La virtualización de entrada / salida (E / S) es una metodología para simplificar la gestión, reducir los costes y mejorar el rendimiento de los servidores en entornos empresariales. Los entornos de virtualización de E / S se crean abstrayendo los protocolos de capa superior de las conexiones físicas . [1]
La tecnología permite que una tarjeta adaptadora física aparezca como varias tarjetas de interfaz de red virtual (vNIC) y adaptadores de bus de host virtual (vHBA). [2] Las NIC y HBA virtuales funcionan como NIC y HBA convencionales y están diseñadas para ser compatibles con los sistemas operativos , los hipervisores y las aplicaciones existentes. Para los recursos de red ( LAN y SAN ), aparecen como tarjetas normales.
En la vista física, la E / S virtual reemplaza los cables de E / S múltiples de un servidor con un solo cable que proporciona un transporte compartido para todas las conexiones de red y almacenamiento. Ese cable (o comúnmente dos cables para redundancia) se conecta a un dispositivo externo, que luego proporciona conexiones a las redes del centro de datos . [2]
Fondo
La E / S del servidor es un componente crítico para implementaciones de servidor exitosas y efectivas, particularmente con servidores virtualizados. Para adaptarse a múltiples aplicaciones, los servidores virtualizados exigen más ancho de banda de red y conexiones a más redes y almacenamiento. Según una encuesta, el 75% de los servidores virtualizados requieren 7 o más conexiones de E / S por dispositivo y es probable que requieran reconfiguraciones de E / S más frecuentes. [3]
En los centros de datos virtualizados , los problemas de rendimiento de E / S se deben a la ejecución de numerosas máquinas virtuales (VM) en un servidor. En las primeras implementaciones de virtualización de servidores, la cantidad de máquinas virtuales por servidor generalmente se limitaba a seis o menos. Pero se descubrió que podía ejecutar de forma segura siete o más aplicaciones por servidor, a menudo utilizando el 80 por ciento de la capacidad total del servidor, una mejora con respecto al promedio del 5 al 15 por ciento utilizado con servidores no virtualizados.
Sin embargo, el aumento de la utilización creado por la virtualización ejerció una presión significativa sobre la capacidad de E / S del servidor. El tráfico de red, el tráfico de almacenamiento y las comunicaciones entre servidores se combinan para imponer mayores cargas que pueden abrumar los canales del servidor, lo que genera retrasos y CPU inactivas mientras esperan los datos. [4]
La E / S virtual resuelve los cuellos de botella de rendimiento al consolidar la E / S en una sola conexión cuyo ancho de banda excede idealmente la capacidad de E / S del servidor en sí, lo que garantiza que el enlace de E / S en sí no sea un cuello de botella. Luego, ese ancho de banda se asigna dinámicamente en tiempo real a través de múltiples conexiones virtuales a los recursos de red y de almacenamiento. En aplicaciones con uso intensivo de E / S, este enfoque puede ayudar a aumentar tanto el rendimiento de la máquina virtual como la cantidad potencial de máquinas virtuales por servidor. [2]
Los sistemas de E / S virtuales que incluyen controles de calidad de servicio (QoS) también pueden regular el ancho de banda de E / S para máquinas virtuales específicas, lo que garantiza un rendimiento predecible para aplicaciones críticas. Por lo tanto, QoS aumenta la aplicabilidad de la virtualización de servidores tanto para el servidor de producción como para las aplicaciones de usuario final. [4]
Beneficios
- Agilidad de gestión : al abstraer los protocolos de capa superior de las conexiones físicas, la virtualización de E / S proporciona una mayor flexibilidad, una mayor utilización y un aprovisionamiento más rápido en comparación con las arquitecturas tradicionales de tarjetas NIC y HBA. [1] Las tecnologías de E / S virtuales se pueden expandir y contraer dinámicamente (en comparación con los canales de E / S físicos tradicionales que son fijos y estáticos) y generalmente reemplazan múltiples conexiones de red y almacenamiento a cada servidor con un solo cable que transporta múltiples tipos de tráfico. [5] Debido a que los cambios de configuración se implementan en software en lugar de hardware, los períodos de tiempo para realizar tareas comunes del centro de datos, como agregar servidores, almacenamiento o conectividad de red, se pueden reducir de días a minutos. [6]
- Costo reducido: la E / S virtual reduce los costos y permite una administración simplificada del servidor mediante el uso de menos tarjetas, cables y puertos de conmutador, al tiempo que logra un rendimiento completo de E / S de la red. [7] También simplifica el diseño de la red del centro de datos al consolidar y utilizar mejor los conmutadores de red LAN y SAN. [8]
- Cableado reducido: en un entorno de E / S virtualizado, solo se necesita un cable para conectar los servidores tanto al almacenamiento como al tráfico de red. Esto puede reducir el cableado del servidor a la red y del servidor al almacenamiento del centro de datos dentro de un solo bastidor de servidor en más del 70 por ciento, lo que equivale a una reducción de costos, complejidad y requisitos de energía. Debido a que la interconexión de alta velocidad se comparte dinámicamente entre varios requisitos, con frecuencia también se traduce en un mayor rendimiento. [8]
- Mayor densidad: la virtualización de E / S aumenta la densidad práctica de E / S al permitir que existan más conexiones dentro de un espacio determinado. Esto, a su vez, permite una mayor utilización de los servidores de alta densidad de 1U y los servidores blade que, de otro modo, estarían restringidos por E / S.
El chasis del servidor Blade mejora la densidad al empaquetar muchos servidores (y, por lo tanto, muchas conexiones de E / S) en un espacio físico pequeño. La E / S virtual consolida todas las conexiones de red y almacenamiento en una única interconexión física, lo que elimina cualquier restricción física en el número de puertos. La E / S virtual también permite la gestión de la configuración basada en software, lo que simplifica el control de los dispositivos de E / S. La combinación permite implementar más puertos de E / S en un espacio determinado y facilita la gestión práctica del entorno resultante. [9]
Ver también
Referencias
- ↑ a b Scott Lowe (21 de abril de 2008). "Estrategias de virtualización> Beneficiarse de la virtualización de E / S" . Objetivo tecnológico . Consultado el 4 de noviembre de 2009 .
- ^ a b c Scott Hanson. "Estrategias para optimizar la conectividad de la máquina virtual" (PDF) . Dell . Consultado el 4 de noviembre de 2009 .
- ^ Keith Ward (31 de marzo de 2008). "Nuevas cosas para virtualizar, revisión de virtualización" . virtualizationreview.com . Consultado el 4 de noviembre de 2009 .
- ^ a b Charles Babcock (16 de mayo de 2008). "Promesa y problemas de la virtualización" . Semana de la información . Consultado el 4 de noviembre de 2009 .
- ^ Travis, Paul (8 de junio de 2009). "Hoja de ruta tecnológica: vigile la E / S virtual" . Computación en red . Consultado el 4 de noviembre de 2009 .
- ^ Marshal, David (20 de julio de 2009). "PrimaCloud ofrece un nuevo servicio de computación en la nube construido sobre la E / S virtual de Xsigo" . InfoWorld . Consultado el 4 de noviembre de 2009 .
- ^ Neugebauer, Damouny; Neugebauer, Rolf (1 de junio de 2009). "Virtualización de E / S (IOV) y sus usos en la infraestructura de red: Parte 1" . Embedded.com: Embedded.com. Archivado desde el original el 22 de enero de 2013 . Consultado el 4 de noviembre de 2009 .
- ^ a b Lippis, Nick (mayo de 2009). "Las opciones de tejido unificado están finalmente aquí, informe de Lippis: 126" . Informe Lippis . Consultado el 4 de noviembre de 2009 .
- ^ Chernicoff, David. "Virtualización de E / S para servidores Blade" . Windows IT Pro . Consultado el 4 de noviembre de 2009 .