Máquina virtual (VM)
¿Qué es y para qué se usa una máquina virtual?
Una máquina virtual también es conocida por su nombre inglés Virtual Machine (VM) o como hipervisor. Una VM es un programa de software que permite usar un sistema operativo diferente y realiza tareas tales como ejecutar aplicaciones y programas como si fuera otro ordenador. Es decir, es como si fuera un ordenador dentro de un ordenador.
La máquina virtual está aislada del resto del sistema, lo que quiere decir que el software que contiene no puede escapar de ahí ni afectar al resto del ordenador. Esta cualidad crea un ambiente ideal para poder probar otros sistemas operativos. Gracias a ello, se puede: acceder a datos infectados por un virus; crear copias de seguridad de un sistema operativo; y, ejecutar aplicaciones o software en sistemas operativos para los que no fueron creados inicialmente. Al sistema operativo original del ordenador se le llama host o anfitrión y al sistema operativo de la VM se le conoce como guest o invitado. Por ejemplo, si un programa de diseño está creado para MacOs pero tiene un sistema operativo anfitrión de Windows, con ayuda de un hipervisor se puede emular el sistema operativo invitado de Mac y ejecutar el programa de diseño desde ahí.
Se pueden ejecutar varias máquinas virtuales simultáneamente dentro de un mismo ordenador físico, la cantidad solo está limitada por la cantidad de almacenaje disponible para ellas. El almacenaje se divide entre el del host y el resto de las máquinas virtuales. Por tanto, si el disco duro es de dos terabytes y tiene un host y dos máquinas virtuales, la división podría ser de un terabyte para el host y de medio para cada máquina virtual. Cada máquina virtual proporciona su propio hardware virtual (con CPU’s, memoria, disco duro, interfaces de red, entre otros dispositivos). Esto reduce la necesidad de sistemas físicos de hardware, ahorrando así el coste del dispositivo y de su mantenimiento.
Además, en algunas empresas, los empleados trabajan desde su dispositivo propio (BYOD), cuyo sistema operativo anfitrión no es el mismo que con el que trabaja la organización. Entonces, en la máquina virtual tendrían instalados el sistema de gestión documental, ERP y/o, incluso, el de Recursos Humanos. Por tanto, una VM puede resultar de gran ayuda ya que crea un entorno en el que el trabajador puede operar sin tener que usar otro dispositivo. De esta manera, si por casualidad le entra un virus a su host, éste no se traspasará a la máquina virtual.
¿Qué tipos de VM hay?
Las máquinas virtuales se implementan como métodos de emulación de software o hardware. Dependiendo del uso que se les da y el nivel de correspondencia con el ordenador físico, las VM se pueden dividir en dos categorías:
1. Máquina virtual de sistemas
En este tipo de VM, un dispositivo host comparte su capacidad de almacenaje con una o varias máquinas virtuales, cada una ejecutando su propio sistema operativo de forma aislada como si fuera un ordenador completo. La máquina virtual, entonces, permite que se emplee un sistema operativo diferente al del ordenador anfitrión. El hipervisor tiene, por tanto, su propio disco duro, memoria, tarjeta gráfica y demás componentes de hardware, aunque todos ellos son virtuales. Algunos ejemplos de máquinas virtuales de sistemas: VMware, Xen, Azure de Microsoft o KVM (Kernel-based VM o máquina basada en el núcleo en español) que es para sistemas Linux o, entre otras marcas de VM.
2. Máquina virtual de procesos (de software o aplicaciones)
Esta VM está diseñada para proporcionar un entorno de programación de plataforma independiente, de modo que se pueda testear cómo combatir un cierto virus, o cómo quedaría el cambio de código de una cierta aplicación. Este entorno oculta la información del hardware o sistema operativo subyacente durante el tiempo de ejecución de un software o aplicación para que esta se pueda ejecutar sin impedimentos en el caso de que no sean compatibles. Estas máquinas virtuales actúan como un punto de conexión para un determinado lenguaje de programación. Es decir, este tipo de máquina virtual crea un entorno con en el que, en vez de emular un PC por completo, se ejecuta un proceso concreto, como una aplicación. Algunos ejemplos de VM de procesos (de software o aplicaciones) son: JVM (Java Virtual Machine), que sirve para aplicaciones Java; PVM (Parrot Virtual Machine), que sirve para aplicaciones Perl; y CLR (Common Language Runtime), que sirve para aquellas aplicaciones basadas en .NET.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de una máquina virtual?
El uso de una máquina virtual se efectúa en varios ámbitos y con distintas finalidades específicas. La pregunta es, sin embargo, ¿vale la pena implementar la técnica en cada empresa? En base de las ventajas y desventajas descritas a continuación, las organizaciones pueden comprobar si les resulta interesante.
Ventajas
Las ventajas que presenta una máquina virtual son:
- Múltiples sistemas operativos: dentro de la máquina virtual se puede establecer un sistema operativo diferente al del ordenador real. De esta manera, se puede trabajar con distintos sistemas y así beneficiarse de los puntos fuertes de cada uno. Aunque en cada VM solo se puede tener un sistema operativo, un hardware puede tener más de una máquina virtual o hipervisor. Un hardware puede tener tantas VM como espacio tenga para ellas.
- Flexibilidad laboral: las máquinas virtuales ayudan a las empresas a organizar ambientes de trabajo remotos y flexibles. Cuando lo único que se necesita para trabajar es el software, no importa dónde está localizado el dispositivo. Como se ha mencionado anteriormente, los empleados pueden tener su dispositivo propio (BYOD) con su sistema operativo, y usar este ordenador con una VM con el sistema operativo de la organización sólo para trabajar.
- Seguridad: los hipervisores se utilizan para dos tácticas de seguridad diferentes: la primera, es para estudiar cualquier tipo de ataque cibernético en un ambiente seguro. Un usuario con conocimiento de informática introduce el malware en el VM. De esta manera, este ataque no pasa al verdadero ordenador (en la mayoría de los casos). Con ello se consigue que el programa malicioso se cree que la máquina virtual es el ordenador real y lo ataca. Al hacerlo, se pueden estudiar las debilidades del malware con seguridad.
La segunda táctica consiste en la oportunidad de recuperación de datos ante desastres. Las organizaciones usan la VM para protegerse de los ataques basados en dispositivos. Es decir, en el caso de que el hardware falle, los datos que se encuentren en el hipervisor seguirán estando bien. Estos datos se pueden pasar a otro software que esté operativo en (casi) nada de tiempo. - Experimentación: con una VM se puede testear nuevas aplicaciones o cambios en el código en un ambiente que asegura que esto no se traspasará al ordenador si algo no va bien o si nos gustan las modificaciones. Al hacerlo así, podemos tener una impresión real de aquellas variaciones realizadas o de cómo funcionará la aplicación que se ha probado.
- Mayor rango de ejecución de aplicaciones: algunas aplicaciones no están diseñadas para todos los sistemas operativos. Algunas de ellas, de hecho, solo pueden ser ejecutadas en uno. Por tanto, si se tiene una VM con el sistema operativo en el que una aplicación puede trabajar, se podrá realizar la tarea sin problema. Por ejemplo, la aplicación Office se ejecuta en Microsoft, pero no en MacOS. Si en la máquina virtual tenemos Microsoft como sistema operativo, podemos trabajar sobre él.
Desventajas
A pesar de las ventajas indicadas, las máquinas virtuales también tienen sus desventajas:
- Menor eficacia: las VM son menos eficientes que los ordenadores reales debido a que acceden indirectamente al hardware. Esto ralentiza su funcionamiento.
- Sobresuscripción y obstaculización: las plataformas permiten a los usuarios suscribirse a más máquinas virtuales de las que caben en el hardware. Por lo que, si tiene 5 VM que usan 2GB de RAM en un dispositivo con 8GB de RAM, has sobrecargado a ese hardware. Además, si hay varias VM siendo ejecutadas en el mismo dispositivo host, el rendimiento puede verse obstaculizado si el dispositivo no tiene suficiente espacio. Se produce un gran consumo de RAM ya que cada VM ocupará un área distinta de este. Las máquinas virtuales ocupan mucho espacio debido a que este debe reunir todas las carpetas de todos los sistemas operativos instalados en las VM. Cuanto más potente sea el host, más rápida irá la máquina virtual. Un caso parecido ocurre en los aparatos móviles, cuando te avisan de que tienen poco espacio de almacenamiento, estos van más lentos.
¿Sabías que? Puede darse el caso de que el ordenador o el sistema operativo no soporte la VM. Esta limitación se da, sobre todo, en sistemas anticuados. Por tanto, conviene siempre cerciorarse que se va a poder hacer trabajar con la VM.
- Precio: cuando se usa para lo que se necesita y cómo se debe, las máquinas virtuales ayudan a las empresas a ahorrar dinero. Si se implementa una VM para una tarea escolar, no será cara. Sin embargo, construir y personalizar una VM para una gran compañía puede conllevar un alto precio. Por ello, se debería realizar un análisis para comprobar si una inversión tan alta supone más beneficios que costes.
- Complejidad: elegir, gestionar y mantener máquinas virtuales puede ser bastante complejo. Los empleados que vayan a usarlas van a tener que aprender a utilizarlos, lo cual ralentizará la implementación. Además, en muchos casos se necesitará un conocimiento técnico superior, por lo que es posible que se requiera ayuda del departamento informático.
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