Los hipervisores son los que hacen posible las máquinas virtuales, y ya no son solo para servidores. Probablemente use uno todos los días y ni siquiera lo sepa. Si no usa uno ahora, lo hará en un futuro próximo.
Un hipervisor es un software que existe fuera de un sistema operativo invitado para interceptar los comandos enviados al hardware de la computadora. El término «hipervisor» proviene de los diferentes niveles del kernel de un sistema operativo; realiza acciones con más autoridad que el nivel de “supervisor”, por lo tanto hipervisor.
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Conceptos básicos del hipervisor
Un hipervisor también se conoce como Virtual Machine Manager (VMM) y su único propósito es permitir que múltiples «máquinas» compartan una única plataforma de hardware. Los sistemas operativos están diseñados para tener una relación de uno a uno con el hardware en el que se ejecutan, pero con procesadores multinúcleo y multiproceso y cantidades ridículas de RAM, ejecutar más de uno a la vez es un juego del infierno.
El hipervisor separa el sistema operativo (SO) del hardware al asumir la responsabilidad de dar tiempo a cada sistema operativo en ejecución con el hardware subyacente. Actúa como un policía de tráfico para dar tiempo a usar CPU, memoria, GPU y otro hardware. Cada sistema operativo controlado por el hipervisor se denomina sistema operativo invitado, y el sistema operativo del hipervisor, si lo hay, se denomina sistema operativo host. Debido a que se encuentra entre el sistema operativo invitado y el hardware, puede tener tantos sistemas operativos invitados diferentes como su sistema pueda manejar; incluso puede tener diferentes tipos (por ejemplo, Windows, OS X, Linux).
La separación de hardware y software también es beneficiosa para la portabilidad. Dado que el hipervisor actúa como intermediario, es mucho más fácil cambiar entre computadoras sin necesidad de instalar nuevos controladores o actualizar su sistema operativo invitado. Es posible que haya notado esto si tomó sus máquinas virtuales Virtualbox y las colocó en otra computadora. Para el sistema operativo invitado, no hay cambios notables, aunque el sistema operativo host y el hardware pueden ser completamente diferentes.
Otro beneficio importante de virtualizar un sistema operativo es la seguridad. Si desea probar software que puede dañar su computadora, se recomienda que lo pruebe en una máquina virtual en lugar de en su sistema operativo host. Si el sistema operativo invitado está infectado y plagado de virus, no afectará los archivos del sistema operativo host, a menos que las carpetas compartidas o un puente de red los conecten. Los dos sistemas operativos existen completamente separados entre sí y no tienen conocimiento de la existencia del otro, lo que permite una informática segura.
Algunos hipervisores populares son VMware ESXi, Xen, Microsoft Hyper-V, VMware Workstation, Oracle Virtualbox y Microsoft VirtualPC. Todos estos permiten a un usuario virtualizar uno o más sistemas operativos en una sola pieza de hardware.
Diferentes tipos de hipervisor
Los hipervisores se pueden dividir en dos tipos principales:
- Tipo 1, también conocido como bare metal, es un hipervisor que se instala directamente en una computadora. No hay un sistema operativo host y el hipervisor tiene acceso directo a todo el hardware y la funcionalidad. Las principales razones para instalar un hipervisor de tipo 1 son ejecutar varios sistemas operativos en la misma computadora sin la sobrecarga de un sistema operativo host o aprovechar la portabilidad y la abstracción del hardware. El bare metal se usa con mayor frecuencia para servidores debido a su seguridad y portabilidad para cambiar de una pieza de hardware a otra en caso de falla. Buenos ejemplos de hipervisores de tipo 1 son VMware ESXi, Citrix XenServer y Microsoft Hyper-V.
- Tipo 2, también conocido como alojado, es con lo que la mayoría de la gente probablemente esté familiarizada cuando se trata de virtualización de sistemas operativos. Los hipervisores alojados requieren un sistema operativo host y, a menudo, se tratan como software instalado dentro del host. El tipo 2 aún puede ejecutar varios sistemas operativos a la vez, pero no tiene acceso directo al hardware y, por lo tanto, tiene más gastos generales cuando se ejecuta un invitado. Esto significa que el sistema operativo invitado no funcionará a su máximo potencial y si su anfitrión falla, usted tampoco tendrá acceso a sus invitados. Los hipervisores de tipo 2 son la solución ideal cuando necesita probar varios sistemas operativos en Windows, OS X o Linux. Buenos ejemplos son VMWare Workstation, VMware Parallels, Oracle Virtualbox y Microsoft VirtualPC.
Hipervisores del futuro
Hoy en día, la mayoría de los hipervisores se utilizan para implementaciones de servidores a gran escala o para que los usuarios finales ejecuten aplicaciones heredadas o prueben un sistema operativo diferente. Ya ha habido algunos cambios en esta forma de pensar con las versiones actuales de Android y los rumores de Windows 8.
Android usa un kernel de Linux para interactuar con el hardware y los servicios en segundo plano, luego usa una máquina virtual llamada Dalvik para ejecutar el software con el que interactúa el usuario. Aunque no permite que un usuario ejecute varios sistemas operativos al mismo tiempo, Android es muy similar a un hipervisor de tipo 1. El host Linux subyacente es completamente transparente para el usuario final, excepto si está enraizando su teléfono y desea interactuar con eso.
Se rumorea que Windows 8 se ejecuta completamente como un sistema operativo invitado sobre Microsoft Hyper-V. Hyper-V asumirá la responsabilidad de administrar su hardware y realizar tareas en segundo plano, como copias de seguridad y verificaciones del sistema de archivos. Al igual que en Android, esto le permitiría tener una mejor portabilidad, flexibilidad y seguridad dentro de su sistema operativo. Sin mencionar que haría que su instalación de Windows 8 sea completamente portátil para que pueda llevarla consigo de una computadora a otra.
Los servidores web continuarán aprovechando los hipervisores para maximizar el uso de hardware y reducir los costos. Si ha compartido alojamiento web a través de un servidor web popular, probablemente ya esté en un hipervisor Tipo 1 y no lo sabía. Con el hardware de servidor adecuado, los hipervisores bare metal pueden superar los límites de un solo sistema operativo instalado a miles disponibles. Esto no solo ahorra dinero al comprar hardware, sino que la refrigeración y la potencia también se reducen a una pequeña fracción de lo que solían ser para ejecutar la misma cantidad de máquinas.