Virtualización en Linux: Comparando VMWare, VirtualBox y Xen

Articulo fue tomado de http://blogs.antartec.com/opensource/ y el original y sus comentarios se encuentra en http://blogs.antartec.com/opensource/2010/06/virtualizacion-linux-vmware-virtualbox-y-xen/ por favor considere que las versiones de software han cambiado desde que se publicaron originalmente jun-2010

El artículo de hoy es resultado de las investigaciones realizadas por el área de Infraestructura de Tecnologías de Información de Antartec en los últimos meses. No constituye una comparación cuantitativa de rendimiento de soluciones de virtualización; sin embargo constituye una primera aproximación a las tecnologías de virtualización, muy en boga hoy en día.

Captura de VirtualBox ejecutando Windows XP en Ubuntu

Algunas notas iniciales sobre Virtualización

Hoy en día los equipos de cómputo y sus componentes son cada vez menos costosos, por lo cual resulta más fácil para una persona u organización considerar la adquisición de varias máquinas para cubrir variedad de requerimientos de sistemas informáticos, tales como:

• Utilizar programas que corren sobre diferentes sistemas operativos o utilizan los mismos puertos de comunicación
• Implantar aplicaciones que utilizan diferentes versiones de las mismas librerías, programas adicionales o versiones diferentes de sistema operativo
• Brindar a un usuario permisos de administrador sobre el sistema operativo, pero sin posibilidad de modificar programas que no le corresponde
• Reiniciar o modificar la configuración del sistema operativo sin afectar a los otros sistemas
• O simplemente tener un orden específico en las instalaciones de sistemas que realizamos

Sin embargo, las situaciones descritas anteriormente pueden degenerar rápidamente en el desperdicio de recursos informáticos y económicos. Para minimizar este efecto no deseado surge el concepto de virtualización, con el cual se puede contar con varias computadoras ‘virtuales’ (cada una de ellas ejecutando diversos sistemas operativos) y todas ellas funcionando en un mismo equipo físico.

Caso de prueba de Virtualización: Requerimientos

Para el escenario propuesto se espera configurar un servidor dedicado que ejecute máquinas virtuales independientes entre sí, con propósitos de pruebas de software. Si bien no serán utilizadas para entornos críticos y de alta disponibilidad, es necesario contar con niveles mínimos de estabilidad y rendimiento debido a que serán de uso cotidiano en la infraestructura informática de la organización. Cada máquina contará con recursos, programas, librerías y sistemas operativos independientes.

Para este caso en particular la plataforma de virtualización debe cumplir algunos requerimientos obligatorios:

• El servidor físico (host) debe tener instalado un sistema operativo Linux (distribuciones Red Hat/CentOS y/o Fedora)
• Se requiere crear máquinas virtuales (guests) con los sistemas operativos Linux, Solaris/OpenSolaris, Windows XP, Windows Vista, Windows 2000-2003 Server
• Se necesita acceso mínimo para la configuración del servidor (soporte de video, mouse y teclado)
• También debe contar con conexión de red (tipo bridge de preferencia)

Entre los requerimientos opcionales se considera:

• Soporte de interfaz de usuario fluido (para uso como Desktop)
• Soporte de acceso a recursos del sistema de manera directa (raw)
• Integración de la interfaz de usuario (portapapeles, cambio de resolución)
• Capacidad de modificar recursos sin necesidad de reiniciar la máquina virtual (‘en caliente’)

Software de virtualización empleado

Dentro del campo la virtualización existe diversidad de alternativas tecnológicas. Para este caso en particular las soluciones probadas fueron:

• VMWare Server 2.0.2
• Sun VirtualBox 3.1.6
• Red Hat Xen 3 (paquete xen-3.0.3-94.el5_4.3)

Observaciones detectadas por software

VMWareSitio web: http://www.vmware.com/

• Si bien VMware es la solución más conocida y con mayor presencia comercial, VMWare Server ejecutado sobre CentOS 5 no resultó tan estable como se esperaba. En una instalación realizada con tres máquinas virtuales con Linux y una con Windows, la plataforma sufría caídas recurrentes (en el peor de los casos hasta una vez al día), y donde ninguna máquina virtual instalada era accesible.
• Una particularidad de VMWare Server es que la interfaz de configuración y consola es accesible vía una interfaz Web. La consola es una extensión disponible para Firefox 3.5. En la versión probada la consola no soportaba Firefox 3.6.x.
• Los drivers adicionales (vmware-tools) tanto para Windows como para Linux mejoran notablemente la integración de la consola y en menor medida la performance de los discos.
• El controlador o driver escogido para los discos virtuales (IDE, SATA, SCSI, etc.) impacta de manera notable en el desempeño de la máquina virtual.
• En el caso de instalar VMWare sobre una máquina con sistema operativo Fedora es necesario parchar el instalador de vmware-server para ponerlo en funcionamiento (esto debido a que la distribución cuenta con un kernel Linux más reciente).

VirtualBoxSitio web: http://www.virtualbox.org/

• VirtualBox ofrece en su sitio web de descargas una gran cantidad de binarios, optimizados para diferentes sistemas operatvos.
• Luego de instalar vbox-additions, la integración entre el host (el sistema operativo del equipo físico) y el guest (el sistema operativo de la máquina virtual) es muy buena. Ofrece facilidades como portapapales compartido, carpetas compartidas, modo fluido, y redimensionamiento automático de la resolución/tamaño de ventana.
• Una desventaja detectada es que no es posible modificar las propiedades de la máquina virtual mientras está en ejecución (memoria, tarjetas de red, discos, etc.)
• Su rendimiento es bajo en máquinas de pocos recursos (P4 HT 3.2 Ghz, 2G RAM)
• La administración de las máquinas virtuales se realiza mediante un programa cliente instalado en el host.

XENSitio web: http://www.xen.org/

• La instalación es nativa  (con yum, el asistente de instalación de paquetes en CentOS)
• Soporta modos de full y para virtualization
• Requiere que el hardware soporte virtualization technology (en caso de utilizar full virtualization)
• La interfaz gráfica y la integración de ingreso y salida de datos es bastante precaria. Utiliza una variación de VNC para el control de consola
• Para máquinas virtuales Linux requiere que éstas utilicen un núcleo especializado, kernel-xen. Este kernel se puede instalar de manera nativa en distribuciones Red Hat (RHEL, CentOS y Fedora)
• El rendimiento con para-virtualization es bastante bueno en términos de uso de memoria, disco y CPU
• El uso de discos raw (acceso directo a particiones o discos) es nativo. Esto elimina una capa adicional de acceso , utilizada comúnmente para gestionar archivos como discos virtuales.
• Una característica particular de Xen es que, al utilizar para-virtualization, el consumo de memoria RAM disminuye en el sistema operativo host al ser asignada a una máquina virtual.
• Una instalación de una máquina virtual de CentOS 5.4 con 1 procesador y 128 MB RAM asignados corre sin problemas con servicios básicos
• La configuración se realiza mediante un programa cliente instalado en el host, pero puede conectarse a la máquina virtual desde un cliente remoto
• En Xen es posible modificar el tamaño de memoria RAM asignada, conectar tarjetas de red y agregar discos en caliente.

Resultados obtenidos

Característica \ Software	VMWare	VirtualBox	Xen
Conocimiento requerido para administración	Medio	Bajo	Alto
Integración video, I/O	Medio	Alto	Bajo
Capacidad de para-virtualización	No	No	Si
Driver para los guest	Si vmware-tools	Si vbox-additions	No
Requerimientos del guest	Ninguno	Ninguno	Kernel-xen en para-virtualización
Discos Raw	Configuración adicional	Configuración adicional	Nativo
Soporte Network Bridge	Si	Si	Si
Sistemas Operativos guest probados	Windows XP, 2000, 2000 Server, 2003 server Linux Fedora, Red Hat	Windows XP, 2003 Server, OpenSolarisLinux Fedora, Red Hat	Windows XP Fedora, Red Hat
Requiere configuración al hacer upgrade de Kernel	Si	Si	No

Conclusiones

Las diferentes soluciones presentadas pueden ser utilizadas de manera óptima en diferentes entornos. Para el escenario específico evaluado en este artículo (máquinas virtuales para servidores de pruebas de software) la opción elegida es la plataforma Xen por los siguientes motivos:

• Mejor rendimiento y mejor soporte para servidores y host Linux.
• Escalabilidad y estabilidad.
• Permite tener máquinas virtuales con pocos recursos asignados
• Si bien la interfaz gráfica y la consola son bastante limitadas, esto no constituye una limitante, ya que la mayor parte de la interacción con el servidor puede realizarse mediante conexión remota vía SSH.

En otras circunstancias es posible que otra solución sea la más recomendada, por ejemplo:

• Host Fedora – Guest Windows XP – Desktop: Para este caso se recomendaría utilizar VirtualBox, ya que presenta la mejor integración entre los escritorios. Esto mejora la usabilidad de las máquinas virtuales de manera considerable.

• Solución integral para servidores de producción virtualizados: Para este caso VMWare ofrece una mayor cantidad de servicios de valor agregado como monitoreo, soporte en línea, consultoría y soporte local.

Microordenadores

Hoy he encontrado este articulo sobre los computadores de pequeñas dimensiones, que siempre me han llamado la atención. En precios arrancan en unos 60Euros.
tomado de http://www.siliconweek.es autor: Mónica Tilves

Pesan muy pocos gramos y miden escasos centímetros, pero los ordenadores “low-cost” han conseguido ganarse el respeto de la industria garantizando tareas de computación básicas, facilitando el acceso a Internet y acercando la informática a todo tipo de usuarios.

A pesar de sus ligeros 45 gramos de peso y sus exiguas dimensiones de 9 por 6 por 2 centímetros, o precisamente gracias a eso, Raspberry Pi ha conseguido armar un gran barullo entre los amantes de la tecnología. Fue presentado al público recién comenzado el año. Empezó a admitir pedidos a punto de finalizar febrero. Los primeros envíos se realizaron en primavera, a mediados de abril. Y, a pesar de costar tan sólo 19 euros en su versión más básica, los diez primeros modelos se vendieron en eBay por precios de vértigo (algunos usuarios llegaron a pagar casi 4.000 euros por placa). Tanto es así que esta maniobra comercial ha permitido a sus responsables sacar adelante un sueño, y seguir fabricando unidades de forma masiva para su adopción en entidades educativas.
¿Sus características principales? El mini-PC de la Fundación Raspberry Pi, capaz de manejar gráficos 3D y reproducir vídeo FullHD a 1080p, no incluye ni disco duro ni unidad de estado sólido. Cuenta con un procesador ARM1176JZF-S a 700 MHz y GPU VideoCore IV en su interior. Tiene 256 MB de memoria RAM, que son 256 MB en su versión más compleja, una ranura para tarjetas SD, puerto USB 2.0, microUSB de 5 V que le suministra energía y salidas de audio y vídeo vía conectores HDMI y RCA. Está preparado para ejecutar diversas distribuciones basadas en Linux, como Debian, Fedora y Arch Linux, y en el modelo mejorado se incluye un conector Ethernet para navegar por Internet.
VIA APC
Aunque si hay un ordenador de escritorio de bajo coste, poco consumo y reducido tamaño que ha sido fabricado para facilitar el acceso a la Red de redes, ése es el nuevo APC. Diseñado por la compañía taiwanesa VIA, está previsto que salga a la venta en julio por poco más de 38 euros. Conjuga un procesador WonderMedia WM8750 a 800 MHz basado en arquitectura de ARM Holdings (como la mayoría), memoria DDR3 de 512 MB, almacenamiento Flash de 2 GB, diversos puertos de entrada y salida, cuatro USBs 2.0, HDMI, VGA y, por supuesto, su propio conector Ethernet. Además, puede enchufarse a un monitor para emitir imágenes con resolución de hasta 720p y tan sólo necesita de 13,5 V para funcionar a pleno rendimiento. O 4 V si está en en modo reposo.
Dos de las diferencias principales con Raspberry Pi es que pasa de medir lo mismo que una tarjeta que crédito a poco más que una banana (17 por 8,5 centímetros) y que cambia la colección de distros Linux por una versión modificada del sistema operativo Android 2.3 “Gingerbread”. Eso sí, en ambos casos la versatilidad del código abierto ha permitido romper barreras y sacar adelante un proyecto de costes mínimos y posibilidades infinitas al alcance de cualquier usuario. APC carece de su propio chasis apoyándose en un novedoso formato denominado Neo-ITX que después se puede compatibilizar con las cajas Mini-ITX o incluso con las tradicionales máquinas microATX.
CNX MK802
Del sistema del androide verde también parte la última creación de la empresa china CNX: MK802. Con la peculiaridad de que este ordenador en miniatura viene empaquetado en el mismo envoltorio que un pendrive y ofrece a sus dueños nada menos que el avanzado sabor de“Ice Cream Sandwich”. A estas características suma un SoC AllWinner A10 con chip ARM Cortex A8 de un sólo núcleo y 1,5 GHz, memoria RAM de 512 MB y almacenamiento Flash de 4 GB, ranura para tarjeta microSD, compatibilidad con redes Wi-Fi y un puerto USB 2.0. A mayores presenta gráficos Mali 400 integrados, muy similares a la GPU del smartphone Samsung Galaxy S II, y soporta tecnología HDMI, de forma que al conectarse a una pantalla externa reproduce vídeos de 1080p en los principales formatos como si de una pequeña smart-TV se tratase.
Si bien MK802 no es el primer USB-ordenador en llegar al mercado, donde pululan desde hace algún tiempo otros modelos como el CottonCandy de FXI, éste destaca por su facilidad de compra. En algunas web se puede encontrar por 74 dólares contando los gastos de envío (prácticamente 59 euros al cambio) y para los residentes de algunos países como el Emirato de Dubái es todavía más asequible, 52 euros.
Gumstix Overo y Verdex Pro
Entre los equipos despojados de todo tipo de elementos superfluos para abaratar costes se encuentran clásicos como Gumstix Verdex, Connex y Basix, a los que han sucedido los actuales Overo y Verdex Pro. El propio nombre de esta compañía de menos de 25 empleados hace referencia al diseño de sus placas, muy similares a una barra de chicle: 1,7 por 5,8 por 0,42 centímetros la primera serie basada en Texas Instruments OMAP de hasta 750 MHz y 8 por 2 por 0,53 centímetros la segunda, respaldada por chip Marvell XScale PXA270 de entre 300 y 600 MHz. Estos equipos engloban una amplia gama de funciones como microSD, interfaces inalámbricas para Bluetooth y Wi-Fi 802.11g, conectores RS-232 y USB, comunicación por puerto serial y framework OpenEmbedded.

Pero, sobre todo, han sido explotados en numerosas causas de carácter comercial, del ámbito educativo y con fines lúdicos. Por ejemplo para la medición del uso de energía, en productos de seguridad y gestión de personal o dispositivos móviles y médicos, e incluso en vehículos aéreos no tripulados y pequeños robots. Su memoria puede alcanzar los 512 MB de capacidad como máximo y su precio mínimo ronda los 92 euros.
Arduino
Todavía más variedad presenta la plataforma electrónica Arduino, abierta a la creación de prototipos fáciles de usar por parte de artistas, diseñadores, aficionados y básicamente cualquier persona interesada en los entornos interactivos. Sus microcontroladores Atmel AVR se programan mediante un lenguaje inspirado en Wiring y un entorno de desarrollo que evoca a Processing, y son la máxima expresión del avance del hardware en los últimos tiempos. Y es que pueden ser hechos a mano o comprados ya montados de fábrica, con un tamaño comprimido que repercute directamente en el consumo energético y con modelos que van desde el Diecimila con Atmel ATmega168 hasta el Mega basado en ATmega1280, pasando por Duemilanove y su Atmel ATmega328.
El software puede ser descargado de Internet de forma totalmente gratuita. Y los ficheros de diseño de referencia (CAD) están disponibles bajo licencia libre, de modo que cada usuario puede adaptarlos a sus necesidades. La mayoría de las placas trabajan a 5 V y una de las más asequibles, Arduino Uno, está a la venta online por 21,90 euros en varios portales. Mientras que otras como Arduino Pro Mini o Arduino Leonardo pueden conseguirse desde 14,75 y 19,50 euros, respectivamente.
Intel NUC
Rompiendo la tendencia de los dispositivos basados en procesador ARM, está a punto de ver la luz el NUC de Intel. Con estas siglas el fabricante de Santa Clara se refiere a su Next Unit of Computing, un sistema de escritorio hiper reducido que fue introducido al público especializado en la Platinum Summit 2012 de Londres, y que en sus 10 centímetros cuadrados alberga un procesador Core i3/i5 “Sandy Bridge”, Wi-Fi y Bluetooth, así como varios puertos Thunderbolt, USB 3.0 y HDMI,  un disipador de calor y un ventilador. En la propia placa base incorpora dos puertos de expansión internos para módulos de memoria SO-DIMM y otras dos ranuras de memoria mini-PCIe. ¿Alguien da más?
La compañía no ha soltado mucha prenda en lo que se refiere a los planes de comercialización de su microordenador, pero parece que los consumidores podrán elegir entre al menos dos versiones distintas de NUC a las que también se sumarán un par de modelos más para señalización digital. A priori la mayor pega será su precio, que se estima en 80 euros.
Otros
Y los hay que, a pesar de cumplir las condiciones de tamaño y funcionalidad, son un pelín más caros. Léase Pandaboard ES o BeagleBoard-xM, que se cotizan en cada caso a 180 y 250 euros. Los dos inventos utilizan chip de Texas Instruments y concepto de ARM Cortex, corren sobre Linux (y otras plataformas como Android,Windows CE y RISC OS en la segunda casuística) y se ajustan por debajo de los 10 centímetros de largo.
Ya en otros formatos se puede nombrar a Rhombus Tech Allwinner y su especificación EOMA-68, cuyo combo de CPU single-core a 1,2 GHz y GPU Mali 400 está a la venta por 80 euros con previsiones de bajar primero a 33 euros y a 12 euros después; el Trim-Slice gobernado por Ubuntu, fabricado por la firma israelí CompuLab y alimentado por un corazón Nvidia Tegra 2, que con su forma de disquetera supera los 400 euros; y CuBox, un ordenador que contiene su memoria, su sistema de almacenamiento y sus puertos de conexión en apenas 127 centímetros cúbicos y 137 euros.