Virtualización De Servidores

Introducción

Virtualización es la técnica empleada sobre las características físicas de algunos recursos computacionales, para ocultarlas de otros sistemas, aplicaciones o usuarios que interactúen con ellos

Las máquinas virtuales tienen entre sus ventajas, la capacidad de paliar el problema de la potencia de cómputo no aprovechada. Si el diseño de un sistema de servidores contempla la utilización de varias máquinas enfocadas a distintos objetivos, y para implantar el diseño se utilizan máquinas virtuales ejecutándose sobre una o varias máquinas físicas, se obtendrán varios beneficios:

Por un lado una reducción de los costes considerable, al no tener que comprar una máquina física por cada máquina del diseño. Se comprarán solo las máquinas físicas que necesite el diseño, aunque tienen que ser de mayor potencia.

Por otro lado, un aprovechamiento mayor de la potencia de cómputo de las máquinas físicas. Otro de los beneficios es la velocidad con la que se comunican las máquinas, que al estar ejecutándose sobre la misma máquina física no dependerán del ancho de banda de una red ethernet por ejemplo, sino del ancho de banda del bus de la propia máquina física.

Se obtendrá un sistema ampliamente escalable, es decir, si se requieren más máquinas, estás pueden ser máquinas virtuales. De esta forma, no se incurre en más gastos, ni se necesita más espacio físico para alojar otra máquina física.

Se pueden realizar más divisiones de las que en un principio se contaría al tener solo máquinas físicas. Al realizar más divisiones contando con las máquinas virtuales, se aísla mejor los servicios obteniendo más seguridad en todo el sistema.

¿Qué es la Virtualización?

Combinación de hardware y software que permite a un recurso físico funcionar como múltiples recursos lógicos.

Podemos definirla también como “la abstracción o la multiplexación de un recurso físico”.

Todas las tecnologías de virtualización tienen como factor común el ocultar detalles técnicos a través de la encapsulación.

La virtualización crea un interfaz externo que esconde una implementación subyacente.

Virtualizar es multiplexar o abstraer un recurso

Otra definición un poco más completa:

La virtualización es el proceso de presentar un subconjunto de recursos físicos agrupados de forma lógica, de tal forma que se obtengan beneficios sobre la configuración original.

Virtualización: Historia

Término acuñado en los años 60 (también conocido como “pseudo máquina”).

En los ’70, IBM desarrolló varios sistemas con soporte de virtualización: IBM System/360, IBM VM/370.

Un componente llamado Virtual Machine Monitor (VMM) ejecutaba varias instancias de sistemas operativos sobre el hardware real.

Durante los ’60 y ’70 fue una idea muy popular.

En los ’80 no pareció tan buena: hardware barato, PCs, Sistemas Operativos multiusuario.

La idea vuelve a cobrar sentido a finales de los ’90.

IBM System/360. Fuente: Wikipedia

1998: se funda la empresa VMware.

1999: VMware lanza su primer producto, VMware Workstation.

2003: se lanza la primera versión de Xen.

2005: Intel introduce su tecnología VT-x (Vanderpool) en arquitecturas x86.

2006: AMD introduce su tecnología AMD-V (Pacifica).

2007: KVM se integra en la rama oficial del kernel de Linux 2.6.20.

2007: VirtualBox Open Source Edition (OSE) se libera como software libre.

2008: Qumranet, la empresa detrás de KVM, es comprada por Red Hat.

2008: Innotek, la empresa detrás de Virtual Box, es comprada por Sun Microsystems.

2008: VMware decide convertir VMware ESXi en freeware.

2008: Microsoft lanza la versión final de Hyper-V.

2010: Virtual Box pasa a llamarse Oracle VM VirtualBox.

2011: se empiezan a incluir ciertas partes de Xen en la rama oficial del kernel de Linux 2.6.37. Integración completa en la versión 3.0

Anfitriones e invitados

Anfitrión (host)

Es el Sistema Operativo que ejecuta el software devirtualización.

El SO anfitrión controla el hardware real.

Invitado ó huésped (guest)

Es el SO virtualizado.

Puede haber varios SO invitados en un mismo anfitrión.

Los invitados no deben interferir ni entre ellos ni con el anfitrión.

Tipos de virtualización

Hay dos tipos principales de virtualización:

 Virtualización de plataforma. Consiste en la creación de una máquina virtual utilizando una combinación de hardware y software.

 Se lleva a cabo a través de un software de virtualización. Dicho software actúa de host o anfitrión y simula un determinado entorno computacional (máquina virtual).

 En esta máquina virtual se instala un software guest o invitado, normalmente un sistema operativo completo. Instalado de la misma manera que si lo estuviera en una máquina real.

 La simulación debe ser los suficientemente robusta como para soportar todas las interfaces externas del software invitado, incluidos, en algunos casos, drivers de hardware.

Los tipos de virtualización de plataforma son:

 • Emulación o simulación.

 • Virtualización nativa o completa.

 • Virtualización asistida por hardware.

 • Paravirtualización.

 • Virtualización a nivel de sistema operativo.

 Virtualización de recursos Es la que involucra la simulación de recursos, como volúmenes de almacenamiento, espacios de nombres y recursos de red. Ejemplos:

 Discos RAID y gestores de volúmenes (como Linux LVM).

 Virtualización de almacenamiento como SAN (Storage Área Network).

 Redes Privadas Virtuales (VPN).

 Sistemas multiprocesador y multinúcleo.

 Clusters, grid computing, cloud computing.

Emulación

 La máquina virtual simula un hardware completo.

 La VM admite SSOO invitados sin modificar para arquitecturas CPU completamente diferentes a la CPU del SO anfitrión.

 Un emulador permite ejecutar programas en una plataforma diferente para la que fueron escritos.

Ejemplos:

 Bochs, PearPC (emulador PowerPC para x86), QEMU sin aceleración,MAME (emulador de hardware de máquinas recreativas)...

 La máquina virtual simula un hardware suficiente para poder permitir a un sistema operativo invitado sin modificar, correr de forma aislada sobre el mismo tipo de CPU que la máquina anfitriona.

 En virtualización nativa, tanto el sistema anfitrión como el sistema operativo invitado se ejecutan sobre la misma CPU.

 Se consigue un alto rendimiento, ya que no es necesario emular todo el entorno.

Sistema operativo para virtualización de un centro de cómputo.

Virtualización es la técnica empleada sobre las características físicas de algunos recursos computacionales, para ocultarlas de otros sistemas, aplicaciones o usuarios que interactúen con ellos. Esto implica hacer que un recurso físico, como un servidor, un sistema operativo o un dispositivo de almacenamiento, aparezca como si fuera varios recursos lógicos a la vez, o que varios recursos físicos, como servidores o dispositivos de almacenamiento, aparezcan como un único recurso lógico.

Por ejemplo, la virtualización de un sistema operativo es el uso de una aplicación de software para permitir que un mismo sistema operativo maneje varias imágenes de los sistemas operativos a la misma vez.

Esta tecnología permite la separación del hardware y el software, lo cual posibilita a su vez que múltiples sistemas operativos, aplicaciones o plataformas de cómputo se ejecuten simultáneamente en un solo servidor o PC según sea el caso de aplicación.

Hay varias formas de ver o catalogar la virtualización, pero en general se trata de uno de estos dos casos: virtualización de plataforma o virtualización de recursos.

Virtualización de plataforma: se trata de simular una máquina real (servidor o PC) con todos sus componentes (los cuales no necesariamente son todos los de la máquina física) y prestarle todos los recursos necesarios para su funcionamiento. En general, hay un software anfitrión que es el que controla que las diferentes máquinas virtuales sean atendidas correctamente y que está ubicado entre el hardware y las máquinas virtuales. Dentro de este esquema caben la mayoría de las formas de virtualización más conocidas, incluidas la virtualización de sistemas operativos, la virtualización de aplicaciones y la emulación de sistemas operativos.

Virtualización de recursos: esta permite agrupar varios dispositivos para que sean vistos como uno solo, o al revés, dividir un recurso en múltiples recursos independientes. Generalmente se aplica a medios de almacenamiento. También existe una forma de virtualización de recursos muy popular que no es sino las redes privadas virtuales o VPN, abstracción que permite a un PC conectarse a una red corporativa a través de la Internet como si estuviera en la misma sede física de la compañía.

¿Cómo funciona la virtualización?

Mediante software especial es posible transformar o “virtualizar”

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