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Los hipervisores son los que hacen posibles las máquinas virtuales y ya no son solo para servidores. Probablemente use uno todos los días y ni siquiera lo sepa. Si no usa uno ahora, lo hará en un futuro próximo.

Un hipervisor es un software que existe fuera de un sistema operativo invitado para interceptar los comandos enviados al hardware de la computadora. El término «hipervisor» proviene de los diferentes niveles del kernel de un sistema operativo ; se lleva a cabo acciones con más autoridad que el nivel de “supervisor”, por lo tanto, hiper -visor.

Imagen vía striatic en Flickr

Conceptos básicos del hipervisor

Un hipervisor también se conoce como Virtual Machine Manager (VMM) y su único propósito es permitir que múltiples «máquinas» compartan una única plataforma de hardware. Los sistemas operativos están diseñados para que tengan una relación de uno a uno con el hardware en el que se ejecutan, pero con procesadores de múltiples núcleos, múltiples subprocesos y cantidades ridículas de RAM, ejecutar varios a la vez es muy sencillo.

El hipervisor separa el sistema operativo (SO) del hardware al asumir la responsabilidad de permitir que cada SO en ejecución tenga tiempo con el hardware subyacente. Actúa como un policía de tráfico para dar tiempo a usar la CPU, la memoria, la GPU y otro hardware. Cada sistema operativo controlado por el hipervisor se denomina sistema operativo invitado y el sistema operativo del hipervisor, si existe, se denomina sistema operativo host. Debido a que se encuentra entre el sistema operativo invitado y el hardware, puede tener tantos sistemas operativos invitados diferentes como su sistema pueda manejar; incluso puede tener diferentes tipos (por ejemplo, Windows, OS X, Linux).

La separación de hardware y software también resulta beneficiosa para la portabilidad. Debido a que el hipervisor actúa como intermediario, es mucho más fácil pasar de una computadora a otra sin necesidad de instalar nuevos controladores o actualizar su sistema operativo invitado. Es posible que haya notado esto si tomó sus VM Virtualbox y las puso en una computadora diferente. Para el sistema operativo invitado, no hay ningún cambio notable aunque el sistema operativo host y el hardware podrían ser completamente diferentes.

Otro beneficio importante de virtualizar un sistema operativo es la seguridad. Si desea probar software que puede ser dañino para su computadora, se recomienda probarlo en una máquina virtual en lugar de en su sistema operativo host. Si el sistema operativo invitado se infecta y está plagado de virus, no afectará a los archivos del sistema operativo host, a menos que las carpetas compartidas o un puente de red los conecten. Los dos sistemas operativos existen completamente separados entre sí y no tienen conocimiento de la existencia del otro, lo que hace que la informática sea segura.

Algunos hipervisores populares son VMware ESXi, Xen, Microsoft Hyper-V, VMware Workstation, Oracle Virtualbox y Microsoft VirtualPC. Todos estos permiten a un usuario virtualizar uno o más sistemas operativos en una sola pieza de hardware.

Diferentes tipos de hipervisor

Los hipervisores se pueden dividir en dos tipos principales:

• El tipo 1 , también conocido como bare metal, es un hipervisor que se instala directamente en una computadora. No hay un sistema operativo host y el hipervisor tiene acceso directo a todo el hardware y las funciones. Las principales razones para instalar un hipervisor de tipo 1 es ejecutar varios sistemas operativos en la misma computadora sin la sobrecarga de un sistema operativo host o aprovechar la portabilidad y la abstracción del hardware. El bare metal se usa con mayor frecuencia para servidores debido a su seguridad y portabilidad para pasar de un hardware a otro en caso de una falla. Buenos ejemplos de hipervisores de tipo 1 son VMware ESXi, Citrix XenServer y Microsoft Hyper-V.
• El tipo 2 , también conocido como alojado, es con lo que la mayoría de la gente probablemente esté familiarizada cuando se trata de virtualizar sistemas operativos. Los hipervisores alojados requieren un sistema operativo host y, a menudo, se tratan como software instalado dentro del host. El tipo 2 aún puede ejecutar varios sistemas operativos a la vez, pero no tiene acceso directo al hardware y, por lo tanto, tiene más sobrecarga cuando ejecuta un invitado. Esto significa que el sistema operativo invitado no se ejecutará en todo su potencial y, si su host falla, tampoco tendrá acceso a sus invitados. Los hipervisores de tipo 2 son la forma ideal de hacerlo cuando necesita probar varios sistemas operativos en Windows, OS X o Linux. Buenos ejemplos son VMWare Workstation, VMware Parallels, Oracle Virtualbox y Microsoft VirtualPC.

Hipervisores del futuro

La mayoría de los hipervisores actuales se utilizan para implementaciones de servidores a gran escala o para que los usuarios finales ejecuten aplicaciones heredadas o prueben un sistema operativo diferente. Sin embargo, ya ha habido algunos cambios en esta forma de pensar con las versiones actuales de Android y los rumores de Windows 8.

Android usa un kernel de Linux para la interacción con el hardware y los servicios en segundo plano, y luego usa una máquina virtual llamada Dalvik para ejecutar el software con el que interactúa el usuario. A pesar de no permitir que un usuario ejecute varios sistemas operativos a la vez, Android es muy similar a un hipervisor de tipo 1. El host Linux subyacente es completamente transparente para el usuario final, a menos que rootee su teléfono y desee interactuar con él.

Se rumorea que Windows 8 se ejecuta completamente como un sistema operativo invitado sobre Hyper-V de Microsoft. Hyper-V asumirá la responsabilidad de administrar su hardware y realizar tareas en segundo plano, como copias de seguridad y verificaciones del sistema de archivos. Al igual que en Android, esto le permitiría tener una mejor portabilidad, flexibilidad y seguridad dentro de su sistema operativo. Sin mencionar que haría que su instalación de Windows 8 sea completamente portátil para que pueda llevarla de computadora en computadora.

Los servidores web continuarán aprovechando los hipervisores para maximizar la utilización de su hardware y mantener bajos los costos. Si ha compartido alojamiento web a través de un servidor web popular, lo más probable es que ya esté en un hipervisor tipo 1 y no lo sepa. Con un buen hardware de servidor, los hipervisores bare metal pueden superar los límites, desde tener un sistema operativo instalado, hasta literalmente miles disponibles. Esto no solo ahorra dinero cuando se trata de comprar hardware, sino que también la refrigeración y la energía se reducen a una pequeña fracción de lo que solía ser para ejecutar la misma cantidad de máquinas.