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Tutorial: entendiendo los conceptos básicos de la virtualización

Las tecnologías de virtualización avanzan en cada vez más sectores. Los principales proveedores de software adaptan sus programas a los entornos virtuales, dejando atrás las incompatibilidades del pasado para crear infraestructuras que den soporte a la nueva y poderosa industria de la virtualización.

Pero antes de adoptar soluciones de virtualización, es importante entender sus conceptos básicos, empezando por qué es un hipervisor y cómo funciona. Básicamente, un hipervisor, también conocido como gestor de máquinas virtuales (VMM, Virtual Machine Manager) es un programa que permite que diferentes sistemas operativos compartan recursos alojados bajo el mismo hardware, conocido como host.

De esta forma, aparentemente cada sistema operativo utiliza para sí los recursos (memoria, procesador, etc.) del “anfitrión” o host, aunque en realidad es el hipervisor el que controla dichos recursos y los distribuye entre los “invitados” (las máquinas virtuales) según las necesidades de cada uno y sin que interfieran entre ellos.

En Data Center Knowledge encontramos la definición de los diferentes tipos de hipervisores y otros conceptos asociados:

Hipervisor de tipo I

Este tipo de hipervisor se despliega como una instalación bare-metal. Esto significa que lo primero que se instala en un servidor como sistema operativo será el hipervisor. La ventaja de este software es que el hipervisor se comunicará directamente con el hardware del servidor físico. Esos recursos se paravirtualizan y se entregan a las máquinas virtuales en ejecución. Este es el método preferido para muchos sistemas de producción.

Hiper 1

 

Hipervisor de tipo II

Este modelo también se conoce como un hipervisor alojado (“hosted”). El software no está instalado sobre el “metal desnudo”, sino que se carga sobre un sistema operativo que ya está funcionando. Por ejemplo, un servidor que ejecuta Windows Server 2008R2 puede tener VMware Workstation 8 instalado por encima de ese sistema operativo. Aunque los recursos tienen que dar un salto adicional cuando pasan a través de la máquina virtual, la latencia es mínima y con las mejoras del software hoy en día el hipervisor puede funcionar de manera óptima.

Hiper 2

Equipo invitado (Guest machine)

Un equipo invitado, también conocido como máquina virtual (VM, virtual machine) es la carga de trabajo instalada en la parte superior del hipervisor. Puede tratarse de un dispositivo virtual, del sistema operativo o de otro tipo de trabajo listo para la virtualización. Esta “máquina huésped” cree ser su propia unidad con sus propios recursos dedicados. Así, en lugar de utilizar un servidor para un solo propósito, la virtualización permite a múltiples máquinas virtuales ejecutarse sobre el servidor o host físico. Todo esto sucede mientras los recursos son compartidos de forma inteligente entre todas las máquinas virtuales.

Máquina host

Se refiere al host físico, es decir, los recursos que se encuentran en el servidor físico, principalmente la memoria RAM y CPU. Estos se reparten entre las máquinas virtuales y se distribuyen como el administrador crea conveniente. De esta forma, una máquina que necesita más memoria RAM (un controlador de dominios) recibiría mayor asignación, mientras que una máquina virtual menos importante (un servidor de licencias, por ejemplo) emplearía menos recursos. Con las tecnologías de hipervisor disponibles hoy día, muchos de estos recursos pueden ser asignados dinámicamente.

Herramientas de paravirtualización

Después de que la máquina virtual se ha instalado en el hipervisor, hay un conjunto de herramientas que se suelen instalar en la VM, proporcionando operaciones y controladores para que la máquina virtual se ejecute de manera más eficaz. Por ejemplo, aunque los controladores instalados de origen en una tarjeta de red van a funcionar, los controladores para-virtualizados NIC se comunican con la capa física subyacente de forma mucho más eficiente.


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