¿Qué es una máquina virtual?

Las máquinas virtuales usan tecnología de virtualización para crear hardware virtual, o una versión virtual de una computadora en una máquina física. La máquina física en la que se ejecutan las VMs se denomina host, y las VMs que se ejecutan en el host se denominan huéspedes. 

Cada VM invitada se ejecuta en una partición aislada en el host, separada por completo de los demás invitados. Puedes alojar varias VMs en una sola máquina anfitrión, a menudo un servidor, que se ejecute en una capa de software conocida como hipervisor.

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

• Tipo 1: Hipervisores físicos: Se ejecutan directamente en el hardware físico del host. Se usan comúnmente 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: Estos se ejecutan como una aplicación sobre un sistema operativo existente, lo que los hace adecuados para el uso de escritorio. El caso de uso más común es para desarrollo y pruebas.

Si bien las VMs y los contenedores se usan para aislar aplicaciones, lo hacen de formas fundamentalmente diferentes. Una máquina virtual virtualiza toda la pila de hardware físico, incluido el sistema operativo. Esto hace que cada VM sea un entorno aislado y autónomo, pero también significa que las VMs tienden a ser más grandes y a ocupar más recursos.

Por el contrario, los contenedores son más ligeros porque solo virtualizan la capa del SO. En lugar de agrupar 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 VMs y se inicien más rápido, mientras permanecen aislados. Esto hace que los contenedores sean atractivos para el desarrollo de nuevas aplicaciones. Dado que muchas de las aplicaciones desarrolladas en los últimos 10 años se escribieron para contenedores, muchas cargas de trabajo, incluidas las de comercio electrónico, back-office y de IA, son “nativas de contenedores”.

Sin embargo, deben tenerse en cuenta algunas consideraciones cuando se ejecutan VMs. Uno de los mayores desafíos potenciales de las máquinas virtuales es que ejecutar varios sistemas operativos y una capa de hipervisor puede tener un costo de rendimiento si la máquina anfitrión no es lo suficientemente sólida. Además, es posible que el hardware virtual no sea 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 que tienen una CPU y una memoria fijas, lo que lleva a un uso ineficiente de los recursos.

Sin embargo, muchas de estas inquietudes se pueden superar si se opta por usar las VMs que ofrece un proveedor de servicios en la nube. Las VMs de Cloud proporcionan muchas ventajas en comparación con las VMs tradicionales, ya que les ofrecen a las organizaciones acceso a la potencia de procesamiento de las computadoras de todo un centro de datos, en lugar de hacerlo en una sola máquina. Además, los tamaños de máquinas virtuales de Google Compute Engine ofrecen tipos de máquinas personalizados. En lugar de elegir entre tipos de máquinas predefinidos que podrían incluir capacidad excesiva, puedes adaptar la proporción de CPU a memoria específicamente para tus cargas de trabajo, de modo que solo pagues por los recursos que realmente usas. Este enfoque específico minimiza el desperdicio y puede reducir significativamente tu inversión en la nube, especialmente cuando migras de un entorno local a Google Cloud o desde otros proveedores de servicios en la nube. Compute Engine también ofrece tipos de máquinas virtuales optimizados para necesidades específicas de los clientes en cargas de trabajo empresariales, parámetros de configuración de memoria alta o cargas de trabajo exigentes, como aprendizaje automático o computación de alto rendimiento.

Google Cloud también ofrece máquinas virtuales protegidas para aumentar la seguridad y la integridad verificable de tus instancias de VM. Las máquinas virtuales protegidas por Google Cloud aprovechan las capacidades y los controles de seguridad avanzados de la plataforma que protegen las cargas de trabajo empresariales de amenazas como ataques remotos, elevación de privilegios y usuarios maliciosos con información privilegiada.