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IX Jornadas Docentes 2010“Acercar la ciencia al docente”

Tendencias de datacenters en Tendencias de datacenters en InternetInternet

Rodolfo [email protected]

mailto:[email protected]

Apr 11, 2023 QDA – Tendencias de Datacenters en Internet

2

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


3

Evolución - Mainframes

• Desde los mainframes, el centro de cómputos ha evolucionado constantemente

From http://mbta.co.uk/about/images/60708090/big/mainframe.jpg


4

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

Internet

Ethernet

Router

Workstation

Token-ring

Router

Server

Computer

Router

Router

FDDI Ring

Computer

Printer

Bridge

Ethernet

Computer

Laptop


5

Desde mediados de los 90

• World Wide Web, HTTP, HTML, .com

• Mundo conectado con fibra óptica

• Arquitecturas 3 capas• Application Servers• Tecnología celular

Internet

Ethernet

Router

Workstation

Token-ring

Router

Server

Computer

Router

Router

FDDI Ring

Computer

Printer

Bridge

Ethernet

Computer

Laptop


6

Más tecnologías de acceso y dispositivos

2.5G3G, 4G

WiFi WiMAX Bluetooth

Ethernet (wired), DSL, others

BTS

Accesspoint

SOHORouter

Camara Digital

Camcorder

PDA


7

Dispositivos basados en porcesador Atom

Atom

Mobile Internet Device - Smartphones

Nettops y netbooks

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Silverthrone_with_Penny.jpg


8

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


9

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


10

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)


11

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

Fuente: Wikipedia, http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b5/Cloud_computing.svg/500px-Cloud_computing.svg.png

ABC S.A.


12

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


13

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


14

Heterogeneidad en el datacenter• Diferentes sistemas, aplicaciones, dispositivos, redes y software de

administración de sistemas• Incrementa la complejidad

TIDB2

SQLServer

Apache

BEA, WebSphere

*

*

*

* *


15

Nuevos desafíos para TI

DB2

SQLServer

Apache

BEA, WebSphere

*

* *

*

*

*router


16

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


17

Virtualización

• 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


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Datacenter Dinámico

virtualization

Resource ManagerResourceInventory

Provisioning

• 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.


19

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

Knowledge

Monitor

Analyze

Execute

Sensors Effectors

Plan

Autonomic Manager

Resources

• 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


20

Autonomic Computing II

Enabling the autonomic datacenter from a smart bare-metal server platform

4-Multicast SLP DA Request5-SLP DA Advertisement6-WBEM Service

Registration

SLP Directory Agent

WBEM ResourceManager (developed by any ISV)

2-Subscribe for WBEM services

7-Notification of new WBEM services

9- CIM-XML configuration/provisioning

messages

10- CIM-XML continueBooting

message

1- Subscribes to SLP DA to receive Notifications of new WBEM services

Configures the discovered server in pre-boot environment and tells the server to continue booting

3 – Upon initiation, EFI BIOS passes control to Patagonia Lake in preboot. SLP SA and SFCBD with special providers are running

SLP DA receives WBEM service registration and notifies all registered applications

11-Continues booting the existing OS (or the provisioned one)

8- CIM-XML query

capabilities message


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Estándares de administración

• Se necesitan para incrementar la interoperabilidad– SNMP– TNM– WBEM: CIM, WS-Management, …

IT DB2

SQLServer

Apache

BEA, WebSphere

DB2

SQLServer

Apache

BEA, WebSphere

WS-MAN

CIM

CIM

*

* *

*

*

*


23

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• …

04/11/23 IPv6 Addressing and Implementation 24

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


25

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

Apr 11, 2023 CNTI 08 - El Futuro de los Datacenters 27

Preguntas?

Apr 11, 2023 CNTI 08 - El Futuro de los Datacenters 28

Gracias

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