¿Qué es una máquina virtual?

Las máquinas virtuales utilizan tecnología de virtualización para crear hardware virtual o la versión virtual de un ordenador en una máquina física. La máquina física en la que se ejecutan las máquinas virtuales se denomina host y las que se ejecutan en ella se denominan invitadas. 

Cada VM invitada se ejecuta en una partición aislada del host, totalmente separada del resto de las invitadas. Puedes alojar varias máquinas virtuales en una sola máquina host, normalmente un servidor, que se ejecute en una capa de software llamada hipervisor.

El hipervisor abstrae los recursos físicos de la máquina host, como las CPUs, las GPUs, las TPUs, la memoria, el almacenamiento o las redes, en un grupo que se puede aprovisionar y asignar de forma dinámica a máquinas virtuales invitadas según sea necesario, lo que proporciona más flexibilidad y aumenta la eficiencia general.

• Tipo 1: hipervisores bare metal. Se ejecutan directamente en el hardware físico del host. Se suelen usar en centros de datos empresariales por su alto rendimiento y eficiencia. Por ejemplo, Google Cloud usa un hipervisor basado en KVM para potenciar sus máquinas virtuales de Compute Engine.
• Tipo 2: hipervisores alojados. Se ejecutan como una aplicación sobre un sistema operativo ya existente, por lo que son adecuados para usarlos en ordenadores. El caso práctico más habitual es el desarrollo y las pruebas.

Aunque tanto las máquinas virtuales como los contenedores se usan para aislar aplicaciones, lo hacen de formas fundamentalmente distintas. Una máquina virtual virtualiza toda la pila de hardware físico, incluido el sistema operativo. Esto hace que cada VM sea un entorno aislado e independiente, pero también significa que las VMs suelen ser más grandes y consumen más recursos.

Por el contrario, los contenedores son más ligeros porque solo virtualizan la capa del sistema operativo. En lugar de incluir un sistema operativo completo con cada aplicación, un contenedor comparte el kernel del SO del host. Esto permite que los contenedores usen menos recursos que las máquinas virtuales y que se inicien más rápido sin dejar de estar aislados. Por eso, los contenedores son una opción atractiva para desarrollar nuevas aplicaciones. Como muchas de las aplicaciones desarrolladas en los últimos 10 años se han escrito para contenedores, muchas cargas de trabajo, como las de comercio electrónico, back-office e IA, son "nativas de contenedor".

Sin embargo, al ejecutar máquinas virtuales, debes tener en cuenta algunas cuestiones. Uno de los mayores retos que pueden plantear las máquinas virtuales es que ejecutar varios sistemas operativos y una capa de hipervisor puede conllevar un coste de rendimiento si la máquina host no es lo suficientemente sólida. Además, el hardware virtual puede no ser tan eficiente como el hardware físico de una máquina física. Por último, la mayoría de los proveedores de servicios en la nube ofrecen máquinas virtuales con una CPU y una memoria fijas, lo que provoca un uso ineficiente de los recursos.

Sin embargo, muchas de estas preocupaciones pueden resolverse si se opta por usar las máquinas virtuales que ofrece un proveedor de servicios en la nube. Las máquinas virtuales de nube presentan muchas ventajas con respecto a las máquinas virtuales tradicionales, ya que ofrecen a las empresas acceso a la potencia de computación de todo un centro de datos, en lugar de a un solo ordenador. Además, los tamaños de las máquinas virtuales de Google Compute Engine ofrecen tipos de máquinas personalizadas. En lugar de elegir entre tipos de máquinas predefinidos que podrían incluir capacidad de más, puedes adaptar la proporción de CPU a memoria específicamente para tus cargas de trabajo, de forma que solo pagues por los recursos que realmente uses. Este enfoque específico minimiza el desperdicio y puede reducir significativamente tu gasto en la nube, especialmente al migrar de on-premise a Google Cloud o desde otros proveedores de servicios en la nube. Compute Engine también ofrece tipos de máquinas virtuales optimizados para las necesidades específicas de los clientes con cargas de trabajo empresariales, configuraciones con gran capacidad de memoria o cargas de trabajo exigentes, como aprendizaje automático o computación de alto rendimiento.

Google Cloud también ofrece máquinas virtuales blindadas para aumentar la seguridad y la integridad verificable de tus instancias de máquina virtual. Las máquinas virtuales blindadas de Google Cloud usan los controles y las funciones de seguridad avanzadas de la plataforma para proteger las cargas de trabajo empresariales contra amenazas como ataques remotos, apropiación de privilegios e insiders maliciosos.