Antes de que los hipervisores se generalizaran, la mayoría de los ordenadores físicos sólo podían ejecutar un sistema operativo a la vez.Esto hacía que fuesen estables porque el hardware informático solo tenía que gestionar las solicitudes de ese único sistema operativo.La desventaja de este enfoque era que desperdiciaba recursos porque el sistema operativo no siempre podía utilizar toda la potencia del sistema.

Un hipervisor resuelve ese problema.Es una capa de software pequeña que permite que varias instancias de sistemas operativos se ejecuten juntas y compartan los mismos recursos informáticos físicos. Este proceso se denomina virtualización, y las instancias del sistema operativo se denominan máquinas virtuales (VM por sus siglas en inglés), emulaciones de software de equipos físicos.

El hipervisor, también conocido como monitor de máquina virtual (VMM), gestiona estas VM mientras se ejecutan una junto a la otra.Separa las máquinas virtuales entre sí desde el punto de vista lógico, asignando a cada una su propia porción de la potencia de cálculo, la memoria y el almacenamiento subyacentes.Esto evita que las máquinas virtuales interfieran entre sí, de modo que si, por ejemplo, un sistema operativo se bloquea o sufre un problema de seguridad, los demás sobreviven.

Hay diferentes categorías de hipervisores y diferentes marcas dentro de cada categoría.El mercado ha madurado hasta hacer de los hipervisores un producto básico en el espacio empresarial, pero sigue habiendo factores diferenciadores que deben guiar su elección.Esto es lo que se debe buscar:

• Rendimiento. Busque datos de referencia que muestren cuál es el rendimiento del hipervisor en un entorno de producción.Lo ideal sería que los hipervisores básicos admitieran un rendimiento del sistema operativo invitado cercano a las velocidades nativas.
  
  
• Ecosistema. Necesitará una buena documentación y soporte técnico para implementar y administrar hipervisores en varios servidores físicos a escala.Además, busque una comunidad saludable de desarrolladores externos que puedan dar soporte al hipervisor con sus propios agentes, y plugins que ofrezcan capacidades, como el análisis de capacidad de copia de seguridad y restauración y la gestión de conmutación por error.
  
  
• Herramientas de gestión. La ejecución de máquinas virtuales no es lo único que deberá administrar cuando utilice un hipervisor.Deberá aprovisionar las máquinas virtuales, mantenerlas, auditarlas y limpiar las que estén en desuso para evitar la "proliferación de máquinas virtuales".Asegúrese de que el proveedor o la comunidad de terceros den soporte a la arquitectura del hipervisor con exhaustivas herramientas de administración.
  
  
• Migración en directo. Esto le permite mover máquinas virtuales entre hipervisores de diferentes máquinas físicas sin detenerlas, lo que puede resultar útil tanto para la conmutación por error como para el equilibrio de la carga de trabajo.
  
  
• Coste. Considere la estructura de costes y tarifas involucrada en la concesión de licencias de tecnología de hipervisor.No piense solo en el coste del hipervisor.El software de gestión que hace que sea escalable para admitir un entorno empresarial a menudo puede ser caro.Por último, examine la estructura de licencias del proveedor, que puede cambiar dependiendo de si se implementa en la nube o localmente.

Hay dos grandes categorías de hipervisores: Tipo 1 y Tipo 2.

Hipervisor de tipo 1

Un hipervisor de tipo 1 se ejecuta directamente en el hardware físico del ordenador subyacente, interactuando directamente con su CPU, memoria y almacenamiento físico.Por esta razón, los hipervisores de tipo 1 también se denominan hipervisores "bare-metal". Un hipervisor de tipo 1 toma el lugar del sistema operativo host.

Los hipervisores de tipo 1 son muy eficientes porque tienen acceso directo al hardware físico.Esto también aumenta su seguridad, porque no hay nada entre ellos y la CPU que un atacante pueda poner en peligro.Pero un hipervisor de tipo 1 suele exigir una máquina de gestión independiente para administrar diferentes máquinas virtuales y controlar el hardware del host.

Hipervisor tipo 2

Un hipervisor de tipo 2 no se ejecuta directamente en el hardware subyacente.En cambio, se ejecuta como una aplicación en un sistema operativo.Los hipervisores de tipo 2 rara vez aparecen en entornos basados en servidor.En cambio, son adecuados para usuarios de PC individuales que necesitan ejecutar múltiples sistemas operativos.Entre ellos se incluyen ingenieros, profesionales de seguridad que analizan malware y usuarios de empresa que necesitan acceder a aplicaciones que solo están disponibles en otras plataformas de software.

Los hipervisores de tipo 2 suelen incluir kits de herramientas adicionales para que los usuarios los instalen en el SO invitado.Estas herramientas proporcionan conexiones mejoradas entre el sistema operativo invitado y el sistema operativo host, lo que a menudo permite al usuario cortar y pegar entre los dos o acceder a los archivos y carpetas del sistema operativo host desde la máquina virtual invitada.

Un hipervisor de tipo 2 permite un acceso rápido y fácil a un sistema operativo invitado alternativo junto con el principal que se ejecuta en el sistema host.Esto lo hace ideal para la productividad del usuario final. Un consumidor puede usarlo para acceder a sus herramientas de desarrollo favoritas basadas en Linux mientras utiliza un sistema de dictado de voz que sólo se encuentra en Windows, por ejemplo.

Sin embargo, debido a que un hipervisor de tipo 2 debe acceder a los recursos informáticos, de memoria y de red a través del sistema operativo host, esto introduce problemas de latencia que pueden afectar el rendimiento.También introduce posibles riesgos de seguridad si un atacante compromete el sistema operativo host porque podría manipular cualquier sistema operativo invitado que se ejecute en el hipervisor de tipo 2.

Los hipervisores de tipo 1 pueden virtualizar más que únicamente sistemas operativos de servidor.También pueden virtualizar sistemas operativos de escritorio para las empresas que desean gestionar de forma centralizada sus recursos de TI de usuario final.

La integración de escritorios virtuales (VDI) permite a los usuarios trabajar en escritorios que se ejecutan dentro de máquinas virtuales en un servidor central, lo que facilita al personal de TI la administración y el mantenimiento de sus sistemas operativos.

En este entorno, un hipervisor ejecutará varios escritorios virtuales.Cada escritorio se encuentra en su propia VM, alojado en colecciones denominadas grupos de escritorios virtuales.Cada máquina virtual sirve a un único usuario que accede a ella a través de la red.

El endpoint del usuario puede ser un cliente ligero relativamente barato, o un dispositivo móvil.Esto les da la ventaja de un acceso coherente al mismo sistema operativo de escritorio.Pueden obtener los mismos datos y aplicaciones en cualquier dispositivo sin tener que mover datos confidenciales fuera de un entorno seguro.

Los usuarios no se conectan directamente al hipervisor.Lo que hacen es acceder a un agente de conexión que luego se coordina con el hipervisor para obtener un escritorio virtual adecuado desde el grupo.

Hipervisores VMware

VMware ofrece hipervisores Tipo 1 y Tipo 2.Los hipervisores de tipo 1 incluyen:

• Hipervisor ESXi. VMware ESXi (Elastic Sky X Integrated) es un hipervisor de tipo 1 (o bare metal) destinado a la virtualización de servidores en centros de datos.ESXi administra colecciones de máquinas virtuales VMware.
  
  
• Hipervisor VSphere. Los clientes pueden usar VMware ESXi de forma gratuita como parte del hipervisor gratuito vSphere, que es una oferta básica de virtualización de servidores.Las empresas con entornos de nube empresarial adquirirán licencias de vSphere, un sistema más completo que incluye una licencia para vCenter Server de VMware.Este es un servidor independiente que se utiliza para administrar entornos vSphere que se ejecutan en hosts físicos.VSphere puede ejecutarse en un entorno de nube privado local o en una configuración de nube alojada.

VMware también ofrece productos de hipervisor de tipo 2 para usuarios de equipos de escritorio y portátiles:

• VMware Fusion: Esta es la oferta centrada en MacOS de la empresa, que permite a los usuarios de Mac ejecutar una amplia gama de sistemas operativos invitados.
  
  
• Workstation: La plataforma enfocada a Linux y Windows de VMware viene en dos sabores: Pro, que es una versión de pago, y Player, que es gratuito para uso personal.La versión Pro permite a los usuarios ejecutar múltiples sistemas operativos en un solo PC, y también se conecta a VMware vSphere, al igual que Fusion.Workstation Player solo admite un único sistema operativo huésped.
  
  
• VirtualBox: hipervisor de tipo 2 que se ejecuta en sistemas operativos Linux, Mac OS y Windows.Oracle heredó el producto cuando compró Sun Microsystems en 2010.

Hipervisor Hyper-V

Hyper-V es el hipervisor de Microsoft diseñado para su uso en sistemas Windows.Se lanzó en 2008 como parte de Windows Server, lo que significa que los clientes necesitaban instalar todo el sistema operativo Windows para usarlo.Posteriormente, Microsoft puso a disposición una versión dedicada llamada Hyper-V Server, que se ejecutaba en Windows Server Core.Esto permitió a los administradores ejecutar Hyper-V sin instalar la versión completa de Windows Server.Hyper-V también está disponible en clientes Windows.

Microsoft designa Hyper-V como hipervisor de tipo 1, aunque se ejecuta de forma diferente para muchos competidores.Hyper-V se instala en Windows, pero se ejecuta directamente en el hardware físico, insertándose debajo del sistema operativo host.Todos los sistemas operativos invitados se ejecutan luego a través del hipervisor, pero el sistema operativo host obtiene acceso especial al hardware, lo que le da una ventaja de rendimiento.

Hipervisores Citrix

XenServer, ahora conocido como Citrix Hypervisor, es un hipervisor comercial de tipo 1 que admite sistemas operativos Linux y Windows.XenServer nació del proyecto de código abierto Xen (el enlace reside fuera de ibm.com).

Hipervisores de código abierto

Algunos hipervisores, como KVM, provienen de proyectos de código abierto.Los vínculos de Red Hat con la comunidad de código abierto han convertido a KVM en el núcleo de todas las principales distribuciones de virtualización de OpenStack y Linux.

Los hipervisores de código abierto también están disponibles en configuraciones gratuitas.KVM se puede descargar solo o como parte de la solución de virtualización de código abierto oVirt, que Red Hat ha apoyado desde hace tiempo.

Otro es Xen, un hipervisor de código abierto de tipo 1 que se ejecuta en arquitecturas Intel y ARM.Comenzó como proyecto en la Universidad de Cambridge, y posteriormente su equipo lo comercializó fundando XenSource, que Citrix compró en 2007.

En 2013, el proyecto de código abierto se convirtió en un proyecto colaborativo dentro de la Fundación Linux.Muchos proveedores de servicios en la nube utilizan Xen para impulsar sus ofertas de productos.

Xen admite varios tipos de virtualización, incluidos los entornos asistidos por hardware que utilizan Intel VT y AMD-V.También es compatible con la paravirtualización, que ajusta el sistema operativo huésped para que funcione con un hipervisor, lo que mejora el rendimiento.

Hipervisor KVM

Linux también tiene capacidades de hipervisor integradas directamente en su kernel de sistema operativo.La máquina virtual basada en kernel (KVM) se convirtió en parte de la línea principal del kernel de Linux en 2007, y complementa QEMU, que es un hipervisor que emula el procesador de la máquina física completamente por software.

KVM admite extensiones de virtualización que Intel y AMD incorporaron en sus arquitecturas de procesador para trabajar mejor con los hipervisores.Estas extensiones, llamadas Intel VT y AMD-V respectivamente, permiten al procesador ayudar al hipervisor a gestionar varias máquinas virtuales.Cuando estas extensiones están disponibles, el kernel de Linux puede utilizar KVM.De lo contrario, vuelve a QEMU.

Obtenga más información sobre KVM (el enlace reside fuera de ibm.com) en Red Hat.

Hipervisor de Red Hat

Red Hat basa su Hipervisor de virtualización empresarial Red Hat en el hipervisor KVM.Su solución de virtualización crea instalaciones adicionales alrededor del hipervisor.Esto incluye un administrador de virtualización que proporciona un sistema de gestión centralizada con una interfaz gráfica de usuario basada en búsquedas y tecnologías de virtualización seguras que protegen el hipervisor contra ataques dirigidos al host o a máquinas virtuales.El hipervisor de Red Hat puede ejecutar muchos sistemas operativos, incluido Ubuntu.

Debido a que existen tantas marcas diferentes de hipervisor, la solución de problemas de cada uno de ellos implicará una visita a las páginas de soporte del proveedor y una solución específica del producto. Sin embargo, algunos problemas comunes incluyen no poder iniciar todas las máquinas virtuales.Esto puede suceder cuando se han agotado los recursos de hardware físico del host.Para solucionar este problema, puede agregar más recursos al equipo host o reducir los requisitos de recursos para las VM mediante el software de gestión del hipervisor.

Otro problema común de los hipervisores que impide que las máquinas virtuales se inicien es un punto de comprobación o instantánea corruptos de una máquina virtual.Por eso, las copias de seguridad de máquinas virtuales son una parte esencial de una solución de hipervisor empresarial, pero su software de gestión de hipervisores puede permitirle revertir el archivo al último punto de comprobación válido e iniciarlo de esa manera.Sin embargo, esto puede significar perder parte de su trabajo.