Hypervisor: Tipos, Cómo Funciona y Casos de Uso

Imagina clonarte a ti mismo para encargarte de muchas tareas de trabajo diferentes al mismo tiempo. Podrías asistir a una reunión, responder correos electrónicos, trabajar en la nueva aplicación de tu equipo y capacitar a un nuevo miembro del equipo, todo en la misma hora.

Suena como ciencia ficción inspirada en la productividad, ¿verdad?

Los humanos aún no pueden replicarse, pero en informática, los hipervisores transforman una computadora en muchas. Estos hipervisores crean las condiciones para que múltiples máquinas virtuales operen al mismo tiempo, cada una realizando una tarea distinta sin ralentizar a las demás.

Las empresas utilizan soluciones de infraestructura hiperconvergente (HCI) para virtualizar servidores, almacenamiento y redes. HCI utiliza un enfoque centrado en el software, con cada elemento integrado y gestionado como un solo sistema para dar a las empresas más flexibilidad en la infraestructura.

¿Cómo funcionan los hipervisores?

Los hipervisores extraen y gestionan el hardware físico de una computadora, incluyendo su memoria, almacenamiento y unidad central de procesamiento (CPU). Luego permiten el uso compartido de recursos distribuyendo los recursos entre muchas máquinas virtuales. Cada una opera independientemente de las demás. Los hipervisores aplican algoritmos de programación y técnicas de gestión de memoria para asignar los recursos de la computadora anfitriona y asegurar que cada VM tenga lo que necesita para operaciones eficientes.

En una palabra, los hipervisores crean un grupo de recursos compartidos para distribuir entre las máquinas virtuales, pero no interfieren entre sí.

Entendiendo los hipervisores en contexto

Piénsalo de esta manera. Supongamos que Sarah, una gerente de TI de una empresa tecnológica en crecimiento, trabaja incansablemente para apoyar a la fuerza laboral global de su empresa. La empresa tiene empleados en diferentes zonas horarias y continentes en América del Norte, Australia, India y Canadá. La empresa tecnológica se ha comprometido a trabajar completamente de forma remota, y Sarah necesita asegurarse de que el equipo tenga acceso sin problemas, seguro y eficiente a los recursos de la empresa para hacer su trabajo.

Sarah identifica un hipervisor a nivel empresarial que la empresa puede usar y comienza a configurar los servidores para obtener el máximo rendimiento y seguridad. Luego instala el software del hipervisor en cada servidor para que puedan alojar múltiples VMs simultáneamente. Cada VM servirá como una computadora independiente, similar a cómo funcionarían las cosas si la empresa tecnológica tuviera una oficina física y cada miembro del equipo tuviera su propia máquina en su escritorio.

Sarah configura las VMs para satisfacer las necesidades de diferentes departamentos de la organización, desde el equipo de ingeniería hasta los analistas de negocios y más allá. El equipo de ingeniería recibe VMs equipadas con entornos de desarrollo robustos para sus cargas de trabajo. Los analistas de negocios obtienen VMs precargadas con el software que necesitan para realizar análisis de datos efectivos. Sarah ha programado meticulosamente las VMs para la mejor ejecución y seguridad a nivel departamental.

Ahora, sin importar dónde trabajen los empleados, pueden iniciar sesión en sus espacios de trabajo virtuales y acceder a lo que necesitan. Gracias a las capacidades de gestión centralizada, Sarah y el equipo de TI pueden actualizar las VMs y desplegar parches para asegurar el entorno virtual de la empresa. A medida que la empresa crezca en los próximos meses, Sarah podrá crear rápidamente nuevas VMs.

Tipos de hipervisores: tipo 1 vs. tipo 2

Hay dos tipos de hipervisores disponibles: tipo 1 y tipo 2. Las empresas deben elegir el mejor para su infraestructura, considerando también el costo, la planificación del crecimiento y las necesidades de equipo.

Hipervisores tipo 1 (bare-metal)

Los hipervisores tipo 1 se ejecutan directamente en el hardware de la máquina anfitriona. Un usuario instala software de virtualización en el hardware de la computadora anfitriona, y luego el software crea máquinas virtuales.

Estos hipervisores eficientes ofrecen un alto rendimiento ya que no existe un nivel intermedio, y tienen acceso directo a los recursos de hardware del anfitrión. Los profesionales de TI utilizan hipervisores tipo 2 en centros de datos, entornos empresariales e infraestructuras en la nube que requieren alto rendimiento y seguridad integral.

Hipervisores tipo 2 (hosted)

Un hipervisor tipo 2 (también conocido como alojado) se ejecuta en el sistema operativo (OS) de la máquina anfitriona. Esta capa adicional entre el anfitrión y la máquina virtual, que el tipo 1 no tiene, puede introducir desafíos de latencia.

Los profesionales de TI y los individuos utilizan hipervisores tipo 2 en entornos de desarrollo y en escritorios con cargas de trabajo menos intensivas en recursos que las de centros de datos y entornos empresariales. Son ideales cuando la simplicidad y la conveniencia son más importantes que el rendimiento bruto.

Comparación entre hipervisores tipo 1 y tipo 2

Echa un vistazo más de cerca a las diferencias entre los hipervisores tipo 1 y tipo 2.

Beneficios de los hipervisores

Las empresas que utilizan hipervisores experimentan varios beneficios, incluidos los que se explican aquí.

Optimización de recursos

Los hipervisores permiten a los administradores y profesionales de TI hacer el mejor uso de los recursos disponibles de su computadora anfitriona sin comprar equipo adicional. Obtienen el máximo rendimiento de su hardware disponible, ahorrando costos ya que no requieren tantas máquinas físicas para apoyar a sus equipos. En su lugar, pueden asignar dinámicamente recursos como CPU, memoria y almacenamiento según las necesidades y el tamaño de su equipo.

Escalabilidad y flexibilidad

Las empresas utilizan hipervisores para escalar sus entornos virtuales sin máquinas separadas para diferentes cargas de trabajo. Esto hace que las VMs sean una buena opción para empresas de alto crecimiento o aquellas que necesitan flexibilidad para satisfacer demandas de carga de trabajo variables.

Mejora de la seguridad a través del aislamiento

Dado que los hipervisores producen entornos aislados para cada VM, un ataque o violación de datos en un entorno no se propaga a los demás ni al anfitrión. Esta configuración reduce el riesgo de ataques entre VMs y compromisos generalizados del sistema.

Portabilidad

La portabilidad se refiere a transferir software de un sistema a otro. Los hipervisores obtienen una alta puntuación aquí ya que desacoplan los recursos de la máquina física. Con los hipervisores, los equipos pueden cambiar rápidamente cargas de trabajo y asignar recursos entre máquinas virtuales, moviéndose sin problemas de una máquina a otra.

Desafíos con los hipervisores

Aunque los hipervisores ofrecen numerosos beneficios a las organizaciones y equipos de TI en cuanto a virtualización y optimización de recursos, hay algunos desafíos a tener en cuenta.

Problemas de rendimiento

La virtualización ayuda a optimizar los recursos de la computadora anfitriona y añade una capa entre el hardware y el sistema operativo en los hipervisores tipo 1 y múltiples capas para un hipervisor tipo 2. Añadir más capas puede obstaculizar el rendimiento de las aplicaciones y aumentar la latencia de la red.

Complejidad de gestión y proliferación de virtualización

Los hipervisores simplifican la creación y distribución de nuevas máquinas virtuales, lo que puede ayudar a las empresas a incorporar nuevos miembros al equipo. Sin embargo, los equipos de TI corren el riesgo de experimentar una proliferación de virtualización, el crecimiento descontrolado de máquinas virtuales en una red, sin prácticas adecuadas de aprovisionamiento y gobernanza para la gestión del ciclo de vida de las VMs. Cuando los administradores ya no pueden gestionar las VMs de manera efectiva, las organizaciones pueden subutilizar las VMs o dejarlas inactivas.

Pobre gestión de recursos

Los hipervisores asignan y gestionan recursos como CPU, memoria y almacenamiento entre múltiples VMs, pero la asignación de recursos no siempre es perfecta. Cuando un hipervisor no distribuye los recursos adecuadamente para satisfacer las necesidades de carga de trabajo, algunas VMs pueden funcionar bien, pero otras pueden tener un rendimiento deficiente. Asignar más recursos de los que están físicamente disponibles puede causar inestabilidad y problemas de rendimiento.

Consideraciones para elegir un hipervisor

Elegir el hipervisor adecuado para tus necesidades depende de tu negocio e infraestructura actual. Algunos factores a considerar incluyen los que se enumeran a continuación:

• Escalabilidad: Como mejor práctica, prueba qué tan efectivamente un hipervisor distribuye recursos de CPU, memoria, almacenamiento y red, teniendo en cuenta el balanceo de carga y la asignación dinámica. La escalabilidad de un hipervisor es crucial para las empresas que esperan un crecimiento rápido. El hipervisor adecuado debe dividir los recursos para evitar interrumpir las operaciones comerciales y el acceso a las VMs.
• Requisitos de hardware: ¿Cómo se ve tu infraestructura de hardware existente? Piensa en qué tan bien el hipervisor se integra con tu infraestructura de TI y equipo de red. ¿Tienes algún requisito de hardware único? Algunos hipervisores tienen requisitos de hardware específicos y configuraciones preferidas, así que asegúrate de entender si tu infraestructura funciona con el hipervisor.
• Requisitos de presupuesto: Evalúa los costos iniciales y recurrentes del hipervisor. Las tarifas adicionales pueden incluir características avanzadas o soporte empresarial para una configuración detallada y asistencia continua, por lo que es esencial incluir tarifas adicionales en tu evaluación de presupuesto. Recuerda que algunas opciones pueden parecer más económicas que otras a largo plazo, pero podrían requerir una tarifa de configuración inicial más alta.
• Soporte y comunidad: Relacionado con los costos adicionales, considera las opciones de soporte disponibles al elegir un hipervisor y determina si anticipas necesitar soporte o acceso a la comunidad. Las comunidades de usuarios pueden ser valiosas para solucionar problemas de hipervisores, mientras que el soporte empresarial ayuda a las empresas a abordar rápidamente los desafíos de las VMs en tiempo real.

Hipervisores vs. contenedores en la virtualización

Los hipervisores y los contenedores son tecnologías que los equipos utilizan para la virtualización, pero sirven para diferentes propósitos.

Las organizaciones y los administradores de TI utilizan hipervisores para crear máquinas virtuales, permitiéndoles abstraer el hardware y asignar recursos de un anfitrión a múltiples VMs.

Por otro lado, un contenedor es un paquete de software ligero y portátil que lleva los archivos y servicios necesarios para ejecutar una aplicación en cualquier sistema operativo. Permiten que las aplicaciones se ejecuten separadamente de un sistema operativo.

Las organizaciones utilizan hipervisores y contenedores para satisfacer diferentes necesidades, pero ambos son vitales en arquitecturas de TI eficientes y rápidas. Los hipervisores liberan el entorno de software del hardware físico para maximizar el uso de recursos y asignar recursos de manera eficiente. Los contenedores hacen lo mismo para aplicaciones y sistemas operativos específicos, haciéndolos fácilmente transferibles.

¡Más CPU, memoria y almacenamiento por aquí, por favor!

Los hipervisores proporcionan la base crítica y necesaria para la virtualización que conduce a la optimización de recursos, seguridad y portabilidad en el mundo de la informática moderna. Al elegir un hipervisor, ten en cuenta las necesidades de escalabilidad, los requisitos de hardware, los presupuestos y el soporte para obtener el mejor ajuste para ti y tu equipo.

¿Todavía estás decidiendo si quieres ejecutar máquinas virtuales? Lee más sobre los beneficios, desventajas, tipos y casos de uso para ayudarte a decidir.