¿Qué es un hipervisor?

Un hipervisor, también conocido como Monitor de Máquina Virtual (VMM), es una capa de software o firmware que permite la virtualización del hardware físico de un ordenador. Su función principal es crear y gestionar máquinas virtuales (VM) en un único host físico. Estas máquinas virtuales actúan como instancias independientes y aisladas, cada una de las cuales ejecuta su propio sistema operativo y aplicaciones.

Una máquina virtual (VM) es una emulación basada en software de un ordenador físico que funciona dentro de un hipervisor en un sistema anfitrión. Es capaz de ejecutar su propio sistema operativo y aplicaciones, y pueden coexistir varias máquinas virtuales en el mismo hardware físico, cada una aislada de las demás.

Tipos de hipervisores

Hay dos tipos principales de hipervisores:

Hipervisor Tipo 1 (Hipervisor Bare Metal):

Este tipo de hipervisor, conocido como Hipervisor de Tipo 1 o Bare Metal, se ejecuta directamente en el hardware físico del sistema anfitrión. No requiere un sistema operativo anfitrión y a menudo se considera más eficiente porque tiene acceso directo a los recursos de hardware.

El término "bare metal" en el contexto de los servidores se refiere a un servidor físico que no está virtualizado, lo que significa que se ejecuta directamente en el hardware subyacente sin necesidad de un hipervisor. Los servidores "bare metal" ofrecen ventajas como recursos dedicados, alto rendimiento y acceso directo al hardware. Sin embargo, cabe señalar que las ventajas concretas pueden variar en función del caso de uso y los requisitos. Si el término "bare metal" no te resulta familiar, obtén más información leyendo qué es un servidor bare metal y revisando las especificaciones del servidor en nuestra página de alojamiento bare metal.

Ejemplos de hipervisores de tipo 1

VMware ESXi
VMwareESXi es un hipervisor líder en entornos empresariales. Conocido por su estabilidad y su plataforma rica en funciones, ESXi permite a las organizaciones ejecutar con eficacia varias máquinas virtuales en un único servidor físico.

Microsoft Hyper-V Server
Hyper-V de Microsoft es un robusto hipervisor de Tipo 1 que se integra perfectamente en entornos Windows. Hyper-V Server, un producto independiente, ofrece funciones de virtualización que permiten a los usuarios crear y gestionar máquinas virtuales con facilidad.

KVM (Máquina Virtual basada en el Kernel)
KVM es un módulo del kernel de Linux que transforma el sistema operativo anfitrión en un potente hipervisor. Funciona junto con otros componentes para proporcionar una solución de virtualización completa, que combina el rendimiento con la flexibilidad de los entornos Linux.

Otros hipervisores de Tipo 1 son: Xen, Oracle VM Server, Proxmox Virtual Environment y Nutanix AHV.

Hipervisor de tipo 2 (hipervisor alojado):

Un hipervisor de Tipo 2 se ejecuta sobre un sistema operativo anfitrión. Se instala como cualquier otra aplicación de software y crea máquinas virtuales dentro del sistema operativo anfitrión. Aunque suelen ser más fáciles de configurar, los hipervisores de Tipo 2 introducen una sobrecarga adicional, ya que dependen del sistema operativo anfitrión para la gestión de recursos.

Ejemplos de hipervisores de tipo 2

Oracle VirtualBox
Oracle VirtualBox es un hipervisor de tipo 2 de código abierto ampliamente utilizado que admite una gran variedad de sistemas operativos invitados. Conocido por su interfaz fácil de usar, VirtualBox es una opción popular para desarrolladores y entusiastas que exploran la virtualización en sus escritorios.

VMware Workstation
VMwareWorkstation es un potente hipervisor de Tipo 2 dirigido a profesionales y desarrolladores. Permite a los usuarios crear y gestionar máquinas virtuales en sus ordenadores de sobremesa, proporcionando un entorno flexible para pruebas y desarrollo.

Parallels Desktop
Diseñado específicamente para macOS, Parallels Desktop es un hipervisor de Tipo 2 que permite a los usuarios ejecutar Windows y otros sistemas operativos junto con macOS. Es la opción favorita de los particulares que necesitan una integración perfecta entre distintas plataformas.

Otros hipervisores de tipo 2 son: Microsoft Hyper-V (versión para Windows Desktop), VMware Player, Docker Desktop y Virtual PC.

¿Qué hace un hipervisor?

Asignación de recursos

Los hipervisores desempeñan un papel crucial en la asignación de recursos dentro de un entorno virtualizado. La asignación de recursos se refiere a la distribución y gestión de los recursos físicos de hardware, como CPU, memoria (RAM), almacenamiento y ancho de banda de red, entre las máquinas virtuales (VM) que se ejecutan en un único host físico.

Asignación de CPU

El hipervisor supervisa la asignación de recursos de CPU entre las máquinas virtuales. Garantiza que cada máquina virtual reciba una parte justa de la potencia de procesamiento, evitando que una máquina virtual monopolice la CPU e impida el rendimiento de las demás. Además, algunos hipervisores admiten funciones como la afinidad de CPU, que permite asignar las máquinas virtuales a núcleos de CPU específicos para optimizar el rendimiento.

Asignación de memoria

La asignación de memoria consiste en distribuir la RAM disponible entre las máquinas virtuales. Los hipervisores gestionan el uso de la memoria de forma dinámica, ajustando las asignaciones en función de las demandas de cada máquina virtual. Emplean técnicas como el ballooning (ajuste del uso de memoria de la máquina virtual inflando o desinflando el controlador del globo dentro de la máquina virtual) y el sobrecompromiso de memoria para optimizar el uso de los recursos de memoria disponibles.

Asignación de almacenamiento

Los hipervisores gestionan la asignación de recursos de almacenamiento creando discos virtuales para cada máquina virtual. Estos discos virtuales se asignan a dispositivos de almacenamiento físico en el host. Las funciones avanzadas de almacenamiento, como el thin provisioning, permiten un uso más eficiente del espacio de almacenamiento, asignando espacio físico sólo cuando es necesario.

Gestión de máquinas virtuales

Una de las funciones fundamentales de un hipervisor es la gestión sin fisuras de las máquinas virtuales (MV), ofreciendo a los administradores la capacidad de crear, eliminar y supervisar el ciclo de vida dinámico de estas entidades virtualizadas. Esta capacidad desempeña un papel fundamental en la flexibilidad y adaptabilidad de los entornos virtualizados.

Creación y configuración

El hipervisor agiliza el proceso de creación de nuevas máquinas virtuales, proporcionando a los administradores interfaces intuitivas o herramientas de línea de comandos para especificar configuraciones como la asignación de CPU, el tamaño de la memoria y la capacidad de almacenamiento. Esto permite desplegar rápidamente instancias virtualizadas adaptadas a cargas de trabajo o aplicaciones específicas. Además, el hipervisor permite la personalización de máquinas virtuales individuales, incluida la instalación de sistemas operativos invitados y la configuración de los ajustes de red, garantizando que cada máquina virtual se ajuste a los distintos requisitos de su uso previsto.

Diversidad de sistemas operativos

Una ventaja clave facilitada por el hipervisor es su compatibilidad con un conjunto diverso de sistemas operativos que se ejecutan simultáneamente en el mismo hardware físico. Esta característica es especialmente valiosa en entornos informáticos mixtos en los que se necesitan distintos sistemas operativos para aplicaciones variadas o necesidades empresariales específicas. El hipervisor abstrae el hardware subyacente, lo que permite a las máquinas virtuales ejecutar sistemas operativos independientes del sistema anfitrión, fomentando así un entorno en el que Windows, Linux u otros sistemas operativos coexisten armoniosamente.

Optimización del rendimiento

El objetivo de los hipervisores es optimizar la utilización de los recursos, garantizando que las máquinas virtuales funcionen eficazmente y que el sistema en general funcione bien.

Los hipervisores supervisan continuamente el uso de recursos de cada máquina virtual. En respuesta a las cargas de trabajo cambiantes, ajustan dinámicamente las asignaciones de recursos para evitar cuellos de botella en el rendimiento. Por ejemplo, si una máquina virtual necesita más CPU o memoria durante los picos de uso, el hipervisor puede asignar más recursos temporalmente.

Los hipervisores son componentes fundamentales de la tecnología de virtualización, que permiten consolidar varios entornos virtualizados en un único servidor físico. Esto conlleva ventajas como una mejor utilización de los recursos, una gestión más sencilla y una mayor flexibilidad a la hora de desplegar y escalar aplicaciones.

¿Son seguros los hipervisores?

La seguridad de los hipervisores es crítica. Si cuestionas la seguridad de los hipervisores, es importante reconocer que cualquier vulnerabilidad identificada a este nivel tiene el potencial de comprometer la integridad y seguridad de todas las máquinas virtuales alojadas en ellos.

Para hacer frente a esto, los hipervisores suelen someterse a rigurosas medidas de seguridad, que incluyen actualizaciones y configuraciones periódicas que mejoran la resistencia frente a posibles amenazas. Las organizaciones y los usuarios que aprovechan la tecnología de virtualización deben permanecer vigilantes, adoptando las mejores prácticas para fortificar la seguridad de los hipervisores y de los entornos virtuales que gestionan.

Al evaluar la seguridad del hipervisor, también es importante considerar el contexto más amplio de la seguridad de los servidores bare metal. La seguridad fundamental del hardware subyacente, proporcionada por los servidores bare metal, está interconectada con la seguridad general de los entornos virtualizados.