Introducción a la Virtualización : Conceptos Basicos

¿Qué es la virtualización?

La virtualización es una tecnología que permite crear entornos informáticos virtuales con múltiples beneficios. La virtualización consiste en simular el hardware y el software de una computadora para ejecutar varios sistemas operativos y aplicaciones en una misma máquina física. De esta forma, se optimiza el uso de los recursos informáticos y se mejora el rendimiento, la seguridad y la flexibilidad.

La virtualización se basa en el uso de un software especial llamado hypervisor o host, que se encarga de gestionar el acceso de las máquinas virtuales o guests al hardware real. Las máquinas virtuales son entornos informáticos independientes que pueden tener diferentes características y configuraciones, según las necesidades del usuario.

¿Qué tipos de virtualización existen?

Existen diferentes tipos de virtualización según el nivel de abstracción que se aplique al hardware real. Algunos de los tipos más comunes son:

• Virtualización de servidor: permite crear varias máquinas virtuales en un mismo servidor físico, aprovechando mejor su capacidad y reduciendo los costes de infraestructura.
• Virtualización de escritorio: permite acceder a un escritorio virtual desde cualquier dispositivo y lugar, facilitando la movilidad y la seguridad de los datos.
• Virtualización de red: permite crear redes virtuales que se conectan entre sí o con redes físicas, mejorando la escalabilidad y el aislamiento.
• Virtualización de almacenamiento: permite crear unidades de almacenamiento virtuales que se asignan a las máquinas virtuales o a los servidores físicos, simplificando la gestión y el backup.

¿Qué ventajas tiene la virtualización?

La virtualización ofrece numerosas ventajas tanto para los usuarios como para las organizaciones que la implementan. Algunas de estas ventajas son:

• Ahorro de costes: la virtualización reduce el número de servidores físicos necesarios, lo que implica un menor consumo de energía, espacio y mantenimiento.
• Mayor eficiencia: la virtualización permite aprovechar mejor los recursos informáticos disponibles, aumentando el rendimiento y la productividad.
• Mayor flexibilidad: la virtualización facilita la creación, modificación y eliminación de máquinas virtuales, adaptándose a las demandas cambiantes.
• Mayor seguridad: la virtualización permite aislar las máquinas virtuales entre sí y del hardware real, lo que reduce el riesgo de ataques o fallos.
• Mayor disponibilidad: la virtualización permite migrar las máquinas virtuales entre diferentes servidores físicos sin interrupciones, lo que garantiza una mayor continuidad del servicio.

Conceptos básicos de la virtualización

Para entender mejor cómo funciona la virtualización y qué beneficios tiene, es importante conocer algunos conceptos básicos que se utilizan en esta tecnología. A continuación, te explicamos los más importantes:

Hypervisor o host

El hypervisor o host es el software que se encarga de crear y gestionar las máquinas virtuales en un servidor físico. El hypervisor actúa como una capa intermedia entre el hardware real y las máquinas virtuales, controlando el acceso a los recursos informáticos como la CPU, la memoria, el disco y la red.

Existen dos tipos de hypervisor según su forma de instalación:

• Hypervisor nativo o bare-metal: se instala directamente sobre el hardware real, sin necesidad de un sistema operativo previo. Este tipo de hypervisor ofrece un mayor rendimiento y seguridad, ya que no depende de otro software para funcionar. Ejemplos de hypervisor nativo son VMware ESXi, Microsoft Hyper-V o Citrix XenServer.
• Hypervisor hosted o basado en host: se instala sobre un sistema operativo existente, como Windows o Linux. Este tipo de hypervisor ofrece una mayor compatibilidad y facilidad de uso, ya que puede aprovechar las características del sistema operativo base. Ejemplos de hypervisor hosted son VMware Workstation, Oracle VirtualBox o Parallels Desktop.

Máquina virtual o guest

La máquina virtual o guest es el entorno informático virtual que se crea con el hypervisor. La máquina virtual puede tener diferentes características y configuraciones según las necesidades del usuario, como el sistema operativo, las aplicaciones, el espacio en disco o la memoria.

La máquina virtual se compone de los siguientes elementos:

• CPU: es la unidad de procesamiento que ejecuta las instrucciones del sistema operativo y las aplicaciones de la máquina virtual. El hypervisor asigna una parte de la CPU real a cada máquina virtual, según su demanda y prioridad.
• Memoria: es el espacio donde se almacenan los datos y programas que se utilizan en la máquina virtual. El hypervisor asigna una parte de la memoria real a cada máquina virtual, según su demanda y prioridad.
• Disco: es el espacio donde se almacenan los archivos y documentos que se generan en la máquina virtual. El hypervisor crea un archivo de disco virtual para cada máquina virtual, que se guarda en el disco real del servidor físico.
• Red: es el medio por el que se comunica la máquina virtual con otras máquinas virtuales o con el exterior. El hypervisor crea una tarjeta de red virtual para cada máquina virtual, que se conecta a una red virtual o a una red física.

Clúster

Un clúster es un conjunto de servidores físicos que trabajan de forma coordinada para ofrecer un servicio común. El clúster permite agrupar los recursos informáticos de varios servidores y distribuir la carga de trabajo entre ellos. De esta forma, se mejora el rendimiento, la disponibilidad y la escalabilidad del servicio.

Un clúster tiene las siguientes funciones:

• Alta disponibilidad: el clúster garantiza que el servicio siga funcionando aunque uno o más servidores fallen. El clúster detecta los fallos y reasigna las máquinas virtuales a los servidores disponibles.
• Balanceo de carga: el clúster distribuye el trabajo entre los servidores según su capacidad y demanda. El clúster evita que un servidor se sobrecargue y afecte al rendimiento del servicio.
• Tolerancia a fallos: el clúster permite que el servicio se recupere de forma automática en caso de un fallo grave. El clúster restaura el estado anterior del servicio y reinicia las máquinas virtuales.

Almacenamiento compartido

El almacenamiento compartido es un sistema de almacenamiento que se conecta a varios servidores físicos a través de una red. El almacenamiento compartido permite que las máquinas virtuales accedan a los mismos datos sin importar en qué servidor se encuentren. De esta forma, se facilita la migración, el backup y la recuperación de las máquinas virtuales.

Existen diferentes tipos de almacenamiento compartido según el protocolo que utilicen para comunicarse con los servidores:

• SAN (Storage Area Network): es una red dedicada al almacenamiento que utiliza protocolos como Fibre Channel o FCoE. El SAN ofrece un alto rendimiento y una baja latencia, pero requiere un hardware y un software específicos.
• NAS (Network Attached Storage): es un dispositivo de almacenamiento que se conecta a la red local y utiliza protocolos como NFS o CIFS. El NAS ofrece una mayor facilidad de uso y una menor inversión, pero tiene un menor rendimiento y una mayor latencia.
• iSCSI (Internet Small Computer System Interface): es un protocolo que permite acceder a un dispositivo de almacenamiento a través de la red IP. El iSCSI ofrece una buena relación entre rendimiento y coste, pero depende de la calidad de la red.

Plantilla

Una plantilla es un archivo que contiene una imagen preinstalada y configurada de un sistema operativo y unas aplicaciones. La plantilla permite crear máquinas virtuales de forma rápida y sencilla, sin tener que repetir el proceso de instalación y configuración.

Una plantilla tiene las siguientes características:

• Preinstalada: la plantilla contiene un sistema operativo y unas aplicaciones listas para usar, sin necesidad de instalarlos desde cero.
• Sellada: la plantilla está protegida contra cambios accidentales o maliciosos, lo que garantiza su integridad y seguridad.
• Reutilizable: la plantilla se puede utilizar para crear varias máquinas virtuales con las mismas características, lo que ahorra tiempo y recursos.

Snapshot

Un snapshot es una copia instantánea del estado de una máquina virtual en un momento determinado. El snapshot permite guardar y restaurar el estado de una máquina virtual, lo que facilita las pruebas, la restauración y la migración.

Un snapshot tiene los siguientes usos:

• Pruebas: el snapshot permite probar cambios o actualizaciones en una máquina virtual sin afectar al estado original. Si los cambios no son satisfactorios, se puede volver al estado anterior con el snapshot.
• Restauración: el snapshot permite recuperar una máquina virtual en caso de un fallo o un error. Si la máquina virtual se daña o se pierde, se puede restaurar con el snapshot.
• Migración: el snapshot permite trasladar una máquina virtual de un servidor a otro sin interrupciones. Si la máquina virtual está en uso, se puede crear un snapshot y migrarlo al nuevo servidor.

Nube

La nube es un modelo de prestación de servicios informáticos basado en la virtualización. La nube permite acceder a recursos informáticos como servidores, almacenamiento o aplicaciones desde cualquier lugar y dispositivo, mediante una conexión a internet. La nube ofrece una mayor flexibilidad, escalabilidad y ahorro de costes que los modelos tradicionales.

Existen diferentes modelos de nube según el tipo de servicio que se ofrece:

• Nube pública: es una nube que ofrece un proveedor externo a través de internet. La nube pública permite acceder a recursos informáticos compartidos con otros usuarios, pagando solo por lo que se usa. Ejemplos de nube pública son Microsoft Azure, Amazon Web Services o Google Cloud Platform.
• Nube privada: es una nube que ofrece una organización para su uso interno. La nube privada permite acceder a recursos informáticos exclusivos y personalizados, controlando su seguridad y gestión. Ejemplos de nube privada son VMware vCloud, Microsoft System Center o OpenStack.
• Nube híbrida: es una nube que combina la nube pública y la nube privada. La nube híbrida permite aprovechar las ventajas de ambos modelos, según las necesidades y preferencias de cada usuario. Ejemplos de nube híbrida son Microsoft Azure Stack, Amazon Outposts o Google Anthos.