Servidores de Alta Disponibilidad

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SERVIDORES DE ALTA DISPONIBILIDAD ALEXANDRA CIFUENTES 33082222 DIANA GÓMEZ 33082247 DIDIER CORTÉS 33082202 UNIVERSIDAD DE LA SALLE 1

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SERVIDORES DE ALTA DISPONIBILIDAD

ALEXANDRA CIFUENTES 33082222DIANA GÓMEZ 33082247

DIDIER CORTÉS 33082202

UNIVERSIDAD DE LA SALLEFACULTAD DE CIENCIAS ECONÓMICAS Y SOCIALES

PROGRAMA SISTEMAS DE INFORMACIÓN Y DOCUMENTACIÓNSEGURIDAD Y PRESERVACIÓN DEL DOCUMENTO ELECTRÓNICO

BOGOTÁ D.C.OCTUBRE 17 DE 2012

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SERVIDORES DE ALTA DISPONIBILIDAD

ALEXANDRA CIFUENTES 33082222DIANA GÓMEZ 33082247

DIDIER CORTÉS 33082202

AMPARO VARÓNDOCENTE

UNIVERSIDAD DE LA SALLEFACULTAD DE CIENCIAS ECONÓMICAS Y SOCIALES

PROGRAMA SISTEMAS DE INFORMACIÓN Y DOCUMENTACIÓNSEGURIDAD Y PRESERVACIÓN DEL DOCUMENTO ELECTRÓNICO

BOGOTÁ D.C.OCTUBRE 17 DE 2012

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CONTENIDO Pg.

INTRODUCCIÓN-------------------------------------------------------------------------------------4

2. HISTORIA ------------------------------------------------------------------------------------------5

3. DEFINICIÓN----------------------------------------------------------------------------------------8

4. OBJETIVO------------------------------------------------------------------------------------------8

5. CLUSTER: OBJETIVOS DE FUNCIONAMIENTO--------------------------------------8

5.1. REQUISITOS DE UN HAC------------------------------------------------------------------9

5.2. EJEMPLO--------------------------------------------------------------------------------------10

5.3. SISTEMA TOLERANTE A FALLOS-----------------------------------------------------11

5.4. QUÉ SIGNIFICA BALANCEO COMPARTIDO---------------------------------------12

5.5. EJEMPLOS DE ENTORNOS DE ALTA DISPONIBILIDAD-----------------------12

6. ¿PORQUÉ UNA PLATAFORMA TECNOLÓGICA DE ALTA DISPONIBILIDAD?-----------------------------------------------------------------------------------------------------------15

7. SERVIDORES------------------------------------------------------------------------------------16

8. EJEMPLO EMPRESAS DEDICADAS-----------------------------------------------------18

CONCLUSIONES----------------------------------------------------------------------------------19

BIBLIOGRAFÍA-------------------------------------------------------------------------------------20

CIBERGRAFÍA--------------------------------------------------------------------------------------20

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INTRODUCCIÓN

Las bases de datos y el auge de Internet han permitido la colaboración y el intercambio de información desde cualquier parte del mundo, ampliando el alcance de las aplicaciones de bases de datos en todas las organizaciones y comunidades. Este alcance nos hace resaltar la importancia de la alta disponibilidad en soluciones de gestión de datos.

Tanto las pequeñas empresas y las empresas mundiales tienen usuarios de todo el mundo que necesitan acceso a los datos las 24 horas del día. Sin este acceso a datos, las operaciones pueden detenerse, y perder ciertos ingresos. Los usuarios se han vuelto más dependientes de sus soluciones, que ahora exigen acuerdos de nivel de servicio de sus departamentos de Tecnología de la Información y proveedores.1

Por esta razón en el presente trabajo, se mostraran la importancia de los servidores de alta disponibilidad, para mantener un negocio abierto al público las 24 horas del día y los 365 días del año, buscando garantizar el acceso a los usuarios.

1 Universidad de Extremadura. Arquitectura alta disponibilidad [en línea] http://campusvirtual.unex.es/cala/epistemowikia/index.php?title=Arquitectura_alta_disponibilidad [citado octubre 17 de 2012]

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2. HISTORIA 2

El origen del término y del uso de este tipo de tecnología (Servidores de alta disponibilidad) es desconocido pero se puede considerar que comenzó a finales de los años cincuenta y principios de los sesenta.

La base formal de la ingeniería informática de la categoría como un medio de hacer trabajos paralelos de cualquier tipo fue posiblemente inventado por Gene Amdahl de IBM, que en 1967 publicó lo que ha llegado a ser considerado como el papel inicial de procesamiento paralelo: la Ley de Amdahl que describe matemáticamente el aceleramiento que se puede esperar paralelizando cualquier otra serie de tareas realizadas en una arquitectura paralela.

Este artículo define la base para la ingeniería de la computación tanto multiprocesador y computación clúster, en donde el principal papel diferenciador es si las comunicaciones inter-procesador cuentan con el apoyo dentro de la computadora (por ejemplo, en una configuración personalizada para el bus o la red de las comunicaciones internas) o fuera del ordenador en una red.

En consecuencia, la historia de los primeros grupos de computadoras está más o menos directamente ligado a la historia de principios de las redes, como una de las principales motivaciones para el desarrollo de una red para enlazar los recursos de computación, de hecho la creación de un clúster de computadoras. Las redes de conmutación de paquetes fueron conceptualmente inventados por la corporación RAND en 1962.

Utilizando el concepto de una red de conmutación de paquetes, el proyecto ARPANET logró crear en 1969 lo que fue posiblemente la primera red de computadoras básico basadas en el clúster de computadoras por cuatro tipos de centros informáticos (cada una de las cuales fue algo similar a un clúster pero no un commodity cluster como hoy en día lo entendemos.

El proyecto ARPANET creció y se convirtió en lo que es ahora Internet. Se puede considerar como la madre de todos los clústeres como la unión de casi todos los recursos de cómputo, incluidos los clústeres, que pasarían a ser conectados.

Sin embargo, no fue hasta alrededor de 1983 que los protocolos y herramientas para el trabajo remoto facilitasen la distribución y el uso compartido de archivos 2 Marco teórico sobre la arquitectura de cluster [en línea] http://wwwisis.ufg.edu.sv/wwwisis/documentos/TE/005.1-P855c/005.1-P855c-Capitulo%20II.pdf [citado octubre 15 de 2012]

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fueran definidos en gran medida dentro del contexto de BSD Unix, e implementados por Sun Microsystems y, por tanto llegar a disponerse comercialmente, junto con una compartición del sistema de ficheros.3

El primer producto comercial de tipo clúster fue ARCnet, desarrollada en 1977 por Datapoint pero no obtuvo un éxito comercial y los clústeres no consiguieron tener éxito hasta que en 1984 VAXcluster produjeran el sistema operativo VAX/VMS.

El ARCnet y VAXcluster no solo son productos que apoyan la computación paralela, pero también comparten los sistemas de archivos y dispositivos periféricos.

La idea era proporcionar las ventajas del procesamiento paralelo, al tiempo que se mantiene la fiabilidad de los datos y el carácter singular. VAXcluster, VMScluster está todavía disponible en los sistemas de HP OpenVMS corriendo en sistemas Itanium y Alpha.

Otros dos principios comerciales de clústeres notables fueron el Tandem Himalaya (alrededor 1994 de con productos de alta disponibilidad) y el IBM S/390 Parallel Sysplex (también alrededor de 1994, principalmente para el uso de la empresa).

La historia de los clústeres de computadoras estaría incompleta sin señalar el papel fundamental desempeñado por el desarrollo del software de PVM (parallel virtual machine: ‘máquina virtual paralela’).

Este software de fuente abierta basado en comunicaciones TCP/IP permitió la creación de un superordenador virtual un clúster HPC realizada desde cualquiera de los sistemas conectados TCP/IP.4

De forma libre los clústeres heterogéneos han constituido la cima de este modelo logrando aumentar rápidamente en FLOPS globalmente y superando con creces la disponibilidad incluso de los más caros superordenadores. PVM y el empleo de PC y redes de bajo costo llevó, en 1993, a un proyecto de la NASA para construir supercomputadoras de clústeres.

En 1995, la invención de la Beowulf un estilo de clúster una granja de computación diseñada según un producto básico de la red con el objetivo

3 Ibíd., p 144 Ibíd., p 15

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específico de «ser un superordenador» capaz de realizar firmemente y cálculos paralelos HPC. Esto estimuló el desarrollo independiente de la computación Grid como una entidad, a pesar de que el estilo Grid giraba en torno al del sistema operativo Unix y el Arpanet.5

3. DEFINICIÓN

Alta disponibilidad: Son clústeres cuyo objetivo de diseño es el de proveer disponibilidad y confiabilidad. Estos clústeres tratan de brindar la máxima disponibilidad de los servicios que ofrecen. La confiabilidad se provee mediante software que detecta fallos y permite recuperarse frente a los mismos, mientras que en hardware se evita tener un único punto de fallos.6

4. OBJETIVO

El objetivo de diseño de los servidores de Alta disponibilidad es el de proveer disponibilidad y confiabilidad. Estos clusters tratan de brindar la máxima disponibilidad de los servicios que se ofrecen. La confiabilidad se provee mediante software que detecta fallos y permite recuperarse frente a los mismos, mientras que en hardware se evita tener un único punto de fallos.

5. CLUSTER: OBJETIVOS DE FUNCIONAMIENTO

Cluster de alto rendimiento (HP): Enlazar muchos ordenadores para conseguir que funcionen en equipo y obtengan la solución de un problema más rápida trabajando todos juntos en el mismo problema independientemente.7

Cluster de alta disponibilidad (HAC): Conseguir un sistema de ordenadores mas fiable, compartiendo trabajos y con un funcionamiento redundante, de tal manera

5 Ibíd., p 156 Occentus. Alojamiento de alta disponibilidad [en línea] https://www.occentus.net/hosting/caracteristicas-destacadas/alta-disponibilidad [ citado octubre 17 de 2012] 7 Universidad Autonoma de Barcelona. Seminario de supercomputación [en línea] http://domotica.dis.ulpgc.es/supercomputacion/SC06Tolerancia.pdf [ citado octubre 17 de 2012] p. 5

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que si un ordenador falla otro se encarga de realizar su trabajo.8

Alta disponibilidad de:Procesamiento: Cluster; Nodo; Red de Interconexión Datos: Almacenamiento: RAID

Intenta mantener en todo momento la prestación de servicio encubriendo los fallos que se pueden producir.

5.1. REQUISITOS DE UN HAC

Fiabilidad

Disponibilidad: Porcentaje del tiempo en el cual el sistema está disponible para el usuario.

Facilidad de mantenimiento: Facilidad de mantener el sistema en condiciones de operación (reparaciones, actualizaciones, etc.) tanto a nivel hardware como software.

8 Ibíd., p 58

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5.2. EJEMPLO

Visa Internacional tuvo 92 minutos sin servicio en los últimos 12 años (99.998%).

Es probablemente la instalación comercial más segura del mundo.

5 minutos sin servicio significan dejar de procesar 55 millones de dólares en pagos.

10.000 transacciones por segundo (100 trx por segundo).

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El sistema está disponible el máximo tiempo posible (availability)

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5.3. SISTEMA TOLERANTE A FALLOS

Un Sistema Tolerante a Fallos es aquel que posee la capacidad interna para pre-servar la ejecución correcta de las tareas a pesar de la ocurrencia de fallos Har-dware o Software.

La garantía de funcionamiento de un sistema disminuye debido a la existencia de:

El objetivo de la Tolerancia a Fallos:

Evitar la avería del sistema, incluso en presencia de fallos, es decir, tratar de conseguir que el sistema siga funcionando.

En sistemas Tolerantes a Fallos, se enmascara la presencia de los fallos usando redundancia (en cualquier nivel).

Sistema tolerante a fallos debe ser sistema redundante

La tolerancia de fallos se basa en la redundancia Se utilizan componentes adicionales para detectar los fallos y recuperar el

comportamiento correcto. Esto aumenta:La complejidad del sistema y puede introducir fallos adicionalesEl coste del sistemaEl overead

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Puede haber redundancia en cualquier nivel:

Redundancia en el hardware: utilización de componentes hardware extra.Redundancia temporal: repetición de las operaciones y comparación de los resultados.Redundancia en la información: codificación de los datoRedundancia en el software: realización de varias versiones de un mismo programa y del uso de técnicas de consistencia para comprobar que el sistema funciona correctamente.

5.4. QUÉ SIGNIFICA BALANCEO COMPARTIDO

Es el balanceo de cargas entre servidores, a través de un equipo no dedicado exclusivamente al proyecto del cliente. El equipo balanceador soporta el balanceo de múltiples proyectos de distintos clientes.

5.5. EJEMPLOS DE ENTORNOS DE ALTA DISPONIBILIDAD

-Estructura basada en balanceadores y firewall compartidos. Entorno Web balanceado con estructura independiente para servidor de correo. Con clúster de Base de Datos en Replicación activa/pasiva. Incluye un almacenamiento compartido en servidores de gran capacidad de disco modelos.9

9 Serveisweb. Entornos de alta disponibilidad y balanceadores la máxima seguridad y garantía [en línea] http://www.serveisweb.com/servidores/balanceo/ [citado octubre 17 de 2012]

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-Estructura basada en balanceadores y firewalls dedicados para entorno Web de alta productividad, incluye clúster de motor de Base de Datos con replicación activa/pasiva y backup automático a sistema NFS de almacenamiento.10

-Estructura basada en balanceadores y firewalls dedicados para entorno Web de

10 Ibíd., p 112

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alta productividad, incluye clúster de motor de Base de Datos con replicación activa/pasiva y backup automático a sistema NFS de almacenamiento basado en SAM, con switching de red privado y en alta disponibilidad.11

11 Ibíd., 113

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6. ¿Porqué una plataforma tecnológica de alta Disponibilidad?

Porque su negocio no puede permitirse paradas no planificadas. Se trata de poner en marcha todos los recursos necesarios para permitir que los sistemas funcionen las 24 horas del día, manteniéndolos a salvo de interrupciones y con los niveles apropiados de dimensionamiento para garantizar tiempos de respuesta adecuados.

Ofrecer alta disponibilidad y por tanto Disponibilidad Continuada de las aplicaciones significa realizar grandes inversiones para que todos los elementos que forman parte de los recursos de infraestructura sean Redundantes, Escalables y Seguros con planes de Contingencias y de mejora continuos. 12

12 Datadec Online. Las plataforma de business alta disponibilidad [en línea] http://www.ddol.es/alta_disponibilidad.htm [citado octubre 16 de 2012]

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7. SERVIDORES13

Procesadores 14

Procesadores® Intel® Xeon Hasta 2 procesadores Intel Xeon serie 5400 de cuatro núcleos hasta 3,33GHz Hasta 2 procesadores de núcleo cuádruple Intel Low Volt Xeon L5400 a 2,66 GHzHasta 2 procesadores Intel Xeon serie 5200 de doble núcleo hasta 3,5GHz

Chipset Intel 5000X, Bus frontal lateral (FSB) de 1066 MHz y 1333 MHz

Memoria/Sistema operativo 8 ranuras DIMM Máximo: ocho DIMM de 8GB para un total de 64GB de RAM Admite memorias DIMM Single Rank de 512MB y Dual Rank de 1GB, 2GB, 4GB y 8GB a 667 MHz Admite espejo de memoria

Hipervisor integrado (opcional): VMware ESXi 3.5Citrix XenServer Dell Express EditionCitrix XenServer Dell Enterprise Edition

Sistemas operativosMicrosoft® Windows® Server 2008Microsoft® Windows® Server 2003Red Hat® Linux® Enterprise

Almacenamiento Unidades de disco duro: SAS de 2,5" (10K rpm): 73GB2, 146GB2, 300GB2SAS de 2,5" (15K rpm): 36GB2 o 73GB2SAS de 3,5" (10k rpm): 300GB2, 400GB2SAS de 3,5" (15k rpm): 73GB2, 146GB2, 300GB2SAS Nearline de 3,5” (7.200 rpm): 500 GB, 750 GB, 1 TB

13 Imagen tomada de: http://www.dell.com/downloads/emea/products/pedge/es/PE1950_Spec_Sheet_Quad.pdf 14 DELL. Estados Unidos. Servidor power edge 1950 III Alta disponibilidad [en línea] http://www1.la.dell.com/ue/es/gen/Empresarial/pedge_1950_3/pd.aspx?refid=pedge_1950_3&s=gen [citado octubre 16 de 2012]

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SATA de 3,5" (7,2k rpm): 160GB2, 250GB2, 500GB2, 750GB2

Capacidad máxima de almacenamiento interno: 15

Hasta 2 TB2: 2 x SAS Nearline de 1 TB (7.200 rpm)Unidad óptica

DVD-ROM PATA slimline interno opcional Combo CD-RW/DVD-ROM PATA slimline interno opcional

Almacenamiento externo Arreglo de almacenamiento modular en disco PowerVault MD3000Sistema de almacenamiento externo SAS PowerVault MD1000Productos Dell/EMC AX150/AX150iCX3-10cCX3-20CX3-40CX3-80

Almacenamiento interno 2 X 3.5" SAS (10K/15K) o SATA (7.2K)4 X 2.5" SAS (10K)

Opciones de respaldo externo: Bibliotecas: Bibliotecas modulares de cintas PowerVault ML6000Bibliotecas de cintas compactas PowerVault TL2000 y TL4000

Autocargadores: Autocargador PowerVault 124T

Unidades simples: Unidad de disco extraíble PowerVault RD1000

Software de cinta: Symantec® Backup ExecTM 11dYosemite® TapewareTM 8.1CommVault® Galaxy® Express 5.9Respaldo en cinta Backup Exe QuickstartEMC® NetworkerTM

15 Ibíd., p 116

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8. EJEMPLO EMPRESAS DEDICADAS

16 Imagen tomada de: Centro de datos

16 Centro de datos. Servidores Dedicados Hosting Dedicado - Alta disponibilidad [en línea] http://www.centrodedatos.com/servidores-dedicados/ [citado octubre 16 de 2012]

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CONCLUSIONES

Las tecnologías de alta disponibilidad garantizan accesibilidad a la información de los sistemas informáticos, su objetivo es satisfacer las exigencias de los usuarios finales, en un mundo donde la tecnología y la información se encuentran globalizadas y el acceso a la información es la clave del éxito.

Implementar una solución de alta disponibilidad resulta una garantía para los usuarios de un sistema web, debido a que garantiza la accesibilidad y la disponibilidad de la información a través de un proceso que permite compartir la carga de un servidor en varios repositorios espejos y monitoreados por procesos que garantizan un manejo de alertas tempranas ante cualquier fallo.

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BIBLIOGRAFÍA

Fault Tolerance in Distributed Systems. P. Jalote. Prentice Hall 1994

Elnozahy, E.N.; Alvisi, L.; Wang, Y. & Johnson, D.B. A Survey of Rollback-recovery Protocols in Message-passing Systems. ACM Computing Surveys, ACM Press, 2002, 34, 375-408.

Introduction to Parallel Computing (2nd Edition). A. Grama, A. Gupta, G. Karypis, V. Kumar. Pearson Addison Wesley, 2003

CIBERGRAFÍA

Centro de datos. Servidores Dedicados Hosting Dedicado - Alta disponibilidad [en línea] http://www.centrodedatos.com/servidores-dedicados/ [citado octubre 16 de 2012] Datadec Online. Las plataforma de business alta disponibilidad [en línea] http://www.ddol.es/alta_disponibilidad.htm [citado octubre 16 de 2012]

DELL. Estados Unidos. Servidor power edge 1950 III Alta disponibilidad [en línea] http://www1.la.dell.com/ue/es/gen/Empresarial/pedge_1950_3/pd.aspx?refid=pedge_1950_3&s=gen [citado octubre 16 de 2012]

Marco teórico sobre la arquitectura de cluster [en línea] http://wwwisis.ufg.edu.sv/wwwisis/documentos/TE/005.1-P855c/005.1-P855c-Capitulo%20II.pdf [citado octubre 15 de 2012]

Occentus. Alojamiento de alta disponibilidad [en línea] https://www.occentus.net/hosting/caracteristicas-destacadas/alta-disponibilidad [ citado octubre 17 de 2012] Serveisweb. Entornos de alta disponibilidad y balanceadores la máxima seguridad y garantía [en línea] http://www.serveisweb.com/servidores/balanceo/ [citado octubre 17 de 2012]

Universidad Autonoma de Barcelona. Seminario de supercomputación [en línea] http://domotica.dis.ulpgc.es/supercomputacion/SC06Tolerancia.pdf [ citado octubre 17 de 2012] p. 5 Universidad de Extremadura. Arquitectura alta disponibilidad [en línea] http://campusvirtual.unex.es/cala/epistemowikia/index.php?title=Arquitectura_alta_disponibilidad [citado octubre 17 de 2012]

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