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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
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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
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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
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. .
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T9 1.Introduccin
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la
computacin
en
nube1.Introduccin
a
la
computacin
en
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Virtualizacin de recursos
Utilizacin bajo demanda.
demanda
por virtualizacin
Web
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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.
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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
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necesiten, haciendo un balanceo de los mismos. 6
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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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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.
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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
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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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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.
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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
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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.
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tres niveles19
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Arquitectura
de
los
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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
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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
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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
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Arquitectura
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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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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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