Máquina virtual (VM): ¿por qué y cuándo la necesita?

Máquinas virtuales le permite ejecutar un sistema operativo en una ventana de aplicación en su escritorio, funcionando como un dispositivo completo e independiente. Puede usarlos para experimentar varios sistemas operativos, ejecutar aplicaciones que su sistema operativo principal no puede ejecutar y probar aplicaciones en un entorno seguro y virtualizado.

El concepto completo de una máquina virtual es proporcionar un dispositivo que distribuye recursos desde el host real a nuestro entorno virtual. La asignación de recursos se configura según las necesidades del usuario, por lo que se pueden establecer limitaciones específicas en cuanto a CPU, RAM o capacidad de almacenamiento asignada a nuestra máquina virtual. Uso de máquinas virtuales tecnología de virtualización.

¿Qué es la tecnología de virtualización?

La virtualización es el método de ejecutar una o más instancias virtuales en otra computadora. El concepto se propuso por primera vez en la década de 1960, cuando los desarrolladores de sistemas buscaban formas de dividir lógicamente los recursos del sistema dentro de una computadora central entre varias aplicaciones. La “nube” es un ejemplo de cómo la virtualización puede impulsar el uso de recursos y la capacidad informática. Debido a que distribuye recursos, es muy rentable.

Hasta que surgió la virtualización, un operador que intentaba ejecutar dos sistemas operativos, como Windows y Linux, tenía que administrar dos sistemas operativos separados y alternar entre ellos. En cualquier momento sólo se podría utilizar uno y ocuparía la máxima capacidad del hardware.

Los diferentes tipos de virtualización

La tecnología de virtualización le permite compartir un sistema con una amplia gama de configuraciones virtuales. Los marcos de virtualización utilizan software especial para construir de manera eficiente un entorno virtual aislado en el que funcionan varios sistemas operativos y se asignan recursos separados a cada instancia virtual.

Hoy en día, todas las partes de un centro de datos convencional o de una infraestructura de TI se pueden virtualizar con estas diferentes formas de virtualización:

• servidor virtualización
  La virtualización de servidores permite utilizar los recursos informáticos de forma más eficaz. Permite que una computadora ejecute múltiples sistemas operativos al mismo tiempo. Aquí es donde se generan y consolidan copias virtuales de computadoras y sistemas operativos (máquinas virtuales) en un único servidor físico central.

• Virtualización del sistema operativo
  La virtualización de software o sistema operativo produce un sistema informático con hardware que permite que uno o más sistemas operativos invitados se ejecuten en una computadora host física. Por ejemplo, el sistema operativo Android se ejecutará en una máquina host que utiliza el sistema operativo Microsoft Windows de forma nativa y utilizará el mismo hardware que la máquina host. Una tecnología comúnmente utilizada para la virtualización del sistema operativo es un emulador. Para obtener una descripción detallada de los emuladores, puede consultar nuestro artículo sobre Los emuladores de Android más ligeros para PC.

• Virtualización de datos
  Las tecnologías de virtualización de datos se posicionan frente a múltiples fuentes de datos y permiten que se realicen como una única fuente, proporcionando los datos requeridos en un formato específico y en el momento adecuado a cualquier aplicación o usuario. Los beneficios incluyen eficiencia y velocidad mejoradas, equilibrio de carga y menores costos.
• Virtualización de funciones de red
  La virtualización de redes produce varias subredes en la misma red física. También divide el ancho de banda disponible en varias redes separadas, cada una de las cuales se puede distribuir a servidores y computadoras en tiempo real. Las ventajas incluyen confiabilidad mejorada, velocidad de la red, estabilidad y monitoreo mejorado del uso de datos.
• Virtualización de escritorio
  La virtualización de escritorio permite al administrador central (o al software de administración automatizada) implementar entornos de escritorio simulados en cientos de computadoras físicas a la vez. A diferencia de los entornos de escritorio típicos que se instalan, configuran y modifican físicamente en cada computadora, la virtualización de escritorio permite a los administradores ejecutar configuraciones, actualizaciones y pruebas de seguridad masivas en todos los escritorios virtuales.

¿Cuál es la diferencia entre VDI y RDP?

VDI y RDS son tecnologías alternativas de virtualización de escritorio y escritorio remoto. RDS utiliza el Protocolo de escritorio remoto o RDP como base. Ambos brindan alto rendimiento, seguridad y versatilidad para el trabajo remoto, cada uno con sus diferencias y similitudes, fortalezas y limitaciones.

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¿Cómo funcionan las máquinas virtuales?

La máquina virtual se ejecuta como un proceso, por ejemplo como una ventana de aplicación, equivalente a cualquier otra aplicación en la computadora física. Los archivos principales que componen una VM incluyen un archivo de registro, un Archivo de configuración NVRAM, a archivo de disco virtual, y un archivo de configuración.

Es posible que tenga varias máquinas virtuales ejecutándose en su máquina host y los sistemas operativos que se ejecutan en ella se denominan invitados. Dado que el sistema operativo invitado está separado del principal y de otro sistema operativo invitado, cualquier modificación que se le realice no afecta a la máquina principal ni a otras máquinas virtuales.

¿Qué es un hipervisor?

Una máquina virtual no puede comunicarse directamente con una máquina física. A "hipervisor"Es una capa de software liviana necesaria para coordinarse entre ella y el hardware físico subyacente. Se utiliza un hipervisor para separar una máquina virtual real del entorno de nube. Por lo general, proporciona a los sistemas operativos invitados una plataforma operativa virtual y controla la implementación de los sistemas operativos invitados.

Además de tener un límite virtual impermeable entre varios sistemas operativos, el hipervisor puede simular los componentes de hardware de las máquinas convencionales. Se podrá acceder a copias virtualizadas de recursos de hardware como procesador, entrada/salida, memoria y otros en su hipervisor. Dado que el hipervisor puede separar cada dispositivo simulado de los demás, el entorno virtual puede contener varios hipervisores con una cantidad cada vez mayor de máquinas virtuales.

2 tipos de hipervisores

Hay dos tipos principales de hipervisores que se pueden utilizar para la virtualización:

• Tipo 1: Hipervisores bare metal (máquinas virtuales de proceso)
  El hipervisor bare-metal opera directamente en el hardware host. Supervisa y gestiona el sistema operativo invitado. Los hipervisores bare metal se utilizan comúnmente en entornos empresariales, ya que facilitan la sobreasignación de recursos físicos. Podemos asignar recursos adicionales a un grupo de máquinas virtuales con este tipo de hipervisor.

• Tipo 2: Hipervisores alojados (máquinas virtuales del sistema)
  El hipervisor alojado se ejecutaría en un servidor host físico dentro del sistema operativo. Por eso se les llama "hipervisor alojado". La mayor distinción entre los hipervisores tipo 1 y tipo 2 es que el tipo 1 opera en hardware y el tipo 2 se ejecuta dentro del sistema operativo.

Las máquinas digitales no necesitan un hardware único y específico para un hipervisor. Sin embargo, la virtualización requiere más ancho de banda, almacenamiento y potencia informática que un servidor o computadora convencional si el mismo dispositivo aloja varias máquinas virtuales.

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¿Cuáles son las ventajas de utilizar una Máquina Virtual?

Durante los últimos diez años, las máquinas virtuales han sido un componente clave de computación en la nube, lo que permite que miles de distintos tipos de software y cargas de trabajo funcionen y escale de manera eficiente.

1- Un entorno separado del resto del sistema

Una máquina virtual ofrece un entorno segregado del resto del sistema, por lo que cualquier cosa que se ejecute dentro de una VM no entrará en conflicto con nada que se ejecute en el hardware host. Dado que las máquinas virtuales son independientes, son una forma conveniente de probar nuevas aplicaciones o configurar un entorno de producción. También puede ejecutar una máquina virtual de propósito único para admitir una operación particular.

2- Puedes probar un nuevo escritorio

Una máquina virtual le ayuda a probar un nuevo sistema operativo en su escritorio sin alterar su sistema operativo principal. Las computadoras digitales también son útiles para los investigadores de malware que a menudo utilizan máquinas nuevas para probar software malicioso. Además, el uso de una máquina de navegación virtual le ayuda a acceder a sitios web sin preocuparse por la infección.

3- Una buena opción para desarrolladores de negocios

Una máquina virtual es una manera perfecta de ayudar a los desarrolladores de negocios que pueden configurar plantillas de VM con la configuración adecuada para los procesos de desarrollo y prueba de software. Construirán máquinas virtuales para tareas particulares, como pruebas de software estático.

4- La flexibilidad de la Máquina Virtual

En términos de flexibilidad, la virtualización permitiría la rápida implementación de varios tipos de máquinas virtuales. Todos se pueden personalizar en términos de sistema operativo, gestión de recursos y otros factores. La mayoría de los proveedores de hipervisores también le permitirán crear plantillas únicas que se pueden implementar simplemente haciendo clic en un botón.

5- Facilidad de transferencia y migración en una red

Las máquinas virtuales se pueden migrar entre computadoras físicas en la red según sea necesario. Esto permite la redistribución de cargas de trabajo a servidores con recursos de procesamiento adicionales. Las máquinas virtuales también pueden cambiar entre entornos en el sitio y en la nube, lo que las hace ideales para servicios híbridos basados ​​en la nube en los que se comparten recursos de procesamiento entre el centro de datos y un proveedor de servicios en la nube.

6- Las máquinas virtuales son rentables

El coste constante de las actualizaciones de hardware puede resultar caro en cualquier empresa. Aunque es posible que las máquinas virtuales aún necesiten equipos y licencias de software, son una alternativa rentable. Esto se debe a que el uso de recursos por parte de las máquinas virtuales puede estar más regulado y estructurado que los sistemas basados ​​en múltiples hardware.

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¿Cuáles son las desventajas de utilizar una Máquina Virtual?

Por otro lado, Las máquinas virtuales pueden ser menos eficientes que los servidores dedicados., porque es posible que no accedan directamente al hardware. En otras palabras, no tienen su propio hardware, por lo que necesitan interactuar con un sistema operativo principal que puede ralentizar la respuesta del hardware.

1- Las máquinas virtuales consumen los recursos del sistema

Las máquinas virtuales consumirán una cantidad considerable de recursos del sistema del host, especialmente si ejecuta varias máquinas virtuales. Además, si la asignación de recursos no se configura correctamente, el host y todas las demás máquinas virtuales podrían fallar.

2- No es una buena opción para jugadores de Videojuegos

Los juegos exigentes u otras aplicaciones que necesitan gráficos y potencia de procesamiento significativos no funcionan tan bien en máquinas virtuales, por lo que las máquinas virtuales no son la mejor manera de jugar juegos de PC con Windows en Linux o macOS, a menos que el juego sea antiguo o no requiera gráficos.

3- Es posible que se necesite mucho espacio de almacenamiento

Configurar varias máquinas virtuales puede exigir una gran cantidad de espacio de almacenamiento de su servidor físico. Especialmente cuando su entorno virtual comienza a recopilar varias máquinas virtuales, debe tener cuidado con las métricas de agotamiento de recursos. Es importante reconocer que la gestión de recursos es la forma más importante de garantizar un entorno virtual seguro y libre de riesgos. Una vez que pueda minimizar los problemas relacionados con el uso de recursos de la VM, estará en el camino hacia un sistema de máquina virtual sostenible.

Máquina virtual frente a contenedor

Los contenedores son otra parte del mundo virtual, pero no se basan en software de hipervisor. Básicamente, un contenedor es un sistema operativo virtual sin los componentes de hardware virtual de una máquina virtual completa.

Los contenedores pueden operar dentro de sus máquinas virtuales y existen dentro de un hipervisor, pero son solo una parte de una VM. Los contenedores pueden resultar útiles cuando necesita ejecutar varios programas en el mismo sistema operativo sin utilizar varios sistemas operativos.

El ventaja clave de los contenedores es que tienen menos tiempo de inactividad que las máquinas virtuales. Los contenedores incluyen sólo archivos binarios, bibliotecas y otros componentes necesarios, así como la aplicación. Los contenedores en el mismo host ejecutan el mismo kernel del sistema operativo, lo que los hace livianos y, por lo tanto, rápidos y portátiles.

Como resultado, los contenedores pueden arrancar más rápido, optimizar la capacidad del servidor y facilitar la entrega de aplicaciones. Los contenedores han sido populares para su uso en casos como servidores web, pruebas de DevOps, microservicios y optimización de la cantidad de aplicaciones que se pueden instalar por nodo.

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Máquina virtual frente a VPS

El servidor privado virtual (VPS) utiliza tecnología de virtualización para dividir un servidor físico en contenedores virtuales, cada uno de los cuales actúa como un servidor físicamente separado. Cada VPS brinda al usuario acceso root y control total, incluido el poder de iniciar y finalizar cualquier operación, así como detener y reiniciar el propio VPS.

La máquina virtual en el servicio en la nube también utiliza la virtualización para asignar el servidor a contenedores virtuales. En este nivel no existe distinción entre el VPS y la VM, considerando que utilizan la misma tecnología de virtualización.

La distinción clave entre el alojamiento VPS y el alojamiento VM es cómo se mantienen los datos y cómo se manejan los servidores físicos y los contenedores virtuales. Para el alojamiento VPS, los contenedores VPS están en un servidor autónomo con su propia colección de unidades de disco, generalmente en una matriz RAID para una mayor eficiencia.

Aplicaciones de máquinas virtuales

Hay varias aplicaciones de VM populares para elegir. He aquí un vistazo rápido a Las mejores opciones de software para máquinas virtuales., pero asegúrese de consultar nuestra guía detallada para obtener un análisis comparativo de expertos.

• VirtualBox
• KVM con Qemu
• Estación de trabajo VMware
• xén
• Hipervisor Citrix

Conclusión

Aunque tanto los contenedores como las VM tienen sus ventajas y desventajas, la opción adecuada para su empresa depende de los requisitos actuales del proyecto. Sin embargo, ambas pueden ser opciones ideales para una informática más rentable.

En pocas palabras, las máquinas virtuales son una solución más rentable que ayuda a gestionar todo el flujo de trabajo del sistema mejor y de forma más rentable, y a distribuir los recursos de forma más eficiente entre máquinas individuales.

Es un entorno excelente para evaluar otros sistemas operativos, incluidas las versiones beta, exponer datos infectados por virus, generar copias de seguridad para sistemas operativos y ejecutar software o aplicaciones en sistemas operativos para los que no fueron diseñados originalmente.

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