Ventajas y desventajas de las máquinas virtuales. Para muchas personas alrededor de nuestro mundo tecnológico las máquinas virtuales están pasadas de moda, hacen parte de las herramientas heredadas que sirvieron en su momento pero en el presente tienen menos aplicaciones y usos. Son respetables puntos de vista a considerar; no obstante tienen enormes beneficios que nos encargaremos de mostrar en las siguientes líneas.

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¿Qué es una máquina virtual?

Virtual Machine es una instalación de sistema operativo individual completamente separada en su sistema operativo habitual. Se implementa mediante emulación de software y virtualización de hardware.

La máquina virtual es una implementación de software de una máquina física (web server) que funciona y se ejecuta de forma analógica. Las máquinas virtuales se dividen en dos categorías en función de su uso y correspondencia con la máquina real: máquinas virtuales de sistema y máquinas virtuales de proceso. La primera categoría proporciona una plataforma de sistema completa que ejecuta el sistema operativo completo, la segunda ejecutará un solo programa.

Con frecuencia, se utilizan múltiples máquinas virtuales con sus propios sistemas operativos en la consolidación del servidor, donde se ejecutan diferentes servicios en entornos virtuales separados, pero en la misma máquina física.

Las desventajas

Vamos a empezar por las posibles limitaciones de una máquina virtual (veo una sonrisa gigante en los detractores del sistema; tranquilos, hay para todos).

Para explicar por qué, permítanme resumir primero las razones por las que las máquinas virtuales pueden no ser una opción ideal, en comparación con las tecnologías de alojamiento alternativas.

Las razones más comunes para evitar las máquinas virtuales y, en cambio, elegir algo como contenedores para alojar su aplicación, son las siguientes:

Gastos generales : las máquinas virtuales consumen más recursos que un contenedor.
Velocidad : en algunos aspectos, las máquinas virtuales son más lentas. Tardan más en comenzar (posiblemente uno o dos minutos, en comparación con segundos para un contenedor). Las aplicaciones que alojan también pueden no ejecutarse tan rápido debido al hecho de que algunos de los recursos del sistema host están vinculados por el hipervisor de virtualización, dejando menos disponibles para que la aplicación los use.
Redundancia : las máquinas virtuales se diseñaron asumiendo que cada máquina residiría en un único servidor. Si bien es posible crear redundancia para las máquinas virtuales al distribuirlas en un grupo de servidores, hacerlo requiere más esfuerzo, y es un proceso más complicado, que distribuir una aplicación en un grupo utilizando contenedores.
Imágenes voluminosas : una imagen de máquina virtual que contiene un sistema operativo host (como la mayoría lo hace) generalmente consumirá al menos varios gigabytes de espacio, y posiblemente mucho más. En comparación, una imagen de contenedor podría tener solo unos pocos megabytes, ya que una imagen de contenedor no tiene que empaquetar un sistema operativo completo.
Nativo de la nube : las máquinas virtuales son una tecnología que se generalizó hace décadas, mucho antes de la era de la nube. Debido a eso, hay una especie de sesgo cultural contra ellos, estimulado por la noción de que, a diferencia de los contenedores y los servidores sin servidor, las máquinas virtuales simplemente no son una tecnología nativa de la nube .
Todos estos puntos son verdaderos y válidos. Para muchas implementaciones de aplicaciones modernas, las máquinas virtuales no son la mejor opción.
Cuando varias máquinas virtuales se ejecutan simultáneamente en una computadora host, cada máquina virtual puede presentar un rendimiento inestable, que depende de la carga de trabajo en el sistema por parte de otras máquinas virtuales en ejecución;
La máquina virtual no es tan eficiente como una real cuando se accede al hardware.

Los beneficios y ventajas

Sin embargo, todavía hay muchos casos de uso en los que las máquinas virtuales se destacan de la competencia de manera positiva. Considere las siguientes razones por las que puede querer mantener sus máquinas virtuales y evitar la tentación de subirse al carro en contenedores, nativo de la nube.

Flexibilidad

Quizás el mayor punto de venta para las máquinas virtuales es que, al final del día, continúan ofreciendo la mayor adaptabilidad de implementación. Una máquina virtual se puede implementar en casi cualquier lugar, independientemente del sistema operativo o la configuración de su host. Un sistema Windows puede alojar una máquina virtual basada en Linux, y viceversa.

Los contenedores ofrecen cierto nivel de flexibilidad. A una aplicación Linux en contenedor no le importa qué distribución de Linux la aloje. Pero aún no puede ejecutar un contenedor de Linux o Windows, o un contenedor de Windows en Linux, a menos que use una máquina virtual para crear la abstracción adicional necesaria.

Seguridad y aislamiento

La seguridad de los contenedores ha mejorado enormemente desde el debut de Docker en 2013. Pero aún deja algo de preocupación; de hecho, las preocupaciones de seguridad son una de las principales razones por las que algunos equipos optan por no usar contenedores.

Algunas de esas preocupaciones pueden mitigarse a medida que las plataformas de contenedores continúen madurando y más herramientas de seguridad las admitan por completo. Sin embargo, es poco probable que los contenedores coincidan totalmente con las máquinas virtuales desde una perspectiva de seguridad, debido al simple hecho de que las aplicaciones en contenedores nunca pueden aislarse entre sí en la misma medida que las máquinas virtuales. Las máquinas virtuales no comparten el núcleo del otro u otros recursos esenciales del sistema en la forma en que lo hacen los contenedores.

Administración

Si bien es cierto que los contenedores son más naturales en muchos aspectos para los entornos de host distribuidos, esta característica también puede dificultar su administración. Cuando tiene cientos de contenedores repartidos en docenas de servidores, las cosas se vuelven difíciles de controlar rápidamente. Es por eso que utiliza un orquestador como Kubernetes , por supuesto, que automatiza gran parte de la gestión. Sin embargo, el propio orquestador agrega otra capa de complejidad que debe configurar, administrar y proteger.

Las implementaciones de máquinas virtuales a gran escala también requieren soluciones de orquestación. Pero rara vez son tan complejos de administrar como una implementación de contenedor. Con las máquinas virtuales, simplemente hay menos partes móviles y menos capas superpuestas de infraestructura.

Las máquinas virtuales son la nube original

Finalmente, abordemos el sesgo cultural (los prejuicios que están en todas partes) contra las máquinas virtuales. Las Vm (Virtual machines) pueden ser anteriores a la nube, pero eso no significa que sean ajenas a ella. Los servicios de IaaS basados en máquinas virtuales fueron el primer gran servicio de computación en la nube implementado por proveedores de la nube pública como AWS a mediados de la década de 2000. Y siguen siendo una parte clave de las ofertas de esos proveedores.

Los contenedores y otras llamadas soluciones nativas de la nube pueden estar más calientes en estos días. Pero no cometa el error de suponer que las máquinas virtuales de alguna manera no son también una tecnología nativa de la nube. Sin máquinas virtuales, la nube nunca se habría convertido en algo importante en primer lugar.

¿Qué son las máquinas virtuales y cómo funcionan?

Las máquinas virtuales (VM) son entornos de software que emulan hardware físico, permitiendo ejecutar sistemas operativos y aplicaciones como si estuvieran en una computadora física. Funcionan gracias a un hipervisor, que gestiona los recursos del hardware y asigna memoria, CPU y almacenamiento a cada VM. Este hipervisor actúa como intermediario entre el hardware real y las máquinas virtuales, asegurando que cada una opere de forma independiente. Las VM son ampliamente utilizadas en entornos de desarrollo, pruebas y producción debido a su capacidad para aislar procesos y optimizar el uso de recursos. Además, ofrecen flexibilidad al permitir la ejecución de múltiples sistemas operativos en un solo servidor físico.

¿Cuáles son las principales ventajas de usar máquinas virtuales?

Una de las principales ventajas de las máquinas virtuales es la eficiencia en el uso de recursos, ya que permiten ejecutar múltiples sistemas operativos en un solo servidor físico, reduciendo costos de hardware. También ofrecen aislamiento, lo que significa que si una VM falla, no afectará a las demás, mejorando la seguridad y estabilidad del sistema. Además, facilitan la creación de copias de seguridad y la migración de datos, ya que las VM pueden clonarse o moverse fácilmente entre servidores. Otra ventaja clave es la compatibilidad con diferentes sistemas operativos, lo que permite probar aplicaciones en diversos entornos sin necesidad de hardware adicional.

¿Qué desventajas tiene el uso de máquinas virtuales?

A pesar de sus beneficios, las máquinas virtuales tienen algunas desventajas. Una de ellas es el posible impacto en el rendimiento, ya que el hipervisor consume recursos del sistema, lo que puede ralentizar las aplicaciones intensivas. Además, configurar y gestionar múltiples VM puede ser complejo, especialmente para usuarios sin experiencia técnica avanzada. Otra desventaja es el costo inicial asociado con la implementación de infraestructura virtualizada, incluyendo licencias de software y capacitación del personal. Finalmente, aunque el aislamiento mejora la seguridad, también puede aumentar la vulnerabilidad si el hipervisor es atacado, comprometiendo todas las VM que gestiona.

¿Cómo contribuyen las máquinas virtuales a la seguridad informática?

Las máquinas virtuales mejoran la seguridad al proporcionar un entorno aislado para ejecutar aplicaciones potencialmente peligrosas o desconocidas. Si una VM se infecta con malware, este no puede propagarse a otras máquinas o al sistema host, limitando el alcance del daño. Además, las VM permiten realizar análisis forenses y simulaciones de ataques en un entorno controlado sin poner en riesgo la infraestructura principal. La capacidad de crear instantáneas también es útil para revertir cambios en caso de fallos o intrusiones. Sin embargo, es importante proteger el hipervisor, ya que una vulnerabilidad en este podría comprometer todas las VM conectadas.

¿Son las máquinas virtuales adecuadas para pequeñas empresas?

Las máquinas virtuales pueden ser muy útiles para pequeñas empresas, ya que reducen los costos asociados con la compra y mantenimiento de hardware físico. Permiten consolidar múltiples funciones, como servidores web, bases de datos y aplicaciones, en un solo dispositivo, optimizando el uso de recursos. Además, ofrecen flexibilidad para escalar según las necesidades del negocio, lo que es ideal para empresas en crecimiento. Sin embargo, las pequeñas empresas deben considerar el costo inicial de implementación y la necesidad de personal capacitado para gestionar la infraestructura virtual. Con una planificación adecuada, las VM pueden ser una solución rentable y eficiente.

¿Cómo afecta el rendimiento el uso de máquinas virtuales?

El rendimiento de las máquinas virtuales depende en gran medida de la capacidad del hardware subyacente y la eficiencia del hipervisor. Aunque las VM ofrecen aislamiento y flexibilidad, compartir recursos físicos puede llevar a cuellos de botella si no se gestionan adecuadamente. Aplicaciones intensivas en CPU o memoria pueden verse afectadas por la sobrecarga del hipervisor, que consume parte de los recursos para administrar las VM. Sin embargo, con una configuración adecuada y hardware suficiente, el impacto en el rendimiento puede minimizarse. Es importante monitorear constantemente el uso de recursos para garantizar que las VM operen de manera óptima sin comprometer el desempeño general del sistema.

¿Qué papel juegan las máquinas virtuales en el desarrollo de software?

Las máquinas virtuales son herramientas esenciales en el desarrollo de software, ya que permiten a los desarrolladores probar aplicaciones en diferentes sistemas operativos y configuraciones sin necesidad de hardware dedicado. Esto facilita la identificación de errores y la compatibilidad entre plataformas. Además, las VM permiten crear entornos de desarrollo consistentes, lo que reduce problemas relacionados con diferencias en configuraciones locales. También son útiles para simular redes complejas y realizar pruebas de carga en un entorno controlado. La capacidad de revertir cambios mediante instantáneas es otra ventaja clave, ya que permite experimentar sin riesgos y volver rápidamente a un estado anterior si algo sale mal.

¿Cómo influye el costo en la decisión de adoptar máquinas virtuales?

El costo es un factor crucial al decidir adoptar máquinas virtuales. Aunque las VM reducen los gastos asociados con hardware físico y energía, la inversión inicial en software de virtualización y capacitación puede ser significativa. Además, el mantenimiento de la infraestructura virtual requiere personal especializado, lo que puede aumentar los costos operativos. Sin embargo, a largo plazo, las VM pueden generar ahorros al optimizar el uso de recursos y mejorar la eficiencia. Para empresas con presupuestos limitados, soluciones de código abierto como VirtualBox o KVM pueden ser alternativas económicas, aunque aún requieren conocimientos técnicos para su implementación y gestión.

¿Qué tan escalables son las máquinas virtuales en entornos empresariales?

Las máquinas virtuales son altamente escalables, lo que las convierte en una opción popular para entornos empresariales. Permiten agregar nuevas VM rápidamente para satisfacer demandas crecientes sin necesidad de comprar hardware adicional. Además, las tecnologías de virtualización modernas ofrecen herramientas para balancear cargas y redistribuir recursos dinámicamente, asegurando un rendimiento óptimo incluso durante picos de actividad. Sin embargo, la escalabilidad depende de la capacidad del hardware subyacente y la eficiencia del hipervisor. Para maximizar la escalabilidad, las empresas deben invertir en servidores robustos y sistemas de almacenamiento de alta velocidad que puedan soportar el crecimiento continuo de la infraestructura virtual.

¿Cómo afecta la virtualización al consumo de energía y la sostenibilidad?

La virtualización reduce significativamente el consumo de energía al consolidar múltiples servidores físicos en un solo dispositivo, lo que disminuye el número de equipos necesarios para operar una infraestructura TI. Esto no solo reduce los costos de electricidad, sino que también contribuye a la sostenibilidad al disminuir la huella de carbono asociada con la fabricación, transporte y eliminación de hardware.

Además, los centros de datos virtualizados pueden implementar estrategias de enfriamiento más eficientes, ya que hay menos equipos generando calor. Sin embargo, es importante considerar que el hardware subyacente debe ser lo suficientemente potente para manejar la carga de trabajo, lo que podría aumentar temporalmente el consumo energético durante la transición a un modelo virtualizado.

Otros recursos útiles de HostDime al respecto: Ventajas y desventajas del servidor virtual; La mejor guía de contenedores: Docker, Kubernetes y más; Qué es la virtualización de servidores; Contenedor vs. Hipervisor: ¿Cuál es la diferencia?

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Angel Eulises Ortiz

Consultor en Posicionamiento web y marketing digital, Colaborador en los Foros de Google, empeñado en transmitirle a los lectores la pasión por los temas que tienen que ver con las páginas web. Redactor del blog de HostDime desde el año 2017 y asesor de marketing en la compañía.