Virtualizaci´n de Redes en la Nube o
Neftal´ Hern´ndez, Lesther Ruiz, Pedro Alicea ı a March 2, 2013
Abstract El siguiente documento nos explica que es virtualizaci´n, el aiso lamiento y para que se usan, para luego explicar que relaci´n tiene con o la virtualizaci´n de red, sus ventajas o y desventajas, algunos ejemplos de modelos de virtualizaci´n de redes y o ejemplos en las nubes. Este tema es muy importante para el futuro de la tecnolog´ gracias a ´l, el desarrollo ıa, e de la virtualizaci´n ha ido incremeno tando e implementadose en varios sistemas y compa˜´ de todo el mundo nıas dando ´nfasis a la seguridad y la prie vacidad de los consumidores. Gracias a las ultimas tecnolog´ la virtual´ ıas, izaci´n de redes permite a peque˜as o n compa˜´ competir y coexistir utinıas lizando recursos que que s´lo grandes o compa˜ias ten´ acceso y a un bajo n ıan costo. Palabras claves: Virtualizaci´n de redes y computaci´n, Nube o o y Aislamiento cando primeramente qu´ es Virtuale izaci´n, Aislamiento y para que siro ven. Ademas, argumentamos sobre la Virtualizaci´n de Redes en la Nube o y como se relacionan. Tambi´n exe plicaremos resumidamente que es la Computaci´n en Nube y para que o se usa. En este art´ ıculo incluiremos y definiremos que es Virtualizaci´n de Redes, ventajas y desveno tajas e incluiremos algunos aspectos econ´micos al igual que las Aro quitecturas Virtuales m´s usadas en a la Nube. Seg´n nuesto art´ u ıculo y las referencias encontradas podemos decir que la Virtualizaci´n de Reo des permite que m´ltiples sistemas se u puedan intercomunicar independientemente de su capa f´ ısica y a un costo moderado.

Virtualizaci´n o Seg´n [6, 12, 7, 5] nos explican u que la virtualizaci´n es una simuo laci´n, una abstracci´n, una t´cnica o o e Introducci´n o empleada sobre las caracter´ ısticas En este art´ ıculo estaremos expli- f´ ısicas de algunos recursos computa1

cionales para ocultarlos de otros sis- y ancho de banda, al proveer solatemas, aplicaciones o usuarios que in- mente los recursos necesarios en cada teract´en con ellos mismo. u momento. ¿C´mo funciona? o En [6, 12, 7] la virualizaci´n funo ciona, d´ndole a la m´quina vira a tual una plataforma de hardware que incluye un SO (Sistema Operativo), el cual se ejecuta como si fuera una computadora de caracter´ ısticas f´ ısicas. Luego, para que el SO funcione al m´ximo la simulaci´n del a o hardware debe ser lo suficientemente grande para almacenar cualquier tipo de dato. Hay tres maneras de virtualizar un hardware, la primera se denomina como virtualizaci´n por cono tenedores, la seguna es facilitada mediante m´quinas virtuales o domina ios y por ultimo la tercera se le ´ conoce como un h´ ıbrido de las ya mencionadas. Seguridad en la Nube En [9, 8, 10] se mencionan los elementos claves que debes buscar a nivel de seguridad de las redes virtuales en la Computaci´n en Redes. o El aislamiento es un elemento clave para separar a sus clientes dentro de una red virtual compartid, controlando y macimizando el uso de recursos. La transparencia es otro factor en el que el usuario debe conocer la infraestructura sin tener que depender del equipo f´ ısico, facilitando la administraci´n y la seguridad de o la misma. La localizaci´n y el cono trol de p´liza debe ser flesible para o cumplir con la p´liza de la compa˜´ o nıa y conforme a la ley que depende de su localizaci´n. La red virtual debe o restringir a los usuarios dependiendo de los recursos que el sistema soporte. En fin, lo m´s importante es que la a informaci´n est´ totalmente aislada o e una de otra, pero a su vez tenga la flexibilidad de expandirse o reducirse, dando control y total manejo de la red virtual, siempre teniendo en mente el presupuesto y el nivel de seguridad que el consumidor necesite.

Computaci´n en la Nube o La computaci´n en nube es un siso tema inform´tico basado en Internet a y centros de datos remotos parautilizar servicios de informaci´n y aplio caciones. La computaci´n en la nube o permite que los consumidores y las empresas utilicen archivos y aplicaciones sin necesidad de instalarlas en cualquier computadora con acceso al Internet. Esto ofrece un uso mucho Virtualizaci´n de Redes o m´s eficiente de recursos como almaa La virtualizaci´n de redes es la paro cenamiento, memoria, procesamiento tici´n l´gica de una unica red fi´ o o ´ ısica, 2

para compartir los recursos de la red sin afectar ni depender de la configuaraci´n de cada partici´n l´gica. o o o La virtualizaci´n de red se logra ino stalando el software requerido para crear las particiones virtuales. Este tipo de red trata a los servidores y servicios en la red como un unico grupo ´ de recursos que pueden ser accedidos sin considerar sus componentes 2

f´ ısicos. Es dif´ ıcil de mantener la comunicaci´n entre varias m´quinas o a virtuales y por ende, se desarroll´ el o virtual switch para ayudar a manejar y monitorear la comunicaci´n entre o ellas. En [3] nos dice que la virtualizaci´n de redes se realiza por medios o de switches virtuales dividiendo el ancho e banda de la red en canales.

Figure 1: Ejemplo de la plataforma de la virtualizaci´n de una red [2] o Ventajas En [3, 10, 11] podemos apreciar algunas ventajas de la virtualizaci´n de o redes tales como ”backups”, que se pueden efectuar en casos de alg´n u fallo. Es muy eficiente al compartir recursos ya que no dependen de su capa f´ ısica. El nivel de abtracci´n nos o ofrece aislamiento lo que brinda seguridad entre usuarios compartiendo recursos. En adici´n, el nivel de o escalamiento nos brinda flexibilidad para disminuir o aumentar la necesidad del consumidor sin importar su ubicaci´n virtual ya que se puede deo splazar a otra localizaci´n virtual con o m´s recursos sin dificultad alguna. a En los servicios regulares de redes se

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tiene que negociar con el ancho de banda, pero con las redes virtuales s´lo se hace negocios con los enlaces o virtuales. Existen dos tipos de mercados: el centralizado y el descentralizado esto lo encontramos en [3] el cual se busca minimizar los costos, el ahorro energ´tico y a su vez tener un e nivel operacional eficiente. Desventajas Este sistema cuenta con algunas desventajas [3, 11] entre estas se encuentra: el aislamiento se convierte en una desventaja ya que al estar dividido los servidores es mas complejo y consume mas tiempo en un servidor. Esto devido a que al modificar a un archivo en un servidor se debe implementar la misma modificaci´n en cada servidor por separado. o Otras de las desventajas es la dificultad en en la configuraci´n de servicios o ’server’ por ejemplo (Microsoft Windows Server ) y tiene una complejidad al de probar los nuevos ajustesn en las redes virtuales. Arquitectura Virtual El servicio en la computaci´n en o nube est´ basado en tres categor´ a ıas [3, 8]. La primera categor´ esta la ıa IaaS(Infraestructure as a Service) los cuales proveen servicio a muchos consumidores y manejan la informaci´n o que va ser guardad. La pr´xima o categor´ es la de PaaS(Platform as ıa 4

a Service) los cuales son los intermediarios entre los SaaS(Software as a Service). Ellos est´n encargados a de a˜adir caracter´ n ısticas tales como un ambiente java o un servidor de base de datos entre otros los cuales son provistos por interfaces para que los SaaS puedan crear aplicaciones. El SaaS es mayormente utilizado por usuarios de ´ ındole com´n y se conou cemos como una interfaz de web de m´ltiples recursos compartidos de u IaaS. Cada categor´ es compartida ıa por uno o muchos usuarios y escalan dependiendo de la necesidad y a su vez proveen privacidad y seguridad entre usuarios y las funcionalidades claves determinan la calidad del servicio.

Modelos de Virtualizaci´n o En [3] nos explican m´ltiples capas u de virtualizaci´n usadas en la Como putaci´n en la Nube. Las primera cao pas es la f´ ısicas. Esta contiene los sistemas de administraci´n y control de o las redes y as´ los usuarios pueden utiı lizar los recursos. La segunda capa es la de enlace, la misma implementa una red LAN. La tercera capa es la de red provee una conexi´n de punto o a punto. Por ultimo esta la capa ´ de aplicaci´n. Tambi´n nos muestra o e que hay varios modelos propuestos como el de carga de trabajo, el cual seg´n [3] mide los servicios solicitau dos o recursos demandados. El eu-

calliptus usa este modelo el cual es un framwork abierto para el c´mputo o en la nube. Este brinda portabilidad, modularidad y tiene un uso simple, en este se encuentran las mayores infraestructuras acad´micas. Otro e modelo es el The Virtual Busness Fabric (VBSF) el cual es un modelo de abstracci´n heterog´nea de servio e cios integrados.

aplicaciones para unidades m´viles al o igual que servicios de SaaS para grupos de consumidores. Finalmente, se observo a Amazon el cual ofrece el Elastic Computer Cloud (EC2) que permite crear una gran cantidad de instancias virtuales. Conclusi´n o La primordial funci´n de la virtuo alizaci´n de redes en la nube, es el o dise˜o de un centro de datos flexible n para los usuarios usando diferentes m´quinas virtuales y utilizando el aisa lamiento para as´ compartir recursos ı y minimizar el costo de las m´quinas a f´ ısicas al ser compartid por m´ltiples u empresas.

Al conocer y entender los t´rminos b´sicos de la virtualizaci´n, e a o aislamiento y virtualizaci´n de reo Figure 2: Ejemplo de Modelo de virdes, se demuestra con base de otros tualizaci´n de red [4] o documentos que la virtualizaci´n, en o especial la de redes, es un elemento Ejemplos de Virtualizaci´n la clave para la Computaci´n en Nube. o o Computaci´n en Nube o Mientras la tecnolog´ avanzada, ıa Se presentaron algunos Modelos en [3] podemos mencionar algunos de Virtualizaci´n en la Nube, Arquio ejemplos de virtualizaci´n en la nube. tecturas, ventajas y desventajas del o Algunos de estos ejemplos son: la Mi- sistema que puedn ser tomados en graci´n en Volatis System, la Imple- consideraci´n a la hora de optar por o o mentaci´n por IBM de computaci´n usar servicios de la nube , comparo o en la nube en Live Ltd y la virtual- tiendo recursos y a su vez generando izaci´n con VMware. Seg´n [1], se en- ingresos. o u contr´ que en Google ofrece una gran o cantidad de servidores a bajo costo. No obstante, Salesforce.com provee 5

References
´ [1] MC Rub´n e Alvaro Gonz´lez Ben´ a ıtex. Estudio sobre la computaci´n en nube. o Enero 2010. [2] Fabio Baroncelli, Barbara Martini, and Piero Castoldi. Network virtualization for cloud computing. Institut Telecom and Springer Verlag, 2010.

sirve y c´mo funciona. Unknown o Journal, Noviembre 2008. [8] Ben Halpert. Auditing Cloud Computing. Wiley Corparate F and A, 2011. [9] Fang Hao, TV Lankshman, Sarit Mukherjee, and Haoyu Song. Secure cloud computing with a virtualized network infrastructure. Bell Labs Alcatel Lucent, 2010.

[3] Luis Fernando Espino Barrios. [10] Zongjian He and Guanquing Virtualizaci´n de redes como elo Liang. Research and Evaluaemento clave para cloud comtion of Network Virtualization in puting. Instituto Tecnol´gico de o Cloud computing Environment. Costa Rica, 2009. [11] Jes´s M. Do na, Jes´s Lopez u u [4] Jorge Carapinha and Javier Juan E. Garc´ Francisco Pasıa, Jim´nez. Network virtualization e cual, and Rub´n F. Pascual. e a view from the bottom. PT InVirtualizaci´n de servidores una o ´ ovacao and Telef´nica I D. o soluci´n de futuro. o Area de Tecnolog´a y Sistemas de Inforı [5] Ing Ms Jairo E M´rquez D. Vira maci´n Hospital Universitario o tualizacin y multihilos, 2010. Virgen de la Victoria and Campus Universitario de Teatinos. [6] Rodolfo de Juana. ¿c´mo funo ciona la virtualizac´n y para qu´ o e [12] Miguel A. Guti´rrez Rodriguez e sirve?, Abril 2010. and Cristian Heredia Fern´ndez. a [7] Blog de WordPress.com. VirTrabajo final de virtualizaci´n, o tualizaci´n: Qu´ es, para qu´ o e e 2012. 2

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