¿Qué es una máquina virtual y para qué se utiliza?

En estos tiempos donde todo es digital… ¡Hasta puede existir una máquina virtual! De hecho, es una tecnología que permite emular un sistema informático completo dentro de otro, tal como si fuese una máquina física. Las máquinas virtuales revolucionaron la informática al ofrecer entornos controlados donde realizar pruebas o ejecutar sistemas operativos. Ampliamente utilizadas en la industria, también pueden funcionar en entornos educativos por su flexibilidad y accesibilidad.

¿Qué es una máquina virtual?

Como su nombre lo indica, una máquina virtual es prácticamente una computadora completa, simulada o emulada dentro de otro sistema informático. Permite realizar múltiples operaciones, tal como si se tratara de una máquina física. Las máquinas virtuales son una parte esencial de la infraestructura de informática y tecnología de las empresas, ya que funcionan de manera independiente de los dispositivos físicos con el consiguiente ahorro de tiempo y lugar.

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Incluso la máquina virtual puede funcionar en la nube. De hecho, varias plataformas como Microsoft, Amazon o Google Cloud ofrecen servicios de máquinas virtuales en la nube.

Los principales usuarios de máquinas virtuales son los desarrolladores informáticos, ya que la maquina virtual les permite ejecutar software, probar sistemas operativos o configuraciones diferentes sin afectar el sistema anfitrión. Sin embargo, también se utilizan en entornos educativos por su flexibilidad y accesibilidad.

¿Para qué se utiliza la máquina virtual?

Las máquinas virtuales son ampliamente utilizadas en la industria de la informática por su flexibilidad y eficiencia. Permiten a los usuarios y profesionales informáticos:

• Probar y desarrollar software. Las máquinas virtuales o VMs por sus iniciales en inglés proporcionan un entorno controlado para probar nuevas aplicaciones o actualizaciones sin comprometer el sistema principal.
• Ejecutar múltiples sistemas operativos. Al instalar una máquina virtual se pueden tener diferentes sistemas operativos en una sola máquina física, lo que es útil para desarrolladores que necesitan probar sus aplicaciones en varias plataformas.
• Optimizar recursos de hardware. Con un solo recurso físico se pueden ejecutar múltiples instancias de sistemas operativos, optimizando su utilización.
• Seguridad y aislamiento. Cualquier software que se ejecute en una maquina virtual está aislado del sistema anfitrión, lo que significa que si ocurre un fallo de seguridad, el daño se limita a ésta.
• Facilidad de copias de seguridad y recuperación. Las máquinas virtuales pueden ser respaldadas y restauradas con facilidad, lo que facilita la gestión de desastres y la recuperación de datos.

¿Cómo se crean las máquinas virtuales? Para crear una máquina virtual se utiliza software especializado como VirtualBox, VMware, Parallels, Hyper-V o QEMU. Estos programas configuran un entorno virtual que imita el hardware de un ordenador, asignando recursos como CPU, memoria, almacenamiento y conectividad de red.

Máquinas virtuales en entornos educativos

Si bien las máquinas virtuales se utilizan preferentemente en la industria, también pueden estar presentes en entornos educativos.

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Por ejemplo, algunas de las plataformas que proveen máquinas virtuales a la educación son:

• Microsoft Azure. Ofrece Azure Lab Services, para configurar y gestionar laboratorios virtuales. Se utilizan en materias como física, química, ciencias y, por supuesto, informática.
• Amazon Web Services Educate. Facilita el acceso a recursos de computación en la nube. Se utiliza para programas de formación.
• Google Cloud Education. La conocida plataforma Google ofrece una gran cantidad de recursos gratuitos y de pago para instituciones educativas.
• VMware Academic Program. Proporciona acceso a software de virtualización y recursos educativos para instituciones académicas.
• Oracle Cloud Academy. Cuenta con recursos y herramientas en la nube para apoyar la educación en tecnología y negocios.

Diferencias entre máquina virtual y sistema operativo virtual

Para entender mejor de qué se trata la máquina virtual, es interesante analizar sus diferencias con los contenedores o sistemas operativos virtuales. En realidad, las dos tecnologías permiten ejecutar aplicaciones en entornos aislados. Sin embargo, la máquina virtual emula una máquina física. En tanto, los contenedores virtualizan un sistema operativo. Pero veamos este tema más detalladamente.

Arquitectura y rendimiento

Una VM es una emulación completa de un sistema informático que incluye el hardware, un sistema operativo completo y las aplicaciones. Cada VM tiene su propio sistema operativo y se ejecuta sobre un sistema que le asigna recursos físicos. En otras palabras, virtualizan todo un sistema operativo, incluyendo el hardware.

Por otro lado, los contenedores virtualizan solo el sistema operativo, por lo tanto, son mucho más rápidos que las VMs. Los contenedores inician casi instantáneamente y utilizan una fracción de la memoria y el procesamiento en comparación con las VMs, lo que resulta en un rendimiento superior, especialmente en términos de densidad y eficiencia de recursos. En síntesis, solamente virtualizan el software necesario para ejecutar una aplicación.

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Respecto del rendimiento, la máquina virtual puede ser más lenta debido a la necesidad de ejecutar un sistema operativo completo, en tanto los contenedores tienen un rendimiento más cercano al de la máquina que lo alberga.

Aislamiento y Seguridad

Las VMs proporcionan un aislamiento fuerte al ejecutar cada instancia con su propio sistema operativo, lo que las hace ideales para ejecutar aplicaciones que requieren entornos completamente aislados.

Los contenedores, aunque aíslan las aplicaciones entre sí, comparten el mismo núcleo del sistema operativo. Esto significa que su aislamiento es menor que el de la máquina virtual. Sin embargo, los contenedores son generalmente seguros y suficientes para la mayoría de las aplicaciones, y las mejoras en la tecnología de contenedores continúan fortaleciendo su seguridad.

Escalabilidad de la máquina virtual

Los contenedores son más escalables que las VMs debido a su tamaño más pequeño y su capacidad para compartir el sistema operativo del hospedador. Esto permite que los contenedores se inicien y se detengan rápidamente, lo que es ideal para entornos de escalado automático y microservicios.

Portabilidad

Las máquinas virtuales son menos portátiles debido a su tamaño y la necesidad de un hipervisor compatible.

En tanto, los contenedores: Son altamente portátiles y pueden ejecutarse en cualquier entorno que soporte contenedores.
En resumen, las máquinas virtuales son ideales para aplicaciones que requieren un aislamiento fuerte y un entorno completo del sistema operativo, mientras que los contenedores son más adecuados para aplicaciones que necesitan ser ligeras, portátiles y rápidas de desplegar.

Ventajas y desventajas de las máquinas virtuales

Entre las desventajas se pueden señalar:

• Cada VM necesita una cantidad significativa de memoria y poder de procesamiento para ejecutar un sistema operativo completo. Por lo tanto, esto puede llevar a un uso ineficiente de los recursos.
• El aislamiento conlleva una sobrecarga de rendimiento.
• Portabilidad. Con una máquina virtual es difícil moverse entre entornos, ya que contiene un sistema operativo completo.

En tanto, entre las ventajas se destacan:

• Son ideales para aplicaciones que necesitan entornos completamente aislados y seguros.

Hasta acá llegamos con la información sobre «¿Qué es una maquina virtual y para qué se utiliza?» Esperamos que te haya sido útil. Recordá que en Recursos TICs vas a encontrar recursos y herramientas para tus clases de informática. No dudes en contactarnos por cualquier duda o sugerencias. Síguenos también en redes sociales para estar al día con nuestras noticias.