Máquina virtual: qué es y cómo funciona

Jul 1, 2021 | Tecnologías de la Información

Una Máquina Virtual nos permite usar una computadora para simular ambientes informáticos distintos. ¿Qué es una máquina virtual? ¿Para qué puede utilizarse?
Máquina virtual: qué es y cómo funciona

La tecnología no deja de sorprendernos porque todo el tiempo está en constante evolución para beneficio de los usuarios. Y si bien esta evolución también implica que muchos de los ciberdelincuentes emplean sus conocimientos y experiencia para afectar, lo cierto es que también existen programadores y empresas especializadas que, de igual forma, dedican su tiempo y esfuerzo en pro de la gente para sacar el máximo provecho de las herramientas que existen.

Tal es el caso de las Máquinas Virtuales o Virtual Machine (VM, por sus siglas en inglés) que nos permiten utilizar los recursos de nuestra propia computadora para simular una máquina virtual con la intención de asegurar nuestro equipo de un malware, por ejemplo.

De esta manera, nuestro equipo no sufrirá las consecuencias de un software malicioso que pueda infectar, borrar o alterar la información guardada poniendo en alto riesgo nuestro trabajo o, si fuera el caso de una empresa, los datos que son sumamente valiosos.

Justo este artículo tiene la intención de darte a conocer las ventajas que ofrecen las máquinas virtuales para que entiendas qué es una máquina virtual, pero también sepas cómo funciona una máquina virtual y puedas aprovechar todos sus beneficios, pero también conocer sus desventajas.

¿Qué es una máquina virtual?

Una máquina virtual es un software que puede simular en su interior otro sistema operativo. Aunque el concepto y el funcionamiento interno suenen complejos, en la realidad crear una máquina virtual es un proceso sencillo.

Un ejemplo muy simple de entender es pensar en las muñecas rusas llamadas matrioshkas que se abren para guardar al interior otras muñecas más pequeñas. Pues lo mismo sucede en este concepto de Máquina Virtual, pero el hardware de nuestro equipo es el mismo que carga en su interior otro sistema operativo emulado que comparte el mismo equipo físico.

La diferencia está en el software que se ejecuta en una capa diferente y totalmente aislado.

Precisamente por ello, esta máquina virtual (invitado) puede usarse para muchas funciones de manera completamente segura sin poner en riesgo el sistema operativo y el hardware de la computadora física (anfitrión) que está ejecutando la emulación.

Lo más maravilloso es que una máquina virtual emula cualquier sistema operativo como Windows, pero también Linux y MacOS. Hoy en día también se emplea para probar programas y desplegar aplicaciones en la nube proporcionando recursos virtuales a varios usuarios a la vez reduciendo el costo de la inversión y haciendo mucho más eficiente el equipo físico.

Así que esta computadora hecha de software puede tener su propio sistema operativo, pero también almacenamiento, redes, ajustes de configuración y software. Todo ello aislado de la máquina física pero también de otras máquinas virtuales que pueden albergarse en la misma máquina que funge como anfitrión.

¿Cómo funciona una máquina virtual?

Las máquinas virtuales se han utilizado por muchos años por los encargados de los departamentos de TI de las empresas no solamente para hacer mucho más eficientes los recursos, sino también para realizar pruebas de sistemas operativos, considerar migraciones y, por supuesto, realizar tareas riesgosas sin poner en peligro los equipos.

Una máquina virtual se ejecuta como un proceso en una ventana de aplicación del sistema operativo de la máquina física.

Los archivos clave que componen una máquina virtual incluyen un archivo de registro, un archivo de configuración de NVRAM, un archivo de disco virtual y un archivo de configuración.

La computadora que es host o anfitrión puede ejecutar varias máquinas portátiles, cada una con sus propios sistemas, como lo acabamos de mencionar, gracias a que la virtualización le permite consolidar muchas cargas de trabajo pequeñas. Precisamente por ello, existe una máxima utilización de los recursos tecnológicos.

Para la virtualización es indispensable el hipervisor, que es una capa de software que permite que las máquinas virtuales se ejecuten en la máquina host y distribuyan procesadores, memoria y almacenamiento en todas las VM.

Este hipervisor, también denominado monitor de máquina virtual (VMM), crea una plataforma virtual mediante la cual se ejecutan y supervisan varias máquinas virtuales. Esta es la razón por la que múltiples sistemas operativos, del mismo o diferente sistema operativo, comparten los recursos de hardware.

¿Para qué sirve una máquina virtual? 

Ya hemos mencionado varias de las razones por las que se utilizan las máquinas virtuales. Además de que es una tarea muy sencilla de realizar existen muchas otras razones que no solamente han convencido a las empresas sino que también siguen popularizándose cada vez más no solamente en el mundo corporativo sino también en el terreno de los profesionales independientes:

  • Nuevos sistemas operativos: las empresas utilizan una máquina virtual para probar las actualizaciones de los sistemas operativos, o bien, son ideales para considerar la instalación de un nuevo sistema operativo al interior de la compañía. De esta manera, pueden saber exactamente cuál será su desempeño y, en caso de no ofrecer el rendimiento deseado simplemente se borra del disco duro de la VM sin afectar a los equipos ni los programas existentes.
  • Programas antiguos: esta es la solución a un verdadero dolor de cabeza de las empresas. Existen algunos programas muy especializados que no han sido actualizados por sus empresas creadoras… sin embargo, los equipos de cómputo sí han avanzado. ¿Qué hacer para conservarlos y hacerlos correr en un equipo mucho más moderno? Ah pues la solución es una máquina virtual. De hecho, algunos amantes de los juegos antiguos también utilizan esta opción para seguir utilizándolos en un hardware mucho más moderno.
  • Uso de aplicaciones en otras plataformas: te facilitará emplear aplicaciones que corren en un sistema operativo diferente al que tienes instalado en tu computadora anfitriona. 
  • Prueba de aplicaciones en distintos sistemas: Los desarrolladores suelen usar las VM para asegurarse que su aplicación corre sin ningún problema en distintos sistemas operativos o, incluso, en distintas versiones del mismo OS.
  • Como seguridad adicional: Algunas empresas emplean una máquina virtual para probar software malicioso o malware y analizar su comportamiento sin poner en riesgo el equipo anfitrión. 
  • Para aprovechar su gran dinamismo: Por su naturaleza, las máquinas virtuales son muy útiles en ocasiones donde necesitas un extremo dinamismo en el sistema. Puedes guardar estados (copias exactas de sus datos), ampliarlas, moverlas a un hardware totalmente distinto y seguirán funcionando sin problemas. Por esto son imprescindibles, por ejemplo, en empresas con servidores web que hospedan multitud de máquinas con las páginas web de sus clientes.

Tipos de máquinas virtuales

Existen dos tipos dependiendo de su funcionalidad: máquinas virtuales de sistemas y máquina virtual de proceso.

Máquinas virtuales de sistema

Emula una máquina completa incluyendo el disco duro, la memoria, la tarjeta gráfica, las aplicaciones. Hay que dejar en claro que, si bien es virtual, algunos de sus recursos pueden ser físicos como el espacio en RAM o en disco duro, que pertenecen a la máquina anfitriona, llamada hipervisor o host.

Otros dispositivos podrían realmente ser inexistentes físicamente, como por ejemplo un CD-ROM que en verdad es el contenido de una imagen ISO en vez de un lector de CD físico. Y regresando a la analogía de la matrioshka, ahora piensa que dentro de esta máquina virtual podría crearse otra.

En este tipo de máquina la virtual no puede tener acceso a los datos de la máquina host, aunque funcionen en el mismo equipo, aunque existen algunas herramientas que facilitan la tarea de pasar archivos de una máquina a otra.

Máquinas virtuales de proceso

Como su nombre lo dice solamente emula un proceso que puede ser una aplicación y no una computadora completa. Se usa cada vez que quiera ejecutarse una aplicación.

Y generalmente se emplea cuando un desarrollador quiere comprobar que su aplicación puede correr en varias plataformas. 

Tipos de virtualización

El diseño de un centro de datos debe considerar siempre dos factores sumamente importantes desde la planeación estratégica: el crecimiento y la expansión. Una forma de lograrlo es utilizando máquinas virtuales. Aquí te presentamos los distintos tipos que están empleándose hoy en día.

  • Virtualización de hardware: tanto de la máquina host como de la VM crea un servidor primario único, virtual y consolidado.
  • Virtualización de software: para que un sistema operativo o varios se ejecuten en la máquina host.
  • Virtualización de almacenamiento: virtualiza el almacenamiento mediante la consolidación de varios dispositivos de almacenamiento físico, que aparecen como una sola unidad de almacenamiento para mejorar el rendimiento y aumentar la velocidad.
  • Virtualización de redes: crea redes virtuales en la nube impulsadas por aplicaciones en un conjunto de sistemas completamente distribuido, desacoplado de la infraestructura de red física. La virtualización de red asigna ancho de banda a través de canales, proporcionando recursos a servidores y dispositivos en tiempo real.
  • Virtualización de escritorio: separa su entorno de escritorio del dispositivo físico y almacena un escritorio en un servidor remoto, lo que permite el acceso desde cualquier lugar en cualquier dispositivo.

Debemos aclarar que una máquina virtual no es cómputo en la nube. Aunque existe confusión, considera que la virtualización sucede en una máquina física.

El hardware de la máquina host ejecuta el software y, por ello, facilita la instalación de varios sistemas operativos que pueden ejecutarse de manera simultánea o independiente.

El cómputo en la nube es un entorno de TI que abstrae, agrupa y comparte recursos escalables en una red desde un servidor.

La virtualización es una tecnología en la que la computación en la nube es un entorno. La virtualización es el software central que permite la computación en la nube.

¿Por qué las empresas deberían usar máquinas virtuales?

Hoy en día, las organizaciones se enfrentan a una mayor complejidad y aprovisionamiento en los centros de datos para garantizar el crecimiento y la expansión.

Estas limitaciones incluyen el aumento de las necesidades de energía, los costos del centro de datos, las limitaciones de espacio físico y la complejidad de la interconexión.

A lo largo de este artículo hemos mencionado en varias ocasiones las poderosas razones por la que las empresas deberían usar máquinas virtuales. Sin embargo, aquí te dejamos sus principales beneficios, pero también algunos de los puntos que deberían considerarse:

Ventajas de las máquinas virtuales:

  • Son fáciles de administrar y de mantener.
  • Ejecutan múltiples sistemas operativos en la misma computadora física.
  • Ahorran espacio, tiempo y costos de administración.
  • Reducen los costos de migraciones a nuevos sistemas operativos.
  • Son una opción en recuperación de información por algún desastre.

Desventajas de las máquinas virtuales:

  • Generan rendimiento inestable en la máquina anfitriona si no cumplen los requisitos de infraestructura.
  • Son menos eficientes y suelen alentar la computadora física.
  • Emular un sistema requiere de un esfuerzo extra.

Máquina virtual de Microsoft Azure

Maquina Virtual Microsoft Azure

Conforme avanza la transformación digital en las empresas, está creciendo la popularidad del cómputo y almacenamiento en la nube y las aplicaciones móviles. Con herramientas como las máquinas virtuales, las empresas pueden adquirir versatilidad a la hora de desplegar los programas de gestión interna de la empresa o desarrollar aplicaciones móviles para su personal o sus clientes.

Microsoft ofrece un servicio para el uso de este tipo de sistemas en su plataforma Azure.

Las máquinas virtuales de Microsoft Azure permiten la implementación de una serie de aplicaciones y programas informáticos en un sistema virtualizado.

Además, Azure también permite la virtualización de sistemas operativos Linux y de aplicaciones de Oracle, SAP o IBM, entre otros. 

Por si fuera poco, también las VM de Azure pueden ser utilizadas para la recuperación de información ante algún desastre.

Estas son algunas de sus ventajas: 

  • Fáciles de usar.
  • Aísla fallas sin afectar al sistema host.
  • Mayor protección de los datos
  • Acceso remoto desde cualquier lugar gracias al cómputo en la nube.
  • Administración centralizada.

Definitivamente, el uso de las máquinas virtuales abre una puerta a las empresas o profesionales independientes que desean mantener sus sistemas seguros al tiempo que prueban nuevas versiones de sistemas operativos o descargan aplicaciones para conocer su uso y beneficios sin poner en riesgo su información.

La tecnología ya lo permite y ni siquiera hay que ser expertos para tener éxito en la creación de máquinas virtuales con la mejor de las ventajas: la gran cantidad de opciones que existen en el mercado a precios muy atractivos dependiendo de cuáles sean las necesidades.

Para más información y comenzar, contáctanos ya.

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