¿Qué es la virtualización?

La virtualización, como su propio nombre indica, crea una versión virtual de un elemento físico. En un centro de datos, los elementos virtualizados más comunes incluyen sistemas operativos, servidores, dispositivos de almacenamiento o escritorios. Con la virtualización, las tecnologías como las aplicaciones y los sistemas operativos se abstraen del hardware o el software que se encuentra por debajo de ellas. La virtualización de hardware implica máquinas virtuales (MV), que sustituyen a un ordenador "real" con un sistema operativo "real".

¿Qué son las máquinas virtuales?

Las máquinas virtuales son una emulación de un sistema informático. El hardware subyacente es copiado por un hipervisor para ejecutar múltiples sistemas operativos. Aunque las máquinas virtuales han existido durante 50 años, ahora se están volviendo más populares con el avance del personal que trabaja en remoto y la End User Computing. Algunos stacks de virtualización e hipervisores populares son VMware vSphere con ESXi, Microsoft Windows Server 2016 con Hyper-V, Nutanix Acropolis con AHV, Citrix XenServer y Oracle VM.

¿Qué es un hipervisor?

Un hipervisor es un software que abstrae y aísla el hardware y los sistemas operativos en máquinas virtuales con su propia memoria, almacenamiento, potencia de CPU y ancho de banda de red. Otra función clave de los hipervisores es aislar las máquinas virtuales entre sí y controlar las comunicaciones entre todas las máquinas virtuales.

Un hipervisor se compone de tres partes que trabajan juntas para modelar el hardware:

• Operador: indica a la máquina virtual qué hacer

• Asignador: asigna los recursos del sistema

• Intérprete: instrucciones que se ejecutan

¿Cómo funciona la virtualización?

Una de las principales razones por las que las empresas utilizan la tecnología de virtualización es la virtualización de servidores, que utiliza un hipervisor para "duplicar" el hardware que se encuentra debajo. En un entorno no virtualizado, el sistema operativo (SO) normalmente trabaja conjuntamente con el hardware. Cuando se virtualiza, el sistema operativo sigue funcionando como si fuera su propio hardware, permitiendo a las empresas disfrutar de gran parte del rendimiento que esperan obtener, pero sin hardware. Aunque el rendimiento del hardware frente al rendimiento virtualizado no siempre es igual, la virtualización sigue funcionando y es preferible, ya que la mayoría de los sistemas operativos no necesitan acceso completo al hardware.

Como resultado, las empresas pueden disfrutar de una mayor flexibilidad y control y eliminar cualquier dependencia de un solo elemento de hardware. Debido a su éxito con la virtualización de servidores, la virtualización se ha extendido a otras áreas del centro de datos, incluidas las aplicaciones, las redes, los datos y los ordenadores de escritorio.

Diferencias entre Virtualización y Computación en la Nube

La virtualización se centra en la creación de versiones virtuales de recursos informáticos en una única máquina física, con el objetivo de optimizar la eficiencia. Por otro lado, la computación en la nube es un concepto más amplio que proporciona acceso a diversos servicios informáticos a través de internet, abarcando almacenamiento y aplicaciones, entre otros. La virtualización se emplea como tecnología dentro de la computación en la nube, que es un modelo de servicio que ofrece una gama de recursos informáticos remotos. En resumen, la virtualización es una tecnología, mientras que la computación en la nube es un servicio que utiliza la virtualización, entre otras cosas.

Las ventajas de la virtualización

En pocas palabras, las soluciones de virtualización agilizan el centro de datos de su empresa. Eliminan la complejidad de la implementación y gestión de una solución virtualizada, a la vez que proporcionan la flexibilidad necesaria en el centro de datos moderno.

Sin mencionar que la virtualización puede ayudar a crear un entorno de TI más "ecológico" al reducir los costes de electricidad, refrigeración y hardware. Pero el ahorro de costes no es la única ventaja de optar por soluciones virtualizadas. Aquí tiene más razones por las que las empresas se están volviendo virtuales:

• Minimizar los servidores - La virtualización minimiza la cantidad de servidores que necesita una empresa, lo que les permite reducir la disipación de calor asociada a un centro de datos de gran capacidad. Cuanto menos "desorden" físico tenga su centro de datos, menos dinero necesita para canalizar la disipación de calor. 

• Reducir el hardware - Cuando se trata de ahorrar dinero, minimizar el hardware es la clave. Con la virtualización, las empresas pueden reducir el uso de hardware y, lo que es más importante, reducir el mantenimiento, el tiempo de inactividad y las horas extra de electricidad. 

• Reimplementaciones más rápidas - La virtualización hace que la reimplementación de un nuevo servidor sea simple y rápida. Si un servidor deja de funcionar, las instantáneas de la máquina virtual pueden venir al rescate en cuestión de minutos.

• Copias de seguridad más sencillas - Las copias de seguridad son mucho más sencillas con la virtualización. Su máquina virtual puede realizar copias de seguridad y tomar instantáneas a lo largo del día, así que siempre tendrá los datos más recientes disponibles. Además, puede mover sus máquinas virtuales entre servidores, pudiendo reimplementarlas más rápidamente.

• Reducir los costes y la huella de carbono - A medida que aumente la virtualización de su centro de datos, inevitablemente reducirá su huella de carbono y su impacto ecológico. Además de ayudar al planeta, también reducirá drásticamente los costes de hardware, electricidad y refrigeración.

• Mejores pruebas - Está mejor equipado para probar y volver a probar en un entorno virtualizado que en uno controlado por hardware. Debido a que las máquinas virtuales guardan instantáneas, puede volver a un estado anterior si comete un error durante la prueba.

• Ejecutar cualquier máquina en cualquier hardware - La virtualización proporciona una capa de abstracción entre el software y el hardware. En otras palabras, las máquinas virtuales son universales en lo que se refiere al hardware, por lo que pueden funcionar en cualquier máquina. De esta manera, no tiene las ataduras asociadas con la dependencia de un solo proveedor.

• Recuperación eficaz ante desastres - Cuando su centro de datos depende de las instancias virtuales, la recuperación ante desastres es mucho menos dolorosa y termina con un tiempo de inactividad mucho más corto y menos frecuente. Puede usar las instantáneas recientes para poner en marcha sus máquinas virtuales, o puede optar por trasladar esas máquinas a otro lugar.

• Nubificar su centro de datos - La virtualización puede ayudarle a "nubificar" su centro de datos. Un entorno virtualizado total o parcialmente imita un entorno cloud, preparándolo para moverse a cloud. Además, puede optar por implementar sus máquinas virtuales directamente en la cloud.

Tipos de virtualización:

Virtualización de datos

Virtualización de datos es un tipo de gestión de datos que integra datos de múltiples aplicaciones y ubicaciones físicas para su uso sin necesidad de replicación o movimiento. Crea una capa abstracta única y virtual que se conecta a diferentes bases de datos para obtener vistas virtuales de los datos.

Virtualización de servidores

La virtualización de servidores consiste en crear múltiples instancias de un servidor. Estas instancias representan un entorno virtual. Dentro de cada entorno virtual hay un sistema operativo independiente que puede funcionar por sí mismo. Esto permite que una sola máquina operativa haga el trabajo de muchas máquinas, lo que elimina la necesidad de la dispersión de datos y ahorra en gastos operativos.

Virtualización de sistemas operativos 

La virtualización de sistemas operativos es similar a la virtualización de servidores. El sistema operativo anfitrión se reconfigura para que funcionen varios sistemas operativos aislados, como Linux y Windows, en una sola máquina que permita a varios usuarios trabajar desde ella en diferentes aplicaciones al mismo tiempo. Esto también se conoce como virtualización a nivel de sistema operativo.

Virtualización de sistemas operativos 

La virtualización de sistemas operativos es similar a la virtualización de servidores. El sistema operativo anfitrión se reconfigura para que funcionen varios sistemas operativos aislados, como Linux y Windows, en una sola máquina que permita a varios usuarios trabajar desde ella en diferentes aplicaciones al mismo tiempo. Esto también se conoce como virtualización a nivel de sistema operativo.

Virtualización del escritorio 

La virtualización del escritorio es un tipo de software que separa el entorno principal del escritorio de otros dispositivos que lo utilizan. Esto ahorra tiempo y recursos de TI, ya que un entorno de escritorio se implementa en muchas máquinas a la vez. Esto también facilita la implementación de actualizaciones, la corrección de sistemas y la adición de protocolos de seguridad en equipos de escritorio virtuales a la vez.

Virtualización de red  

La virtualización de red combina la funcionalidad de hardware y software de red en una única entidad. A menudo combinado con la virtualización de recursos, integra múltiples recursos que luego se dividen en segmentos separados y se asignan a los dispositivos o servidores que los necesitan. Este tipo de virtualización mejora la velocidad, escalabilidad y confiabilidad de la red.

Virtualización del almacenamiento

La virtualización del almacenamiento consiste en tomar los recursos de almacenamiento de varios dispositivos más pequeños y combinarlos en un gran dispositivo. Los administradores pueden usar este almacenamiento según sea necesario a través de una única consola central mediante máquinas virtuales y servidores físicos. Para ello, el software toma las solicitudes de almacenamiento y determina qué dispositivo tiene capacidad para utilizarlo según las necesidades.

Virtualización de GPU

La virtualización de GPU es una técnica que permite compartir eficientemente los recursos de procesamiento gráfico (GPU) entre múltiples máquinas virtuales. Esto es esencial para lograr un rendimiento gráfico potente en aplicaciones como diseño, juegos, inteligencia artificial y simulaciones, permitiendo que varias máquinas virtuales accedan a la potencia de una GPU física sin comprometer el rendimiento. Es especialmente valiosa en entornos de centros de datos para ejecutar cargas de trabajo gráficas variadas en entornos virtualizados.

¿Por qué deberían las empresas optar por la virtualización en la nube?

Las empresas que esperan conseguir un entorno de TI más parecido a la nube tendrán que fijarse primero en la virtualización. Virtualizar su centro de datos le ayudará a utilizar los recursos del servidor de forma mucho más eficiente. En el pasado, las empresas tenían que dedicar una aplicación, como el correo electrónico, a un solo servidor. En esos casos, las empresas solían acumular un exceso de servidores para ocuparse de sus múltiples aplicaciones o se enfrentarían al problema radicalmente opuesto: recursos que se estaban infrautilizando en todo un servidor.

En cualquier caso, este método es costoso, consume espacio y es ineficiente. Gracias a las soluciones virtuales, los equipos de TI pueden ejecutar varias aplicaciones, cargas de trabajo y sistemas operativos en una sola máquina virtual y los recursos se pueden añadir y eliminar según sea necesario. La virtualización escala fácilmente al ritmo de cada empresa. Independientemente de si la demanda aumenta o disminuye, las empresas están al tanto de la utilización de sus recursos y pueden responder más rápidamente ante los cambios.

La evolución de la virtualización

Hace décadas nació la virtualización del sistema operativo (SO). El software se utiliza para permitir que el hardware ejecute varios sistemas operativos simultáneamente. Iniciada en mainframes, esta tecnología permitió a los administradores de TI evitar un gasto excesivo en potencia de procesamiento.

A partir de los años sesenta, la virtualización y las máquinas virtuales (MV) empezaron en solo un par de mainframes, que eran unidades grandes y toscas con capacidades de tiempo compartido. El más notable de estos aparatos fue el IBM 360/67, que se convirtió en un elemento básico en el mundo de los mainframes en la década de los setenta. No pasó mucho tiempo antes de que las máquinas virtuales entraran en el corazón de los ordenadores personales en los años ochenta.

Pero la adopción de la virtualización a gran escala no comenzó hasta finales de los ochenta y principios de los noventa. Aunque algunas máquinas virtuales como las de los mainframes de IBM se siguen utilizando hoy en día, no son tan populares y pocas empresas consideran estos equipos como un elemento básico para el negocio. La primera empresa en generalizar las máquinas virtuales fue Insignia Solutions, que creó un SoftPC, un emulador de software basado en x86. Este éxito inspiró a otras como Apple, Nutanix y, más tarde, Citrix, para crear sus propios productos de virtualización.