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Virtualización en la Nube

Uno de los ejemplos más famosos de virtualización en la nube es Amazon EC2 (Elastic Compute Cloud).

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Amazon EC2

Amazon EC2 permite a los usuarios alquilar computadores virtuales en los cuales pueden ejecutar sus propias aplicaciones.

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Características del Modelo Cloud

Este tipo de servicio supone un cambio en el modelo informático:

Capacidad Modificable

Recursos escalables según demanda

Pago por Uso

Solo pagas por la capacidad utilizada

Elasticidad

Ajuste automático de recursos

Disponibilidad

Alquiler por horas en lugar de meses/años
Ventaja clave: En lugar de comprar o alquilar un procesador durante meses o años, en EC2 se alquila la capacidad por horas.

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Docker

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¿Qué son los Contenedores?

Los contenedores proporcionan un entorno de ejecución aislado y coherente para las aplicaciones.
Docker es el proyecto de código abierto más importante para la administración de contenedores.

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Características de los Contenedores Docker

1

Enfoque Eficaz y Ligero

Menor overhead que las máquinas virtuales tradicionales
2

Implementación Independiente

Diferentes componentes de la aplicación se implementan en contenedores distintos
3

Múltiples Contenedores

Varios contenedores pueden coexistir en una única máquina
4

Portabilidad

Los contenedores se pueden mover fácilmente entre equipos

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Ventaja Principal: Portabilidad

La portabilidad de los contenedores facilita la implementación de aplicaciones en múltiples entornos (locales o en la nube), a menudo sin modificar la aplicación.

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Contenedores vs Máquinas Virtuales

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Diferencias Clave

AspectoMáquinas VirtualesContenedores Docker
Sistema OperativoSO completo por VMComparten kernel del host
TamañoGBsMBs
InicioMinutosSegundos
RecursosMayor overheadMenor overhead
AislamientoCompletoA nivel de proceso
PortabilidadMenos portableMuy portable
Máquinas Virtuales:
  • Necesitas aislamiento completo
  • Diferentes sistemas operativos
  • Aplicaciones legacy
Contenedores:
  • Microservicios
  • Aplicaciones cloud-native
  • CI/CD pipelines
  • Rápido despliegue y escalado

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Escalabilidad

Escalabilidad es la capacidad de aumentar o disminuir recursos y servicios según la demanda o carga de trabajo.
La informática en la nube admite dos tipos de escalado:

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Escalado Vertical

Proceso de agregar recursos para aumentar la potencia de un servidor existente.

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Ejemplos de Escalado Vertical

  • Añadir una CPU más rápida
  • Agregar CPUs adicionales
  • Aumentar la memoria RAM
  • Mejorar el almacenamiento
Servidor: 4 cores, 8GB RAM

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Escalado Horizontal

Proceso de agregar más servidores que funcionen juntos como una unidad.

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Ejemplos de Escalado Horizontal

En lugar de tener un servidor procesando solicitudes, tienes dos o más trabajando en paralelo. 
1 Servidor procesando 1000 req/s

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Escalado Manual vs Automático

El administrador decide cuándo agregar o quitar recursos manualmente.
Se basa en desencadenadores específicos:
  • Uso de CPU > 80%
  • Número de solicitudes
  • Latencia de respuesta
  • Horarios predefinidos
Los recursos se pueden asignar o desasignar en cuestión de minutos con herramientas como Kubernetes.

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Elasticidad

Elasticidad es la capacidad del sistema de compensar automáticamente los cambios en la carga de trabajo mediante incorporación o retirada de recursos.

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Ejemplo Práctico: Sitio Web de Noticias

1

Situación Inicial

Sitio web con tráfico normal y recursos asignados estándar
2

Pico de Tráfico

El sitio aparece en un artículo viral, aumentando el tráfico de la noche a la mañana
3

Respuesta Elástica

La nube asigna automáticamente más recursos informáticos para controlar el incremento
4

Normalización

Cuando el tráfico se asienta, la nube retira automáticamente los recursos extras

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Ejemplo Empresarial: Aplicación de Empleados

Configuración típica para una aplicación corporativa:
Horario Laboral
08:00 - 18:00: Alta demanda
➜ La nube agrega recursos automáticamente

18:00 - 08:00: Baja demanda
➜ La nube reduce recursos automáticamente
La elasticidad optimiza costos al evitar pagar por recursos que no se están utilizando.

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Kubernetes y Orquestación

Kubernetes es una plataforma de código abierto para automatizar el despliegue, escalado y gestión de aplicaciones en contenedores.

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Funcionalidades de Kubernetes

Auto-escalado

Escala aplicaciones automáticamente según demanda

Auto-recuperación

Reinicia contenedores que fallan

Balanceo de Carga

Distribuye tráfico entre contenedores

Actualizaciones

Despliegues y rollbacks automáticos
Kubernetes facilita el escalado horizontal de contenedores de manera mucho más sencilla que con máquinas virtuales tradicionales.

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Conceptos Clave de Docker

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Imagen

Plantilla de solo lectura con instrucciones para crear un contenedor.

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Contenedor

Instancia ejecutable de una imagen.

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Dockerfile

Archivo de texto con instrucciones para construir una imagen.

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Registro (Registry)

Servicio que almacena imágenes Docker (ej: Docker Hub).

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Comandos Básicos de Docker

# Descargar imagen
docker pull ubuntu:latest

# Listar imágenes
docker images

# Eliminar imagen
docker rmi ubuntu:latest

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IaaS (Infraestructura como Servicio)

IaaS proporciona infraestructura de computación virtualizada a través de Internet.

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Componentes de IaaS

  • Servidores virtuales
  • Almacenamiento
  • Redes
  • Sistemas operativos

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Proveedores Principales

Amazon AWS

Líder del mercado

Microsoft Azure

Integración con servicios Microsoft

Google Cloud

Fortaleza en IA y Big Data

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Próximos Pasos

Teoría

Repasa los conceptos fundamentales

VirtualBox

Aprende sobre VirtualBox

Tareas

Practica con ejercicios

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