Virtual Machines (VM)
Virtualización
Es la abstracción de los recursos de una computadora, crea una capa de abstracción entre el hardware de la máquina física (host) y el sistema operativo de la máquina virtual (virtual machine, guest).
Se consigue virtualización cuando se emula completamente el hardware en un computador y/o direccionando los recursos del computador físico a la maquina virtual.
Es un medio para crear una versión virtual de un dispositivo o recurso, como un servidor, un dispositivo de almacenamiento, una red o incluso un sistema operativo, donde se divide el recurso en uno o más entornos de ejecución.
Esta capa de software (VMM) maneja, gestiona y arbitra los cuatro recursos principales de una computadora (CPU, Memoria, Red, Almacenamiento) y así podrá repartir dinámicamente dichos recursos entre todas las máquinas virtuales definidas en el computador central. De modo que nos permite tener varios ordenadores virtuales ejecutándose sobre el mismo ordenador físico.
Lo más importante en este tema de virtualización es la de ocultar detalles técnicos a través de la encapsulación.
La virtualización se encarga de crear un interfaz externo que esconde una implementación subyacente mediante la combinación de recursos en locaciones físicas diferentes, o por medio de la simplificación del sistema de control. Un avanzado desarrollo de nuevas plataformas y tecnologías de virtualización han hecho que se vuelva a prestar atención a este importante concepto. De modo similar al uso de términos como “abstracción” y “orientación a objetos”, virtualización es usado en muchos contextos diferentes.
La máquina virtual en general es un sistema operativo completo que corre como si estuviera instalado en una plataforma de hardware autónoma. Típicamente muchas máquinas virtuales son simuladas en un computador central. Para que el sistema operativo “guest” funcione, la simulación debe ser lo suficientemente grande (siempre dependiendo del tipo de virtualización).
Tipos de Virtualización
Aquí se listan dos tipos de Virtualización existentes:
La máquina virtual simula múltiples instancias de gran parte (pero no de todo) del entorno subyacente del hardware, particularmente address spaces. Tal entorno acepta compartir recursos y alojar procesos, pero no permite instancias separadas de sistemas operativos “guest”. Aunque no es vista como dentro de la categoría de máquina virtual, históricamente éste fue un importante acercamiento, y lo usaron en sistemas como CTSS, el experimental IBM M44/44X, y podría mencionarse que en sistemas como OS/VS1, OS/VS2 y MVS.
Esta es en donde la máquina virtual simula un hardware suficiente para permitir un sistema operativo “guest” sin modificar (uno diseñado para la misma CPU) para correr de forma aislada. Típicamente, muchas instancias pueden correr al mismo tiempo. Este enfoque fue el pionero en 1966 con CP-40 y CP[-67]/CMS, predecesores de la familia de máquinas virtuales de IBM.
Es un software que emula a una computadora y puede ejecutar programas como si fuese una computadora real. Este software en un principio fue definido como "un duplicado eficiente y aislado de una máquina física". La acepción del término actualmente incluye a máquinas virtuales que no tienen ninguna equivalencia directa con ningún hardware real.
Una característica esencial de las máquinas virtuales es que los procesos que ejecutan están limitados por los recursos y abstracciones proporcionados por ellas. Estos procesos no pueden escaparse de esta "computadora virtual".
Uno de los usos domésticos más extendidos de las máquinas virtuales es ejecutar sistemas operativos para "probarlos". De esta forma podemos ejecutar un sistema operativo que queramos probar (Linux, por ejemplo) desde nuestro sistema operativo habitual (Mac OS X por ejemplo) sin necesidad de instalarlo directamente en nuestra computadora y sin miedo a que se desconfigure el sistema operativo primario.
Al final, un computador cambia de estados eléctricos (encendido / apagado) y almacena carga eléctrica, de manera que si existe un software que pueda proporcionar esta misma funcionalidad, un emulador de hardware, entonces tenemos un maquina virtual.
Las máquinas virtuales se pueden clasificar en dos grandes categorías según su funcionalidad y su grado de equivalencia a una verdadera máquina.
Máquinas virtuales de sistema (System Virtual Machine)
Máquinas virtuales de proceso (Process Virtual Machine)
Las primeras permiten a la máquina física subyacente multiplexarse entre varias máquinas virtuales, cada una ejecutando su propio sistema operativo.
Las de proceso se ejecutan como un proceso normal dentro de un sistema operativo y soporta un solo proceso. La máquina se inicia automáticamente cuando se lanza el proceso que se desea ejecutar y se para cuando éste finaliza. Su objetivo es el de proporcionar un entorno de ejecución independiente de la plataforma de hardware y del sistema operativo.
Dentro de estos tipos también ha mas tipos de maquinas virtuales, entre estos están:
· Emuladores de Hardware
· Maquinas Virtuales de Aplicación (AVM)
· Maquinas Virtuales Mainframe (MVM)
· Maquinas Virtuales de Sistemas Operativos (OSVMs)
· Maquinas Virtuales Paralelas (PVM)
Emuladores de hardware, duplican arquitecturas físicas mediante programación para ofrecer mayor funcionalidad nativa para el software.
Son útiles para recrear hardware que ya no existe. Se centran en ejecutar software escrito para un tipo específico de arquitectura de procesamiento en una arquitectura completamente diferente.
Una máquina virtual de aplicación, se ejecuta como un proceso normal dentro de un sistema operativo y soporta un solo proceso.
Proporciona un entorno de ejecución independiente de la plataforma de hardware y del sistema operativo.
Una mainframe virtual machine (MVM) es un entorno informático de software que emula al equipo host. Esta copia no sólo el entorno de software del host, sino también su entorno físico.
Permite un intercambio eficiente de los recursos informáticos valiosos y previene la interferencia entre una u otra maquina virtual.
Crean un ambiente de un sistema operativo para el usuario de la computadora. A diferencia de la emulación de MVM, OSVMs alcanza la virtualización mapeando el entorno físico sobre los sistemas operativos invitados (guest).
VMware Workstation y GSX Server, así como Microsoft Virtual PC, Virtual Server y Sun Virtual Box, entran en esta categoría.
La Máquina Virtual Paralela (conocida como PVM por sus siglas en inglés de Parallel Virtual Machine) es una biblioteca para el cómputo paralelo en un sistema distribuido de computadoras.
Está diseñado para permitir que una red de computadoras heterogénea comparta sus recursos de cómputo (como el procesador y la memoria RAM).
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