OpenNebula

OpenNebula es una plataforma de computación en la nube de código abierto para administrar recursos de infraestructura heterogéneos de centros de datos , nube pública y computación de borde . OpenNebula administra infraestructura virtual local y remota para construir implementaciones privadas, públicas o híbridas de infraestructura como servicio (IaaS) y despliegues de Kubernetes multiusuario . Los dos usos principales de la plataforma OpenNebula son la virtualización de centros de datos y los despliegues en la nube basados ​​en el hipervisor KVM , contenedores de sistema LXC y microVMs de AWS Firecracker . La plataforma también es capaz de ofrecer la infraestructura en la nube necesaria para operar una nube sobre la infraestructura VMware existente . A principios de junio de 2020, OpenNebula anunció el lanzamiento de una nueva Enterprise Edition para usuarios corporativos, junto con una Community Edition. ^{[ 2 ]} OpenNebula CE es software libre y de código abierto , publicado bajo la licencia Apache versión 2. OpenNebula CE viene con acceso gratuito a lanzamientos de parches que contienen correcciones de errores críticos, pero sin acceso a los lanzamientos de mantenimiento regulares de EE. Las actualizaciones a la última versión menor/mayor solo están disponibles para usuarios de CE con implementaciones no comerciales o con contribuciones significativas de código abierto a la comunidad de OpenNebula. ^{[ 3 ]} OpenNebula EE se distribuye bajo una licencia de código cerrado y requiere una suscripción comercial. ^{[ 4 ]}

El proyecto OpenNebula fue iniciado en 2005 como una iniciativa de investigación por Ignacio M. Llorente y Ruben S. Montero. La primera versión pública del software se lanzó en 2008. Los objetivos de la investigación eran crear servicios eficientes para la gestión de máquinas virtuales en infraestructuras distribuidas. También era fundamental que estos servicios tuvieran una alta capacidad de escalabilidad. El desarrollo de código abierto y una comunidad activa de desarrolladores han contribuido a la madurez del proyecto. A medida que el proyecto maduraba, su adopción fue aumentando y, en marzo de 2010, sus principales creadores fundaron C12G Labs, ahora conocida como OpenNebula Systems, que ofrece servicios profesionales de valor añadido a las empresas que adoptan o utilizan OpenNebula.

OpenNebula orquesta tecnologías de almacenamiento, red, virtualización, monitorización y seguridad ^{[ 5 ]} para desplegar servicios de múltiples niveles (por ejemplo, clústeres de computación ^{[ 6 ] [ 7 ]} ) como máquinas virtuales en infraestructuras distribuidas, combinando recursos de centros de datos y recursos de nube remota, de acuerdo con las políticas de asignación. Según el informe de la Comisión Europea de 2010, «...solo se han iniciado unos pocos proyectos de investigación dedicados a la nube en el sentido más amplio; el más destacado entre ellos probablemente sea OpenNebula...». ^{[ 8 ]}

El conjunto de herramientas incluye funciones para la integración, la gestión, la escalabilidad, la seguridad y la contabilidad. También afirma estandarización , interoperabilidad y portabilidad , proporcionando a los usuarios y administradores de la nube una selección de varias interfaces de nube ( Amazon EC2 Query, OGF Open Cloud Computing Interface y vCloud ) e hipervisores ( VMware vCenter , KVM , LXD/LXC y AWS Firecracker ), y puede admitir múltiples combinaciones de hardware y software en un centro de datos . ^{[ 9 ]}

OpenNebula está patrocinado por OpenNebula Systems (anteriormente C12G ).

OpenNebula es ampliamente utilizado por una variedad de industrias, incluyendo proveedores de servicios en la nube, telecomunicaciones, servicios de tecnología de la información, gobierno, banca, juegos, medios de comunicación, alojamiento web, supercomputación, laboratorios de investigación y proyectos de investigación internacionales.

Las actualizaciones importantes suelen producirse cada 3-5 años y cada actualización generalmente incluye de 3 a 5 actualizaciones. El proyecto OpenNebula es principalmente de código abierto y es posible gracias a la activa comunidad de desarrolladores y traductores que lo apoyan. Desde la versión 5.12, los scripts de actualización están bajo una licencia de código cerrado, lo que imposibilita la actualización entre versiones sin una suscripción, a menos que pueda demostrar que opera una nube sin fines de lucro o que ha realizado una contribución significativa al proyecto.

• Las versiones TP y TP2 , versiones preliminares de la tecnología, ofrecían funciones de administración de hosts y máquinas virtuales, basadas en el hipervisor Xen.
• La versión 1.0 fue la primera versión estable e introdujo los controladores KVM y EC2, lo que permitió la creación de nubes híbridas.
• La versión 1.2 añadió una nueva estructura para la documentación y más funcionalidades híbridas.
• La versión 1.4 añadió API de nube pública sobre oned para construir una administración de nube pública y de red virtual.
• La versión 2.0 añadió soporte para MySQL, autenticación LDAP, gestión de imágenes y redes virtuales.
• La versión 2.2 añadió guías de integración, monitorización de ganglios y OCCI (convertido en complementos en versiones posteriores), enlaces Java para la API y la interfaz gráfica de usuario de Sunstone.
• La versión 3.0 añadió una ruta de migración desde versiones anteriores, integración de VLAN, ebtables y OVS para redes virtuales, ACL y subsistema de contabilidad, controlador VMware, centros de datos virtuales y federación entre centros de datos.
• La versión 3.2 añadió la función de cortafuegos para máquinas virtuales (posteriormente, los grupos de seguridad la dejaron de usar).
• La versión 3.4 introdujo el almacenamiento de datos iSCSI, el clúster como elemento de primera clase y las cuotas.
• La versión 3.6 añadió enrutadores virtuales, almacenes de datos LVM y la integración con el mercado público de OpenNebula.
• La versión 3.8 añadió los componentes OneFlow para la gestión de servicios y OneGate para obtener información sobre las aplicaciones.
• La versión 4.0 añadió compatibilidad con los almacenes de datos Ceph y Files, así como con la herramienta onedb.
• La versión 4.2 añadió un nuevo portal de autoservicio (Cloud View) y un almacén de datos VMFS.
• La versión 4.4 , lanzada en 2014, introdujo varias innovaciones en Open Cloud , mejoró la capacidad de escalabilidad a la nube e implementó el uso de múltiples almacenes de datos del sistema para las políticas de carga de almacenamiento.
• La versión 4.6 permitió a los usuarios tener diferentes instancias de OpenNebula en centros de datos distintos y geográficamente dispersos; esto se conoció como la Federación de OpenNebula. También se introdujo un nuevo portal en la nube para los consumidores y se añadió compatibilidad con la importación de OVAs en la tienda de aplicaciones.
• La versión 4.8 comenzó a ofrecer compatibilidad con Microsoft Azure e IBM. Además, continuó evolucionando y mejorando la plataforma para desarrolladores, incorporando compatibilidad con OneFlow en la vista de la nube. Esto permitió a los usuarios finales definir aplicaciones y servicios de máquinas virtuales de forma flexible.
• La versión 4.10 integró el portal de soporte con la interfaz gráfica de usuario de Sunstone. También se desarrolló un token de inicio de sesión y se brindó soporte para VMS y vCenter.
• La versión 4.12 ofreció nuevas funcionalidades para implementar grupos de seguridad y mejorar la integración con vCenter. También se implementó un modelo de visualización inversa para rastrear y analizar las nubes de diferentes departamentos.
• La versión 4.14 introdujo una interfaz gráfica de código rediseñada y modularizada, Sunstone. El objetivo era mejorar la legibilidad del código y facilitar la adición de nuevos componentes.
• La versión 5.0 'Wizard' introdujo los mercados como medio para compartir imágenes entre diferentes instancias de OpenNebula. Gestión de enrutadores virtuales con una herramienta visual de topología de red en Sunstone.
• La versión 5.2 'Excession' añadió un subsistema IPAM para facilitar las integraciones de red, y también incorporó la asignación dinámica de grupos LDAP.
• La versión 5.4 'Medusa' introdujo la gestión completa de almacenamiento y red para vCenter, y la compatibilidad con grupos de máquinas virtuales para definir la afinidad entre máquinas virtuales e hipervisores. Implementación propia de RAFT para alta disponibilidad del controlador.
• La versión 5.6 'Blue Flash' se centró en mejoras de escalabilidad, así como en mejoras de la experiencia de usuario.
• La versión 5.8 'Edge' añadió compatibilidad con LXD para contenedores de infraestructura, selección automática de NIC y centros de datos distribuidos (DDC), que es la capacidad de utilizar proveedores de hardware físico para crear clústeres remotos en entornos de nube híbrida y de borde.
• La versión 5.10 'Boomerang' añadió la asignación de memoria NUMA y CPU, la integración con NSX, un subsistema de enlaces renovado basado en 0MQ, compatibilidad con DPDK y autenticación de dos factores para Sunstone.
• La versión 5.12 'Firework' elimina los scripts de actualización, añade compatibilidad con las micro-VM de AWS Firecracker, incluye una nueva integración con Docker Hub, integración con grupos de seguridad (NSX), varias mejoras en Sunstone, un componente OneFlow renovado y un subsistema de monitorización mejorado.
• La versión 6.0 'Mutara' incorpora una nueva arquitectura multi-nube basada en "Edge Clusters", compatibilidad mejorada con Docker y Kubernetes, una nueva interfaz web FireEdge, una versión renovada de OneFlow y nuevas capacidades de copia de seguridad.
• La versión 6.2 'Red Square' incluye mejoras en el controlador LXC, nueva compatibilidad con la portabilidad de cargas de trabajo y una versión beta de la nueva interfaz gráfica de usuario de Sunstone.
• La versión 6.4 'Archeon' incluye nuevo soporte para la implementación y gestión automáticas de clústeres perimetrales basados ​​en Ceph mediante infraestructura local o recursos bare-metal de AWS, la incorporación del concepto de estados de red, mejoras en la nueva interfaz gráfica de usuario de Sunstone, en el controlador LXC y en la integración con VMware vCenter, y un nuevo módulo para WHMCS (solo para EE).
• La versión 6.6 'Electra' incluye una nueva integración de Prometheus para la monitorización avanzada, combinada con un nuevo conjunto de paneles de control de Grafana (solo para EE), nuevo soporte nativo para copias de seguridad incrementales basadas en back-ends de almacenamiento de datos y el desarrollo de nuevos controladores para restic (solo para EE) y rsync , así como varias mejoras para entornos de Telco Cloud, incluida una gestión mejorada de redes virtuales y VNF.
• La versión 6.8 'Rosette' incluye nuevas pestañas de Centro de Datos Virtual (VDC) y Usuario en la interfaz gráfica de usuario de FireEdge Sunstone (por ejemplo, para mostrar información de contabilidad y asignación de recursos), la introducción de trabajos de copia de seguridad para crear políticas de copia de seguridad unificadas en varias máquinas virtuales y varias mejoras en el controlador KVM (por ejemplo, para ajustar con precisión los indicadores de la CPU, optimizar los discos, personalizar el vídeo de la máquina virtual o mejorar el rendimiento de Windows).
• La versión 6.10 'Bubble' incluye copias de seguridad mejoradas (copias de seguridad incrementales, restauraciones in situ, restauración selectiva de discos, ubicaciones personalizadas), paso directo de PCI mejorado (administración de dispositivos simplificada, compatibilidad ampliada con GPU), mejor recuperación para máquinas virtuales apagadas o suspendidas, actualizaciones de multitenencia (cuotas personalizadas, atributos restringidos) y compatibilidad con Ubuntu 24 y Debian 12. Las mejoras adicionales incluyen nuevos componentes en la edición Community (integración de Prometheus y compatibilidad con copias de seguridad Restic de la edición Enterprise), implementación simplificada (nuevos playbooks y roles para una configuración sencilla de la nube OpenNebula) y migración eficiente de VMware ^{[ 10 ]} (herramienta OneSwap mejorada para una migración optimizada de vCenter Server a OpenNebula Cloud). Además, la interfaz de usuario de FireEdge Sunstone se ha actualizado con funciones avanzadas y una pila tecnológica moderna.
• La versión 7.0 'Phoenix' representa una importante actualización para infraestructuras de nube soberanas, preparadas para IA y de borde. Introduce la automatización de cargas de trabajo impulsada por IA, la revirtualización de VMware con soporte de copia de seguridad mejorado y compatibilidad total con NVIDIA vGPU ^{[ 11 ]} para IA acelerada por GPU. El aprovisionamiento híbrido multinube se optimiza con soporte ampliado para proveedores y compatibilidad con ARM. La interfaz de usuario de Sunstone se ha renovado para ofrecer una mejor usabilidad y métricas en tiempo real, mientras que la integración con Kubernetes y las funciones de red se han reforzado.
• La versión 7.2 «Dark Horse» introduce mejoras centradas en la automatización, la escalabilidad y la integración de infraestructura. Incluye mejoras en el aprovisionamiento híbrido y multinube, así como nuevas herramientas para simplificar los flujos de trabajo de implementación y gestión. Esta versión amplía la compatibilidad con integraciones de almacenamiento empresarial e introduce capacidades de migración en vivo de almacenamiento, lo que mejora la movilidad de los datos entre entornos. Otras actualizaciones incluyen una mayor compatibilidad con cargas de trabajo aceleradas por GPU y redes de alto rendimiento, además de mejoras en las funciones de orquestación y gestión de recursos.

• Host: Máquina física que ejecuta un hipervisor compatible .
• Clúster: Conjunto de hosts que comparten almacenes de datos y redes virtuales.
• Plantilla: Definición de máquina virtual.
• Imagen: Imagen de disco de máquina virtual.
• Máquina virtual: Plantilla instanciada. Una máquina virtual representa un ciclo de vida, y se pueden crear varias máquinas virtuales a partir de una sola plantilla.
• Red virtual: Un grupo de concesiones de IP que las máquinas virtuales pueden usar para obtener direcciones IP automáticamente. Permite la creación de redes virtuales mediante la superposición de las redes físicas. Estas estarán disponibles para las máquinas virtuales a través de los puentes correspondientes en los hosts. Una red virtual se puede definir en tres partes diferentes:

1. Base de la infraestructura de red física.
2. El espacio de direcciones lógicas disponible ( IPv4 , IPv6 , pila dual).
3. Atributos de contexto (por ejemplo, máscara de red, DNS, puerta de enlace). OpenNebula también incluye un dispositivo de enrutador virtual para proporcionar servicios de red como DHCP, DNS, etc.

El modelo de despliegue del proyecto OpenNebula se asemeja a la arquitectura de clúster clásica que utiliza

• Un front-end (nodo maestro)
• Hosts con hipervisor habilitado (nodos de trabajo)
• Almacenes de datos
• Una red física

El nodo maestro, también conocido como máquina front-end, ejecuta todos los servicios de OpenNebula. Es la máquina donde se instala OpenNebula. Los servicios de OpenNebula en la máquina front-end incluyen el demonio de administración (oned), el planificador (sched), el servidor de interfaz web (servidor Sunstone) y otros componentes avanzados. Estos servicios se encargan de la gestión de colas, la planificación y el envío de trabajos a otras máquinas del clúster. El nodo maestro también proporciona los mecanismos para administrar todo el sistema. Esto incluye agregar máquinas virtuales, supervisar su estado, alojar el repositorio y transferirlas cuando sea necesario. Gran parte de esto es posible gracias a un subsistema de monitorización que recopila información como el estado del host, el rendimiento y el uso de la capacidad. El sistema es altamente escalable y su capacidad solo está limitada por el rendimiento del servidor.

Los nodos de trabajo, o hosts con hipervisor habilitado, proporcionan los recursos informáticos necesarios para procesar todas las tareas enviadas por el nodo maestro. Los hosts con hipervisor habilitado de OpenNebula utilizan un hipervisor de virtualización como VMware, Xen o KVM. El hipervisor KVM es compatible de forma nativa y se utiliza por defecto. Los hosts de virtualización son las máquinas físicas que ejecutan las máquinas virtuales, y OpenNebula admite diversas plataformas. Un subsistema de virtualización interactúa con estos hosts para realizar las acciones necesarias para el nodo maestro.

Los almacenes de datos simplemente contienen las imágenes base de las máquinas virtuales. Estos almacenes deben ser accesibles desde el front-end; esto se puede lograr utilizando diversas tecnologías disponibles, como NAS, SAN o almacenamiento de conexión directa.

OpenNebula incluye tres clases de almacenes de datos diferentes: almacenes de datos del sistema, almacenes de datos de imágenes y almacenes de datos de archivos. Los almacenes de datos del sistema almacenan las imágenes utilizadas para ejecutar las máquinas virtuales. Según la tecnología de almacenamiento empleada, las imágenes pueden ser copias completas de una imagen original, deltas o enlaces simbólicos. Los almacenes de datos de imágenes se utilizan para almacenar el repositorio de imágenes de disco. Las imágenes de los almacenes de datos de imágenes se mueven hacia o desde el almacén de datos del sistema cuando se implementan o manipulan las máquinas virtuales. El almacén de datos de archivos se utiliza para archivos regulares y, a menudo, para núcleos, discos RAM o archivos de contexto.

Se requieren redes físicas para la interconexión de servidores de almacenamiento y máquinas virtuales en ubicaciones remotas. También es fundamental que la máquina front-end pueda conectarse a todos los nodos o hosts de trabajo. Se requieren al menos dos redes físicas, ya que OpenNebula necesita una red de servicio y una red de instancia. La red de instancia permite que las máquinas virtuales se conecten entre diferentes hosts. El subsistema de red de OpenNebula es fácilmente personalizable para facilitar su adaptación a los centros de datos existentes.

• computación en la nube
• Comparación de computación en la nube
• Comparación de software de virtualización de plataformas

• OpenNebula Website