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¿Qué es un hipervisor? Guía para principiantes.

En el mundo de la virtualización y la computación en la nube, un hipervisor es un componente clave que permite el funcionamiento fluido de múltiples máquinas virtuales (VM) en un solo host. Si bien la virtualización es una tecnología, un hipervisor es su implementación real. En esta guía para principiantes, exploraremos los conceptos básicos de los hipervisores, sus tipos y cómo se diferencian de los entornos de ejecución de contenedores. También revisaremos algunos de los principales hipervisores disponibles actualmente.

¿Qué es un hipervisor?

Un hipervisor es un componente de software o hardware que admite la creación y administración de máquinas virtuales. Abstrae los recursos físicos subyacentes, como procesadores, memoria y dispositivos, y permite que varias máquinas virtuales (invitados) se ejecuten simultáneamente en una sola máquina física (host) al tiempo que garantiza la separación completa de los recursos. Cada máquina virtual se ejecuta como una entidad independiente, con su propio sistema operativo, kernel y aplicaciones. Los hipervisores juegan un papel vital en la maximización de la utilización del hardware. Aumentan la agilidad organizacional y reducen los costos del centro de datos en entornos de nube modernos.

Pila de virtualización de código abierto

Tipos de hipervisores

Hay dos tipos principales de hipervisores de uso común en la actualidad:

  • Hipervisor tipo 1 (hipervisor de metal desnudo) – Se ejecuta directamente en la máquina host, no se requiere un sistema operativo subyacente. Dado que los hipervisores Tipo 1 interactúan directamente con el hardware, por lo general brindan un excelente rendimiento y eficiencia. Los ejemplos comunes de hipervisores Tipo 1 incluyen KVM (máquina virtual basada en kernel), VMware vSphere Hypervisor (ESXi), Microsoft Hyper-V Server y Xen.
  • Hipervisor tipo 2 (hipervisor alojado): se ejecuta sobre el sistema operativo host en el espacio del usuario. Por lo general, son más fáciles de usar y adecuados para entornos de escritorio o de desarrollo. Sin embargo, presentan algunos gastos generales debido a la capa adicional entre el hipervisor y el hardware. Los ejemplos comunes de hipervisores de tipo 2 incluyen VMware Workstation, VirtualBox y Parallels Desktop.
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Tiempos de ejecución de hipervisores y contenedores

Si bien tanto los tiempos de ejecución de hipervisores como de contenedores ayudan a crear entidades virtuales, tienen diferentes propósitos y funcionan de formas ligeramente diferentes.

Como se mencionó anteriormente, un hipervisor virtualiza los recursos de hardware, lo que permite que varias máquinas virtuales se ejecuten de forma independiente en un solo servidor. Cada máquina virtual contiene su propio sistema operativo (SO) completo, lo que permite que diferentes cargas de trabajo se ejecuten en el mismo hardware y sistema operativo host. Este aislamiento proporcionado por el hipervisor garantiza un alto nivel de seguridad, pero conlleva una ligera sobrecarga de rendimiento. Las máquinas virtuales tradicionales son ideales para aplicaciones monolíticas heredadas que no se han rediseñado o que no se planea rediseñar, así como varios tipos de cargas de trabajo que requieren muchos recursos, como el análisis de datos.

Virtualización (izquierda) y contenedorización (derecha)

Los contenedores, por otro lado, operan solo a nivel de aplicación, lo que permite el empaquetado y aislamiento de aplicaciones individuales y sus dependencias. Los tiempos de ejecución de contenedores, como Docker y containerd, comparten el kernel del host y no virtualizan el hardware subyacente. Los contenedores son ideales para implementar aplicaciones nativas de la nube modernas basadas en la arquitectura de microservicios, lo que permite la escalabilidad y la implementación rápida.

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Hipervisor líder en la industria

Algunos hipervisores han tenido una adopción generalizada en la industria tecnológica. Algunas opciones importantes incluyen:

  • máquina virtual de teclado – Un hipervisor Tipo 1 rentable y de código abierto estrechamente integrado con el kernel de Linux. Su arquitectura utiliza extensiones de virtualización de hardware en procesadores modernos, proporcionando alto rendimiento y escalabilidad. KVM se usa ampliamente en varias plataformas en la nube, incluida Google Cloud, y su adopción continúa creciendo rápidamente.
  • VMware vSphere Hypervisor (también conocido como ESXi) – Hipervisor de tipo 1 propietario de VMware. La opción predeterminada y única posible cuando se crea una infraestructura basada en VMware. Si bien ESXi se destaca por su estabilidad, los usuarios de VMware a menudo buscan opciones más rentables debido a los altos costos de licencia asociados con el uso de productos de VMware.
  • Servidor Microsoft Hyper-V – Otro hipervisor propietario Tipo 1 capaz de ejecutarse en instalaciones de Windows Server. Proporciona una integración perfecta con el ecosistema de Microsoft, lo que lo convierte en una opción popular para las organizaciones que invierten mucho en las tecnologías de Microsoft.

Primeros pasos con el hipervisor KVM en Sunbeam

Ahora que tiene una comprensión básica de lo que es un hipervisor, es hora de probarlo. Un hipervisor se utiliza mejor junto con una sólida plataforma en la nube.Entonces, en los siguientes pasos, lo guiaremos a través de los pasos necesarios para instalar Sol de OpenStack Se ejecuta en su máquina Ubuntu con un mínimo esfuerzo. OpenStack es la plataforma en la nube de código abierto más popular del mundo, y Sunbeam es la forma más fácil de comenzar con OpenStack. Sunbeam usa el hipervisor KVM debajo del capó.

Comience por obtener una nueva máquina física o virtual (sí, puede hacer virtualización anidada) con una CPU amd64 de más de 4 núcleos, 16 GB de RAM, 50 GB de almacenamiento y la última versión de Ubuntu Server LTS instalada. Luego siga las instrucciones a continuación:

Instalar OpenStack

Para instalar OpenStack, ejecute el siguiente comando:

$ sudo snap install openstack

instalar dependencias

Para instalar todas las dependencias requeridas, ejecute el siguiente comando:

$ sunbeam prepare-node-script | bash -x && newgrp snap_daemon

nube de arranque

Para arrancar la nube, ejecute el siguiente comando:

$ sunbeam cluster bootstrap --accept-defaults

El comando tarda un tiempo en completarse. ser paciente.

configurar la nube

Para configurar la nube con opciones por defecto, ejecute el siguiente comando:

$ sunbeam configure --accept-defaults --openrc demo-openrc

Para escenarios más avanzados, consulte Instrucciones de instalación guiadas.

Inicie la máquina virtual

Para iniciar su primera máquina virtual, ejecute el siguiente comando:

$ sunbeam launch ubuntu --name test

Salida de ejemplo:

Access instance with `ssh -i /home/ubuntu/.config/openstack/sunbeam [email protected]`

En este punto, se debe poder acceder a la máquina virtual a través del protocolo SSH. Para conectarse a él, ejecute el comando desde la salida:

$ ssh -i /home/ubuntu/.config/openstack/sunbeam [email protected]

Eso es todo. Está conectado a la máquina virtual. Puede usar comandos regulares de shell para realizar varias tareas.

$ uptime
11:08:36 up 2 min,  1 users,  load average: 0.05, 0.05, 0.01
Panel de OpenStack

dar el siguiente paso

Un hipervisor es una parte importante de la tecnología de virtualización que permite un uso eficiente de los recursos de hardware y facilita la gestión de máquinas virtuales invitadas. Entre los diversos hipervisores disponibles, el hipervisor KVM se destaca por su rentabilidad y rendimiento inigualable. Para aprovechar de manera fácil y real el potencial de la virtualización en su infraestructura, use extensiones como OpenStack y Sunbeam.

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