Este documento presenta un proyecto de dimensionamiento para la virtualización de hardware en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Primero introduce conceptos clave sobre virtualización como máquinas virtuales, hipervisores y tipos de virtualización. Luego describe las ventajas de la virtualización como ahorro de costos y optimización de recursos, y sus desventajas como requerimientos de hardware. Finalmente, explica los pasos para proyectar un primer dimensionamiento hacia la virtualización, incluyendo establecer objetivos, realizar planeación y análisis

1. Universidad Distrital. Pérez, Vallejo, Trujillo. Dimensionamiento para Virtualización de Hardware
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Proyectando un Dimensionamiento para el Uso de
Virtualización de Infraestructura Física
Pérez Luis, Vallejo Camilo y Trujillo Stick
Gestión Tecnológica, Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Bogotá, Colombia
lucapeto@gmail.com
ingenierovallejo@gmail.com
taytus@gmail.com
1. INTRODUCCIÓN
Resumen: La virtualización es un concepto antiguo pero se concibe
hoy en día como la abstracción o simulación virtual de los elementos
físicos de un ordenador.
Sus ventajas son básicamente proporcionar alta disponibilidad,
ahorrar costos, optimizar el uso y control sobre los recursos,
contribuir al medio ambiente y mejorar la seguridad de los sistemas
virtualizados. Mientras que sus desventajas se enfocan hacia el
licenciamiento, los requerimientos exigentes del hardware a utilizar y
la dependencia del sistema operativo anfitrión y del sistema de
virtualización elegido.
Es importante analizar previamente si la virtualización es ideal para
nuestros fines de consolidación, por ello se toma este proceso como
un proyecto que incluye objetivos, planeación, diseño, migración,
gestión y en muchos casos automatización.
Abstract: The Virtualization is an old concept but is seen
today as the abstract or virtual simulation of the physical elements of
a computer.
The basics of the Virtualization that we know are: Host System,
Guest System, Virtual Machine, Hypervisor, processor, memory,
hard disk, input and output elements, models and techniques for the
virtualization.
Its advantages are basically to provide high availability, save costs,
optimize the use and control of resources, contributing to the
environment and improve the security of virtualized systems. While
focusing disadvantages to licensing, hardware demands requirements
to use and dependence on host operating system and the
virtualization system chosen.
It is important to first analyze whether virtualization is ideal for
our purposes of consolidation, therefore this process is taken as a
project that includes objectives, planning, design, migration,
management and automation in many cases.
Palabras
Claves:
Dimensionamiento,
infraestructura, máquina virtual, virtualización.
Hypervisor,
En la actualidad, de algún modo hemos tenido contacto con la
tecnología, ya sea para hacer tareas en el colegio, para participar en
una red social o para realizar alguna actividad en el trabajo. Y es que
los avances tecnológicos nos han proporcionado muchas facilidades
y grandes avances en todos los campos.
Sin embargo, y pese a todas las soluciones que nos ofrece la
tecnología, ésta tiene ciertas desventajas, como son la compatibilidad
entre sus aplicaciones, los costos, el mantenimiento de sus elementos,
el desaprovechamiento de algunos de sus recursos e inclusive el
impacto en el medio ambiente.
Es aquí donde la virtualización aparece como una solución a
varios de estos problemas, aportando nuevas facilidades, entre ellas
la virtualización de infraestructura como servicios. Sin embargo, es
necesario antes de iniciar una virtualización, conocer de qué se trata,
que tipos existen, que propiedades posee y las propuestas que hay en
el mercado. Así es posible realizar un correcto dimensionamiento de
los recursos con que contamos y de aquellos que son necesarios para
iniciar dicho proceso.
2. VIRTUALIZACIÓN
El concepto de virtualización no es un término nuevo,
desde la década de los 60 ya se hablaba de este tema, pero su
auge se ha venido dando en las últimas décadas para mitigar
ciertas problemáticas tecnológicas principalmente de costos y
rendimiento.
Con el fin de contextualizar, se define la virtualización de la
siguiente manera: “...la virtualización es un medio para crear
una versión virtual de un dispositivo o recurso, como un
servidor, un dispositivo de almacenamiento, una red o incluso
un sistema operativo, donde se divide el recurso en uno o más
entornos de ejecución,…los dispositivos, las aplicaciones y los
usuarios pueden interactuar con los recursos virtuales como si
fueran realmente un recurso único.” [1]
Esta definición menciona muchos de los temas que abarca la
virtualización y es la más apropiada para personas no versadas
en el tema ya que permite abstraer su concepto y diferentes
aplicaciones.

2. Universidad Distrital. Pérez, Vallejo, Trujillo. Dimensionamiento para Virtualización de Hardware
Además, es importante conocer que en el argot de la
virtualización, se le llama anfitrión (Host) al sistema físico e
invitado o huésped (Guest) a los sistemas virtualizados. Dicho
lo anterior, se puede indicar que todo el proceso de
virtualización trabaja en la simulación de los siguientes
componentes de la arquitectura de un ordenador anfitrión:
•
•
•
•
2
Los Hypervisores pueden clasificarse en dos tipos:
Hypervisor tipo 1: También denominado nativo, unhosted
o sobre el metal desnudo (bare metal), es software que se
ejecuta directamente sobre el hardware, para ofrecer la
funcionalidad descrita. [4]
Memoria RAM
Procesador (Unidad central de procesamiento o CPU)
Disco duro (almacenamiento)
Entrada y Salida de dispositivos
Para considerar una máquina virtual útil es necesario
comprender que los dispositivos de entrada y salida no son
solamente de red, también lo son el subsistema compuesto por
video, sonido, tarjeta de red, puertos seriales y paralelos,
unidades de disco, controladora de IDE, SCSI, USB, teclado y
mouse. Es aquí donde muchos programas fallan ya que se han
encontrado falencias para manejar varios de estos dispositivos.
Figura 2. Hypervisor tipo 1. [5]
Hypervisor tipo 2: También denominado hosted, es
software que se ejecuta sobre un sistema operativo para
ofrecer la funcionalidad descrita. [4]
Figura 3. Hypervisor tipo 2. [6]
Figura 1. Estructura Virtualización [2]
2.1 Máquinas virtuales e Hypervisor
“El concepto de máquina virtual (MV), es una
implementación de software en una máquina física, ya sea un
servidor o una PC. Sus tipos son: [3]
2.1.1
Lo anterior es importante mencionarlo en detalle, ya que la
introducción a los conceptos imprescindibles de máquina
virtual e Hypervisor, da una mejor visión del tema a tratar,
ya que en el primer término (MV), aunque haya tipos de
virtualización en los que no sea necesario su uso, es
imposible entender el fundamento de las principales
técnicas de virtualización sin saber en qué consiste una
máquina virtual, tanto si es de sistema como si es de
aplicación. El segundo (Hypervisor), por ser el aspecto más
importante y diferenciador de las técnicas de virtualización
completa y para-virtualización, los dos modelos más
extendidos actualmente en el uso de infraestructuras
virtuales. [7]
Máquinas virtuales de hardware o de sistema
Son las que corren paralelamente sobre una
máquina física anfitrión o host, de manera que tienen
acceso y hacen uso de los recursos hardware que son
abstraídos de él. [3]
2.1.3
Tipos de virtualización:
Son las que proporcionan un entorno de ejecución
independiente del hardware y del propio sistema operativo
para las aplicaciones que ejecutarán; éstas arrancan la
máquina a su inicio y de igual manera la apagan cuando
finalizan. [3]
Los tipos de virtualización suelen confundirse mucho, por
ello se han agrupado en los siguientes modelos: virtualización
de plataforma, virtualización de recursos, de aplicaciones y de
escritorio. Estos se fundamentan especialmente en dos
conceptos, como son el recurso virtual que se abstrae y el ente
(aplicación, sistema operativo, máquina) que virtualizado,
dispone de ese recurso [7]. Sin embargo por ahora solo se hará
énfasis en las principales técnicas de virtualización de
plataforma, las cuales hacen referencia a conceptos ya definidos
y algunas son propias de los modelos anteriormente
mencionados:
Por otro lado el Hypervisor o Virtual Machine Monitor
(VMM), que va ligado principalmente al primer tipo de
máquina virtual (de Hardware), no es más que la
plataforma o capa de software que permite ejecutar y
monitorear el proceso de virtualización. [3]
2.1.4 Emulación:
Esta se basa en crear máquinas virtuales que
emulan el hardware de una o varias plataformas distintas.
Este tipo de virtualización es la más costosa y la menos
eficiente, ya que obliga a simular completamente el
2.1.2
Máquinas virtuales de proceso o de
aplicación

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comportamiento del escenario de hardware e implica que
cada instrucción que se ejecute en ellas, sea traducida al
hardware real haciéndolo demasiado lento en su ejecución
[7].
2.1.5
Virtualización completa:
El sistema operativo anfitrión simula el hardware
(utilizando un Hypervisor tipo II) y sobre él se ejecutan los
sistemas operativos huésped sin modificar
2.1.6
Para-virtualización:
Utiliza un Hypervisor tipo I, sobre el que se
ejecutan todas las máquinas virtuales, no hay realmente un
sistema operativo anfitrión.
2.1.7
Virtualización por hardware:
Similar a la virtualización completa, aunque es
más eficiente al utilizar hardware (CPU) adaptado
expresamente a la virtualización. También se denomina
virtualización acelerada o Hardware virtual machine.
2.1.8
Virtualización por Sistema Operativo:
Anfitrión y huésped comparten el mismo sistema
operativo. [9]
Tabla 1: Clasificación de los tipos de Virtualización [10]
2.2 Ventajas y desventajas
Todo lo anterior nos da una visión de lo que es la
virtualización, y aunque esto parezca la panacea a muchas
problemáticas de la actual tecnología, es importante mirar las
principales ventajas y desventajas que trae consigo la
Virtualización, ya que hoy por hoy sus aplicaciones van desde un
equipo de escritorio familiar hasta un centro de datos completo.
Por un lado, los beneficios van principalmente
encaminados a:
•
•
•
•
•
•
•
Propiedades
de
Aislamiento,
Seguridad,
Flexibilidad, Agilidad y Portabilidad.
Incremento en el aprovechamiento y control
sobre los recursos.
Reducción de gastos asociados al hardware
(espacio, enfriamiento, energía, mantenimiento y
administración).
Contribuye al medio ambiente disminuyendo
CO2 y el calentamiento global.
Aumenta el reciclaje y la conservación de
recursos naturales y físicos.
Proporciona alta disponibilidad.
Recuperación ante desastres.
3
Por otra parte, las desventajas se miran de la siguiente
forma:
•
•
•
•
Problemas de licencias.
Requerimientos de hardware muy exigentes.
Dependencia del sistema operativo anfitrión y del
sistema de virtualización elegido.
Disponibilidad de recursos suficientes.
Sin embargo con todo lo bueno y lo malo que ofrece
la virtualización, esta promete grandes soluciones y
aplicaciones en diferentes ámbitos, que ya van en el
sector informático hacia lo comercial y la academia.
[11]
3. PROYECTANDO UN PRIMER
DIMENSIONAMIENTO HACIA LA
VIRTUALIZACIÓN
Dimensionamiento en términos generales, se define como
tomar las medidas para un fin. Tomando este concepto y
recordando que la virtualización no es solo tecnología, también
involucra planeación, cambios de procesos y una nueva
perspectiva de cómo funcionan las cosas, para realizar un primer
acercamiento a la virtualización de una infraestructura, es
necesario enfocar este apartado a revisar lo que se debe tener en
cuenta básicamente para iniciar con este proceso:
3.1.1 Contextualizar:
Lo primero que se debe considerar, es tener
claros los conceptos, elementos, modelos y técnicas
de virtualización, junto con sus ventajas y desventajas.
Esto contextualiza y pone al tanto de la tecnología a
utilizar. Esta parte de proceso ya ha sido tratada
globalmente en el transcurso de este artículo.
3.1.2 Si después de conocer la conceptualización se decide
iniciar un proyecto de consolidación basado en
virtualización, se deben seguir los siguientes pasos:
3.1.2.1
Establecimiento de metas y Objetivos
apoyados en la formulación de preguntas [11]:
• ¿Cuáles son los motivos de la virtualización
y/o la consolidación de servidores?
• ¿Cuántos
servidores
físicos
podrían
consolidarse?
• ¿Qué soluciones podrían aprovecharse y cuál
es la solución preferida?
• ¿Cómo afectará la virtualización a los
usuarios?
• ¿Tenemos una persona o equipo profesional
que encabece la gestión y conozca de todo lo
relacionado con la institución y la
virtualización?
• ¿Cuáles son las implicaciones de seguridad
de migrar a una infraestructura virtual
respecto a mantener la situación actual?

4. Universidad Distrital. Pérez, Vallejo, Trujillo. Dimensionamiento para Virtualización de Hardware
•
•
•
•
¿Cuánto tiempo de desconexión sería
necesario para llevar a cabo una migración?
¿Cuáles serían los riesgos y cómo podrían
reducirse?
¿Cuál es el costo estimado del proyecto?
¿Cuál es el ROI calculado (ROI =
[(Recuperación
de
la
inversión
Inversión)/Inversión)]*100)?
Estas preguntas ayudan a establecer lo que se espera
de la virtualización y así definir metas y objetivos más
claros.
3.1.2.2
Planeación:
Etapa que incluye análisis y diseño, dirigido a
validar que elementos son susceptibles de virtualizar.
Existen herramientas como HP Capacity Advisor, que
recopilan información de la utilización de recursos de
las aplicaciones antes de la consolidación (CPU,
memoria, disco, red), y empleando esta información,
permiten simular cómo se comportaría esa aplicación
en otra plataforma, en una máquina virtual o lo que nos
queramos inventar[12].
Esta última etapa es opcional. Sin embargo, ya se
ha explicado que es clave si se desea disponer de una
infraestructura virtual dinámica, que se reorganice sin
intervención humana y en tiempo real según las
demandas del negocio. La Automatización, puede estar
embebida en la propia tecnología de virtualización, o
ser proporcionada por aplicaciones adicionales, que
permitan que los servidores virtuales respondan a
diversas métricas, que pueden ser de negocio [12].
3.1.3
Antes de lanzase a una virtualización, también es
importante analizar las siguiente preguntas que van
enfocadas a los procesos y las personas del sector y son
vitales, ya que como se ha mencionado, la
virtualización no solo es tecnología, también tiene su
componente humano y de procesos: [12]
•
•
•
•
•
Referente a las especificaciones solicitadas por los
diferentes proveedores, ya sean licenciados, gratuitos o
libres, se debe tener en cuenta que los requisitos para
virtualizar dependen de cada red, de las necesidades de
la empresa y de la inversión que se quiera hacer. Lo
básico y mínimo que se tendrá que tener claro es lo
siguiente:
•
Qué proveedor va a prestar sus servicios de
virtualización
•
Tipo de licenciamiento (libre o comercial)
•
Presupuesto
•
Estudio de hardware y software que se tiene y el
que se requiere.
3.1.2.3
Migración:
Una vez diseñada la plataforma final, se configuran
las máquinas virtuales y se realiza la migración de las
aplicaciones. Esta conversión de físico a virtual se
conoce con el nombre “Migración Physical to Virtual”
o, de manera abreviada, “P2V”.
La migración se puede realizar manualmente o ayudado
por herramientas que permiten replicar los entornos de
máquinas físicas a máquinas virtuales. Un ejemplo
sería p2vassist, utilidad proporcionada por la última
versión de máquinas virtuales HP Integrity [12].
Gestión:
Una vez las máquinas virtuales están operativas, es
necesario disponer de herramientas que incorporen
procedimientos de monitorización y gestión para las
máquinas virtuales. Existen múltiples soluciones
comerciales para ello, por ejemplo, HP Virtualization
Manager o VWWare Virtual Center [12].
4
¿Cómo va a afectar la virtualización a las
personas involucradas?
¿Habrá cambios en sus acciones, roles o
responsabilidades?
¿Se necesitará de capacitación o moverlos a
posiciones nuevas?
¿Qué clase de cambios culturales serán
necesarios para asegurar el éxito?
¿Está la institución preparada para concebir el
departamento de TI como un proveedor de
servicio, y no como alguien que gestiona los
sistemas?
4. DIMENSIONAMIENTO
Cuando se requieren incorporar tecnologías de virtualización,
habitualmente se pretende mejorar la eficacia del hardware
existente. El uso más frecuente de este tipo de aplicativos está
orientado a mejorar la utilización de los recursos de hardware,
de modo de aprovechar al máximo las capacidades de
procesamiento del mismo, así mismo, estas aplicaciones
pueden ser utilizadas para contribuir con el mejoramiento de la
gestión de los distintos servicios tecnológicos que brindan las
organizaciones, permitiendo establecer un acuerdo de nivel de
servicio (SLA = Service Level Agreement) que sea
representativo de la disponibilidad requerida de los mismos.
[13]
Así las cosas, se debe tener en cuenta la descripción del
hardware que se quiere virtualizar. Esta descripción incluye
entre otras cosas, marcas, modelos, cantidades de servidores,
procesadores por servidor, núcleos de procesadores por
servidor, memoria RAM por servidor, interfaces, dispositivos
SAN existentes, etc., lo cual permite estimar las licencias y/o
suscripciones y otros aspectos requeridos para realizar la
virtualización.
3.1.2.4
3.1.2.5
Automatización:
Se debe tener en cuenta que entre más heterogénea sea la
infraestructura tecnológica existente, más detallada debe ser la
descripción del hardware, indicando la cantidad de servidores
y/o máquinas a virtualizar y el tipo de configuración de cada
uno de ellos (blade, cluster, stand-alone, etc.). [13]
Acorde a la cantidad de máquinas virtuales requeridas, el
dimensionamiento está en función de las exigencias técnicas

5. Universidad Distrital. Pérez, Vallejo, Trujillo. Dimensionamiento para Virtualización de Hardware
que demanden los distintos servicios que se requiere ejecutar
en cada una de ellas, incluyendo los posibles parámetros de
escalabilidad (asignación de recursos adicionales). En otras
palabras, cuando se realiza el dimensionamiento de los recursos
virtuales (asignación de memoria RAM, CPU, espacio en
disco, etc.) de cada máquina virtual, dicho dimensionamiento
deberá estar justificado técnicamente en función de los
servicios que se requieran ejecutar en cada una de las maquinas
virtuales. [13]
Para que las ventajas de las tecnologías de virtualización sean
adecuadamente aprovechadas, resulta conveniente definir un
reducido conjunto de templates (modelos de maquinas
virtuales), vale decir, poseer un número reducido de tipos de
maquinas virtuales simplifica su administración y realza las
ventajas que las tecnologías de virtualización ofrecen en ese
sentido. [13]
Muchas veces, los servicios que se deben brindar son variables
y poseen ciclos con mayor y menor demanda, por lo cual se
deberá definir la cantidad de máquinas virtuales concurrentes
(ejecutándose al mismo tiempo) que la organización requiera.
[13]
En la siguiente tabla, se presenta una breve guía sobre los pasos
a seguir en el proceso de virtualización.
5
aprovechamiento a sus bondades y mitigar así las desventajas que
puedan derivarse.
En una primera proyección hacia el dimensionamiento para
virtualizar infraestructura, no solo se deben tener en cuenta los
elementos contenidos en un proyecto informativo (objetivo, análisis,
planeación, ejecución y validación de resultados) o los proveedores y
las soluciones que prestan, también se debe contemplar que la
virtualización es un concepto no solo de tecnología, sino como un
conjunto de ciencias aplicadas y la reunión de aspectos tecnológicos,
culturales, humanos y de procesos.
REFERENCIAS
[1] Definición de Virtualización en
http://www.alegsa.com.ar/Dic/virtualizacion.php
Fecha de consulta: 26/03/2009
[2] Figura 1 Estructura Virtualización
http://fiocs.googlecode.com/svn/trunk/Documentation/Imagenes%20
Analisis/Virtualizacion/
Fecha de consulta: 25/05/2013
[3] Máquina virtual
http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_virtual
Fecha de consulta: 01/05/2013
[4] Qué es un Hypervisor
http://khan1.blogspot.com/2008/09/qu-es-un-hypervisor.html
Fecha de consulta: 01/05/2013
[5] Figura 2 Hypervisor tipo 1
http://www.baitic.com/wpcontent/uploads/2009/10/hipervisor_hardware.jpg
Fecha de consulta: 25/05/2013
[6] Figura 3 Hypervisor tipo 2
http://www.baitic.com/wpcontent/uploads/2009/10/hipervisor_software.jpg
Fecha de consulta: 25/05/2013
[7] Virtualización de Servidores de Telefonía Ip en Gnu/Linux
http://www.adminso.es/images/6/6d/Eugenio_cap1.pdf
Fecha de consulta: 01/05/2013
Tabla 2: Guía de Virtualización [14]
5. CONCLUSIONES
Acorde a lo tratado dentro de este artículo, se puede decir que
la virtualización de recursos informáticos nace como la creación de
una versión virtual de un recurso tecnológico, surge como una nueva
perspectiva de tecnología y se ratifica por las diferentes ventajas que
proporciona.
Su contextualización es extensa, pero necesaria, con el fin de
determinar cuál es la mejor metodología a adoptar para dar mejor
[8] AdminXEN
http://www.redes-linux.com/manuales/virtualizacion/AdminXen.pdf
Fecha de consulta: 01/05/2013
[9] Introducción a la Virtualización - Principales técnicas de
Virtualización
http://albertomolina.files.wordpress.com/2009/10/virtualizacion.pdf
Fecha de consulta: 01/05/2013
[10] Tabla 1. Clasificación de los tipos de Virtualización.
Virtualización como una estrategia para reducir costos de operación
en centros de cómputo. César Hernández Brito
[11] Virtualización: Cómo planificar una infraestructura virtual
http://www.acronis.com.uy/documentos/pdf/Virtualization_Virtual_I
nfrastructure_wp.es.pdf
Fecha de consulta: 01/05/2013

6. Universidad Distrital. Pérez, Vallejo, Trujillo. Dimensionamiento para Virtualización de Hardware
[12] Ventajas y desventajas de la virtualización
http://www.techweek.es/virtualizacion/techlabs/1003109005901/ventajas-desventajas-virtualizacion.4.html
Fecha de consulta: 01/05/2013
[13] Lineamientos Estándares – Aplicativos de Virtualización.
ETAP Argentina, Versión 18.1
[14] Guía de Virtualización
Virtualización como una estrategia para reducir costos de operación
en centros de cómputo. César Hernández Brito
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