Un hipervisor bare metal es un monitor de máquina virtual (VMM) que se instala directamente en el hardware de una máquina física. El hipervisor es la capa que se encuentra entre el hardware y el sistema operativo que hace posible la virtualización. En este artículo, veremos más de cerca qué es un hipervisor bare metal, cómo funciona y por qué puede necesitar uno.
¿Qué es un hipervisor?
Para entender mejor el hipervisor bare metal, tenemos que ver mejor los hipervisores en general. Como se ha indicado anteriormente, los hipervisores supervisan las máquinas virtuales. También son la aplicación por la que se crean, administran y operan las máquinas virtuales.
Los hipervisores permiten la virtualización, que es una tecnología que permite que los administradores informáticos creen servidores virtuales, redes, almacenamiento y otro hardware físico como máquinas virtuales que pueden ejecutarse simultáneamente en un solo servidor físico. Los hipervisores separan el software del servidor, incluido el sistema operativo (OS) y todas sus aplicaciones, del hardware físico en el que residen. También separan las máquinas virtuales entre sí.
Luego, el hipervisor maneja todas las transacciones necesarias traduciendo las solicitudes entre la máquina física y las máquinas virtuales. El uso de múltiples máquinas virtuales, que se detectan como máquinas invitadas, en un único servidor ayuda a las organizaciones a utilizar mejor sus recursos informáticos, incluidos el ancho de banda, el almacenamiento y la memoria de la red.
Hay dos tipos principales de hipervisores: Tipo 1 y Tipo 2. El tipo de hipervisor depende de cómo esté instalado.
Tipo 1: Hipervisores o hipervisores bare metal
Un hipervisor de tipo 1, o bare metal, se instala directamente en el hardware informático. Algunos hipervisores bare metal pueden incluso instalarse a nivel del firmware junto con el BIOS de la placa base. El "metal básico" de este tipo de hipervisor se refiere al software que se instala directamente en el propio hardware. Los hipervisores bare metal son los hipervisores más desplegados actualmente.
Tipo 2: Hipervisores o hipervisores alojados
Este tipo de hipervisor se instala y funciona desde el OS del equipo host, lo que significa que el OS controla y gestiona el hardware físico en lugar del hipervisor. El hipervisor se considera «alojado» porque depende del OS del servidor para manejar diversas operaciones, como la gestión de los recursos informáticos y de almacenamiento. Aunque los hipervisores alojados funcionan dentro del OS existente (o “principal”) del servidor físico, las máquinas virtuales pueden tener sistemas operativos adicionales si es necesario. Este hipervisor normalmente se ejecuta en servidores basados en la nube que pueden compartirse y a los que pueden acceder múltiples inquilinos y servidores virtuales.
Los hipervisores alojados fueron el primer tipo de hipervisor. Debido a que el hardware x86 tradicional venía con sistemas operativos precargados, los hipervisores se instalaron más tarde como software. Esto introdujo latencia, ya que las transacciones y las operaciones tenían que pasar por el OS y el hipervisor. Sin embargo, hoy en día, la latencia no es un problema real, porque las herramientas de aceleración del hardware suelen estar disponibles.
¿Cómo funcionan los hipervisores?
Los hipervisores trabajan proporcionando una capa de abstracción entre los recursos de hardware subyacentes y el software (sistema operativo y aplicaciones) que se ejecuta sobre él. Al dividir los recursos de hardware subyacentes, como la memoria, la red y la computación, es posible crear múltiples máquinas virtuales (es decir, servidores simulados) que tienen acceso a esos recursos. El usuario final instala el sistema operativo y las aplicaciones de software de su elección sobre estas máquinas virtuales (VM) sin tener que preocuparse de ningún problema de compatibilidad con el hardware subyacente.
Las máquinas virtuales se conocen como invitados y pueden funcionar como si fueran ordenadores separados, cada uno con su propio OS aplicaciones, controladores, etc. El servidor físico se conoce como host.
Las principales responsabilidades del hipervisor son crear, supervisar y gestionar las máquinas virtuales y aprovisionar recursos a medida que las máquinas virtuales los necesitan. Los hipervisores también pueden controlar la programación de las operaciones de las máquinas virtuales para garantizar que estas no se afecten entre sí a medida que consumen recursos. Cuando una máquina virtual necesita CPU, almacenamiento o ancho de banda adicional para completar una tarea, consulta al hipervisor y este lo hace posible.
Hipervisores bare metal frente a hipervisores alojados
La mayor diferencia entre los hipervisores de Tipo 1 y Tipo 2 es la capa adicional de abstracción de software que tiene que afrontar cuando usa un hipervisor alojado: el sistema operativo del equipo anfitrión. La memoria, la red y los recursos informáticos tienen que recuperarse a través del OS del equipo host, lo que añade latencia a las solicitudes de las máquinas virtuales.
Al comparar los hipervisores bare metal y los alojados, rápidamente queda claro que ambos tienen ventajas y desventajas.
Existen varias buenas razones por las que los hipervisores bare metal son el hipervisor preferido en las organizaciones actuales: Proporcionan una mayor estabilidad, escalabilidad, eficiencia y rendimiento que los hipervisores alojados, gracias a su acceso directo al servidor físico. También son mejores en la gestión de recursos.
Los hipervisores alojados no pueden igualar la baja latencia de bare metal porque las solicitudes de VM tienen que pasar por el OS y por el hipervisor.
Los hipervisores bare metal suelen ser muy seguros porque están separados del OS que es vulnerable a los ataques. Debido a que los hipervisores alojados se ejecutan dentro de un OS, cualquier vulnerabilidad del OS puede suponer un riesgo para las máquinas virtuales.
Un área en la que los hipervisores alojados tienen la ventaja es la facilidad general de instalación, uso y gestión del hipervisor y el entorno de VM. Los hipervisores alojados también son menos caros que los hipervisores bare metal.
¿Qué hipervisor es el mejor para mis necesidades?
La respuesta rápida a esta pregunta es que depende de su caso de uso. Sin embargo, la mayoría de las organizaciones siguen algunas directrices generales.
Los hipervisores bare metal funcionan mejor en entornos que necesitan un alto rendimiento, una gestión y un control granulares, escalabilidad y una seguridad sólida. Normalmente se utilizan para aplicaciones empresariales, granjas de servidores y centros de datos.
Los hipervisores alojados son ideales para casos de uso en los que un poco de latencia no causará problemas. A veces se les conoce como hipervisores de clientes porque las organizaciones los utilizan en las pruebas de software y en los entornos de prueba de los usuarios finales. Los desarrolladores de software utilizan principalmente hipervisores alojados.
Ventajas y desventajas de los hipervisores bare metal
Los profesionales del hipervisor bare metal incluyen:
- Control: Los hipervisores bare metal le proporcionan acceso directo al hardware, lo que le permite un control total de su sistema.
- Mejor rendimiento: La latencia es baja debido al acceso directo al hardware y las máquinas virtuales pueden funcionar a la velocidad del propio hardware.
- La máxima seguridad: Los hipervisores bare metal, separados del OS la máquina, no se ven afectados por las vulnerabilidades del OS.
- Escalabilidad: Los hipervisores bare metal permiten que la TI cree clústeres de conmutación por error considerables y ayudan a las máquinas virtuales a usar los recursos físicos de manera más eficiente.
Las desventajas incluyen:
- Mayor coste: Los hipervisores bare metal son mucho más caros que sus homólogos alojados, en parte porque necesitan hardware.
- Aumento de la complejidad: Las habilidades necesarias para ejecutar y gestionar un hipervisor bare metal son más especializadas que para los hipervisores alojados y la curva de aprendizaje puede ser pronunciada.
Almacenamiento de datos de alto rendimiento para aplicaciones virtualizadas
Un hipervisor expone los recursos de memoria, computación y red del hardware subyacente a sus máquinas virtuales, pero ¿qué pasa con el almacenamiento de datos? La mayoría de los hipervisores no tienen en cuenta el almacenamiento de datos, solo gestionan la memoria necesaria para realizar una tarea. Por lo tanto, su almacenamiento de datos es tan eficiente como el hardware en el que está almacenado. Si quiere un acceso al almacenamiento de datos realmente eficiente para sus máquinas virtuales, es importante invertir en una infraestructura bare metal que pueda seguir el ritmo.
Como Socio de la Alianza Tecnológica de VMware, Pure Storage ha colaborado estrechamente con VMware para crear una solución de almacenamiento realmente consciente de las máquinas virtuales que se integra perfectamente con la Integración de Matriz de API de Almacenamiento de VMware vSphere (VAAI).
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