sistemas adaptativos de control para larefrigeracin de la instalacin.

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