1. Asignación y gestión de recursos:
* Virtualización de CPU: El horario de hipervisor y asigna el tiempo de CPU a cada VM. Asegura un intercambio justo de los recursos de la CPU y evita que una VM monopolice la CPU.
* Gestión de memoria: El hipervisor asigna y administra la RAM física disponible en la máquina host. Asigna una parte de la memoria a cada VM, aísla los espacios de memoria para evitar la interferencia entre las máquinas virtuales e implementa técnicas de gestión de memoria como intercambio o globo.
* I/o Virtualización: El hipervisor intercepta las solicitudes de E/S de las máquinas virtuales y las traduce en comandos que entiende el hardware físico. Virtualiza las interfaces de red, los controladores de almacenamiento y otros dispositivos de E/S, lo que permite a cada VM acceder a estos recursos como si estuvieran conectados directamente.
* Virtualización de almacenamiento: El Hypervisor presenta discos virtuales a las máquinas virtuales, que generalmente se almacenan como archivos en el sistema de almacenamiento del host. Gestiona el espacio de almacenamiento y proporciona características como aprovisionamiento delgado (asignación de almacenamiento a pedido) y instantáneas.
2. Aislamiento y seguridad:
* Aislamiento del proceso: El hipervisor asegura que cada VM funcione en un entorno aislado separado. Esto evita que una VM acceda a la memoria u otros recursos de otra VM, mejorando la seguridad y la estabilidad. Si una VM se bloquea, no afecta a los demás.
* Límites de recursos: El hipervisor puede hacer cumplir los límites de recursos en cada VM, como restringir la cantidad de CPU, memoria o espacio de disco que puede usar. Esto ayuda a prevenir la contención de recursos y garantiza que todas las máquinas virtuales tengan acceso a los recursos que necesitan.
* Características de seguridad: Muchos hipervisores incluyen características de seguridad incorporadas, como listas de control de acceso (ACL) y cifrado, para proteger las máquinas virtuales y el sistema de host del acceso no autorizado.
3. Independencia de abstracción e hardware:
* Abstracción de hardware: El hipervisor oculta el hardware subyacente de las máquinas virtuales. Esto permite que las máquinas virtuales se ejecuten independientemente de la configuración de hardware específica de la máquina host. Esto es crucial para la portabilidad:una VM se puede mover entre diferentes servidores físicos sin modificación siempre que tengan hipervisores compatibles.
* emulación (para hipervisores tipo 2): Algunos hipervisores (tipo 2, descritos a continuación) podrían necesitar emular ciertos componentes de hardware si el sistema operativo invitado espera una arquitectura de hardware diferente que el host. Esta emulación introduce gastos generales, por lo que es menos desempeño que la virtualización.
4. Migración en vivo:
* Muchos hipervisores admiten la migración en vivo, lo que permite que una VM se mueva de un servidor físico a otro sin ningún tiempo de inactividad. Esto es esencial para el equilibrio de carga, el mantenimiento y la recuperación de desastres.
Tipos de hipervisores:
* Tipo 1 (hipervisores de metal desnudo): Estos se ejecutan directamente en el hardware, sin un sistema operativo host. Son altamente eficientes y seguros porque tienen acceso directo a los recursos de hardware. Los ejemplos incluyen VMware ESXI, Microsoft Hyper-V (en configuraciones de Core Server) y Xen.
* Tipo 2 (hipervisores alojados): Estos se ejecutan además de un sistema operativo existente. Son más fáciles de instalar y administrar, pero generalmente son menos eficientes que los hipervisores tipo 1 porque tienen que compartir los recursos de hardware con el sistema operativo host. Los ejemplos incluyen VMware Workstation, Oracle Virtualbox y Parallels Desktop.
En resumen, el hipervisor es un componente crítico en cualquier entorno virtualizado. Proporciona la base para ejecutar múltiples sistemas operativos en una sola máquina física, lo que permite una utilización eficiente de recursos, aislamiento, seguridad y portabilidad.