Virtualización De Hardware

¿Qué es la virtualización?

El objetivo de la virtualización es la simulación de varias computadoras lógicas, a partir de una computadora real. Para ello existen varias técnicas, que van desde la virtualización del hardware (CPU, memoria y dispositivos) hasta la separación de los procesos utilizando un único kernel.

La virtualización nos permite, entre otras cosas:

Alojar varios servidores en una única computadora física. Esto nos permite optimizar el uso de recursos (CPU, memoria, almacenamiento).

Simplificar la realización de copias de respaldo (backup) y su restablecimiento. Todo un servidor virtual puede ser un único archivo.

Migrar fácilmente servidores entre distintas computadoras.

Incrementar la seguridad, utilizando servidores aislados para tareas diferentes.

A través de la virtualización podemos, por ejemplo, utilizar servidores virtuales para cada servicio que deseemos implementar en nuestra red, independientemente del hardware disponible. Estos servidores pueden ser administrados por personas distintas. Más adelante, al aumentar las necesidades, pueden añadirse nuevos servidores físicos y migrar los servidores virtuales existentes con un costo mínimo.

Algunos conceptos básicos

En los años ‘60, IBM llamaba al sistema operativo “supervisor“. Por esto, a aquellos con capacidad de correr otros sistemas operativos sobre ellos los llamó “hypervisors“, terminología que persiste en la actualidad. Al hypervisor también se lo denomina “sistema operativo host“.

Las “máquinas virtuales” (como la Java Virtual Machine o el BCPL de los ‘60) proveen una CPU virtual. Su objetivo no es virtualizar todo el hardware, sino solamente permitir la ejecución de código portable en distintas arquitecturas (esto se conoce como “virtualización a nivel de aplicación”). Un intento similar consiste en la traducción de instrucciones al nivel de la CPU, tal como lo realizan los procesadores Crusoe.

Tipos de virtualización

A continuación, analizaremos las técnicas más comunes de virtualización y algunas de sus implementaciones. (Comenzaremos por las menos interesantes, dejando lo mejor para el final.)

Virtualización de hardware

Este es el tipo de virtualización más complejo de lograr. Consiste en emular, mediante máquinas virtuales, los componentes de hardware. De esta manera el sistema operativo no se ejecuta sobre el hardware real sino sobre el virtual.

La gran ventaja de este enfoque es que pueden emularse distintas plataformas de hardware (por ejemplo, x86 sobre SPARC). Su principal desventaja es el alto costo de traducción de cada una de las operaciones de las máquinas virtuales a la máquina real, pudiendo obtenerse un rendimiento de 100 a 1000 veces menor.

Virtualización a nivel del Sistema Operativo

Este es el otro extremo de la virtualización.

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