IDC: la promesa del almacenamiento virtual

WHITE PAPER
La promesa del almacenamiento virtual: transformación
de TI en un servicio
Auspiciado por: EMC
Benjamin Woo
Sede internacional: 5 Speen Street Framingham, MA 01701 Estados Unidos Telf. +1 508.872.8200 Fax +1 508.935.4015 www.idc.com
Mayo de 2010
RESUMEN
La tecnología de la información (TI) se está redefiniendo como servicio. Esto
requiere, entre otros aspectos, una infraestructura virtualizada más flexible, en la cual
el almacenamiento virtual pueda complementarse con servidores virtuales para
liberar información desde los sistemas físicos. Es bien sabido que los servidores
virtuales ofrecen agilidad, eficiencia y muchos otros beneficios. La estrategia de
almacenamiento virtual y la ejecución inicial (VPLEX) de EMC amplían muchos de
los beneficios de procesamiento/servidor para el almacenamiento.
En el núcleo del almacenamiento virtual, se encuentra la coherencia de caché
distribuida de EMC, que integra el conocimiento de los datos en todas las
plataformas (Local, Metro, Global) y en la nube privada. La información puede
distribuirse a distancia, lo que permite lograr un almacenamiento federado. Las
organizaciones ya no deben anticipar cada eventualidad mediante el
posicionamiento previo de toda la información en otra ubicación. El
almacenamiento virtual permite una infraestructura más dinámica y flexible, la
cual, en muchos casos de uso, ofrece cambios profundos y positivos para TI y
los negocios.
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA SITUACIÓN
A medida que se fue afianzando el concepto de abstracción de los recursos de
TI, los profesionales de TI consideraron que la virtualización podía adaptarse a
diversos recursos informáticos, desde el hardware hasta los sistemas operativos
o las aplicaciones. Sin embargo, prácticamente en todas las situaciones, la
información se encontraba asociada con el hardware de almacenamiento físico.
Ahora es posible federar los datos a distancia para abstraerlos. En este contexto,
los datos pueden almacenarse en una multitud de ubicaciones físicas, pero solo
es posible visualizarlos o acceder a ellos mediante la plataforma de TI como un
recurso centralizado de almacenamiento virtual.
La federación amplía la metáfora del procesamiento/servidor para el
almacenamiento. Los datos se abstraen del sistema de hardware físico y, de este
modo, el tiempo, la ubicación y la distancia se vuelven prácticamente irrelevantes
para los usuarios. Más importante aún, al combinar la virtualización con la
federación, TI puede automatizar por completo la ubicación de datos para
ajustarse a cualquier configuración del negocio o escenario de uso. De esta
manera, se logra un acceso a los datos ininterrumpido, independiente, coherente
y transparente entre los arreglos de almacenamiento. Gracias a esto, el uso de la
información se hace realidad mediante una propuesta de valor que, hasta este
momento, había sido un contexto imposible de materializar.
La evolución de la virtualización del almacenamiento
Sin lugar a duda, la virtualización ha reducido los costos de TI y ha creado un
nuevo modelo para la asignación de recursos: un servidor virtual cumple y
supera cualquier principio de la ley de Moore en relación con el rendimiento
informático unitario. Durante algún tiempo, la virtualización de datos se consideró
la última pieza del mapa virtual; pero, luego, los profesionales del
almacenamiento comenzaron a contemplar la posibilidad de abstraer el
almacenamiento lógico del almacenamiento físico. De esta manera, sería posible
liberar información y obtener no solo independencia de los datos, sino también
independencia virtual.
Si los recursos de procesamiento pueden distribuirse y ubicarse en
puntos más urgentes para necesidades o aplicaciones específicas,
deduce que el almacenamiento debe implementarse para lograr
inmediato que los datos estén disponibles, actualizados y sincronizados
tiempo real con una independencia total de tiempo y distancia.
almacenamiento virtual implica que el uso de datos trasciende el ancho
banda, la coherencia de caché y la latencia geográfica.
los
se
de
en
El
de
El usuario y los datos pueden estar en cualquier punto, y los datos son actuales,
consistentes y recientes. De inmediato, el usuario obtiene la información
necesaria sin tener que preocuparse en absoluto por el sistema o los datos.
Coherencia de caché distribuida
Desde la presentación de las unidades de disco fijas, a finales de la década de
1950, la administración del almacenamiento ha sido una actividad bastante
básica: los datos se almacenan de manera democrática, uniforme y lógica sin
mayor consideración por el acceso o el uso frecuentes, ni tampoco, en ese
sentido, por el acceso expedito. En resumen, el problema para el usuario era la
latencia. El almacenamiento en caché significó un paso rápido hacia delante y
permitió mejorar las velocidades de acceso a los datos y el rendimiento de las
unidades de disco fijas más lentas y viejas. La memoria caché de estado sólido
no requiere piezas móviles, como un disco giratorio o dispositivos de
lectura/escritura, y cumple muchos propósitos útiles de almacenamiento, entre
los cuales se destaca la posibilidad de tener a mano los datos de acceso
frecuente, sin discriminación ni latencia.
El almacenamiento en caché saltó a la vanguardia como una solución para un
problema nuevo después de que la implementación de la informática distribuida y
de las relaciones cliente-servidor ganó popularidad. El manejo de archivos y el
control de versiones debían gestionarse, y la memoria caché era ideal para este
tipo de gestión de cambios, denominado coherencia de caché. Actualmente, a
medida que nos adentramos en el ambiente virtual, el almacenamiento en caché
se redefine como coherencia de caché distribuida. Obviamente, el rendimiento
de almacenamiento se mejora mediante el uso de flash, pero, en mayor medida,
mediante la distribución dinámica entre los distintos tipos de dispositivos de
almacenamiento. En ambos casos, los datos están más cerca del usuario, y
mientras menor sea la distancia, mayor será el beneficio. La mayor cercanía
implica que los datos se transforman en información. Debido a la corta distancia
entre la memoria caché virtual y el usuario, se mejora la mayoría de los aspectos
que intervienen en el trabajo con información: alta disponibilidad, recuperación
inmediata, control de versiones, backup y seguridad.
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Se ha determinado que la memoria caché enfrenta dos problemas importantes.
Obviamente, un problema es la velocidad de acceso. El otro es la capacidad de
priorizar las solicitudes de acceso a los datos. Un disco fijo no cuenta con tal
inteligencia, mientras que los datos utilizados o reutilizados con frecuencia que
se almacenan en la memoria caché siempre ofrecen un acceso más expedito.
Con el almacenamiento virtual, la caché virtual también se transforma en caché
distribuida, y se mejoran considerablemente la velocidad y el acceso. Además, la
coherencia de caché distribuida, que es por naturaleza independiente de la
distancia, requiere nuevos algoritmos para garantizar la integridad de los datos y
el control de versiones. Los siguientes puntos se han considerado los elementos
claves de la coherencia de caché distribuida y son esenciales para su
funcionalidad:
 Transparencia de los arreglos de almacenamiento en todo el sistema y a
cualquier distancia.
 Acceso virtual a cualquier sistema, en cualquier momento y en cualquier lugar.
 Seguimiento de la transferencia de datos para la administración de archivos
y el control de versiones.
 Escalabilidad para adaptarse a las necesidades individuales, de grupos de
trabajo, de ubicación geográfica o empresariales.
 Administración de la capacidad total en dispositivos físicos y virtuales.
 Espejeado de datos y aplicaciones, independientemente de la plataforma.
Ninguno de estos elementos, por sí solo, parece ser un problema particularmente
nuevo ni difícil de solucionar. Sin embargo, si se consideran en conjunto y se
tiene en cuenta el diseño para la implementación de la federación de
almacenamiento global, la solución del problema se torna más compleja. El
objetivo —crear un pool de datos dinámico y global para los recursos de
información y las aplicaciones que se requieren para el trabajo con esa
información, a la que puedan acceder todas las personas, en cualquier lugar y
con la velocidad y la agilidad con que acceden a su equipo de escritorio— es una
meta necesaria si se apunta a obtener sistemas de TI realmente virtualizados.
Los beneficios que se ofrecen en todos los niveles son tiempo, dinero,
productividad y un perfil competitivo más sólido. Desde un punto de vista
tecnológico, la federación produce un recurso globalmente consistente para
acceder a la información y emplea los recursos de caché y de almacenamiento
con elevados niveles de rendimiento. La coherencia de caché distribuida permite
mejorar la velocidad y la inteligencia de casi todas las tareas, además de
garantizar un alto nivel de integridad de los datos. Aparentemente, el enfoque
más viable comienza a nivel local, luego, avanza hacia el nivel global y,
finalmente, lo traspasa.
Consideración de cargas de trabajo empresariales diversas
Los grupos de trabajo y las aplicaciones con características diferentes presentan
cargas de trabajo de datos distintas a través del tiempo y espacio. Los servidores
distribuidos comenzaron a hacer frente a estos problemas, pero no lograron
superar por completo los retos de los datos almacenados en diversas
ubicaciones remotas. Una de las primeras soluciones para los usuarios fue
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almacenar los datos que empleaban con mayor frecuencia en sus propios
equipos de escritorio. Con el paso del tiempo, las granjas de discos locales o los
dispositivos locales de almacenamiento trataron de administrar los datos para
grupos con ubicaciones geográficas específicas. Los servidores virtuales
permitieron enfrentar los problemas de administración de datos mediante la
disponibilidad de los datos remotos y la creación de una mayor adaptabilidad a
las cargas de trabajo; no obstante, la mayoría de las veces, los usuarios debían
recurrir al uso del mismo conjunto local de datos limitado. Si otros necesitaban
esos datos, se replicaba el conjunto de datos para otro data center localizado. En
este punto, se magnificaron los problemas de redundancia, administración de
archivos y control de versiones.
Las organizaciones de TI que han logrado la transición de servidores
independientes a virtuales concuerdan en que ha sido un proceso
transformacional y en que ahora es posible lograr la misma evolución con el
almacenamiento. Desde un principio, las capacidades de virtualización de EMC
VMware y EMC Symmetrix VMAX demostraron qué podía lograrse:
 VMware emplea tecnología que permite ejecutar varios sistemas operativos
de manera simultánea e independiente en el mismo servidor o en la misma
estación de trabajo estándar de la industria (utilizados como máquinas
virtuales). Es posible acceder a las aplicaciones activas o implementar
dichas aplicaciones en diversos sistemas sin interrupciones para el negocio.
Los servidores virtuales VMware permitieron que los usuarios visualizaran
los recursos de información distantes como si fueran locales, lo que
representó un avance crítico hacia el entendimiento de la necesidad
del almacenamiento virtual.
 EMC Symmetrix VMAX, que aprovecha un ambiente de data center virtual,
brinda alta capacidad de almacenamiento (hasta 2 petabytes) para lograr
una consolidación de la carga de trabajo y un rendimiento escalable de las
aplicaciones. Este producto, que se basa en la plataforma de almacenamiento
Symmetrix, enfrentó la necesidad de aumentar la disponibilidad y el rendimiento
del almacenamiento para las aplicaciones críticas en los servidores físicos y
virtuales, complementado con VMware.
Otra revelación necesaria para comprender los sistemas virtuales es que los
servidores pueden fallar y, en efecto, fallan a menudo. Sin embargo, cuando esto
ocurre, los dispositivos de almacenamiento suelen permanecer activos. Por lo
tanto, además de mejorar la respuesta del sistema y aumentar la disponibilidad
de la información, la federación de la virtualización de almacenamiento y la
integración de la coherencia de caché distribuida pueden redireccionar los datos
a un servidor en línea sin interrupciones. Este tipo de sistema no solo es más
confiable y productivo, sino que también reduce significativamente el objetivo de
punto de recuperación (RPO) y el objetivo de tiempo de recuperación (RTO).
Aunque el almacenamiento en caché de los datos puede parecer simple y viable,
su desplazamiento a una cierta distancia continúa siendo uno de los problemas
más desconcertantes para TI.
VPLEX: el surgimiento del almacenamiento
de datos federado
El almacenamiento en caché de servidores y aplicaciones alguna vez fue sencillo
y viable, pero dependía de la proximidad local. La transferencia de servidores o
aplicaciones dispersas siempre ha sido más sencilla que la distribución de datos
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a distancia. La solución del problema requería volver a considerar el modelo
informático fundamental.
A medida que EMC comenzó a explorar el concepto de federación y a desarrollar
una comprensión más cabal de los problemas asociados con el ancho de banda, la
latencia y la coherencia de caché distribuida, surgieron diversas perspectivas nuevas:
 Concebir TI como servicio, de la misma manera que con otros servicios
distribuidos.
 Desarrollar data centers comunes que replicaran equipos y procesos idénticos.
 Generar modelos de almacenamiento virtuales basados en modelos de
servidores virtuales.
 Solucionar el problema de la distribución de datos a distancia (DaaD).
 Liberar información de los dispositivos físicos.
 Federar los sistemas para que fueran completamente consistentes desde la
escala local hasta la global.
A medida que estas soluciones comenzaron a tomar forma, se volvió evidente
que la terminología de virtualización anterior, “virtualización de almacenamiento”,
no se adecuaba al nuevo modelo del almacenamiento de datos federado. Sin
embargo, con la denominación “almacenamiento virtual”, surgió una definición
más precisa:
 Almacenamiento virtual: la administración de la coherencia de caché
distribuida a distancia.
EMC ha presentado su visión integral del almacenamiento virtual. El producto es
VPLEX. Es una plataforma de hardware y software para uso con granjas de
datos que emplean arreglos de EMC, Hitachi, IBM y otros fabricantes. De la
misma manera en que pueden federarse servidores, VPLEX puede federar
dispositivos de almacenamiento para generar coherencia de caché o datos a
distancia. Los datos, en megabytes o petabytes, se presentan al usuario como
datos locales.
El almacenamiento de datos federado, desde el nivel local hasta el nivel global o
de infraestructura de nube privada, significa una reducción y, a menudo, una
eliminación total de los problemas asociados con la latencia y el ancho de banda.
En su lugar, se genera una coherencia de caché distribuida. Varios ambientes
informáticos, sin importar su ubicación geográfica, consultan un gran pool
compartido de datos/información al que se puede acceder desde cualquier servidor
y mediante distintas aplicaciones. Los usuarios ubicados en distintos puntos
geográficos mundiales pueden acceder a información idéntica y trabajar con ella de
manera simultánea mientras el archivo maestro se mantiene en sincronía.
VPLEX permite conceptualizar un nuevo modelo de ambiente de TI virtualizado
mediante la aplicación de los principios de la evolución de los servidores virtuales
al almacenamiento virtual. Desde la pantalla del usuario, el ambiente de TI se
visualiza como consistente e independiente de los dispositivos, aunque no lo
sea. Así como los usuarios han aprendido a despreocuparse de la ubicación de
los recursos de procesamiento o de la aplicación del host, ahora pueden trabajar
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con la información como si estuviera almacenada en el equipo local, sin importar el
lugar en el que esté almacenada físicamente. VPLEX aprovecha la flexibilidad
dinámica del almacenamiento en niveles completamente automatizado (FAST), lo
que ejemplifica la situación ideal de tener la información o los datos en el lugar
adecuado y en el momento oportuno (en este caso, en la memoria caché coherente).
En resumen, VPLEX es el conjunto de herramientas fundamental para crear un
sistema de información federado y virtual (hardware, software y red) como una
infraestructura de nube privada, capaz de abarcar todas las distancias, cortas o
largas. En el proceso, ofrece estos beneficios:
 El espejeado global de un ambiente maestro permite eliminar los recursos
físicos redundantes y reemplazarlos con dispositivos virtuales.
 La replicación de datos para superar las restricciones de la distancia es cosa
del pasado.
 Las economías de escala descendente permiten un desempeño de TI con
menos problemas, más rápido y más barato.
 Dado que ahora los recursos físicos se suman y se basan en un modelo
virtual, la ubicación de un data center ya no reviste importancia alguna y,
de esta manera, la transferencia de las operaciones a ambientes más
económicos se torna viable.
Consideraciones para el futuro
VPLEX es una solución diseñada para cumplir con requisitos actuales y futuros.
Muchas operaciones de TI aún deben desarrollar funcionalidades virtuales, y VPLEX
comienza a asomarse como una alternativa conveniente para ellas. Al observar que
se encuentra allí, en el horizonte, y que su adopción puede permitir aprovechar
ventajas para el negocio como una solución integral para diversos problemas
persistentes, es posible que estas operaciones se vean atraídas por VPLEX.
VPLEX es una solución basada en bloques que inicialmente se ofrece mediante
dos productos: VPLEX Local y VPLEX Metro. Metro extiende la funcionalidad
descrita anteriormente a una distancia síncrona de hasta 100 km. Es posible
imaginar los casos de uso potenciales de la liberación de los datos. A
continuación, se presentan algunas de las ventajas potenciales que vienen a la
mente de inmediato:
 Balanceo y uso compartido transparente de los recursos dentro de los data
centers físicos y entre ellos.

Balanceo de cargas de trabajo.

Transferencia de cargas de trabajo a ubicaciones con bajos costos
de energía.

Soporte para VMware VMotion.
 Acceso a datos en tiempo real para usuarios remotos.

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Acceso de lectura y escritura simultáneo a datos desde múltiples hosts.
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
Acceso a datos desde data centers físicos y remotos sin
almacenamiento local.
 Espejeado distribuido en plataformas combinadas.

Aumento de la disponibilidad y de la capacidad de recuperación.

Ejecución continua de aplicaciones.
 Pooling y agregación de capacidad.

Mejor utilización del almacenamiento.
Inicialmente, es posible que VPLEX se adecue mejor a las aplicaciones con gran
actividad de lectura. Sin embargo, para las aplicaciones, las tecnologías de
servidores y los ambientes de aplicaciones con gran actividad de escritura
(múltiples usuarios con permisos de escritura), como el procesamiento de
transacciones, es posible que deba actualizarse. A pesar de eso, la perspectiva
de un data center global y federado es intrigante y convierte la visión de la
infraestructura de nube privada, tan efervescente por estos días, en una
consideración mucho más viable. Un hecho es claro: la infraestructura de nube
privada o pública requiere un nivel de administración de la virtualización para
manejar todos los recursos de tecnología como un sistema integrado. Dentro de
la infraestructura de nube privada, los usuarios ahora pueden emplear todos los
recursos (los servidores, las aplicaciones, la información y las diversas
conexiones de red) como si residieran en su equipo personal. Esta es la solución
informática para usuarios finales que muchos han buscado durante los últimos
cuarenta años.
Los beneficios de ahorro que ofrece para TI son aún mayores. La federación en
un data center virtual es independiente de los proveedores y unifica las
plataformas para los servidores y las granjas de almacenamiento. Esto significa
que los datos son completamente transparentes y están disponibles 24x7. Las
cargas y las capacidades de almacenamiento se balancean en la nube mediante
la coherencia de caché. Se reduce o se elimina por completo la redundancia de
los dispositivos de almacenamiento y los servidores, en especial, a medida que
el modelo del data center principal se clona y se propaga en la nube. Resulta
factible obtener un nivel de eficiencia seis veces mayor.
En este proceso, TI logra un gran progreso hacia la concreción de una verdadera
organización de servicios. El almacenamiento virtual y federado promete un paso
importante en la evolución de TI. Los profesionales con experiencia encontrarán
muchos métodos y modos de implementación, además de una gran variedad de
aplicaciones, para esta nueva tecnología disruptiva. Desde un enfoque prudente,
un axioma difundido y real es pensar de manera local y actuar de manera global.
A nivel local, el usuario percibirá una solución simple para el flujo de trabajo. A
nivel de la nube, la federación lo cambia todo, ya que todos los distintos recursos
están totalmente integrados y, por ende, agregados (o, al menos, tienen la
capacidad de estarlo).
Entonces, el objetivo de VPLEX es el siguiente: implementar un ambiente de TI
federado que ofrezca una vista global y transparente del almacenamiento que
pueda distribuirse en la memoria caché, con coherencia consistente en todo el
ambiente de nube privada. Ahora, múltiples usuarios con permisos de escritura
pueden trabajar con la misma información y obtener niveles de integridad que
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sean consistentes con un ambiente empresarial. Cuando se implementa con el
nivel adecuado de abstracción, casi todos los integrantes de la organización,
independientemente de su perspectiva, pueden apreciar los grandes beneficios
que puede otorgar.
Con VM y VPLEX, EMC crea una nueva definición de virtualización. Juntos,
generan una herramienta competitiva para el siglo XXI y un ambiente de TI
orientado a los servicios.
RETOS Y OPORTUNIDADES
Las oportunidades para EMC son significativas debido a su expansión en todo el
mundo y a la gran aceptación que recibe entre las grandes empresas. Las
organizaciones pequeñas y grandes han tratado de solucionar el problema de la
distancia durante mucho tiempo.
Con la globalización, la movilidad y las expectativas siempre presentes de los
usuarios individuales y de las organizaciones y sus clientes, la disponibilidad de
datos actualizados y consistentes en cualquier momento y lugar le otorgará a
EMC un liderazgo tecnológico que obligará a la competencia a encontrar
soluciones (o, mejor aún, desarrollarlas) para igualar la promesa de EMC.
Sin embargo, aunque EMC cree que VPLEX resolverá el problema de la
distancia, debido a la persistencia de este problema durante tanto tiempo y a los
reiterados intentos de muchas compañías para solucionarlo, es posible que
despierte un gran escepticismo.
Además, VPLEX tampoco es una solución mágica para los problemas de
distancia. Solamente constituirá una solución en cierto tipo de ambientes. Los
usuarios finales no deben esperar que VPLEX solucione cualquier problema
relacionado con la distancia.
Por ejemplo, las aplicaciones con requisitos exigentes de latencia y con gran
actividad de transacciones no resultan óptimas para el uso de VPLEX. (En pos
de la sinceridad, EMC no promocionará VPLEX como una solución adecuada
para este tipo de aplicaciones).
VPLEX requerirá servicios asociados para convertir esta promesa en una
realidad. Dichos servicios incluyen consultoría previa a las ventas, servicio de
soporte posventa y mantenimiento a largo plazo para garantizar que la solución
funcione de manera óptima.
Por último, EMC debe ayudar a los usuarios a hacer una distinción entre las
funciones globales de distribución de datos de EMC Atmos y la funcionalidad que
ofrece VPLEX.
CONCLUSIÓN
VPLEX, junto con la visión y las guías que ofrece, brinda asistencia para superar
el problema de la distancia y, asimismo, una solución necesaria para la
coherencia de caché distribuida. IDC espera que EMC siga expandiendo esta
guía con otras soluciones con el transcurso del tiempo.
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Los usuarios finales y los clientes potenciales de VPLEX deben trabajar junto con
el equipo de EMC para aprovechar al máximo VPLEX. Para ello, deben
trascender el pensamiento tradicional basado en un data center físico y emplear
su creatividad a fin de idear diversas oportunidades que permitan obtener el
máximo beneficio de una inversión en VPLEX.
En términos generales, VPLEX representa un enfoque único (y, no menos
importante, integrado) para enfrentar el problema persistente de la integración de
los data centers distribuidos y la reducción del mundo (de TI).
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