¿Qué es un hipervisor?

Un hipervisor (hypervisor), conocido también como supervisor de máquina virtual (VMM), es un software que crea y ejecuta máquinas virtuales (VM) y que, además, aísla su sistema operativo y recursos de las máquinas virtuales y permite crearlas y gestionarlas.

Cuando el sistema de hardware físico se usa como hipervisor, se denomina "host", y las múltiples máquinas virtuales que utilizan sus recursos se denominan "guests".

El hipervisor utiliza los recursos, como la CPU, la memoria y el almacenamiento, como un conjunto de medios que pueden redistribuirse fácilmente entre los guests actuales o en las máquinas virtuales nuevas.

Todos los hipervisores necesitan algunos elementos del sistema operativo (por ejemplo, el administrador de memoria, el programador de procesos, la stack de entrada o salida [E/S], los controladores de dispositivos, el administrador de seguridad y la stack de red, entre otros) para ejecutar las máquinas virtuales.

El hipervisor proporciona a cada máquina virtual los recursos que se le habían asignado, y gestiona la programación de ellos en función de los recursos físicos. El hardware físico sigue efectuando las operaciones, por lo que la CPU aún ejecuta las instrucciones de la CPU según lo solicitado por las máquinas virtuales; por ejemplo, mientras el hipervisor gestiona la programación.

Con un hipervisor, muchos sistemas operativos diferentes que pueden funcionar a la par y compartir los mismos recursos de hardware virtualizados. Esta es una de las principales ventajas de la virtualización, ya que, sin ella, solo se puede ejecutar un sistema operativo en el hardware. 

Hay muchas opciones de hipervisores open source y de proveedores tradicionales. VMware es una opción popular para la virtualización que ofrece el hipervisor ESXi y la plataforma de virtualización vSphere.

La máquina virtual basada en el kernel (KVM) es una opción open source que está integrada en el kernel de Linux®. Otras opciones incluyen Xen, que cuenta con la tecnología de open source, y Microsoft Hyper-V. 

Para la virtualización, se pueden usar dos tipos diferentes de hipervisores: el tipo 1 y el tipo 2.

Hipervisor de tipo 1: Bare metal

El hipervisor de tipo 1, también conocido como hipervisor nativo o de servidor dedicado (bare metal), se ejecuta directamente en el hardware del host y gestiona los sistemas operativos guest. Ocupa el lugar de un sistema operativo host y programa los recursos de las máquinas virtuales directamente en el hardware. 

Este tipo de hipervisor solemos encontrarlo en un centro de datos empresarial o en otros entornos basados en servidores.

KVM, Microsoft Hyper-V y VMware vSphere son ejemplos de hipervisores de tipo 1. La KVM se fusionó con el kernel de Linux en 2007; por eso, si utiliza una versión moderna del SO, ya tendrá acceso a ella. 

Hipervisor de tipo 2: Alojado

El hipervisor de tipo 2 también se conoce como hipervisor alojado, y se ejecuta en un sistema operativo convencional como una capa de software o una aplicación.

Funciona extrayendo los sistemas operativos guest del sistema operativo host. Los recursos de la máquina virtual se programan en un sistema operativo host, que después se ejecuta en el sistema de hardware. 

El hipervisor de tipo 2 es mejor para los usuarios individuales que buscan ejecutar varios sistemas operativos en una computadora personal. 

VMware Workstation y Oracle VirtualBox son ejemplos de hipervisores de tipo 2. 

En general, los contenedores y las máquinas virtuales parecen similares. Ambos consisten en entornos informáticos empaquetados que combinan varios elementos de TI y los aíslan del resto del sistema. La diferencia más importante radica en la manera en que ajustan su capacidad y en la portabilidad. 

Los contenedores son conjuntos de uno o más procesos aislados del resto del sistema, y permiten que los procesos accedan solo a las solicitudes de recursos que se especificaron. Estas limitaciones en los recursos garantizan que el contenedor pueda ejecutarse en un nodo con suficiente capacidad.

Las máquinas virtuales tienen su propio sistema operativo (OS), lo que les permite realizar varias funciones con uso intensivo de los recursos al mismo tiempo. Las máquinas virtuales cuentan con una mayor cantidad de recursos disponibles, lo que les permite extraer, dividir, duplicar y simular sistemas operativos, escritorios, bases de datos, conexiones de red y servidores completos. 

Un hipervisor también le permite ejecutar varios sistemas operativos en las máquinas virtuales, pero los contenedores solo pueden ejecutar un solo tipo de sistema operativo. Un contenedor que se ejecuta en un servidor de Linux, por ejemplo, solo puede ejecutar un sistema operativo Linux. 

Se suele pensar que los contenedores reemplazan a los hipervisores, aunque esto no es exactamente así, ya que los contenedores y la virtualización satisfacen necesidades diferentes.

Una máquina virtual proporciona un entorno aislado del resto del sistema, de manera que todo lo que se ejecute dentro de ella no interferirá con lo demás que se ejecute en el hardware host.

Como las máquinas virtuales están aisladas, si una de ellas se encuentra en riesgo, el resto del sistema no se verá afectado. 

Sin embargo, si el propio hipervisor es víctima de la piratería, esto puede perjudicar a todas las máquinas virtuales gestionadas por él, lo que hace que los datos de todas las máquinas estén en estado de vulnerabilidad. 

Los requisitos y los protocolos de seguridad pueden variar según el tipo de hipervisor.

El hipervisor brinda la base para su plataforma de virtualización. Red Hat ha fomentado el desarrollo de la virtualización durante mucho tiempo. Esto ha mejorado el hipervisor KVM y contribuido a KVM y oVirt desde que se crearon ambas comunidades.

Red Hat® Virtualization es una plataforma abierta y definida por software que virtualiza las cargas de trabajo de Linux y Microsoft Windows. 

Esta plataforma, cuyo diseño se basa en Red Hat Enterprise Linux y KVM, cuenta con las herramientas de gestión que virtualizan los recursos, los procesos y las aplicaciones para proporcionarle una base estable para una futura implementación en contenedores y en la nube.

Con la virtualización rentable y rápida de Red Hat, puede superar los desafíos actuales y sentar las bases para las tecnologías futuras.