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La virtualización tiene como objetivo principal gestionar las cargas de trabajo, transformando radicalmente la informática tradicional para hacerla más escalable. La virtualización ha formado parte del panorama de la tecnología de la información (TI) durante décadas y hoy en día se puede aplicar a una amplia gama de sistemas que describiremos en este artículo.

La forma más común es la virtualización a nivel de sistema operativo. En ella, es posible ejecutar varios sistemas operativos en un solo componente de hardware. Esta tecnología consiste en separar el hardware físico y el software mediante la emulación del hardware con aplicaciones informáticas. Cuando un sistema operativo diferente opera en la parte superior del sistema operativo principal mediante la virtualización, se le denomina máquina virtual (VM).

Una máquina virtual no es más que un archivo de datos en un ordenador físico que se puede mover y copiar a otro ordenador, igual que un archivo de datos normal. Los ordenadores en el entorno virtual utilizan dos tipos de estructuras de archivos: una que define el hardware y otra que define el disco duro. El software de virtualización, o el hipervisor, ofrece la tecnología de caché que puede utilizarse para almacenar los cambios en el hardware virtual o en el disco duro virtual para escribirlos posteriormente. A su vez, permite al usuario descartar los cambios realizados en el sistema operativo.

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Cómo funciona la virtualización

En la parte central de la virtualización se encuentra la «máquina virtual» (VM), un contenedor de software aislado con un sistema operativo y una aplicación en su interior. Debido a que cada máquina virtual está completamente separada e independiente, muchas de ellas pueden ejecutarse simultáneamente en un solo equipo. Una capa delgada de software llamada hipervisor desacopla las máquinas virtuales desde el host o anfitrión (computadoras, PC´s, portátiles, etc). Además, asigna dinámicamente los recursos informáticos a cada máquina virtual según sea necesario.

Qué es un hipervisor

Un hipervisor, también conocido como monitor de máquina virtual o como gestor de máquinas virtuales (VMM), es un proceso que crea y ejecuta máquinas virtuales (VM). Un hipervisor permite que un equipo HOST admita varias máquinas virtuales huéspedes al compartir virtualmente sus recursos, como la memoria y el procesamiento. Así mismo, ayuda a maximizar el uso efectivo de los recursos informáticos como la memoria, el ancho de banda de la red y el procesamiento de la CPU.

Esta técnica de virtualización de hardware permite que varios sistemas operativos huéspedes (SO) se ejecuten en un único sistema host al mismo tiempo. El SO huésped comparte el hardware del equipo host, de modo que cada SO parece tener su propio procesador, memoria y otros recursos de hardware.

Uno de los tipos de virtualización más utilizados es la de servidores. En esta, el hipervisor está integrado en el hardware subyacente. Es como engañar al sistema operativo invitado, no tiene ni idea de que está en un hardware virtualizado. Aunque no funciona a su nivel óptimo en comparación con el sistema operativo en el hardware real. Hoy en día, la virtualización no se limita a la virtualización de servidores, sino que se ha extendido a CPU, red, almacenamiento, ROM, RAM, etc. El hipervisor nos permite crear múltiples sistemas en un único hardware y cada uno de ellos puede funcionar en diferentes sistemas operativos y manejar diferentes aplicaciones según sea necesario.

Generalmente, hay dos tipos de hipervisores:

  • Los hipervisores de tipo 1, llamados «bare metal», se ejecutan directamente en el hardware del host. Se caracterizan por su alta disponibilidad y gestión de recursos; también proporcionan un mejor rendimiento, escalabilidad y estabilidad gracias a su acceso directo al hardware. Por otro lado, los controladores de dispositivo incorporados pueden limitar el soporte de hardware. Algunos ejemplos de hipervisores de tipo 1 son Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer y VMware ESXi.
  • Los hipervisores de tipo 2, llamados «hosted», funcionan como una capa de software en un sistema operativo, al igual que otros programas informáticos. Un sistema operativo invitado se ejecuta como un proceso en el host. Algunos ejemplos de hipervisores de tipo 2 son VMware Workstation, VMware Player, VirtualBox, Parallels Desktop para Mac y QEMU

Continuando con el funcionamiento de la virtualización, el tipo de arquitectura define el algoritmo de cálculo y lo ejecuta según las características descritas a continuación:

  • Muchas aplicaciones en cada servidor: debido a que cada máquina virtual encapsula una máquina entera, puede ejecutar muchas aplicaciones y sistemas operativos en un servidor físico al mismo tiempo.
  • Máxima utilización del servidor: cada máquina física se utiliza a su máxima capacidad, lo que le permite reducir significativamente los costes mediante la implementación de menos servidores en general.
  • Abastecimiento de recursos y aplicaciones más rápidos y sencillas: las máquinas virtuales son archivos de software autónomos que se pueden manipular con facilidad para copiar y pegar. Esto aporta una simplicidad, velocidad y flexibilidad sin precedentes al aprovisionamiento y la gestión de TI. Incluso puede transferir las máquinas virtuales en ejecución de un servidor físico a otro, un proceso conocido como migración de datos. También puede virtualizar aplicaciones críticas del negocio para mejorar el rendimiento, la fiabilidad y la escalabilidad, al tiempo que reduce los costes.

¿Cuáles son los tipos de virtualización?

La virtualización puede tener arquitecturas diversas dependiendo del tipo de uso de la aplicación y de la utilización del hardware. A continuación se enumeran los principales tipos: hardware o de servidor, de red, de almacenamiento, de memoria, de aplicaciones, administrativa, de escritorio.

Las empresas están adoptando la virtualización como una forma de reducir los gastos de TI, mejorar la seguridad y aumentar la eficiencia operativa.

Qué es la Virtualización de hardware o de servidor.

Quizás el tipo de virtualización más común hoy en día, la virtualización de hardware es posible gracias a un gestor de máquinas virtuales (VM) o «hipervisor». El hipervisor crea versiones virtuales de ordenadores y sistemas operativos y los consolida en un gran servidor físico, de modo que todos los recursos de hardware pueden utilizarse de forma más eficiente. También permite a los usuarios ejecutar diferentes sistemas operativos en la misma máquina simultáneamente.

Qué es la Virtualización de red.

La virtualización de red combina todos los equipos físicos de red en un único recurso basado en software. También divide el ancho de banda disponible en múltiples canales independientes, cada uno de los cuales puede ser asignado a servidores y dispositivos en tiempo real. Las empresas que se beneficiarían de la virtualización de la red son aquellas que tienen un gran número de usuarios y necesitan mantener sus sistemas en funcionamiento en todo momento. Con los canales distribuidos, la velocidad de su red aumentará notablemente, permitiéndole entregar servicios y aplicaciones más rápido que nunca.

Qué es la Virtualización de almacenamiento.

Este tipo de virtualización es muy fácil y rentable de implementar, ya que implica la compilación de varios discos duros físicos en un único clúster. La virtualización de almacenamiento es útil cuando se trata de planificar la recuperación de datos, ya que los guardados en el almacenamiento virtual se pueden replicar y transferir a otra ubicación. De esta forma, se pueden eliminar las molestias y los costes de la gestión de varios dispositivos de almacenamiento.

Qué es la Virtualización de memoria.

La virtualización de memoria es el proceso de agregar y agrupar los recursos de memoria de acceso aleatorio (RAM) completos de la red o clúster en un solo grupo de memoria. Proporciona una mayor capacidad de memoria y la unidad de disco también sirve como una extensión de la memoria principal.

Qué es la Virtualización de aplicaciones.

Se trata de un proceso en el que las aplicaciones se virtualizan y se entregan desde un servidor al dispositivo del usuario final, como ordenadores portátiles, teléfonos inteligentes y tabletas. De este modo, en lugar de iniciar sesión en los ordenadores ubicados normalmente en la empresa, los usuarios pueden acceder a la aplicación directamente desde su dispositivo, siempre que dispongan de una conexión a Internet. Este tipo es muy útil para las empresas que requieren el uso de sus aplicaciones sobre la marcha, fuera de la empresa con trabajadores que suelen trabajar fuera de la empresa en casa del cliente o realizando algún servicio externo.

Qué es la Virtualización administrativa.

La virtualización administrativa es una de las formas menos conocidas, probablemente debido al hecho de que se utiliza principalmente en centros de datos. El concepto de administración, o «gestión»,  se trata de roles de administración segmentados a través de políticas de grupo y de usuario. Por ejemplo, ciertos grupos pueden tener acceso a servidores, infraestructura, archivos de aplicación y reglas específicos de lectura, pero no a modificarlos.

Qué es la Virtualización de escritorio.

Al igual que la virtualización de aplicaciones mencionada anteriormente, la virtualización de escritorios separa el entorno de escritorios del dispositivo físico y se configura como una «infraestructura de escritorios virtuales» (VDI). Una de las mayores ventajas de la virtualización de escritorios es que los usuarios pueden acceder a todos sus archivos y aplicaciones personales en cualquier PC, lo que significa que pueden trabajar desde cualquier lugar sin necesidad de llevar su ordenador de trabajo. También reduce el costo de las licencias y actualizaciones de software. El mantenimiento y la gestión de parches informáticos son sencillos, ya que todos los escritorios virtuales están alojados en la misma ubicación.

Beneficios de la virtualización

La virtualización puede aumentar la agilidad, la flexibilidad y la escalabilidad de la TI, a la vez que genera importantes ahorros de costes. Mayor movilidad de la carga de trabajo, mayor rendimiento y disponibilidad de recursos, operaciones automatizadas: todas estas son ventajas que hacen que la gestión de TI sea más sencilla y su propiedad y funcionamiento menos costoso. Estos beneficios adicionales incluyen:

  • Reducción de los costos de capital y de operación.
  • Minimización o eliminación del tiempo de inactividad.
  • Mayor productividad, eficiencia, agilidad y capacidad de respuesta de TI.
  • Aprovisionamiento más rápido de aplicaciones y recursos.
  • Mayor continuidad del negocio y recuperación ante desastres.
  • Gestión simplificada del centro de datos.
  • Disponibilidad de un verdadero centro de datos definido por software

Virtualización vs Cloud Computing

En la industria de la Tecnología de la Informacion , la virtualización y el cloud computing se utilizan a menudo como sinónimos. La diferencia básica entre ambos es que la virtualización forma parte de la infraestructura física, mientras que el cloud computing no es más que un servicio. Siguiendo el enfoque de la virtualización, inicialmente incurrimos en costos más altos, pero ahorramos dinero a largo plazo. Sin embargo, en el enfoque del cloud computing, nosotros, como suscriptores, tenemos que pagar en función del uso.

El cloud computing surgió en conjunción con la idea de ofrecer paquetes de software como un servicio, en el que una empresa proporciona a sus clientes,  acceso a ese software a través de la Web.

Por ejemplo, en lugar de comprar Microsoft Office y cargarlo en sus ordenadores de empresa o computadoras, ahora puede comprar una suscripción a Microsoft Office Online. La compañía te permite los mismos servicios de software pero trabajando en linea.

No ha pasado mucho tiempo antes de que estas empresas se dieran cuenta de que el software no era lo único que se podía ofrecer a los clientes a través de la Web. Los servicios cloud computing han empezado a ofrecer diferentes tipos de capacidades de red, junto con el respaldo de datos y la gestión remota de datos, todo ello a través de la Internet global.

Conclusión

La virtualización se está convirtiendo en una alternativa atractiva para empresas de todos los tamaños que buscan impulsar su negocio con agilidad, ya que simplifican las operaciones de TI y mejoran la continuidad del negocio y minimizan los riesgos.

La virtualización ofrece muchas ventajas, entre las que se incluyen la reducción de costes y la prolongación de la vida útil de la tecnología, lo que la ha convertido en una opción muy popular entre las pequeñas y medianas empresas.

Avanzar con la virtualización es más fácil de lo que se podría pensar. Al asociarse con el proveedor adecuado se puede ofrecer una solución completa con una amplia gama de soluciones para construir un sistema potente y una infraestructura virtualizada flexible.

La integración de la virtualización en las empresas puede ser un proceso complejo y confuso si no se conoce esta tecnología. Lo ideal es solicitar la ayuda de expertos para hacer bien el trabajo. Sobretodo si se buscan soluciones de virtualización fiables y de alta calidad.

Aula21 ha diseñado dos cursos de formación en Virtualización aplicados a la industria, en los que los participantes adquieren los conocimientos necesarios para instalar, crear y gestionar diferentes softwares de virtualización, con el fin de realizar estos procesos en distintos sistemas operativos y gestionar diferentes máquinas virtuales para su implementación en sus empresas. Esta formación, totalmente práctica, introduce al alumno en el diseño y construcción de un Virtual Center desde la base.

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