¿Qué es un hipervisor?
Un hipervisor es un software que se puede utilizar para ejecutar varias máquinas virtuales en una única máquina física. Todas las máquinas virtuales disponen de un sistema operativo y de aplicaciones propios. El hipervisor asigna los recursos de computación físicos subyacentes, como la CPU y la memoria, a las máquinas virtuales individuales según sea necesario. De este modo, permite el uso óptimo de la infraestructura física de TI.
¿Por qué es tan importante un hipervisor?
Los hipervisores son la tecnología subyacente que hay detrás de la virtualización o la herramienta que separa el hardware del software. Los administradores de TI pueden crear varias máquinas virtuales en una sola máquina host. Cada máquina virtual tiene su propio sistema operativo y recursos de hardware, como una CPU, un acelerador de gráficos y almacenamiento. Puede instalar aplicaciones de software en una máquina virtual, tal como lo hace en una computadora física.
Los fundamentos de las máquinas virtuales y las demás tecnologías de virtualización han permitido emplear servicios de computación en la nube en aplicaciones empresariales. Permiten escalar los servicios de computación de manera eficiente en una infraestructura de hardware limitada. Por ejemplo, distintos departamentos empresariales pueden ejecutar cargas de trabajo diferentes de manera independiente mediante el uso de varias máquinas virtuales en un único servidor.
¿Qué ventajas ofrece un hipervisor?
Las organizaciones utilizan software de virtualización como los hipervisores porque el software los ayuda a usar recursos de manera eficiente y a reducir la inversión en hardware. La virtualización conlleva más ventajas, como las que se explican a continuación.
Independencia del hardware
Un hipervisor abstrae el hardware del host del entorno de software operativo. Los administradores de TI pueden configurar, implementar y administrar aplicaciones de software sin tener que limitarse a una configuración de hardware específica. Por ejemplo, puede ejecutar macOS en una máquina virtual en lugar de en computadoras iMac.
Eficiencia
Mediante los hipervisores, configurar un sistema operativo de servidor es más eficiente. La instalación manual del sistema operativo y de los componentes de software relacionados es un proceso lento. En su lugar, puede configurar el hipervisor para que cree el entorno virtual inmediatamente.
Escalabilidad
Las organizaciones utilizan hipervisores para maximizar el uso de recursos en las computadoras físicas. En lugar de usar máquinas independientes para distintas cargas de trabajo, los hipervisores crean varias computadoras virtuales que ejecutan varias cargas de trabajo en una sola máquina. Esto supone una mayor escalabilidad y una reducción del gasto de hardware para las organizaciones.
Portabilidad
Los equipos de TI pueden asignar recursos de memoria, red, procesamiento y almacenamiento en varios servidores según sea necesario. Tienen la capacidad de cambiar fácilmente las cargas de trabajo entre máquinas o plataformas. Cuando una aplicación necesita más potencia de procesamiento, el hipervisor proporciona acceso sin inconvenientes a más recursos físicos.
¿Cuáles son los casos de uso de los hipervisores?
El software de virtualización que utiliza hipervisores tiene distintos casos de uso. A continuación, presentamos algunos ejemplos.
Virtualización de escritorios
Los empleados utilizan el software de virtualización para emular una versión del entorno de computación de su estación de trabajo al servidor. De esta forma, pueden acceder a sus aplicaciones y archivos de trabajo de forma remota.
Optimización de recursos
Las empresas utilizan hipervisores para consolidar varias computadoras que llevan a cabo diferentes funciones en un solo servidor. Por ejemplo, si los equipos de producción, marketing y atención al cliente ejecutan sus cargas de trabajo en servidores físicos individuales, es posible que haya recursos inactivos. Con un hipervisor, puede alojar las máquinas virtuales a las unidades empresariales correspondientes en un único servidor, incluso aunque necesiten sistemas operativos y componentes de software diferentes.
Recuperación de errores
El hipervisor captura instantáneas del estado anterior de la máquina virtual en una imagen de máquina virtual, es decir, un archivo que contiene las instrucciones de instalación, las configuraciones y otros detalles de la máquina virtual. Los administradores de sistemas pueden usar el archivo de imagen para restaurar la máquina virtual en caso de error. También hay una capacidad para crear copias de seguridad o para mover la máquina virtual a otro host.
Continuidad de los sistemas heredados
Algunas organizaciones han invertido considerablemente en software que ha sobrevivido al servidor subyacente. Los hipervisores ofrecen una opción para seguir ejecutando el software, ya que virtualizan el entorno de hardware necesario. De esta forma, las organizaciones pueden admitir sus esfuerzos de transformación en la nube con la mínima interrupción de los flujos de trabajo empresariales existentes.
¿Cómo funciona un hipervisor?
Los administradores de sistemas instalan el software del hipervisor en servidores físicos. El hipervisor carga las imágenes de máquina virtual para crear varios sistemas operativos virtuales. La máquina física se conoce como host, mientras que los sistemas operativos virtuales son invitados.
Asignación de recursos
El hipervisor se asegura de que todas las máquinas virtuales reciban los recursos asignados según su configuración. Para ello, actúa como intermediario entre las máquinas invitadas y el hardware físico subyacente. El hipervisor envía solicitudes de potencia de procesamiento, memoria, almacenamiento y otros recursos a la máquina host de distintas formas, como, por ejemplo, mediante llamadas a la API. Una API es un método de comunicación con software que permite que distintas aplicaciones intercambien datos.
¿Cuáles son los tipos de hipervisores?
Existen dos tipos de hipervisores, cada uno con arquitectura y rendimiento diferentes.
Hipervisor de tipo 1
El hipervisor de tipo 1 se sitúa por encima del servidor bare metal y tiene acceso directo a los recursos de hardware. A causa de esto, el hipervisor de tipo 1 también se conoce como hipervisor bare metal. La máquina host no tiene ningún sistema operativo instalado en una configuración de hipervisor bare metal. En su lugar, el software del hipervisor actúa como sistema operativo ligero.
Ventajas y desventajas
Gracias a su arquitectura, el hipervisor de tipo 1 es muy eficiente. Puede administrar y asignar recursos directamente para varias máquinas virtuales sin pasar por el sistema operativo host. Estos tipos de hipervisores también son más seguros, ya que la ausencia de un sistema operativo host reduce los riesgos de inestabilidad.
Hipervisor de tipo 2
El hipervisor de tipo 2 es un programa de hipervisor que se instala en el sistema operativo host. También se conoce como hipervisor alojado o incrustado. Al igual que ocurre con otras aplicaciones de software, los hipervisores alojados no tienen un control total sobre los recursos de computación. En su lugar, el administrador de sistemas asigna los recursos para el hipervisor alojado, el cual los distribuye a las máquinas virtuales.
Ventajas y desventajas
La presencia del sistema operativo host introduce latencia en el entorno virtualizado. Cuando la máquina virtual solicita recursos de computación, el hipervisor no puede acceder directamente al hardware subyacente, sino que envía la solicitud al sistema operativo host. Asimismo, el hipervisor y sus máquinas virtuales alojadas dependen de la estabilidad del sistema operativo host.
Comparación entre los hipervisores de tipo 1 y los hipervisores de tipo 2
A pesar de sus diferencias, los dos tipos de hipervisores son útiles en distintas aplicaciones. Por ejemplo, los centros de datos de nube empresariales utilizan hipervisores de tipo 1 o bare metal por su eficiencia, escalabilidad y flexibilidad al asignar recursos a las máquinas virtuales. Además, un hipervisor de tipo 1 suele ser más seguro y estable, ya que no se ejecuta sobre otro sistema operativo.
Por otra parte, los administradores utilizan hipervisores de tipo 2 porque son más fáciles de usar. Los hipervisores de tipo 2 son más fáciles de instalar, configurar y usar que los hipervisores bare metal. Es parecido a instalar y usar otras aplicaciones de escritorio.
¿Qué es un hipervisor de nube?
Un hipervisor de nube se compone de tecnologías de virtualización que abstraen los recursos de hardware físicos de un centro de datos de un proveedor de servicios en la nube. Gracias a ellos, las organizaciones pueden ejecutar cargas de trabajo distribuidas en la infraestructura de nube. También permiten la creación de entornos de nube de varios inquilinos, donde los usuarios individuales o las empresas pueden ejecutar cargas de trabajo o almacenar datos en un compartimento lógicamente independiente.
Los proveedores de servicios en la nube utilizan hipervisores bare metal para asignar recursos de hardware virtualizados a los usuarios. Por ejemplo, Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) permite que las organizaciones escalen sus capacidades de computación en la nube con hipervisores basados en Xen. Proporciona una solución en la nube rentable en que las empresas solo pagan por los recursos de computación necesarios para ejecutar su carga de trabajo de AWS.
¿Qué diferencia hay entre los hipervisores y los contenedores?
Un contenedor es un paquete de software que almacena todos los archivos y configuraciones necesarios para ejecutar una aplicación en cualquier sistema operativo. Los desarrolladores utilizan contenedores para reducir las complejidades del desarrollo de software y mejorar la eficiencia al implementar las aplicaciones. Una aplicación contenedorizada puede ejecutarse en una nube pública, híbrida o en las instalaciones con un rendimiento coherente, ya que depende del sistema operativo subyacente.
Tanto los hipervisores como los contenedores proporcionan virtualización, pero en una capa de software diferente. Un hipervisor abstrae el hardware del entorno de software. En cambio, un contenedor se ejecuta en un entorno en que un motor de contenedores abstrae el sistema operativo.
¿Cuáles son las consideraciones de seguridad para los hipervisores?
Los programas de software de una máquina virtual no interfieren con las aplicaciones de otros sistemas operativos invitados, lo que proporciona cierto grado de seguridad. Sin embargo, el entorno virtualizado se basa en el hipervisor para adoptar una posición de seguridad sólida. Cualquier problema que afecte al hipervisor tendrá un impacto en todas las máquinas virtuales que se ejecuten en él. Por lo tanto, resulta crucial usar un hipervisor con medidas de protección integradas para proteger la integridad de la carga de trabajo.
¿Cómo ayuda AWS con los hipervisores?
AWS Nitro System es un hipervisor ligero que permite a las organizaciones innovar de forma más rápida en un entorno en la nube seguro. Se trata de tecnología de virtualización de última generación que delega las tareas de administración del hipervisor a hardware y software específicos. Esto permite que AWS Nitro System dedique todos los recursos de computación a su carga de trabajo de AWS.
Estos son algunos beneficios de AWS Nitro System:
- AWS Nitro System supervisa de forma continua los recursos virtualizados e impide el acceso involuntario.
- Las organizaciones consiguen mejorar su rendimiento con tarjetas Nitro dedicadas, así como redes de alta velocidad, Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS) de alta velocidad y aceleración de E/S.
- Con AWS Nitro Enclaves, las organizaciones pueden crear entornos de computación aislados para proteger información de identificación personal (PII), datos financieros e información confidencial.
- AWS Nitro System es compatible con versiones anteriores de instancias de EC2. De esta forma, las organizaciones pueden ejecutar cargas de trabajo existentes en componentes modernos de hardware y software.
Para comenzar a utilizar hipervisores, regístrese en una cuenta de AWS hoy mismo.
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