¿Qué es un hipervisor en la computación en la nube? Tipos y ejemplos.

⚡ Resumen inteligente

El hipervisor es un software de virtualización que permite que una sola máquina física ejecute múltiples sistemas operativos como máquinas virtuales aisladas, asignando procesador, memoria y almacenamiento a cada invitado mientras mantieneping Se separaron por motivos de seguridad, eficiencia y utilización del hardware.

🖥️ Definición: Un hipervisor, o monitor de máquina virtual (VMM), crea y ejecuta máquinas virtuales compartiendo el hardware de un servidor entre varios sistemas operativos invitados.
???? ️ Tipo 1: Los hipervisores bare-metal se instalan directamente en el hardware, ofreciendo un alto rendimiento, seguridad y estabilidad para los centros de datos empresariales.
💻 Tipo 2: Los hipervisores alojados se ejecutan como una aplicación en un sistema operativo existente, lo que resulta ideal para ordenadores de escritorio, pruebas y aprendizaje.
☁️ Rol en la nube: Los hipervisores en la nube agrupan la capacidad de procesamiento y la memoria de un proveedor, de modo que las máquinas virtuales aisladas se ejecutan de forma independiente, lo que mejora la eficiencia y la fiabilidad.
⚙️ Partes funcionales: Los módulos de despacho, asignación e interpretación enrutan las instrucciones y asignan recursos a cada máquina virtual.
🤖 Asistencia de IA: La IA ahora optimiza la ubicación de las máquinas virtuales y la asignación de recursos, mientras que GitHub Copilot ayuda a escribir código de virtualización e infraestructura.

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¿Qué es el hipervisor?

Un hipervisor es un programa que permite que varios sistemas operativos compartan un único hardware físico. Cada sistema operativo comparte el procesador, la memoria, el almacenamiento de archivos y otros recursos del sistema anfitrión. El hipervisor controla el procesador y los recursos del sistema anfitrión, asignando lo necesario a cada sistema operativo. Esto garantiza que los sistemas operativos invitados (llamados máquinas virtuales) no puedan interferir entre sí.

Dado que los hipervisores ayudan a crear y administrar máquinas virtuales (VM), también se les conoce como monitores de máquinas virtuales o VMM.

Los hipervisores le ayudan a mantener el control sobre los procesos y la infraestructura de un entorno en la nube, proteger los datos confidenciales y hacer que las aplicaciones basadas en la nube sean accesibles en un entorno virtual.

Tipos de hipervisores

Existen dos tipos de hipervisores, como se detalla a continuación:

Hipervisor tipo 1

El hipervisor de tipo 1 se instala directamente en el servidor físico, por lo que también se le conoce como hipervisor "bare metal". Tiene acceso directo a los recursos del servidor, lo que lo hace altamente eficaz. Además, su diseño es muy seguro, lo que limita la superficie de ataque y el potencial de vulneración.

Los hipervisores de tipo 1 son la opción más común en las empresas, ya que ofrecen una gran seguridad, estabilidad y rendimiento.

Los hipervisores tipo 1 populares son Nutanix AHV, VMware ESXi, y Citrix Hypervisor, Entre otros.

Hipervisor tipo 2

Los hipervisores de tipo 2 se ejecutan como aplicaciones en el sistema operativo preexistente de un servidor físico. El sistema operativo anfitrión se sitúa entre el servidor físico y el hipervisor, por lo que también se le denomina hipervisor "alojado".

Sin embargo, los hipervisores de tipo 2 no son ideales para entornos de servidor, ya que presentan mayor latencia y riesgo que los de tipo 1. Son fáciles de instalar y funcionan bien en casos específicos, como usuarios individuales de PC que ejecutan un solo sistema operativo, donde el rendimiento y la seguridad no son las principales preocupaciones.

Ejemplo: La instalación de Linux terminado Windows usando VirtualBox.

¿Qué es un hipervisor en la nube?

Un hipervisor en la nube es una solución de software que le permite compartir los recursos físicos de computación y memoria de un proveedor de nube en múltiples ubicaciones. máquinas virtuales (VM).

Fue creado para ordenadores centrales en la década de 1960. Los hipervisores en la nube ganaron popularidad mundial con la introducción de VMware para servidores estándar de la industria en la década de 1990.

Un hipervisor en la nube permite que un único servidor físico ejecute varias máquinas virtuales invitadas. Cada máquina virtual tiene su propio sistema operativo, que se ejecuta de forma independiente y está lógicamente separado de las demás. Por ello, los problemas o fallos en una máquina virtual invitada no afectan a las demás, a sus sistemas operativos ni a sus aplicaciones.

¿Por qué necesitas un hipervisor en la nube?

Supongamos que usted es propietario de una empresa con múltiples servidores que brindan diversos servicios a clientes a través de Internet. En esa situación, no es fácil administrarlos de forma centralizada, especialmente aquellos que ejecutan diferentes sistemas operativos.

Un hipervisor permite virtualizar estos servidores y gestionarlos desde una única máquina física, lo que aumenta su eficiencia. Además, ayuda a controlar el flujo de datos hacia las máquinas virtuales que gestiona.

El hipervisor también actúa como un centro de almacenamiento donde todos los datos se almacenan virtualmente.

¿Cómo funciona un hipervisor en la nube?

En un hipervisor se utilizan los siguientes tres módulos:

Despachador: Este módulo actúa como punto de entrada para el monitor virtual. Redirecciona todas las instrucciones de la máquina virtual a uno o ambos módulos que se enumeran a continuación.
Asignador: El asignador decide los recursos del sistema que se proporcionarán a la instancia de la máquina virtual. En otras palabras, el despachador invoca al asignador cada vez que una máquina virtual ejecuta una instrucción que modifica los recursos asociados a dicha máquina virtual.
Interprete: El módulo intérprete contiene rutinas que se ejecutan siempre que una máquina virtual ejecuta instrucciones privilegiadas específicas.

Beneficios de un hipervisor en la nube

Estas son algunas de las ventajas importantes de un hipervisor en la nube:

Portabilidad: Las aplicaciones con picos de demanda pueden conectar máquinas adicionales para escalar, ya que los hipervisores permiten que las cargas de trabajo se muevan entre máquinas virtuales.
Eficiencia: Un servidor físico puede utilizarse de forma más eficaz cuando varias máquinas virtuales se ejecutan en los recursos de una sola máquina.
Utilización: Varias máquinas virtuales se ejecutan en un único servidor físico y comparten recursos, lo que aumenta la utilización del sistema a la vez que ahorra energía, refrigeración y otros costes.
Equipo neutral: La replicación basada en hipervisor es neutral en cuanto al hardware, lo que significa que los datos duplicados se pueden almacenar fácilmente en cualquier dispositivo.
Flexibilidad: El hipervisor ejecuta máquinas virtuales y sistemas operativos invitados en una amplia gama de hardware.
Hora de usar: Los hipervisores en la nube activan o desactivan las máquinas virtuales al instante, de modo que los proyectos se ponen en marcha y los equipos comienzan a trabajar el mismo día.
Fiabilidad: Las fallas de hardware se pueden solucionar moviendo máquinas virtuales a diferentes máquinas.

Contenedor versus hipervisor

Tanto los contenedores como los hipervisores contribuyen a que las aplicaciones sean más rápidas y eficientes, pero logran este objetivo de manera diferente.

A continuación, se presentan algunas diferencias importantes entre un contenedor y un hipervisor:

Tanques Flexibles	Hipervisor
Los contenedores como servicio son un tipo de infraestructura orientada principalmente a ejecutar una única aplicación.	Un hipervisor, también llamado monitor de máquina virtual, es un software que crea y ejecuta máquinas virtuales (VM).
Puede ejecutarse en cualquier sistema operativo. El único requisito es un motor de contenedores correspondiente.	Comparte recursos virtuales de computación, almacenamiento y memoria.
Permite que las aplicaciones se ejecuten sin necesidad de un sistema operativo.	Permite que un sistema operativo se ejecute independientemente del hardware subyacente mediante máquinas virtuales.
Son extremadamente portátiles porque una aplicación contiene todo lo necesario para funcionar.	Puede ejecutarse en múltiples sistemas operativos o instalarse en el sistema operativo estándar.

¿Cómo elegir el hipervisor adecuado?

Aquí hay algunos aspectos importantes a considerar al seleccionar el hipervisor adecuado:

El coste de un hipervisor: El factor más importante debería ser encontrar el equilibrio adecuado entre costo y funcionalidad. Varias soluciones básicas son gratuitas, pero carecen de las características necesarias.
Rendimiento de la máquina virtual: Los sistemas virtuales deberían igualar o incluso superar el rendimiento de sus homólogos físicos, por lo que todo lo que vaya más allá de este estándar es, sin duda, rentable.
Ecosistema: Es fundamental elegir un hipervisor con un ecosistema sólido. Es recomendable contar con documentación, soporte, capacitación, desarrolladores externos y servicios de consultoría disponibles para el hipervisor seleccionado.
Pruébate: Puedes probar diferentes sistemas hipervisores para determinar cuál es el más adecuado. Puedes realizar pruebas en tu ordenador de sobremesa o portátil.
Actuación: Debería ofrecer un rendimiento suficiente para dar soporte a sus aplicaciones críticas.
Soporte del sistema operativo: Comprueba si admite invitados populares sistemas operativos San Pancho Microsoft, SUSE, Red Hat, Ubuntuy CentOS.

Ejemplo de hipervisor

Aquí tenéis algunos ejemplos famosos de hipervisores:

KVM: KVM es un software de virtualización que proporciona infraestructura de virtualización y un módulo específico para el procesador. Le permite ejecutar múltiples máquinas virtuales en imágenes no modificadas. Windows o sistemas operativos Linux. También ayuda con la planificación y el control de recursos.
vEsfera: VMware vSphere es una aplicación de software de virtualización de servidores de VMware. Los departamentos de TI pueden ejecutar cargas de trabajo de aplicaciones en los recursos informáticos más eficientes y rentables. Ofrece un sistema de gestión centralizado eficaz para alojar múltiples máquinas o servidores mediante virtualización.
Servidor Xen: Citrix XenServer es un servidor de código abierto. virtualización Plataforma basada en el hipervisor Xen. Esta plataforma de hipervisor permite la creación y gestión de infraestructura de servidores virtualizados.

Preguntas Frecuentes

No. Un hipervisor es la capa de software que crea y administra máquinas virtuales. Una máquina virtual es el entorno invitado aislado —con su propio sistema operativo— que el hipervisor ejecuta en hardware compartido.

Algunas son gratuitas, otras son de pago. Opciones de código abierto como KVM, Xen y VirtualBox No tienen coste alguno, mientras que las plataformas empresariales como VMware ESXi y vSphere requieren licencias de pago que añaden soporte, gestión y funciones avanzadas.

Los hipervisores aíslan cada máquina virtual, por lo que un fallo en una rara vez afecta a las demás. Sin embargo, un ataque de fuga de máquina virtual —en el que código malicioso escapa de una máquina virtual invitada para llegar al hipervisor— es un riesgo grave que requiere una solución inmediata.

Cada hipervisor añade una pequeña sobrecarga al situarse entre el hardware y las máquinas virtuales. Los hipervisores bare-metal de tipo 1 minimizan esta sobrecarga y funcionan a una velocidad cercana a la nativa, mientras que los hipervisores alojados de tipo 2 presentan mayor latencia debido al sistema operativo anfitrión subyacente.

La virtualización anidada ejecuta un hipervisor dentro de una máquina virtual, de modo que una máquina virtual invitada puede alojar sus propias máquinas virtuales. Es útil para pruebas, capacitación y laboratorios en la nube, aunque añade una sobrecarga adicional y requiere soporte de CPU.

Sí. Hipervisores alojados de tipo 2 como VirtualBox y VMware Workstation se instala en Windows, macOSy escritorios Linux. Los hipervisores bare-metal de tipo 1, como ESXi, reemplazan el sistema operativo del host y se ejecutan directamente en el hardware del servidor.

La IA y el aprendizaje automático analizan las cargas de trabajo para ubicar las máquinas virtuales de manera óptima, predecir las necesidades de recursos y equilibrar las cargas entre los hosts. También detectan anomalías y automatizan el escalado, lo que ayuda a...ping Las plataformas en la nube ejecutan máquinas virtuales de forma más eficiente y fiable.

Sí. Copiloto de GitHub sugiere scripts e infraestructura como código para herramientas como Terraform, Ansible y PowerCLI, helping Los ingenieros aprovisionan máquinas virtuales, configuran hipervisores y automatizan los flujos de trabajo de virtualización, aunque el resultado aún necesita revisión.