Virtualización para la pequeña empresa

En el último año o dos hemos visto cómo la virtualización pasó de ser un concepto mal comprendido a convertirse en una palabra de moda del sector, muy publicitada y mencionada constantemente en toda conversación que involucre tecnología. No hay duda de que la virtualización está desempeñando un papel importante en el panorama actual de las TI, pero la pregunta que nos hacemos es si la virtualización se aplica a los mercados de la pequeña y mediana empresa en este momento.

La respuesta rápida a esta pregunta es: absolutamente. A diferencia de muchas tecnologías de valor cuestionable o que aportan un alto grado de complicación tecnológica, riesgo y gasto que pueden no ser apropiados para una pequeña empresa, la virtualización es una tecnología madura (IBM CP/CMS, hacia 1968) que está bien comprendida y proporciona una capa de abstracción de hardware que puede beneficiar a una organización de TI de cualquier tamaño y que posiblemente se aplique aún más al departamento de TI de la pequeña empresa de lo que se aplica en el ámbito empresarial.

Antes de analizar cómo la virtualización puede beneficiar al mercado de las pymes, me gustaría ofrecer algunas definiciones para asegurarnos de que estamos hablando del mismo conjunto de tecnologías. En el panorama actual de las TI se ha vuelto popular reetiquetar tecnologías comunes como “virtualización” por razones de marketing, y esto ha complicado innecesariamente el asunto.

La verdadera virtualización se refiere a la virtualización de sistemas operativos completos. Wikipedia utiliza el término virtualización de plataforma y yo también lo haré. Técnicamente, podríamos referirnos a esto como “virtualización de sistemas” o “virtualización de sistemas operativos” para distinguirla de tecnologías vagamente relacionadas que podrían, posiblemente, tener derecho a usar también el mismo término general.

El concepto básico de la virtualización de plataforma implica ejecutar una capa de abstracción en una computadora que emula el hardware en sí. Mediante la combinación de abstracción y emulación obtenemos lo que se conoce como una máquina virtual. Esta máquina virtual es una “computadora” completamente funcional sobre la que podemos instalar un sistema operativo tal como si lo estuviéramos instalando sobre el hardware físico (bare metal) de una máquina dedicada. En lugar de limitarnos a instalar una sola imagen de sistema operativo por computadora, ahora, con la virtualización de plataforma, podemos instalar muchas copias del mismo sistema operativo o de sistemas operativos dispares sobre la misma pieza de hardware. Un concepto poderoso, sin duda.

Lo evidente de la utilidad de esta tecnología plantea la pregunta obvia: “Si la virtualización de plataforma ha estado disponible desde 1968, ¿por qué solo recientemente se está volviendo popular e importante?” Esta es una excelente pregunta. La respuesta es, en realidad, bastante simple.

Las tecnologías tradicionales de virtualización de plataforma requieren mucho soporte dentro del propio hardware de la computadora. IBM ha estado incorporando este tipo de soporte en sus sistemas mainframe durante décadas, y grandes proveedores de UNIX como Sun también lo han estado proporcionando en sus servidores UNIX de gama alta durante años. Estos sistemas están altamente especializados y normalmente ejecutan su propio sistema operativo personalizado. Por lo general, solo las grandes empresas de TI podían permitirse servidores de esta magnitud, y las pequeñas no tenían acceso inmediato a estas tecnologías. Para aquellos profesionales de TI que han trabajado con este tipo de equipos en el pasado, la idea de la virtualización a menudo estaba tan arraigada en la plataforma que se discutía muy poco, ya que se la veía simplemente como un aspecto de estos sistemas de servidores de gama alta y no necesariamente como un concepto por derecho propio.

Lo que ha cambiado recientemente es el movimiento para llevar la virtualización de plataforma al espacio del hardware básico ocupado por los procesadores AMD e Intel (x86_64) utilizados por la mayoría de las pequeñas y medianas empresas, así como por las grandes empresas. El primer movimiento fue utilizar únicamente software para hacer esto posible en la familia de procesadores x86. Los primeros actores en este espacio fueron VMWare y Microsoft, con productos como VMWare Workstation, Virtual PC, VMWare GSX y MS Virtual Server. Estos productos demostraron que no se necesitaba hardware especial para virtualizar eficazmente sistemas operativos completos y comenzaron a permitir que empresas de todos los tamaños experimentaran con el concepto de virtualizar sus plataformas básicas existentes. Esta forma de virtualización se conoce como “virtualización basada en host”, ya que requiere un sistema operativo host sobre el que se ejecutará el entorno de virtualización.

Siguiendo la estela de estas soluciones exclusivamente de software, los grandes proveedores de procesadores en el espacio de hardware básico, AMD e Intel, comenzaron a incorporar capacidades de virtualización en el procesador, lo que permitió una mayor flexibilidad, seguridad y rendimiento y acercó mucho más el mercado del hardware básico x64 a las ofertas tradicionales de las otras familias de procesadores comunes en los servidores de gran porte. Al hacerlo, el mercado de la virtualización realmente ha explotado, tanto desde el lado de los proveedores, a medida que cada vez más proveedores comienzan a ofrecer productos relacionados con la virtualización, como desde el lado de los clientes, a medida que la virtualización comienza a comprenderse mejor y su uso se vuelve más habitual. Con las últimas rondas de compras, la mayoría de las pequeñas empresas de TI han adquirido servidores, y a menudo equipos de escritorio, que admiten virtualización a nivel de hardware, incluso sin la intención de prepararse para una migración a la virtualización, lo que a menudo inclina la balanza en esa dirección de forma natural. Este modelo de virtualización con soporte de hardware se denomina “virtualización basada en hipervisor”, ya que todos los sistemas operativos se ejecutan sobre un pequeño núcleo (kernel) llamado hipervisor y ningún sistema operativo tradicional se ejecuta directamente sobre el hardware.

Ahora que tenemos una buena idea de qué es la virtualización de plataforma y por qué ahora está disponible para nosotros como una opción, analizaremos por qué la virtualización de plataforma puede resultar beneficiosa para nosotros en el ámbito de la pequeña y mediana empresa.

Hay dos cosas que podemos virtualizar fácilmente (sin entrar en lo esotérico ni empezar a virtualizar nuestra infraestructura de enrutamiento y conmutación) – los servidores y los equipos de escritorio. Con diferencia, la opción más fácil y evidente es la virtualización de servidores.

Virtualizar la infraestructura de servidores, o parte de ella, es el primer lugar donde la mayoría de las empresas de TI miran hoy en día como potencial para la virtualización. La mayoría de las empresas descubren que la mayor parte de sus servidores están extremadamente infrautilizados, con un exceso de capacidad de CPU, memoria y disco inactivo, mientras que cargas de trabajo adicionales no logran encontrar un hogar debido a restricciones presupuestarias, de espacio o de tiempo de implementación. La virtualización al rescate.

Mediante la virtualización tenemos la oportunidad de ejecutar varios servidores virtuales en una única pieza de hardware de servidor. Podríamos virtualizar un solo sistema de servidor, pero esto no nos aportaría ninguna ventaja de utilización, o podríamos, en teoría, virtualizar cientos de servidores si nuestro hardware pudiera soportarlo. Normalmente, las pequeñas empresas pueden virtualizar varios roles de servidor típicos en un único servidor físico. La densidad de máquinas virtuales está determinada, por supuesto, por las características de la carga, así como por el hardware disponible. La virtualización utiliza mucha memoria y almacenamiento, obviamente, por lo que debe hacerse una planificación cuidadosa. La memoria y el almacenamiento son relativamente económicos hoy en día y son, sin duda, muchísimo menos costosos que comprar hardware de servidor adicional y pagar por su soporte. No es raro que una pequeña empresa virtualice fácilmente media docena de servidores en una única pieza de hardware como mínimo, y una veintena o más no es un número irrazonable al que aspirar.

Muchas pequeñas empresas saltan instantáneamente a la conclusión de que la virtualización requiere costoso almacenamiento SAN. Esto no es en absoluto cierto. La virtualización proporciona una variedad de beneficios incluso sin utilizar una infraestructura de almacenamiento SAN, de los cuales las empresas pueden aprovechar de inmediato. Existen, por supuesto, algunas ventajas significativas disponibles al utilizar SAN en conjunto con la virtualización y tecnologías de alta disponibilidad o balanceo de carga. Sin embargo, a menudo estas capacidades de alta disponibilidad y balanceo de carga son funciones adicionales que no existían antes de la virtualización y no son necesarias para que una empresa vea beneficios significativos de la virtualización, pero sí presentan una oportunidad de mejora futura cuando los presupuestos lo permitan.

Las pequeñas empresas verán muchas ventajas de la virtualización de inmediato, incluso haciéndolo a pequeña escala. Algunos de estos beneficios son evidentes y otros lo son menos.

Nuestra primera ventaja es la del costo del hardware, como mencioné anteriormente. Al eliminar la necesidad de comprar y dar soporte a costoso hardware de servidor sobre una base de un sistema operativo por servidor, ahora podemos implementar más sistemas a un costo menor por sistema. En muchos casos, esto no solo supone un ahorro de costos, sino que también proporcionará mayores fondos necesarios para pasar de servidores más austeros a ofertas menos numerosas pero de clase más empresarial, con importantes características de rendimiento, estabilidad y soporte, tales como la gestión integrada de energía y KVM sobre IP desde una consola de administración fuera de banda.

Nuestra segunda ventaja es el ahorro de costos por la reducción del consumo de energía. Es muy de moda, y por buenas razones, que las empresas se preocupen hoy en día por cuán “verdes” son, y la virtualización de TI desempeña un papel clave en la ecologización del departamento. La incorporación de máquinas virtuales en un único servidor físico normalmente representa un aumento trivial, si es que siquiera medible, en el consumo de energía. Añadir servidores físicos adicionales, por supuesto, añade una cantidad significativa de consumo de energía, incluso para sistemas que se utilizan poco o solo ocasionalmente.

Nuestra tercera ventaja está en reducir la complejidad de las copias de seguridad. Los servidores virtualizados pueden respaldarse utilizando métodos completamente tradicionales, como las copias de seguridad a nivel de sistema de archivos desde el propio sistema operativo, según popularizaron los sistemas de copia de seguridad tradicionales como NetBackup, BackupExec, Amanda, Bacula y otros. Así, si deseamos atenernos a las estrategias de copia de seguridad actuales, podemos hacerlo sin ninguna complejidad adicional, pero si queremos pasar a copias de seguridad basadas en imágenes, podemos hacerlo con bastante facilidad. El uso de imágenes de sistema como copias de seguridad no es necesariamente nuevo ni exclusivo de la virtualización, pero la virtualización hace que esto sea mucho más evidente y accesible para muchos usuarios. De hecho, con la virtualización, las imágenes de sistema (una copia de todo el sistema, no solo de sus archivos individuales) pueden tomarse utilizando nada más que el sistema de archivos habitual – sin necesidad de software especial. Una copia de seguridad completa del sistema puede tomarse simplemente apagando el servidor virtual, haciendo una copia de su sistema de archivos virtual – a menudo un único archivo grande, y volviendo a iniciar el sistema. Restaurar un sistema puede ser tan simple como copiar un archivo de imagen desde un dispositivo de almacenamiento de copias de seguridad al servidor virtual y volver a iniciarlo. Restauración hecha. Sistema de nuevo en línea. Tan simple como puede llegar a ser.

Nuestra cuarta ventaja está en la facilidad de aprovisionamiento. Construir un nuevo sistema operativo de servidor directamente sobre el hardware es una empresa que consume mucho tiempo para la mayoría de las empresas. Esto es especialmente cierto si hay alguna sorpresa con un nuevo tipo de hardware que no se haya utilizado previamente. Puede haber controladores faltantes o configuraciones y parámetros especiales del sistema operativo necesarios para dar soporte al hardware. Con la virtualización, la plataforma de destino siempre es idéntica, lo que elimina muchas sorpresas de este proceso y lo hace tanto más rápido como más fiable. En muchos casos, la implementación también es más rápida simplemente porque el proceso de preparar la máquina base es mucho más rápido. Para poner en marcha una instalación manual de Linux en un servidor físico tradicional, debo comprar dicho servidor, instalarlo en el rack, conectar la alimentación y la red, aprovisionar la red, encender el servidor, actualizar el firmware, configurar el sistema de administración fuera de banda, hacer una prueba de funcionamiento del hardware (burn in), insertar el medio de instalación y comenzar a instalar. O bien, desde algunos entornos de virtualización, puedo simplemente poner en marcha todo el proceso con un solo comando en la línea de comandos. Implementar un nuevo servidor podría pasar de horas o días a minutos. Esto ni siquiera comienza a abordar la simplicidad de clonar sistemas existentes dentro de un entorno virtual.

Una quinta ventaja “blanda” de la virtualización es que muy a menudo existe un ahorro significativo en el costo del software al virtualizar. Algunos proveedores, como Novell con Suse Linux, le permiten virtualizar tantos servidores como desee en una única máquina física, pagando únicamente por una sola licencia de máquina. Red Hat le otorga múltiples instalaciones, pero no ilimitadas como Novell. Microsoft tiene una variedad de opciones de precios de virtualización en función de sus necesidades, incluyendo una licencia de implementación ilimitada por procesador. En el peor de los casos, necesitará pagar por licencias adicionales de sistema operativo y de otro software exactamente como si estuviera ejecutando las mismas máquinas de forma física, pero en casi todos los casos hay más flexibilidad en los precios y, a menudo, reducciones de costos drásticas para múltiples hosts virtualizados.

Un sexto beneficio está en la capacidad de “revertir” un sistema operativo entero. La mayoría de las plataformas de virtualización permiten un concepto de tomar una instantánea (snapshot) del sistema, realizar cambios en el sistema activo y luego restaurar el sistema a su estado original cuando se termina. Esto es excelente para las pruebas de software y, especialmente, para las pruebas de parches del sistema operativo o cualquier proceso de actualización crítico en el que algo que salga mal podría hacer que su sistema dejara de responder y, potencialmente, no fuera reparable. La capacidad de “retroceder en el tiempo” a la última instantánea, tomada segundos antes de la aplicación del parche o del cambio de configuración arriesgado, puede ser un salvavidas. Por supuesto, tomar una copia de seguridad de imagen podría utilizarse de la misma manera, pero las instantáneas permiten una recuperación aún más rápida debido a su “proximidad” al sistema de archivos original.

Todos estos beneficios mencionados anteriormente vienen con una migración a la virtualización y no requieren ningún costo adicional de software o hardware. Si nuestro presupuesto lo permite y la necesidad existe, también está la opción de añadir uno o más servidores de virtualización y hacer que estos servidores compartan una SAN para el almacenamiento de las imágenes de las máquinas virtuales. Como mínimo, esto aproximadamente triplicará el costo del hardware, pero proporciona el doble de potencia de procesamiento y algunas características realmente asombrosas. La principal característica que realmente hace impresionante esta solución es el concepto de migración en vivo (live migration). La migración en vivo es cuando un sistema operativo virtual puede trasladarse, mientras se está ejecutando, de un servidor de virtualización físico a otro. Esto puede hacerse con fines de balanceo de carga, pruebas ante desastres o para sobrevivir a un desastre en sí. Con algunas soluciones de migración en vivo, generalmente vendidas como alta disponibilidad, esta migración puede ocurrir tan rápidamente que proporciona efectivamente “cero tiempo de inactividad”, e incluso servidores web muy utilizados podrían sobrevivir a la pérdida de un servidor físico sin que los clientes lleguen a saber jamás que un servidor físico se había caído. La transición entre los nodos host de las máquinas virtuales es completamente transparente para los usuarios finales.

Hay una salvedad importante. Depender de una SAN en un escenario de recuperación ante desastres, por supuesto, crea otro punto de fallo – el sistema SAN. Por lo tanto, al planificar el uso de una SAN para aumentar la fiabilidad de sus máquinas virtuales, asegúrese de no utilizar una SAN que no sea tan redundante o más que sus propios servidores, o podría aumentar el costo mientras disminuye accidentalmente la fiabilidad y el rendimiento.

Para la pequeña empresa promedio, no es improbable que tenga sentido no solo virtualizar parte de la infraestructura de servidores, sino virtualizarla toda o casi toda. Las ventajas de la virtualización son tantas y sus desventajas tan pocas y menores que es una rara carga de trabajo en el ámbito de la pequeña empresa la que justificaría servidores de hardware dedicados.

Ahora que hemos examinado por qué tiene sentido la virtualización de servidores, podemos comenzar a mirar hacia la virtualización de escritorios. A diferencia de los escritorios y servidores reales, los escritorios virtualizados a menudo añaden algo de complejidad debido a los requisitos de licenciamiento, especialmente con los escritorios de Microsoft Windows.

Virtualizar escritorios también es algo complicado porque existen muchas modalidades para proporcionar escritorios físicamente. Obviamente, una vez que comenzamos a hablar de virtualizar la infraestructura de escritorios, en realidad estamos hablando de una variedad de soluciones, porque siempre debe existir algún dispositivo “en el escritorio” que proporcione un teclado, un ratón y un monitor, que no pueden virtualizarse, y el propio sistema operativo de escritorio debe estar ejecutándose en otro lugar. Incluso sin virtualización, esto se hace (y a veces se comercializa como virtualización cuando, de hecho, es simplemente acceso remoto) muy comúnmente a través de blades de escritorio, escritorios montados en rack o servidores de terminales. Todas estas soluciones trasladan el escritorio al centro de datos y proporcionan acceso a él, ya sea desde clientes ligeros como interfaz de usuario o simplemente mediante software hacia las máquinas existentes de los usuarios remotos, como usuarios en casa que inician sesión en la oficina.

Comenzaremos con el concepto del servidor de terminales, ya que es el más fácil de virtualizar y el más directo. Ya sea que estemos hablando de virtualizar el servidor en el que ejecutamos Microsoft Terminal Server (ahora conocido como Remote Desktop Services), Citrix XenApp o simplemente un servidor de terminales de escritorio remoto Linux estándar, no necesitamos hacer nada más que instalar ese servidor en un entorno virtual en lugar de en uno físico. Es realmente una cuestión de virtualización de servidores, no de virtualización de escritorios – solo es percibida por el usuario final como algo relacionado con sus escritorios.

El otro método de virtualización de escritorios, la “verdadera virtualización de escritorios” como me referiré a ella, consiste en ejecutar realmente imágenes de sistema operativo de escritorio en un servidor virtual, tal como si fueran escritorios normales dedicados a un usuario. Esto significa virtualizar sistemas operativos como Windows XP, Windows Vista o Windows 7, con cada imagen dedicada a un único usuario, tal como si fuera un escritorio físico. Podríamos, teóricamente, hacer lo mismo con Linux o algún otro sabor de Unix, pero como esos sistemas no tienen licenciamiento por usuario ni versiones específicas de escritorio, y dado que siempre ejecutan sus escritorios en un modo de servidor, solo podríamos diferenciar entre un verdadero escritorio virtualizado y un servidor de terminales basado en Unix por su uso, y no por ningún medio estrictamente tecnológico, ya que son una y la misma cosa. Solo Windows ofrece verdaderamente un modelo de escritorio dedicado que permite que esto ocurra de esta manera particular sin el concepto de acceso compartido a una única imagen de forma simultánea.

Debido a las restricciones de licenciamiento de Microsoft, los escritorios Windows deben instalarse una imagen por usuario, incluso si existen tecnologías para hacer que esto sea tecnológicamente innecesario, pero aun así hay beneficios en este modelo. Los grandes beneficios de los escritorios virtualizados van, sin duda, para las empresas que tienen empleados que se desplazan, ya sea interna o incluso externamente.

El uso de escritorios virtualizados proporciona a la empresa mucho más control que proporcionar portátiles. Los portátiles pueden ser robados, perdidos o dañados. Los portátiles se desgastan y necesitan reemplazarse con regularidad. Un escritorio virtual al que se hace accesible desde el exterior de la empresa puede asegurarse y protegerse de maneras en que un portátil no puede. Las actualizaciones son mucho más simples y no hay preocupación de que el escritorio virtual quede aislado de la red corporativa e imposibilitado de recibir soporte por parte del personal de TI.

Casi cualquier trabajador que use una computadora en la oficina ya tiene una en casa para uso personal y, a menudo, también tiene un portátil además de acceso a Internet de alta velocidad. Proporcionar acceso remoto a un escritorio virtual en la oficina, por lo tanto, potencialmente no incurre en ningún gasto de hardware adicional para la empresa o el personal, a la vez que alivia las cargas administrativas, reduce el consumo de energía y aumenta la seguridad. Algunos trabajadores siempre necesitarán portátiles, pero muchos no.

Para los trabajadores que siguen sentados en un escritorio tradicional dentro de las oficinas de la empresa, sigue existiendo la necesidad de algo que esté físicamente sobre el escritorio y que conecte el teclado, el ratón y el monitor al escritorio recién virtualizado. Esto podría ser un PC antiguo que estaba previsto para su retiro, un cliente ligero de hardware dedicado o incluso un portátil. El personal interno puede entonces desplazarse por la oficina o entre oficinas y sentarse en cualquier escritorio disponible con un cliente ligero e iniciar sesión en su propio escritorio virtual dedicado y trabajar exactamente como si estuviera en su propio escritorio. Luego pueden irse a casa y trabajar desde allí también, si esto está permitido.

Al igual que los servidores virtualizados, los escritorios, si la necesidad lo justifica, pueden respaldarse fácilmente utilizando medios tradicionales o simplemente tomando imágenes completas del sistema. La flexibilidad está ahí para hacer lo que tenga más sentido en su entorno.

Con la complejidad y el costo sorpresa del licenciamiento, así como la falta de capacidad para prescindir por completo del hardware en el escritorio, salvo para los usuarios exclusivamente remotos, la virtualización de escritorios difícilmente es la decisión obvia que sí es la virtualización de servidores. La virtualización de escritorios requerirá un análisis cuidadoso caso por caso para determinar si satisfará las necesidades de costo y usabilidad de cada organización en particular. La mayoría de las organizaciones que opten por seguir esta vía probablemente decidirán virtualizar solo parcialmente – utilizándola únicamente en los casos en que tenga más sentido, como usuarios itinerantes y trabajadores remotos, mientras mantienen escritorios tradicionales para aquellos usuarios que rara vez estarían en posición de aprovechar esta tecnología. El uso de opciones de servidor de terminales a menudo será mucho más común que la “verdadera virtualización de escritorios”, que a menudo solo tiene sentido para usuarios avanzados, desarrolladores o para dar soporte a ciertas aplicaciones que funcionan mal en un modo de servidor de terminales.

Hay un último uso de la virtualización que merece ser discutido, aunque solo sea porque es importante comprender su uso en el entorno empresarial. Este último tipo de virtualización no se utiliza para colocar sistemas operativos en el centro de datos sobre hardware de servidor, sino que se utiliza para ejecutar imágenes de sistema operativo adicionales en escritorios y portátiles tradicionales. Este es un escenario común para personas que necesitan probar múltiples sistemas operativos para soporte o desarrollo. No es útil para sistemas de producción y generalmente queda fuera del alcance de esta discusión. Es un uso muy útil de la tecnología, pero es más bien un escenario de nicho, principalmente útil para pruebas de compatibilidad.

En toda esta discusión no ha habido, de manera algo notoria, ninguna mención de los productos Mac OSX de Apple. Hay una razón para esto. Apple no licencia Mac OSX de modo que pueda virtualizarse en hardware que no sea de Apple, y Apple no cuenta con un producto de virtualización listo para el entorno empresarial preparado para su propia plataforma. La única forma de virtualizar Mac OSX es comprar licencias completas y adicionales para cada instancia de sistema operativo, eliminando así la mayoría de los beneficios de costos de este enfoque, y ejecutarlo sobre un producto de virtualización basado en host, como VMWare Fusion o Parallels, que están diseñados para usarse sobre un escritorio y no como un producto de clase servidor. Esta es una brecha importante en el portafolio de Mac OSX y una de las maneras en que Apple continúa rezagándose respecto al resto del mercado en cuanto a capacidad y a su comprensión de las necesidades de sus clientes empresariales. Si Apple cambiara su estrategia de licenciamiento en torno a la virtualización, Mac OSX demostraría ser un sistema operativo extremadamente popular y útil para virtualizar, tanto desde la perspectiva del servidor como del escritorio.

La virtualización es una gran oportunidad para reducir costos y aumentar la productividad a la vez que se reduce el riesgo para empresas de cualquier tamaño y con presupuestos tan bajos como cero. Muchas tecnologías prometen mejoras importantes para las empresas, pero la mayoría generan un valor cuestionable mientras incurren en un costo real. La virtualización aporta un valor real y medible, a la vez que a menudo no cuesta nada y con frecuencia reduce el gasto de inmediato. Para muchas empresas, la virtualización es la tecnología con la que siempre han soñado y que, de hecho, está disponible hoy.