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Virtualización

[Música] la virtualización es una técnica de computación que permite crear entornos virtuales aislados dentro de un sistema físico en el que se pueden ejecutar múltiples sistemas operativos y aplicaciones de forma independiente y simultánea En otras palabras la virtualización permite dividir un servidor o una computadora en varios entornos virtuales que funcionan como si fueran máquinas independientes este proceso permite crear una versión virtual o simulada de un recurso físico como un sistema operativo una aplicación un servidor o un almacenamiento de datos utilizando software de virtualización la virtualización se logra mediante el uso de software especializado conocido como hipervisor o Monitor de máquinas virtuales que se encarga de administrar los recursos físicos del sistema y asignarlos a los entornos según sea necesario cada entorno virtual se comporta como si tuviera su propio Hardware dedicado incluyendo procesadores memoria almacenamiento y dispositivos de red la virtualización se utiliza ampliamente en la industria de tecnología de información para maximizar la utilización de recursos simplificar la gestión de sistemas y mejorar la eficiencia operativa se utiliza comúnmente en entornos empresariales y de centros de datos ya que permite la consolidación de múltiples servidores físicos en un solo servidor físico lo que puede ahorrar costos de Hardware energía y espacio también se utiliza en la nube y en la virtualización de escritorio lo que permite a los usuarios acceder a aplicaciones y recursos desde cualquier lugar y dispositivo también se utiliza para crear entornos de prueba y desarrollo para ejecutar aplicaciones heredadas y para implementar soluciones de recuperación de desastres y alta disponibilidad las máquinas virtuales a menudo se Ejecutan en un entorno aislado lo que les permite compartir los recursos de Hardware de manera eficiente y se pueden crear copiar y mover fácilmente de un sistema físico a otro esto puede mejorar la eficiencia la flexibilidad y la escalabilidad de los sistemas informáticos y facilitar la gestión y el mantenimiento de los sistemas la virtualización es una tecnología muy importante en la industria de la tecnología de información por varias razones la virtualización permite la consolidación de múltiples servidores físicos en un solo servidor físico o en un grupo de servidores Esto se logra mediante la creación de múltiples máquinas virtuales en el mismo servidor lo que ayuda a reducir el costo de Hardware energía y refrigeración la virtualización puede ayudar a reducir significativamente los costos de las tecnologías de la información al permitir una mejor utilización de los recursos de Hardware lo que significa que las empresas pueden hacer más con menos además la virtualización permite la automatización de muchas tareas de administración y mantenimiento lo que también ayuda a reducir los costos de personal permite la creación rápida y fácil de nuevas máquinas virtuales para satisfacer las necesidades cambiantes de la empresa además las máquinas virtuales se pueden mover entre servidores físicos lo que permite una mayor flexibilidad y escalabilidad proporciona un nivel adicional de seguridad al aislar las aplicaciones y los sistemas operativos en máquinas virtuales separadas esto significa que si una máquina virtual se ve comprometida no afectará a las otras máquinas virtuales en el mismo servidor y es muy útil para la creación de entornos de pruebas y desarrollo las máquinas virtuales se pueden crear rápidamente para probar nuevas aplicaciones o sistemas operativos sin afectar a los sistemas en producción orígenes de la virtualización la virtualización se remonta a la década de 1960 cuando los primeros sistemas informáticos multiusuario Fueron desarrollados por grandes empresas como IBM en esos sistemas el Hardware de la computadora era compartido por múltiples usuarios a través de terminales remotas y se desarrolló la necesidad de virtualizar los recursos de la computadora para que los usuarios pudieran tener la ilusión de que tenían su propio sistema dedicado en 1972 la compañía IBM desarrolló la tecnología de virtualización cp67 cms que permitía a múltiples sistemas operativos ejecutarse en un solo mainframe proporcionando una mayor eficiencia y flexibilidad para los usuarios en la década de 1990 la virtualización se convirtió en una técnica más común en los centros de datos Especialmente con el surgimiento de la de virtualización de red la popularidad de la virtualización aumentó aún más en la década de 2000 con la aparición de la virtualización de servidor que permitió a los servidores físicos alojar múltiples máquinas virtuales hoy en día la virtualización es una técnica ampliamente utilizada en muchos Campos desde el desarrollo de software y la investigación científica hasta la computación en la nube y la virtualización de escritorio tipos de virtualización Existen varios tipos de virtualización que se utilizan en la actualidad a continuación se describen algunos de los más comunes virtualización de servidor esta forma de virtualización se utiliza para consolidar múltiples servidores físicos en un solo servidor físico los servidores virtuales comparten los recursos del servidor físico y se Ejecutan como máquinas virtuales separadas virtualización de escritorio esta forma de virtualización se utiliza para proporcionar escritorios virtuales a los usuarios en cualquier lugar y en cualquier dispositivo en lugar de instalar aplicaciones y sistemas operativos en cada dispositivo los usuarios acceden a un escritorio virtual que se ejecuta en un servidor centralizado virtualización de red esta forma de virtualización se utiliza para crear redes virtuales que se Ejecutan en una infraestructura de red física las redes virtuales permiten a los administradores de red crear redes más flexibles y escalables virtualización de almacenamiento esta forma de virtualización se utiliza para combinar múltiples dispositivos de almacenamiento en una única piscina de almacenamiento los datos se distribuyen automáticamente entre los dispositivos de almacenamiento para maximizar el rendimiento y la disponibilidad virtualización de aplicación esta forma de virtualización se utiliza para separar las aplicaciones del sistema operativo y otros recursos del sistema las aplicaciones empaquetan en contenedores virtuales que se pueden ejecutar en cualquier sistema operativo o Hardware compatible virtualización de gpu esta forma de virtualización se utiliza para compartir la capacidad de procesamiento de la unidad de procesamiento gráfico o gpu entre múltiples máquinas virtuales la virtualización de gpu se utiliza comúnmente en entornos de gráficos intensivos como la Industria del videojuego o el diseño gráfico a continuación se presentan algunas ventajas y desventajas de la virtualización ventajas mejor utilización de recursos la virtualización permite la consolidación de múltiples sistemas en un solo servidor físico lo que reduce el costo de Hardware energía y refrigeración mayor flexibilidad y escalabilidad la virtualización permite la creación rápida y fácil de nuevas máquinas virtuales y su movimiento entre servidores físicos lo que aumenta la flexibilidad y escalabilidad aislamiento y seguridad la virtualización proporciona un mayor nivel de seguridad al aislar las aplicaciones y los sistemas operativos en máquinas virtuales separadas esto significa que si una máquina virtual se ve comprometida no afectará a las otras máquinas virtuales en el mismo servidor fácil creación de entornos de prueba y desarrollo la virtualización permite la creación rápida y fácil de entornos de prueba y desarrollo lo que facilita la innovación y el desarrollo de nuevas aplicaciones reducción de costos la virtualización puede ayudar a reducir significativamente los costos de Hardware energía refrigeración y personal de ti desventajas mayor complejidad la virtualización puede aumentar la complejidad de la infraestructura de ti lo que puede requerir más conocimientos y habilidades para administrar rendimiento en algunos casos la virtualización puede afectar el rendimiento de las aplicaciones y sistemas debido a la sobrecarga del hipervisor y la compartición de recursos dependencia del Hardware la virtualización depende del Hardware subyacente y por lo tanto puede haber limitaciones en cuanto a la cantidad de máquinas virtuales que se pueden ejecutar en un solo servidor físico licenciamiento de software el licenciamiento de software puede ser más complicado y costoso en entornos virtuales debido a la necesidad de licencias adicionales para sistemas operativos y aplicaciones seguridad Aunque la virtualización puede proporcionar un nivel adicional de seguridad también puede crear nuevos puntos de vulnerabilidad especialmente si el hipervisor no está correctamente configurado o actualizado que son Host guest máquina virtual contenedores e hipervisor en la virtualización los términos Host y máquina virtual contenedores e hipervisor se refieren a los diferentes componentes del sistema de virtualización Host es el sistema físico Que aloja el software de virtualización y se encarga de administrar los recursos del Hardware como el procesador la memoria el almacenamiento y las interfaces de red el Host es el sistema operativo que se ejecuta directamente sobre el Hardware físico Y controla el acceso a los recursos del sistema gest es el sistema operativo que se ejecuta dentro de una máquina virtual el gesto utiliza los recursos virtuales que le proporcionan el software de virtualización como la cpu la memoria el almacenamiento y las interfaces de red el guest se ejecuta como si estuviera instalado directamente sobre el Hardware físico pero en realidad se ejecuta dentro de una máquina virtual hipervisor un hipervisor es un software de virtualización que se utiliza para crear y gestionar máquinas virtuales en un entorno de virtualización también se conoce como Monitor de máquina virtual o vmm por sus siglas en inglés el hipervisor se ejecuta directamente sobre el Hardware del servidor Y controla el acceso a los recursos del sistema como la cpu la memoria el almacenamiento y las interfaces de red también se encarga de crear y gestionar las máquinas virtuales que son los entornos aislados en los que se Ejecutan los sistemas operativos y las aplicaciones existen dos tipos principales de hipervisores hipervisor de tipo 1 También conocido como hipervisor nativo o ver metal este tipo de hipervisor se ejecuta directamente sobre el Hardware del servidor Y controla el acceso a los recursos del sistema los sistemas operativos y las aplicaciones se Ejecutan directamente en las máquinas virtuales sin necesidad de un sistema operativo adicional los supervisores de tipo 1 son utilizados comúnmente en entornos de servidor hipervisor de tipo 2 También conocido como hipervisor alojado este tipo de hipervisor se ejecuta sobre un sistema operativo existente como Windows o Linux y crea las máquinas virtuales como procesos de ese sistema operativo los sistemas operativos y las aplicaciones se Ejecutan dentro de las máquinas virtuales que están alojadas en el sistema operativo del hipervisor de tipo 2 los supervisores de tipo 2 son comúnmente utilizados en entornos de escritorio las máquinas virtuales vms por sus siglas en inglés son entornos de virtualización completos que incluyen un sistema operativo completo un conjunto de aplicaciones y una configuración de Hardware virtual cada máquina virtual se ejecuta en una capa de virtualización llamada hipervisor que emula el Hardware subyacente y permite que el sistema operativo y las aplicaciones se ejecuten en la máquina virtual como Si estuvieran ejecutándose en Hardware físico real las máquinas virtuales son capaces de ejecutar diferentes sistemas operativos en el mismo servidor físico y pueden ofrecer un alto grado de aislamiento y seguridad entre ellas los contenedores por otro lado son entornos de virtualización ligeros que no emulan el Hardware subyacente y en cambio comparten el kernel del sistema operativo del Host subyacente cada contenedor incluye solo las aplicaciones y bibliotecas necesarias para ejecutar una aplicación específica lo que los hace más eficientes en recursos que las máquinas virtuales los contenedores se Ejecutan en una capa de virtualización de nivel de sistema operativo llamada contenedorrización y pueden compartir recursos de Hardware como cpu y memoria con otros contenedores en el mismo Host debido a que los contenedores comparten el mismo kernel del sistema operativo son más rápidos en la implementación Y el inicio que las máquinas virtuales En qué se diferencian las máquinas virtuales de los contenedores las máquinas virtuales y los contenedores son tecnologías de virtualización que ofrecen diferentes niveles de aislamiento y eficiencia en recursos las máquinas virtuales son más adecuadas para la virtualización de sistemas operativos completos y proporcionan un alto grado de aislamiento y seguridad entre ellos mientras que los contenedores son más adecuados para la virtualización de aplicaciones específicas y son más eficientes en recursos debido a la compartición del kernel del sistema operativo ventajas de las máquinas virtuales aislamiento completo las máquinas virtuales ofrecen un alto grado de aislamiento y seguridad entre las diferentes vms que se Ejecutan en un mismo servidor físico cada vm tiene su propio sistema operativo y recursos virtuales asignados lo que significa que cualquier problema que surja en una vm no afectará a las demás flexibilidad en la gestión de recursos las máquinas virtuales pueden asignar diferentes recursos como cpu memoria y almacenamiento a cada vm lo que permite una gestión más flexible de los recursos del servidor capacidad para ejecutar diferentes sistemas operativos las máquinas virtuales permiten la ejecución de diferentes sistemas operativos en un mismo servidor físico lo que facilita la compatibilidad entre diferentes aplicaciones y sistemas copias de seguridad y recuperación las máquinas virtuales permiten crear copias de seguridad de las vm completas y recuperarlas rápidamente en caso de fallo del sistema o pérdida de datos ventajas de los contenedores eficiencia en recursos los contenedores son más eficientes en recursos que las máquinas virtuales ya que no requieren la emulación de Hardware y comparten el mismo kernel del sistema operativo del Host esto significa que pueden ejecutarse en menos recursos y con menor sobrecarga velocidad de despliegue los contenedores son más rápidos en la implementación Y el inicio que las máquinas virtuales lo que los hace ideales para escenarios de aplicaciones escalables y de alta disponibilidad flexibilidad en la gestión de recursos los contenedores pueden compartir recursos como cpu y memoria lo que permite una gestión más flexible de los recursos del servidor portabilidad los contenedores son altamente portátiles ya que pueden ejecutarse en diferentes sistemas operativos y entornos de nube desventajas de las máquinas virtuales sobrecarga en recursos las máquinas virtuales consumen más recursos del servidor que los contenedores debido a la necesidad de emular El Hardware subyacente complejidad las máquinas virtuales son más complejas de configurar y administrar que los contenedores debido a la necesidad de configurar el sistema operativo completo y los recursos virtuales mayor tiempo de implementación Y configuración las máquinas virtuales tardan más tiempo en implementarse y configurarse que los contenedores debido a la necesidad de instalar el sistema operativo completo y las aplicaciones desventajas de los contenedores menor aislamiento los contenedores ofrecen un menor grado de aislamiento y seguridad que las máquinas virtuales ya que comparten el mismo kernel del sistema operativo del Host dependencia del kernel del sistema operativo del Host los contenedores están limitados por el kernel del sistema operativo del Hosting no pueden ejecutar sistemas operativos diferentes al del Host limitaciones en el uso de diferentes tecnologías de red y almacenamiento los contenedores tienen algunas limitaciones en el uso de diferentes tecnologías de red y almacenamiento debido a la necesidad de compartir recursos con otros contenedores en el mismo Host