Resumen
Las máquinas virtuales son entornos informáticos aislados que tienen sus propias CPU, memoria, interfaces de red y almacenamiento, y se crean a partir de un grupo de recursos de hardware.
La virtualización, el concepto detrás de las máquinas virtuales, permite que una sola computadora funcione como muchas computadoras diferentes al mismo tiempo. Las máquinas virtuales pueden emular infinitas configuraciones de sistemas operativos en un solo hardware físico para que las empresas reduzcan sus costos, optimicen las operaciones y obtengan más beneficios de la infraestructura actual.
¿Qué es la virtualización?
La virtualización tradicional se ocupa de los recursos que antes se vinculaban al hardware. Puede distribuir la capacidad de una máquina entre múltiples usuarios o entornos.
La virtualización surgió en la década de 1960 como una tecnología para compartir el tiempo de funcionamiento de las computadoras centrales. Tal como la conocemos hoy en día, la virtualización se popularizó en la década de 2000, cuando las empresas buscaban formas de aprovechar al máximo sus recursos informáticos y optimizar el acceso a hardware costoso.
Estos son los tipos de virtualización:
- Virtualización de los datos: permite consolidar las fuentes de datos en un solo suministro dinámico.
- Virtualización de los escritorios: permite implementar y controlar diversos entornos de escritorio simulados a través de un administrador central.
- Virtualización de los servidores: permite que los administradores dividan los servidores en configuraciones para funciones específicas.
- Virtualización de los sistemas operativos: permite ejecutar varios sistemas operativos en una misma computadora.
- Virtualización de las funciones de red: separa las funciones de una red (como los servicios de directorio, el uso compartido de archivos y la configuración de IP) para distribuirlas entre los entornos.
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Funcionamiento de las máquinas virtuales
El equipo físico que ejecuta las máquinas virtuales se denomina "máquina host", "computadora host", "sistema operativo host "o simplemente "host". Las máquinas virtuales que utilizan sus recursos son "máquinas guest", "computadoras guest", "sistemas operativos guest" o simplemente "guests".
El software denominado hipervisor aísla los recursos informáticos necesarios y permite crear y gestionar las máquinas virtuales. El hipervisor utiliza los recursos informáticos, como la CPU, la memoria y el almacenamiento, como un grupo de medios que pueden redistribuirse fácilmente entre los guests actuales o entre las máquinas virtuales nuevas.
Cada sistema operativo se ejecuta de la misma manera que lo haría normalmente un sistema operativo o una aplicación en el hardware host. De esta manera, la experiencia del usuario final emulada en las máquinas virtuales es casi idéntica a la experiencia inmediata con un sistema operativo que se ejecuta en una máquina física.
Las máquinas virtuales se pueden configurar con un archivo de datos y funcionará de la misma manera en diferentes computadoras. El hipervisor reparte los recursos del entorno físico entre las máquinas virtuales según sea necesario. El hardware físico sigue efectuando las operaciones, por lo que la CPU se encarga de las instrucciones de la CPU solicitadas por las máquinas virtuales; por ejemplo, mientras el hipervisor gestiona la programación.
Si, mientras se ejecuta la máquina virtual, un usuario o un programa emiten una instrucción que requiere más recursos del entorno físico, el hipervisor programa la solicitud de dichos recursos al sistema físico. Este grupo compartido de recursos físicos está disponible para el sistema operativo y las aplicaciones de las máquinas virtuales.
En los entornos Linux®, el hipervisor integrado se denomina máquina virtual basada en el kernel (KVM). Otras opciones son Xen, que cuenta con la tecnología de open source, y Microsoft Hyper-V.
Se pueden usar dos tipos diferentes de hipervisores para la virtualización:
Tipo 1: estos hipervisores se encuentran en servidores dedicados (bare metal). El hipervisor programa los recursos de las máquinas virtuales directamente en el sistema de hardware. La máquina virtual basada en el kernel es un ejemplo de hipervisores de tipo 1.
Tipo 2: estos hipervisores se encuentran alojados. Los recursos de las máquinas virtuales se programan en un sistema operativo host, que después se ejecuta en el sistema de hardware. VMware Workstation y Oracle VirtualBox son ejemplos de hipervisores de tipo 2.
Beneficios de las máquinas virtuales
Como las máquinas virtuales permiten que varios sistemas operativos se ejecuten a la vez y compartan los mismos recursos de hardware, aportan una flexibilidad que genera muchos beneficios.
Eficiencia en el uso de los recursos
En los entornos de servidores dedicados (bare metal), la mayoría de las implementaciones de sistemas operativos y aplicaciones solo utilizan una pequeña parte de los recursos físicos disponibles. Con las máquinas virtuales, se pueden colocar muchos servidores virtuales en cada servidor físico para potenciar el uso del hardware.
Si los equipos de TI usan máquinas virtuales para consolidar los servidores, pueden ahorrar dinero. Además, puedes adquirir menos hardware, consumir menos energía y ahorrar espacio en el centro de datos.
Seguridad y recuperación ante desastres
Las máquinas virtuales también presentan algunas ventajas para la seguridad. El entorno de una máquina virtual está aislado del resto del sistema, por lo que todo lo que se ejecute en ella no interferirá con el resto de las operaciones en curso en el hardware host.
Las máquinas virtuales admiten más opciones de recuperación ante desastres porque permiten la tolerancia a fallos y la redundancia que antes solo se podían lograr si se contaba con más hardware.
Entornos de prueba y procesos aislados
Como las máquinas virtuales se encuentran aisladas, son una buena opción para probar aplicaciones nuevas o configurar un entorno de producción. Además, puedes ejecutar una máquina virtual de un solo propósito para completar un proceso específico.
Capacidad de ajuste para satisfacer la demanda
Con las máquinas virtuales, lleva poco tiempo poner en marcha instancias de servidor nuevas. En consecuencia, es más fácil ampliar y reducir los recursos para adaptarse a los cambios en la demanda. También puedes ayudar a los desarrolladores a crear entornos nuevos a medida que los necesiten.
Flexibilidad
Como es posible ejecutar varios sistemas operativos en un solo hardware físico, puedes admitir una mayor variedad de entornos y aprovecharlos al máximo.
Diferencias entre las máquinas virtuales y los contenedores
Al igual que las máquinas virtuales, los contenedores sirven para empaquetar distintos elementos de un entorno informático y aislarlos del resto del sistema. La principal diferencia radica en los elementos que se aíslan.
Las máquinas virtuales tienen su propio sistema operativo, lo cual les permite realizar varias funciones que requieran muchos recursos al mismo tiempo. Pueden emular servidores, sistemas operativos, escritorios, bases de datos y redes en su totalidad.
Por lo general, los contenedores son más pequeños y no incluyen un sistema operativo completo. Es posible que las aplicaciones modernas dependan de varios contenedores, cada uno de los cuales cumple una función específica.
Relación entre las máquinas virtuales y la nube
La virtualización es una tecnología fundamental para el cloud computing. Las nubes públicas y privadas virtualizan los recursos en grupos compartidos, agregan una capa de control administrativo y proporcionan dichos recursos con funciones de autoservicio automatizadas.
El software que gestiona la virtualización, la gestión y la automatización necesarias para el cloud computing se basa en el sistema operativo. Esta capa de software mantiene las conexiones entre los recursos físicos, los grupos de datos virtuales, el software de gestión, los scripts de automatización y los clientes.
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Video de YouTube: Is OpenShift Virtualization right for your VMs? Duración del video: 1:57.
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