¿Cómo funcionan los servidores virtuales?

¿Cómo funcionan los servidores virtuales? La ciencia detrás de los servidores virtuales. El uso de la virtualización es cada vez más importante en el mundo de la tecnología a medida que las personas comienzan a ver cómo puede funcionar de manera más eficiente para usar la potencia de procesamiento y reducir los costos generales de TI . El concepto de virtualización y el uso de servidores virtuales pueden ser desconocidos para aquellos acostumbrados a las infraestructuras tradicionales.

La virtualización es básicamente una forma de ejecutar múltiples sistemas operativos y aplicaciones en un solo servidor para aprovechar al máximo su poder de procesamiento. La virtualización hace que las infraestructuras sean más simples y más eficientes, permitiendo que las aplicaciones se implementen más rápido y que el rendimiento y la disponibilidad aumenten. Los servidores virtuales son atractivos porque pueden crear TI que es más fácil y menos costosa de poseer y administrar .

Tabla de contenidos

Funcionamiento de los servidores virtuales

Para crear esta eficiencia deseada, un servidor físico dedicado se divide en múltiples servidores virtuales utilizando un software de servidor especial. La razón por la que este proceso es tan útil es que, por lo general, un servidor físico solo está dedicado a una aplicación o tarea específica.

Este sistema tradicional puede optimizar una red de computadoras desde un punto de vista técnico, pero no aprovecha la potencia de procesamiento total del servidor. El uso de un solo servidor físico por tarea puede desperdiciar gran parte de esta potencia, y las redes de computadoras pueden volverse grandes y complejas ya que varios servidores físicos ocupan mucho espacio.

Un centro de datos lleno de servidores físicos consume mucha energía y puede ser costoso de mantener. Cuando un servidor físico se convierte en múltiples servidores virtuales, la energía se usa de manera más efectiva y cada servidor puede ejecutar múltiples sistemas operativos y aplicaciones.

Arquitectura y componentes

La estructura de los servidores virtuales comienza con el hardware principal o el servidor físico, que se convierte en un servidor virtual con un tipo especial de software. El servidor virtual se divide en múltiples tipos de hardware virtual y máquinas virtuales que funcionan de manera independiente.
Cada máquina virtual puede ejecutar su propio sistema operativo y aplicaciones, actuando igual que un dispositivo físico único.
Cada máquina virtual también tiene su propia red virtual y todas ellas están conectadas a la red en general.
Con la virtualización completa, los componentes involucran al hipervisor, que es el software que interactúa directamente con la CPU del servidor físico y el espacio en disco.

Otros tipos de virtualización, para-virtualización o virtualización a nivel de sistema operativo utilizan diferentes componentes y funcionan a través de enfoques únicos. La arquitectura puede depender del tipo de virtualización que se esté utilizando.

¿Qué es un servidor virtual?

Un servidor virtual se puede definir como un servidor web que comparte recursos informáticos con otros servidores virtuales y no es un servidor dedicado. Con un servidor virtual, toda la computadora no está dedicada a ejecutar el software del servidor, sino que se divide entre dos o más máquinas virtuales.

Docenas de servidores virtuales pueden residir en la misma computadora sin afectar el rendimiento , pero esto puede depender de la carga de trabajo. Las máquinas virtuales se pueden vender como un servicio y tienen un precio mucho más bajo que un servidor físico a pesar de ser funcionalmente equivalente a un servidor físico dedicado.

Los servidores virtuales son mucho más fáciles de crear y configurar que un servidor dedicado y el rendimiento puede ser igual o menor en función de la carga de trabajo de otras instancias en el mismo hardware.

¿Cuáles son los diferentes tipos de servidores virtuales?

Hay algunas versiones diferentes de virtualización que son comunes, y estas crean formas únicas de servidores virtuales. Un tipo de virtualización se enfoca en el sistema operativo. Esto significa que el sistema operativo de un escritorio se mueve a un entorno virtual y se aloja en un servidor. El sistema operativo incluye una versión en el servidor físico y copias de él para cada servidor virtual que se proporcionan a diferentes usuarios.

Otro tipo de virtualización es la virtualización del servidor, que mueve todo el servidor físico al entorno virtual. En lugar de solo el sistema operativo, este método de virtualización puede emular un servidor físico y ayuda a reducir la cantidad de servidores que deben usarse .

Los servidores virtuales también se pueden usar para el almacenamiento o para combinar hardware físico múltiple en un solo entorno de almacenamiento virtualizado. Esta virtualización también se conoce como almacenamiento en la nube y puede ser pública, privada o un híbrido de ambos.

El último tipo es la virtualización de hardware, que hace que los componentes de una máquina real sean virtuales. Funciona como una máquina real y generalmente es una computadora con un sistema operativo. El software permanece en la máquina física y está separado de los recursos de hardware.

¿Cuáles son los diferentes usos para los servidores virtuales?

Los servidores virtuales pueden resultar útiles como herramienta para reducir costos y crear un uso más eficiente de la energía , pero su función puede depender de la preferencia del usuario. Algunos servidores virtuales se pueden utilizar principalmente para probar y desarrollar aplicaciones de servidor. Crear aplicaciones de servidor puede requerir una reconfiguración rápida y frecuente del servidor, lo que hace que los servidores virtuales sean una herramienta útil en el proceso.

Una empresa puede hacer una biblioteca de máquinas virtuales en diferentes configuraciones de servidor sin tener que dedicar una computadora física a cada configuración. Esto es útil para probar el software en ciertas configuraciones antes de implementarlas. Los servidores virtuales también pueden ser útiles para consolidar la cantidad de servidores que utiliza una empresa.

Pueden reducir la cantidad de servidores físicos utilizados al migrar aplicaciones y sistemas operativos a máquinas virtuales que se ejecutan en un solo servidor. Las empresas que tienen diferentes aplicaciones departamentales o de sucursales que están escritas para diferentes sistemas operativos pueden consolidar estos servidores que quedan subutilizados.

¿Cuáles son algunas configuraciones típicas de servidor virtual?

La configuración de un servidor virtual generalmente comienza con un servidor host físico, que debe configurarse para ejecutar varios servidores. El servidor físico generalmente será una CPU de cuatro o seis núcleos, que es suficiente para ejecutar una serie de servidores virtuales utilizando los recursos que se distribuyen entre la entrada / salida de RAM, CPU, disco y red.

Un pequeño proyecto de virtualización generalmente comienza con un solo servidor, que debe tener al menos una CPU de 4 núcleos para recursos de hardware, pero podría funcionar mejor con una CPU de 6 o 12 núcleos. Más núcleos de CPU pueden significar un rendimiento más rápido y más consistente en las máquinas virtuales a medida que la carga del servidor virtual está más distribuida.

En cuanto a RAM, una máquina host de virtualización necesita tanto como sea posible y la más rápida disponible . Puede ser difícil suscribir en exceso la RAM porque ejecutar varias máquinas virtuales requiere mucho, especialmente con hipervisores que no comparten características de memoria. Lo mismo es cierto para los discos de almacenamiento que generalmente son unidades SATA o unidades SAS en una matriz RAID 5 o RAID 6 .

¿Qué es la virtualización del servidor?

Al crear un servidor virtual, el proceso también se conoce simplemente como virtualización del servidor. Significa particionar un servidor físico en servidores virtuales máspequeños para maximizar los recursos del servidor dedicado.

A través de la virtualización del servidor, los recursos del servidor en sí se ocultan o enmascaran de los usuarios que tienen cada uno su propia máquina virtual separada e independiente para utilizar. El administrador del servidor utiliza un software que divide el servidor físico en múltiples entornos virtuales aislados mientras enmascara los recursos de los usuarios, como el número e identidad de servidores físicos, procesadores y sistemas operativos individuales.

Emulación de hardware

Los servidores virtuales a veces solo pueden funcionar mediante el uso de la emulación de hardware si no hay acceso directo al hardware del servidor. Las emulaciones de hardware significan que un dispositivo de hardware imita la función de otro dispositivo de hardware. Esto generalmente se usa cuando un administrador necesita ejecutar un sistema operativo no compatible dentro de una máquina virtual.

Dado que la máquina virtual no tiene acceso al hardware del servidor, una capa de emulación dirige el tráfico entre el hardware físico y virtual. La emulación de hardware es importante para los servidores virtuales que solo se pueden usar en ciertos sistemas operativos invitados.

A través de la capa de emulación, el administrador puede ejecutar e interactuar con un sistema operativo incorporado desde un escritorio que normalmente no puede admitir el sistema operativo. Esto es necesario porque se crea un sistema operativo incorporado para ejecutarse en entornos de hardware dedicados o en sistemas que no están destinados para uso interactivo.

Tres tipos de virtualización de servidores

Existen tres tipos básicos de virtualización de servidores que generalmente se usan para dividir un único servidor físico en múltiples servidores virtuales. Cada tipo comparte rasgos comunes y utiliza el servidor físico como host con servidores virtuales como invitados. Los tres sistemas utilizan un enfoque diferente para asignar recursos del servidor físico a las necesidades del servidor virtual.

Virtualización completa

El primer tipo de virtualización del servidor es la virtualización completa, que utiliza un hipervisor como un tipo especial de software para asignar recursos. El hipervisor interactúa directamente con el servidor físico y funciona como una plataforma para el sistema operativo de cada servidor virtual.

El hipervisor también funciona para mantener cada máquina virtual independiente e ignorante de otros servidores virtuales que se ejecutan en la máquina física. Cada servidor invitado ejecuta su propio sistema operativo mientras el hipervisor monitorea los recursos del servidor físico y transmite estos recursos al servidor virtual apropiado. Parte de la potencia de procesamiento del servidor físico debe reservarse para las necesidades del hipervisor.

Para-virtualización

El segundo tipo de virtualización es un enfoque diferente conocido como para-virtualización. Con este método, los servidores invitados o virtuales se conocen entre sí, a diferencia del enfoque de virtualización completo. El hipervisor no requiere tanta potencia de procesamiento para administrar los servidores virtuales como lo haría con una virtualización completa, lo que puede ayudar a evitar una desaceleración del rendimiento.

El hipervisor no juega un papel tan importante porque cada sistema operativo ya conoce las demandas que los otros sistemas operativos están colocando en el servidor. Esto hace posible que todo el sistema trabaje en conjunto como una unidad en lugar de los recursos de transmisión del hipervisor y tener que monitorear qué recursos están disponibles para cada servidor virtual.

Virtualización a nivel del sistema operativo

El tercer tipo de virtualización que es una opción para usar es la virtualización a nivel del sistema operativo, que utiliza una arquitectura completamente diferente a las otras dos. La virtualización a nivel del sistema operativo ni siquiera utiliza un hipervisor porque la capacidad de virtualización es parte del sistema operativo host que realiza ese tipo de funciones que un hipervisor completamente virtualizado.

Sin embargo, existen limitaciones para este método, ya que todos los servidores invitados o virtuales se ejecutan en el mismo sistema operativo. Los servidores virtuales permanecen independientes entre sí, pero los usuarios no pueden mezclar y combinar sistemas operativos entre ellos. Este entorno se conoce como homogéneo ya que todos los sistemas operativos son iguales. El tipo de virtualización que funcionaría mejor depende de las necesidades del administrador de la red.
unidades de servidor virtual

Beneficios de los servidores virtuales

Ahora que está más claro qué son los servidores virtuales y cómo funcionan, uno debe entender cuál es el atractivo de la virtualización.

Redundancia

Una de las ventajas de usar servidores virtuales es que las empresas pueden practicar la redundancia sin gastar demasiado dinero en hardware adicional. Tener varios servidores virtuales que ejecuten la misma aplicación es un método más seguro porque si alguno de los servidores falla, un segundo servidor puede tomar su lugar rápidamente.

Para las empresas, eso significa menos tiempo de inactividad e interrupción mínima de su servicio . Los servidores virtuales redundantes generalmente se crean en diferentes servidores físicos, de modo que si una máquina física fallara, otra ofrecería el servidor virtual que ejecuta la misma aplicación.

Consolidación

Otro factor atractivo del uso de servidores virtuales es la capacidad de las empresas de ahorrar espacio y minimizar la cantidad de hardware utilizado a través de la consolidación. En lugar de tener múltiples servidores físicos, cada uno de los cuales puede ejecutar una sola aplicación, un solo servidor puede ejecutar múltiples entornos virtuales y utilizar más potencia de procesamiento del servidor.

Tener muchos servidores físicos puede ser costoso y requiere mucho tiempo de mantenimiento, además de ocupar mucho espacio . Los servidores virtuales brindan a las empresas la oportunidad de consolidar sus equipos y utilizarlos de manera mucho más eficiente.

Sistemas heredados

El hardware del servidor tradicional, o los sistemas heredados, eventualmente se volverán obsoletos y las empresas tendrán que cambiar a un nuevo sistema. Cambiar puede ser difícil, pero se puede crear una versión virtual del hardware en servidores modernos.

Con la versión virtual del hardware, todas las aplicaciones se ejecutan igual y los programas funcionan como si estuvieran en el antiguo sistema heredado. Esto facilita que una empresa haga la transición a nuevos procesos sin preocuparse por fallas de hardware, especialmente si el sistema heredado está desactualizado o roto.

Los servidores virtuales son un concepto simple de utilizar más de la potencia de procesamiento disponible en un servidor físico y consolidar equipos para una mayor eficiencia, menores costos de TI y redundancia . El uso de un único servidor físico para ejecutar múltiples máquinas virtuales es un proceso que las empresas ahora están comenzando a considerar una forma más efectiva de ejecutar TI.

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