bechtle solutions labs v5 low res · 2015-03-16 · infraestructuras virtuales de nube, servidores...

BECHTLE

Su especialista en informática Ahora y en el futuro

Bechtle Solutions Servicios Profesionales LABORATORIO VDI y Migración a Windows 7/8.1: una Apuesta Ganadora.

Soluciones Tecnología

Antonio Azcarate. Responsable Departamento Técnico Bechtle

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DOS PROYECTOS EN UNO Con el fin del soporte de Windows XP en abril de 2014 son muchos los clientes empresariales que todavía no han implementado una alternativa. La migración a Windows 7/8.1 es uno de los proyectos de TI más importantes para muchas empresas y ésta deberá planificarse y ejecutarse dentro del contexto de una Estrategia de Plataforma de Escritorio que se oriente hacia el cumplimiento de una serie de objetivos como son la optimización de costes, mejora de la seguridad de los datos, aumento de la productividad del usuario final y mejora en el servicio al cliente final El uso de la virtualización de escritorio como una de las principales estrategias en un futuro proyecto de migración a Windows 7/8.1 podrá servir de punto de partida hacia una arquitectura de desktop eficiente, con un mantenimiento y un modelo de gestión menos complejo. Con la adopción de una solución VDI (Virtual Desktop Infrastructure, VDI) se podrá simplificar la migración hacia el nuevo entorno y mejorar la eficiencia y la seguridad de la infraestructura del puesto de trabajo con el mínimo impacto negativo sobre los usuarios. El sistema operativo, las aplicaciones y los datos se separan del hardware subyacente del PC y se mueven a nuestro centro de datos, donde se administran y protegen de forma centralizada haciendo posible que la movilidad en el entorno laboral sea más fácil. La información contenida en este documento representa nuestra visión actual sobre los asuntos analizados a la fecha de presentación del mismo y en base a nuestra experiencia. La documentación técnica aportada, imágenes, descripción de procesos, metodologías y recomendaciones de alto nivel, se han realizado también utilizando los procedimientos referenciados en bibliotecas de Documentación de Producto de las tecnologías propuestas, y todos aquellos recursos esenciales de uso público utilizados por los profesionales de TI.


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Laboratorio Bechtle ¿Cómo los hacemos y qué valor aportan?

CON UNA INFRAESTRUCTURA DE TI ÓPTIMA SU EMPRESA SIEMPRE ESTARÁ POR DELANTE

Las soluciones Tecnológicas aplicadas a la Información y las Comunicaciones (T.I.C.) resultan cada vez más importantes para las empresas. Por medio de estos Laboratorios queremos acompañar a nuestros clientes a alcanzar sus objetivos estratégicos de negocio y TI, facilitarles la toma de decisiones y desarrollar una metodología que sea capaz de transformar una solución tecnológica en un generador de valor para su compañía. Nuestro objetivo es ofrecer un modelo tecnológico que sea capaz de hacer frente a sus necesidades de desarrollo, optimice su infraestructura, reduzca la complejidad de gestión, proporcione mayor disponibilidad y consiga un mayor aprovechamiento de sus recursos. En estrecha colaboración con nuestra Service Partner Network aportamos la experiencia de nuestros profesionales, un profundo conocimiento de las áreas tecnológicas, flexibilidad y compromiso con el cliente.


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La virtualización de puestos de trabajo puede ayudar

Introducción Las empresas hoy en día se enfrentan al dilema del escritorio. Por un lado, las organizaciones de TI se enfrentan a presiones relacionadas con los costes, el cumplimiento normativo, la facilidad de gestión y la seguridad. Esto se ve agravado por el paradigma existente en la informática actual centrada en el PC, que cuesta gestionar y restringe la agilidad de TI para responder a dinámicas empresariales cambiantes. Por otro lado, los usuarios finales necesitan cada vez más la libertad y la flexibilidad de poder acceder a sus aplicaciones y a sus datos desde una cantidad mayor de dispositivos y ubicaciones. Este dilema del escritorio, que enfrenta la libertad del usuario final a la necesidad de TI de mantener el control, puede hacer subir los costes, tener un impacto en la seguridad y saturar los recursos de TI. Para librarse de este dilema, las organizaciones están buscando un enfoque de informática ágil y con capacidad de adaptación que permita que TI equilibre las necesidades de la empresa con las necesidades de los usuarios finales de tener una experiencia informática flexible y de alto rendimiento.

La virtualización de escritorios permite que las organizaciones hagan más con menos y adopten un enfoque informático realmente moderno y centrado en el usuario.

Al separar las aplicaciones, los datos y el sistema operativo del punto de acceso y transferir esos componentes al centro de datos, donde pueden ser objeto de una gestión centralizada, la virtualización de los escritorios y de las aplicaciones ofrece a TI una forma más segura y optimizada para administrar a los usuarios y prestar unos servicios de escritorio ágiles y accesibles a la carta.

Garantizar el éxito del proyecto de virtualización de escritorios En una infraestructura de escritorios virtuales existen, principalmente, dos tipos de escritorios: persistente o dedicado y no persistente o flotante. Para que una solución VDI resulte rentable, al menos el 80-90% de escritorios han de ser de este último tipo. Esta arquitectura proporciona una escalabilidad lineal desde un único host y permite un enfoque modular para que se pueda ampliar la infraestructura de escritorio virtual. Nos basamos en un "pool" de escritorios virtuales idénticos (desplegados a partir de una plantilla) que son asignados dinámicamente al usuario. Cuando éste cierra sesión, el escritorio virtual vuelve a su estado origen eliminando cualquier cambio realizado sobre el sistema operativo y pasa a estar de nuevo disponible. Esta tecnología permite crear rápidamente imágenes de escritorio que funcionan de manera independiente y que comparten discos virtuales con una imagen maestra para conservar espacio en el disco y agilizar la gestión. Los datos del usuario y la configuración se segmentan desde la imagen de escritorio para que puedan ser gestionados de manera independiente. Como resultado de este modelo, todos los escritorios vinculados a una imagen principal pueden recibir parches o actualizaciones simplemente actualizando la imagen principal, sin que esto afecte a la configuración, los datos o las aplicaciones de los usuarios. Esto produce una disminución considerable de las necesidades y los costes de almacenamiento, simplificando al mismo tiempo la gestión de los escritorios.


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Encapsulando los sistemas operativos, las aplicaciones y los datos de usuario en capas aisladas en el Centro de Datos se simplificará la capacidad de gestión y control mientras que los usuarios se beneficiarán de un acceso más flexible y de un nivel superior de servicio. Los escritorios, ensamblados dinámicamente según la demanda, proporcionarán a los usuarios una vista personalizada de su escritorio en particular. Por medio de la virtualización de servidores y su consolidación simplificaremos el escenario, cuyos componentes más importantes se resumen en los siguientes: Virtualización de servidores con Citrix XenServer: es una plataforma de virtualización de código abierto para administrar las infraestructuras virtuales de nube, servidores y escritorios.

Entrega de aplicaciones y escritorios virtuales como servicios móviles con Citrix Xendesktop: solución de virtualización de puestos de trabajo que transforma los escritorios y las aplicaciones Windows en un servicio on-demand disponible para cada usuario, en cualquier lugar y en cualquier dispositivo.

Con el propósito de alcanzar el más alto nivel de eficiencia y llevar a cabo una implementación exitosa de las tecnologías objeto de este laboratorio, nos basamos en metodologías contrastadas, herramientas y mejores prácticas de los fabricantes para cada una de las fases de implementación:

1. Análisis 2. Diseño 3. Construcción/Pruebas 4. Despliegue


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FASE 1: Análisis Durante esta fase se revisa el entorno actual y se obtienen los requisitos detallados del proyecto. Esta información nos permite proveer de recomendaciones de alto nivel y definir con bastante exactitud los parámetros adecuados para dar forma a la solución que se necesita para el despliegue de la infraestructura. Definir entorno existente: Partimos de un entorno consolidado de servidores en una plataforma de virtualización que automatiza la Infraestructura IT y desde el que se prestan distintos servicios y aplicaciones a la empresa. Se trata de un entorno SAN que agrupa un pool de hosts de virtualización (arquitectura basada en tecnología Citrix Xenserver) en una solución de acceso con conectividad iSCSI y almacenamiento compartido. Los puestos de trabajo en la organización están dotados de un equipo con sistema operativo Windows XP para tareas ofimáticas y de gestión, distintos grupos de usuarios con mayores necesidades de cómputo y un porcentaje cada vez más elevado de usuarios remotos. Teniendo en cuenta que la forma habitual de trabajo de los usuarios con equipos cliente es con unas pocas aplicaciones en local sobre el escritorio y con el grueso de trabajo realizado en servidores (algunos usuarios con aplicaciones más exigentes, ejem.: Autocad, Bases de Datos, etc…), los recursos disponibles en una solución tradicional basada en PC´s serían claramente infrautilizados. Definir necesidades de usuarios finales: Infraestructura ágil que de acceso rápido a escritorios, aplicaciones e información. Acceso seguro a cualquier escritorio o aplicación desde cualquier dispositivo y desde cualquier lugar. Respaldo y recuperación de datos. Rendimiento y seguridad. Colaboración. Definir Alcance: En este caso, nos enfrentamos al reto de migrar el entorno de escritorios al sistema operativo Windows 7 de Microsoft. Intentar instalar el nuevo sistema operativo Windows 7 en equipos anticuados y garantizar la compatibilidad de forma continuada requiere más tiempo y genera costes adicionales. Esto hace que ahora sea un buen momento para renovar todos estos sistemas. Teniendo en cuenta que la migración a Windows 7 es una inversión inevitable y costosa, ¿podemos conseguir que conlleve mejoras operativas que aporten beneficios reales y perdurables para la empresa?


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El objetivo será alcanzar un modelo de crecimiento que sea capaz de absorber todas las nuevas necesidades de desarrollo que surjan. La virtualización de puestos de trabajo ayuda a resolver los desafíos de la migración (como por ejemplo, entregando aplicaciones heredadas e incompatibles con el nuevo sistema operativo o evitar actualizaciones de hardware) Concluímos que el modelo más adecuado para cubrir estos requerimientos en un plan de futuro consistirá en adoptar una nueva infraestructura de virtualización de escritorios y aplicaciones que cumpla con los siguientes requisitos:

Proporcionar una plataforma escalable y confiable. Virtualización de aplicaciones y servicios corporativos Escritorios virtuales bajo demanda. Proporcionar una plataforma que no comprometa la seguridad de la información. Facilitar herramientas que permitan la gestión centralizada con consola gráfica Alta disponibilidad. Mejora de la disponibilidad conjunta de la plataforma. Optimización del rendimiento de los servidores.

Definir Objetivo: El proyecto de virtualización del puesto de trabajo objeto del presente documento, contempla la implementación de una nueva plataforma, aislada e independiente del entorno actual y para el uso exclusivo de la solución de virtualización de escritorios y aplicaciones. Planteamos una solución integral que simplifique la gestión de IT, aumente la seguridad y el control de los usuarios finales a la vez que reduzca los costes al proporcionar servicios de escritorio de manera centralizada desde una cloud privada La alternativa propuesta será utilizar equipamiento que disponga de los recursos mínimos para trabajar contra servidores donde residan tanto el escritorio como las aplicaciones. Conocidos generalmente como Thin Clients, proporcionarán el interfaz de usuario (+ pantalla, teclado, ratón) y la conexión a la red. En cualquier caso, también se plantea la posibilidad de extender la vida útil de las inversiones existentes en hardware terminal ejecutando el nuevo sistema operativo en el centro de datos con los PC antiguos utilizados sólo como dispositivos de conexión.


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FASE 2: Diseño La fase de Diseño nos ayuda a definir la arquitectura y procesos operativos necesarios para mantener el entorno productivo y alcanzar los requerimientos iníciales del proyecto. Además de ser el camino y estrategia que se utiliza con el fin de desplegar la solución de forma satisfactoria. La fase de Diseño consiste en varios sub-diseños técnicos y de procedimientos que conforman el diseño final. Esto incluye un Diseño Conceptual, un Diseño de Arquitectura, un Diseño de la Implantación y un Diseño de los Procesos de Operaciones. VDI implica la consolidación de grandes cantidades de unidades de disco duro (HDD) económicas conectadas al dispositivo del cliente en un entorno de almacenamiento de centros de datos de clase empresarial centralizado. Configuramos una infraestructura de servidores de virtualización (N+1) en una solución de acceso con conectividad iSCSI, almacenamiento compartido y alta disponibilidad mediante conexiones y rutas lógicas múltiples entre los hosts, dispositivos de interconexión y almacenamiento. Toda esta infraestructura está basada en tecnología SAN, sobre una cabina dual controller iSCSI. El diseño de la nueva infraestructura de virtualización ha abarcado tres grandes áreas que pasaremos a explicar brevemente por orden de importancia: almacenamiento, servidores y SAN. Infraestructura de Almacenamiento: Con la llegada de la virtualización y la consolidación de servidores el almacenamiento se ha convertido en la parte más importante del centro de datos, siendo el punto de fallo más crítico. Con VDI su importancia se multiplica exponencialmente, ya que además de tener alojados nuestros servidores, tendremos los escritorios de nuestros usuarios, datos y aplicaciones. Los factores que se deberán tener en cuenta para realizar un dimensionamiento adecuado son los siguientes: -Rendimiento: Una infraestructura VDI necesita y demanda una altísima tasa de transferencia de datos que suele medirse en IOPS (Input/Output Operations per Second). Dependiendo del perfil de escritorio los consumos rondan desde las 8 IOPS (usuario básico) a las 25 IOPS (usuario avanzado) por VDI. -Capacidad: funcionalidades de aprovisionamiento a través de escritorios no persistentes (la mayoría) y persistentes, datos y perfil de usuario, el espacio de las imágenes maestras, el repositorio de aplicaciones (si procede) y los servidores de infraestructura que formen parte de la solución. Cómo ya hemos comentado, los IOPS también serán determinantes a la hora de configurar el número de discos y los RAIDs correspondientes. -Tiering: configuramos varios niveles de almacenamiento basados, fundamentalmente, en su rendimiento. Un almacenamiento de estado sólido es una solución perfecta para los problemas de IOPS que pueden entorpecer el despliegue de los sistemas VDI. Discos SAS a 15k y SATA 7.2 serían almacenamiento de segundo y tercer nivel para los Personal vDisk, Datos y Perfiles de usuario… Como referencia, los IOPS medios de los discos actualmente en el mercado serían los siguientes:

RPM IOPS SSD 4000-6000 15.000 170-180 10.000 110-130 7.200 70-78 5.400 45-50


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Adicionalmente, hemos de contar con la posible penalización en escritura que el RAID nos imponga:

Infraestructura de Servidores: El incremento de cores en los procesadores y la mejora continua de arquitecturas favorecen densidades mucho mayores de desktops por servidor. En cualquier caso, recomendamos en la medida de lo posible escalar horizontalmente puesto que proporcionará más disponibilidad y mejor performance. En el dimensionamiento de los servidores se deben tener en cuenta dos componentes fundamentales: CPU y RAM (que son los elementos que determinarán la escalabilidad). Por supuesto, también se deberá considerar la conectividad tanto a nivel de almacenamiento como de red. -CPU: Recomendamos bastante memoria cache, al menos 10MB. Como buena práctica aconsejaremos 6-8 VDIs por core físico (también hay que considerar el porcentaje de utilización para otro tipo de procesos y periodos pico de uso, calculamos 10%-25%) -RAM: Es el componente fundamental del servidor y el mas valioso para una infraestructura virtual, ya que permitirá arrancar los VDIs y también poder afrontar nuevos despliegues no esperados. También hay que tener en cuenta los servidores virtuales de infraestructura y demás procesos que sean necesarios cubrir (HA por ejemplo) -NICS: Cada servidor se configurará con (n) puertos Ethernet 1-10Gb con el objetivo de cubrir los requermientos para el tráfico de producción de los VDIs, la gestión de la infraestructura de Xendesktop, XenMotion y otras funcionalidades adicionales. -HBA: La conectividad hacia la red SAN es otro punto importante. No siempre se necesita FC para una infraestructura virtual, depende de los anchos de banda que se requieran. En el cálculo de IOPS el medio NO juega papel alguno, sólo debemos conocer cuántas IOPS necesita cada VDI y el tamaño de bloque que usaremos. En cuanto a la red, una parte que puede resultar crítica es si existen oficinas remotas. En este caso consejamos valorar los optimizadores WAN para tener una buena experiencia de usuario. Si se toma la decisión de permitir el acceso externo a la infraestructura VDI, recomendamos contar con firewalls que soporten SSL-VPN. Infraestructura SAN: En cuanto a la red SAN se recomienda el uso de switches 1-10 Gigabit Ethernet separados para gestionar el tráfico iSCSI. Cada host de virtualización conectado a (2) Switches iSCSI y cada uno de ellos conectados a todas las controladoras disponibles en el Storage. Esto permite contar con alta disponibilidad y balanceo de carga en las conexiones iSCSI:

Los servidores, Switches y puertos de las controladoras del Storage están en el mismo segmento de red Más de una NIC dedicada para el trafico iSCSI. Habilitar Jumbo Frame para mejorar la performance en la comunicación iSCSI. Habilitar Jumbo Frame end-to-end

Tipo de RAID Penalización RAID 0 0 (Una sola escritura en un disco) RAID 1 2 (Dos escrituras en dos discos) RAID 5 4 (lectura dato existente, lectura de paridad, escritura de nuevo dato, escritura de paridad) RAID 6 6 (lectura de dato existente, lectura de paridad 1, lectura paridad 2, escritura de nuevo dato,

escritura de paridad 1, escritura de paridad 2) RAID 10 2 (igual que RAID 1)


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Gracias a las relaciones estratégicas con las empresas de software de virtualización líderes en el sector, las soluciones de nuestros principales fabricantes ofrecen plataformas certificadas que proporcionan compatibilidad desde el primer momento y el mejor rendimiento posible. Provee soluciones optimizadas para Citrix, así como arquitecturas de referencia predefinidas y diseñadas para ampliar las ventajas de la implementación. Enla configuración del nuevo entorno de virtualización tomaremos como referencia arquitecturas y configuraciones de infraestructura basadas en estándares y mejores prácticas cuyos principales beneficios se pueden resumir en los siguientes:

Reducir los tiempos de planeación y acelerar las implementaciones, escalabilidad bajo demanda. Soportar una extensa variedad de cargas de trabajo, incluyendo servicios de infraestructura, bases de datos

empresariales y aplicaciones virtualizadas. Flexibilidad a los cambios en la empresa y administración. Mejor acceso del usuario final. Reducción de costes Aumento de la seguridad, alta disponibilidad (HA) y continuidad del negocio.

El dimensionamiento y la configuración de hardware se realiza según los requermientos indicados anteriormente y la estimación de recursos necesarios para consoildar física y virtualmente toda la plataforma de puestos de usuario actual: Tabla1. Estimación de Requerimientos Servidores virtuales de Infraestructura Componentes Configuración Sistema Operativo Windows Server 2012 RAM 4-16GB Virtual CPU 2 Disco de Sistema 60GB Disco de Datos nGB Tabla2. Estimación de Requerimientos Escritorios Virtuales Usuario Básico (90%) Componente Configuración Sistema Operativo 32/64-bit Windows 7 (con el último service pack) RAM 2GB Virtual CPU 1 Disco de Sistema 25GB Capacidad datos usuario Escritorio

20GB No persistente

Tabla3. Estimación de Requerimientos Escritorios Virtuales Usuario Usuario Avanzado (10%) Componente Configuración Sistema Operativo 32/64-bit Windows 7 (con el último service pack) RAM 2GB-4GB-6GB Virtual CPU 2 Disco de Sistema 40GB-60GB Capacidad datos usuario Escritorio

75GB -100GB Persistente


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Apostamos por una solución convergente de TI: servidores, almacenamiento y redes que se integren fácilmente a nivel de infraestructura en el centro de datos existente. Gestionada de forma intuitiva y centralizada, con inteligencia integrada para optimizar el entorno de TI. La infraestructura tecnológica respondería a un esquema similar al siguiente:

La nueva plataforma automatizará la infraestructura TI con una arquitectura basada en tecnología Citrix XenServer mediante pools de sevidores físicos y una consola de gestión denominada Xencenter. Se trata de una solución que permitirá la tolerancia frente al fallo de una máquina y la conmutación y el arranque de los servicios de forma automática o manual en cualquier otra disponible en el pool. Los componentes más importantes se pueden resumir en las siguientes: Capa de Usuario: define los grupos de usuario, puntos de acceso y ubicaciones. Capa de Acceso: define componentes de interface de servicio y acceso remoto seguro en la DMZ en una solución SSL-VPN Capa de Recursos: define los escritorios virtuales, aplicaciones y datos proporcionados a cada grupo de usuarios: Capa de Control: define los componentes de infraestructura necesarios para el acceso de los usuarios a sus recursos. Capa de Hardware: define la implementación física sobre la que se soporta el conjunto de la solución.


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FASE 3: Construcción y pruebas Durante esta fase se creará, configurará y adaptará la infraestructura en función de lo definido en la fase de Diseño. Tras la construcción del entorno, todas las soluciones son probadas meticulosamente de forma individualizada. Después de validar las pruebas individualizadas se procederá a realizar pruebas globales de funcionamiento de la infraestructura: Teniendo presentes las consideraciones de diseño anteriores, a continuación mostramos la arquitectura conceptual de la solución de VDI para que pueda servir de orientación:

XenApp y XenDesktop son soluciones de virtualización que proporcionan a los equipos de TI el control de máquinas virtuales, aplicaciones, licencias y seguridad, al tiempo que permiten un acceso desde cualquier lugar y cualquier dispositivo. Con XenApp y XenDesktop:

Los usuarios finales pueden ejecutar aplicaciones y escritorios independientemente de la interfaz y el sistema operativo del dispositivo que estén utilizando.

Los administradores pueden administrar la red y ofrecer o limitar el acceso desde dispositivos seleccionados o

desde todos los dispositivos.

Los administradores pueden administrar toda la red desde un único centro de datos. XenApp y XenDesktop comparten una arquitectura unificada llamada FlexCast Management Architecture (FMA). Las características principales de la arquitectura FMA son la capacidad de ejecutar distintas versiones de XenApp o XenDesktop desde un único sitio y el aprovisionamiento integrado.


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FASE 4: Despliegue La fase de Despliegue es el último paso de la metodología. Se iniciará con un piloto para asegurar que todos los requisitos son satisfechos. Además, el piloto ayudará a determinar los límites de escalabilidad del entorno productivo. Los criterios claves de éxito son identificados para el piloto y son probados con un grupo de usuarios finales. Una vez concluido el piloto, se realizará el despliegue general en producción. El Despliegue incluye asistencia técnica, planes de despliegue, formación del equipo técnico, soporte inicial en producción y traspaso del control de la gestión al cliente.

Evaluación de las funcionalidades del broker VDI Evaluación de dispositivos que se usarán para conectar a los VDIs (thin clients, etc..) Evaluación del acceso al servicio desde distintas conexiones con los diferentes perfiles Involucrar a diferentes tipos de usuarios en el piloto Pruebas de carga que ayudarán a detectar posibles cuellos de botella Documentos con planes de prueba Planificación de la puesta en producción del servicio

Una vez implementado el nuevo entorno se deberá documentar la arquitectura, funcionamiento, procesos y posibles planes de contingencia a realizar por el personal técnico de soporte, con el fin de garantizar que los resultados obtenidos en el piloto se mantengan durante la producción. Las migraciones a Windows 7/8.1 más comúnes pueden realizarse con facilidad cuando se combinan con estrategias de virtualización de puestos de trabajo. La entrega de aplicaciones y escritorios virtuales como servicios móviles proporciona a los empleados la libertad para trabajar desde cualquier dispositivo y desde cualquier lugar a la vez que reduce los costos de TI. La virtualización del escritorio ayuda a reforzar la seguridad, aumentar el control sobre el entorno de computación del usuario y ampliar la flexibilidad.

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