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IX Jornadas Docentes 2010 “Acercar la ciencia al docente”
Tendencias de datacenters en Internet
Rodolfo Kohn Intel [email protected]
Agenda
• Evolución de los datacenters • Desafíos para la administración de TI • Tecnologías emergentes • Virtualización • Autonomic Computing • Datacenter Dinámico • Estándares WBEM para interoperabilidad • IPv6 • Disminución de consumo de energía 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 2
Evolución - Mainframes
• Desde los mainframes, el centro de cómputos ha evolucionado constantemente 30-Apr-20 From http://mbta.co.uk/about/images/60708090/big/mainframe.jpg
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Evolución: Micro-computadoras - Internet
• A partir de los 80 – aparecen las microcomputadoras – TCP/IP comienza a usarse en el ambiente académico • Grandes cambios durante los 90 – Las arquitecturas cliente/servidor y LAN’s comienzan a extenderse – Internet se populariza/Se impone TCP/IP – Sistemas distribuidos – Aumenta la heterogeneidad Computer Printer Token-ring Router Server 30-Apr-20
Internet
Router FDDI Ring QDA – Tendencias de Datacenters en Internet Router Router Computer Ethernet Workstation Bridge Ethernet Laptop Computer 4
Desde mediados de los 90
• World Wide Web, HTTP, HTML, .com
• Mundo conectado con fibra óptica • Arquitecturas 3 capas • Application Servers • Tecnología celular Printer Token-ring Router Computer Server
Internet
Router FDDI Ring Router Computer Ethernet Workstation Router Bridge Ethernet Laptop Computer 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 5
Más tecnologías de acceso y dispositivos BTS 2.5G
3G, 4G Camara Digital PDA 30-Apr-20 Camcorder WiFi WiMAX Bluetooth Access point Ethernet (wired), DSL, others QDA – Tendencias de Datacenters en Internet SOHO Router 6
Dispositivos basados en porcesador Atom Atom Mobile Internet Device - Smartphones Nettops y netbooks 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 7
Internet Data Centers
• Surgen con la burbuja de las dot-com • Son edificios que albergan miles de servers de cada vez menor costo • Empresas alquilan servidores para sus aplicaciones(o espacio para poner los propios) • Las aplicaciones son usadas por miles o millones de usuarios a través de Internet 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 8
Nuevas aplicaciones y tecnologías de desarrollo de software
• Nuevos servicios y aplicaciones centralizados en data centers • Web Services y arquitecturas orientadas a servicio • Servicios – Software as a Service (Salesforce.com) – Backup – Anti-virus, App Stores (AppUp Center), etc.
• Web 2.0
• Rich Media: YouTube, Flickr, Picassa • Redes sociales: Linkedin, Facebook, MySpace, Sonico • Buscadores: Google, Bing 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 9
Cloud computing
• Hay varias definiciones dependiendo del negocio • Es un concepto amplio que abarca todo aquello que se consume a través de Internet a demanda (on-demand) – Implica uso de infraestructura y software remotos (data centers) pagando por uso (analogía con la red eléctrica) • Involucra conceptos como: – Software as a Service (SaaS): utilización de software a través de Internet a demanda o en base a una subscripcion (no se compra la aplciacion) • Ej: Salesforce.com
– Utility computing: servicios de storage (disco) y servidores virtuales que una empresa puede acceder dinámicamente cuando los necesita • Ej. 3Tera, Amazon EC2 – Platform as a Service (PaaS): brindan entornos para desarrollar y correr aplicaciones – Web Services: proveen componentes o funcionalidades que pueden ser accedidas por otras aplicaciones a traves de una interfaz, creando aplicaciones compuestas – Managed service providers: servicios provistos para TI (virus scanning, anit-spam, monitoreo) 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 10
Cloud computing
• Se brinda software y servicios que son accedidos por usuarios finales con un web browser generalmente • Data centers proveen el hardware donde corren las aplicaciones, capacidad de disco (storage) para guardar datos, monitoreo y administracion, etc ABC S.A.
30-Apr-20 Fuente: Wikipedia, http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b5/Cloud_computing.svg/500px-Cloud_computing.svg.png
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Cloud computing
• Consecuencias para usuarios: – Se paga por software y servicios en base al uso o a subscripción: backup, anti-virus, Salesforce.com (Customer Relationship Management) • Consecuencias para empresas cliente: – Menor costo de capital: no necesitan comprar servidores sino que los pagan en base al uso – Capacidad de crecer/decrecer rápidamente adaptándose a cambios en la demanda • Consecuencias para desarrolladores: – Deben pensar en tecnologías de web services y arquitecturas orientadas a servicios – Pueden acceder a entornos de desarrollo y testing antes imposibles – Deben desarrollar aplicaciones que pueden escalar a millones de usuarios y eventos de negocios – Performance se convierte en un atributo esencial del software – Disponibilidad del servicio (sin errores) – Diseño y codificación en base a normas de seguridad 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 12
Nuevos desafíos para TI
• Necesidad de mayor capacidad de cómputo y almacenamiento • Complejidad – Heterogeneidad (proveedores y tecnologías) – Procesos de negocios involucran otras empresas – Datos, aplicaciones y recursos distribuidos – Virtualización – Workloads variables e impredecibles – Cambios mas frecuentes (patches, aplicaciones, …) • Presión para bajar costos de capital (CapEx) y operaciones (OpEx) • Servicios y cumplimiento de niveles de servicio (SLA) – Disponibilidad – Calidad de servicio • Seguridad • Necesidad de especialización para administrar cada producto • Necesidad de disminuir consumo de energía 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 13
Heterogeneidad en el datacenter
• Diferentes sistemas, aplicaciones, dispositivos, redes y software de administración de sistemas • Incrementa la complejidad 30-Apr-20
TI
Apache * QDA – Tendencias de Datacenters en Internet DB2 * 14
Nuevos desafíos para TI
30-Apr-20 * router Apache * BEA, WebSphere * DB2 * QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 15
Algunas Tecnologías y problemas emergentes en el cloud
• Virtualización • Evolución de administración de sistemas a Autonomic Computing o Self-Management • Datacenter dinámico • Administración basada en Web Services • Disminución de consumo de energía • IPv6 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 16
Virtualizaci ó n
• Varias máquinas virtuales comparten una máquina física – Aplicaciones corren en su máquina virtual propia – Las máquinas virtuales son independientes entre ellas – En cada VM se ejecuta una instancia única del OS 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 17
Datacenter Dinámico
• Se refiere a la capacidad de un datacenter de adaptarse a cambios de requerimientos y entorno: – Picos de carga – Reacción ante y Reparación de fallas – Nuevos procesos de negocios – Etc.
Resource Manager Provisioning Resource Inventory
30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet virtualization 18
Autonomic Computing
• En 2001, previendo una crisis en la administración de TI, Paul Horn, de IBM introduce el concepto “Autonomic Computing” como la única solución • El concepto se refiere a sistemas de computación que pueden administrarse a si mismos a partir de políticas de alto nivel especificadas por el administrador Monitor
Autonomic Manager
Analyze Plan Execute Knowledge Sensors Effectors Resources 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 19
Autonomic Computing II
• También conocido como self-management • Inicialmente incluyó: – Self-configuration – Self-optimization – Self-healing – Self-protection • Ahora se extendió a Self-* • Es el producto de la evolución de los sistemas de administración 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 20
Enabling the autonomic datacenter from a smart SLP DA receives WBEM service registration and notifies all registered applications bare-metal server platform 3 – Upon initiation, EFI BIOS passes control to Patagonia Lake in
preboot
. SLP SA and SFCBD with special providers are running SLP Directory Agent 2-Subscribe for WBEM services 1- Subscribes to SLP DA to receive Notifications of new WBEM services WBEM Resource Manager (developed by any ISV) 7-Notification of new WBEM services Configures the discovered server in pre-boot environment and tells the server to continue booting 11-Continues booting the existing OS (or the provisioned one)
Estándares de administración
• Se necesitan para incrementar la interoperabilidad – SNMP – TNM – WBEM: CIM, WS-Management, … 30-Apr-20
IT
WS-MAN
CIM
* BEA, WebSphere * Apache * DB2 * Apache BEA, WebSphere SQLServer DB2
CIM
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IPv6
• IP es el protocolo de comunicación de datos en Internet • IPv6 es la “nueva” versión del protocolo IP estandarizada en 1995 • Principalmente provee un mayor numero de direcciones de IPv6 (128 bits) – Más dispositivos conectados, IP públicas, E2E – Más gente puede conectarse • Ventajas para administración de redes (Stateless Address Autoconfiguration, renumbering ,etc) • Ruteo eficiente • … 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 23
Estado de IPv6
• OS’s: Windows Vista/7, Linux, Chrome OS • Productos: Microsoft’s DirectAccess • Google since 2008 ( http://www.google.com/intl/en/ipv6 ) – Plans to add IPv6 to YouTube – http://www.networkworld.com/news/2009/032509-google-ipv6 easy.html?page=2 • Dispositivos para Verizon’s LTE network (2010) deben soportar IPv6 • Agencias de gobierno de USA soportan IPv6 desde 2008 • Comcast ofrece servicios de transito con IPv6 transit services y esta en pruebas para servicio residential con IPv6 (2010) • Hurricane Electric, Global Crossing, NTT America • IPv6 en los juegos olimpicos 4/30/2020 IPv6 Addressing and Implementation 24
Consumo de Energía • Reporte de US Environmental Protection Agency, Agosto 2007:
– Se estimó un consumo de 61.000 millones kWh en 2006 (1,5% del total consumido en EEUU): U$S 4.500 millones
• Tecnología Green Computing: virtualizacion, power management, etc.
• Programa de EPA Energy Star para ayudar al uso eficiente de energia en data centers
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Conclusiones
• En los datacenters es donde se hace todo el trabajo de Internet • Hay cientos de miles de servidores funcionando para ejecutar nuestras aplicaciones • Los datacenters se enfrentan a importantes desafíos: – Nuevos servicios y tecnologías exigen mayor capacidad de cómputo y almacenamiento – Se debe cumplir con niveles de servicios – Se requiere flexibilidad – Se requiere disminuir costos y consumo de energía • Diferentes tecnologías van a ayudar afrontar estos desafíos: – Virtualización – Evolución de sistemas de administración hacia self-management y centros de cómputos dinámicos – Estándares como WBEM que permiten interoperabilidad entre sistemas y dispositivos – IPv6 se adoptará lentamente y permitirá mayor conectividad – Progreso en tecnologías para ahorro de energía 30-Apr-20 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet 26
Preguntas?
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Gracias
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