Ventajas
En momentos de crisis, cuando el capital para inversiones es escaso, el coste de la energía es un factor crucial, la versatilidad es un requisito básico y donde la fiabilidad y calidad del servicio son aspectos fundamentales, es necesario agudizar el ingenio y buscar medidas que permitan proporcionar más y mejores servicios con un mínimo de inversión.Veamos qué ventajas aporta utilizar este tipo de tecnología:
Arquitecturas de alta gama.
Los sistemas físicos donde se despliegan entornos virtuales se basan en infraestructuras hardware de alta gama, diseñados para proporcionar elevadas prestaciones y que incluyen componentes hardware y software diseñados para proporcionar una mejor gestión de los entornos virtuales.Fiabilidad y calidad de servicio.
El hardware ha sido configurado con la suficiente redundancia como para proporcionar un nivel de tolerancia a fallos que es imposible proporcionar en sistemas convencionales.El software de gestión, además de otros condicionantes, ha sido diseñado pensando en proporcionar un nivel máximo de servicio, garantizando la recuperación de éste ante incidencias hardware o software en menos de 60 segundos. Es decir, si el servidor físico sufre una incidencia, todos los sistemas virtuales rearrancarán en otro servidor en menos de 60 segundos. Si lo que sufre la incidencia es un VPS, éste se reiniciará en menos de 60 segundos.
Para labores de mantenimiento es posible migrar un VPS de un servidor físico a otro sin disrupción del servicio.
Todo esto son opciones que con servidores tradicionales es literalmente imposible plantearse.
Seguridad.
Además de los clásicos backups para las zonas de datos, a nivel de sistema operativo podemos disponer de snapshots, que ante migraciones o modificaciones críticas en el sistema operativo, nos permite disponer de una “instantánea” de cómo estaba éste justo antes de iniciar las labores. Lo que en el peor de los casos nos permitirá volver al punto de inicio en unos pocos segundos.Flexibilidad y escalabilidad.
En un servidor físico, operaciones de sustitución del procesador, ampliación de memoria, sustitución de disco, etc, suele ser una tarea que conlleva muchas horas de trabajo y por tanto la interrupción del servicio por tiempos prolongados. En el mejor de los casos el servicio envejece al mismo tiempo que el servidor, degradando ambos en prestaciones con el paso del tiempo.En los sistemas VPS la plataforma hardware está virtualizada, por lo que cualquiera de estas operaciones sólo implica una reconfiguración del entorno virtual y un reboot del sistema. Redimensionar un VPS es cuestión de pocos minutos, que será el único tiempo en el que el servicio esté inoperante.
Economía.
Aunque todos los temas anteriormente citados son importantes, el de la economía es el de mayor importancia, y máxime en estos años de crisis.Desde el punto de vista de los servidores físicos, el ciclo de vida es mucho mayor que el de un sistema convencional, pues en el peor de los casos y en función de la demanda de requisitos de los VPS, instanciaremos menos servidores virtuales, manteniendo el nivel de prestaciones.
Por otra parte, permite adaptar las inversiones destinadas a renovación de hardware en función de la capacidad financiera, facilitando migrar los sistemas virtuales de unas plataformas hardware a otras en función de la carga de éstos, y sin pérdida de servicio.
Los costes de mantenimiento de las infraestructuras de virtualización siempre son más baratos que su equivalente al que supondrían los VPS si éstos fuesen sistemas reales. Este ahorro puede destinarse a mejorar las prestaciones del Data Center, tanto en seguridad como en refrigeración, lo que incluso a corto plazo supone más ahorro, a la vez que se incrementa la calidad y fiabilidad del servicio.
Pero el mayor ahorro, razón que ha convencido a muchas corporaciones, es el energético. A mayor grado de consolidación en servidores virtuales mayor ahorro.
En un modelo tradicional el inventario hardware se va incrementando con el paso del tiempo, manteniendo encendidos sistemas ineficientes energéticamente y que proporcionan servicios obsoletos o escasamente productivos. Esto implica una mayor complejidad en las comunicaciones, lo que también ayuda al incremento de la factura eléctrica. Y todo este crecimiento hace que la tasa de incidencias suba, o lo que es lo mismo, baje la calidad del servicio. Y como guinda del pastel, con los costes generales por las nubes se producen recortes en mantenimientos y renovación de equipos. Es evidente que el futuro se presenta muy negro.
En la actualidad, la única fórmula disponible para romper esta espiral destructiva estriba en la implantación de tecnologías que permitan consolidar servidores dispersos mediante virtualización, permitiendo disponer de una infraestructura hardware más compacta, más económica, más eficiente y como se ha visto previamente, proporcionando una mayor calidad de servicio.
Servicio de virtualización en CeSViMa
Infraestructura.
En CeSViMa, como infraestructura física para servidores virtuales VPS, se ha dispuesto de la siguiente plataforma hardware: 14 nodos IBM BladeCenter HS22. Cada uno de ellos equipado con 2 procesadores Intel Xeon E5540 (2.53GHz) de 4 núcleos, 96 GB de RAM DDR3, 2 puertos de 10Gb Ethernet y 2 discos locales SAS de 73GB. Lo cual suma un total de 112 cores y 1,34 TB de RAM.El almacenamiento de las imágenes de virtualización se realiza en una cabina IBM N3150. Esta cabina está equipada con 12 discos de 2TB y con 2 controladoras de 2 puertos de 10Gb Ethernet. En total 24 TB de capacidad con tolerancia a fallos que se dedica al almacenamiento de plantillas e imágenes.
La comunicación entre los nodos de virtualización y la cabina de almacenamiento, se realiza mediante 2 switches IBM Virtual Fabric 10Gb.
Todo esto ubicado en un Data Center equipado con sistemas de detección precoz de incendios (VESDA), sistemas de extinción, y disponiendo de un SAI de 160KWh que le da una autonomía de más de 2 horas sin suministro eléctrico.
Coste de un servidor convencional.
Normalmente, en un grupo de investigación la infraestructura hardware que se destina a proporcionar servicios en red no suele ser el equipo más moderno y con más prestaciones, sino aquel que nadie quiere pero del que todos están de acuerdo en que “para eso puede valer perfectamente”, sin pararse a pensar que van a dejar operativo 7x24 el equipo más antiguo y eléctricamente menos eficiente. Y del que todos tienen claro que no se va a pagar un servicio de mantenimiento básico, pues se parte de la base que “si se rompe algo ya nos apañaremos”.En definitiva, o se está manteniendo un servicio caro y de escasa calidad, o es que realmente se implanta un servicio que realmente no es necesario.
Pero si analizamos costes, usando como base lo que podría ser un sistema tipo de los usados como servidor departamental y sin requerir grandes prestaciones, tendremos:
| Electricidad (100Wh) 7x24x365 - 0.14€/KWh |
122,64€ |
| Refrigeración (50% del consumo) |
61,32€ |
| Coste anual |
183,96€ |
Es decir, disponer de un servidor de bajas prestaciones, con el riesgo que implica no disponer de mantenimiento y sin mecanismos que garanticen tolerancia a fallos, lo que no facilita proporcionar un servicio de calidad, tiene un coste de unos 184€ anuales sólo en electricidad.
Coste de un servidor VPS.
Los Blade HS22 que se están utilizando en CeSViMa para el despliegue de VPS representan un consumo eléctrico de unos 250Wh (incluyendo la parte proporcional de refrigeración), lo que viene a suponer al año unos 300€.La ventaja competitiva es que en un único Blade HS22 podemos desplegar un mínimo de 42 servidores departamentales aplicando bajos niveles de sobresuscripción en CPU y nulo en memoria. Una simple división nos lleva a deducir que un servidor departamental corriendo en un VPS tiene un coste anual de 7,50€ anuales en energía eléctrica, o visto de otra manera, que con la energía que consume un servidor medio departamental (150Wh) podemos alimentar 20 servidores departamentales virtuales.
Con la actual infraestructura de virtualización disponible en el CeSViMa es posible desplegar unos 500 VPS con un consumo eléctrico de 3.6KWh (4.415€/año). El equivalente en servidores reales representaría un consumo de unos 75KWh (91.980€/año). Si también descontamos los costes de mantenimiento de esta infraestructura (3.700€/año), obtenemos una reducción real de gastos de 83.865€/año.
Es decir, frente a 500 servidores desatendidos, en instalaciones poco adecuadas y carentes de mecanismos de seguridad y asumiendo los riesgos propios de sistemas sin mantenimiento, tenemos 500 servidores capaces de proporcionar servicios de calidad y ahorrando 83.865€ al año.
Para finalizar, presentamos una manera más gráfica donde puede apreciarse claramente cómo evolucionan los costes en función del número de servidores operativos.
En estos momentos, CeSViMa está proporcionando gratuitamente 40 VPS a otros tantos grupos de investigación, que está suponiendo un ahorro real a la UPM de 3.360€ anuales en suministro eléctrico. Como puede verse en la gráfica, esta tecnología podría llegar a suponer hasta 100.000€ de ahorro sólo con la infraestructura actualmente disponible.