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Maquinas Virtuales • Cuellar Sánchez Jesús.
• Pinto López Luis Tonatiuh.
ESTRUCTURA Y PROGRAMACIÓN DE
COMPUTADORAS.
Grupo: 08.
Prof.: Huerta Molina Samuel.
Hecho por Jesús y Luis. 1
Conceptos Básicos
Sobre la Virtualización
Se puede definir la
“Virtualización” como la
tecnología que permite ejecutar
Maquinas Virtuales con diferentes
sistemas operativos en una misma
maquina física.
Dicha Virtualización se puede
implementar por software o por
hardware siendo la virtualización
por software la mas extendida y
versátil.
La historia de la virtualización
comenzó en la década de los 60 en
entornos mainframe de IBM, en los
que se virtualizaban todos los
interfaces de Hardware de sistema
con VMM (Virtual Machine
Monitor). Que permitían ejecutar
maquinas virtuales con las que se
ejecutaba una estancia del sistema
propietario de IBM.
Hecho por Jesús y Luis. 2
Capa de Virtualización
Cuando se crea una Maquina Virtual, esta se comunica con la maquina física
a través de la capa de virtualización, cada una de las maquinas virtuales que
se generen estarán aisladas unas de las otras y se mapeara desde el
hardware, la capacidad de procesamiento memoria dispositivos de red y
discos asociados a cada una de ellas.
La capa de virtualización aisla las
maquinas virtuales de los sistemas
operativos anfitriones y por tanto de
las dependecias de estos referidas al
hardware (como pueden ser
controladores de dispositivos).
Los recursos que están asociados a una
maquina virtual, pueden ser modificados
debido a que por necesidades de
computación o conexión, sea necesario
asociar mas cantidades de
procesamiento, ya sea de los
dispositivos de la maquina física como
de la memoria virtual y dependiendo de
la solución utilizada en maquina será
necesario pararla añadir mas recursos y
después volverla a ejecutar.
Virtualización sin sistema Operativo
anfitrión. Esquema original Mainframe IBM.
(Hypervisor)
Hypervisor (Arquitectura de tipo 1). Un
Hypervisor es una capa de software que se
sitúa justo encima del hardware y por debajo de
uno o mas SO.
Su misión es proporcionar ambientes asilados
de ejecución, o particiones dentro de las cuales
pueden ejecutarse maquinas virtuales con
sistemas operativos “invitados”.
A cada partición se le asignan recursos de
hardware como memoria, ciclos de procesador y
dispositivos el Hypervisor controla el acceso al
hardware subyacente pudiendo ser un SO
modificado o un elemento de firmware (en este
ultimo al no haber SO pueden ejecutarse
aplicaciones solo en las VM). Aunque esta
tecnología ofrece mayor estabilidad, el echo de
que los drivers se encuentren en esa zona
sensitiva pueden ser vulnerados fácilmente.
•VMM de tipo 1
Hecho por Jesús y Luis. 4
Arquitecturas básicas de
virtualización.
• VMM de tipo 2
Virtualización a partir de un
sistema operativo anfitrión:
También llamada de tipo 2, se
instala un sistema operativo
(Hardware) y a partir de el se crea
un VMM ya sea por la instalación
de un software adicional o bien una
funcionalidad propia del SO.
La flexibilidad que ofrece es que al
tener un SO instalado podrían
ejecutarse aplicaciones sin
entornos de virtualización a la par
con las VM, por el contrario la
sobrecarga que produce esta
arquitectura debido a sus capas es
muy alta y el rendimiento menor
que con otras soluciones. Una
alternativa es el sistema hibrido
en el cual tanto el SO anfitrión
como las VMM se ejecutan
directamente sobre el hardware y
hacen que mejore el rendimiento
de las VMM.
Capa de Virtualización (Tipo 2)
SO Nativo
“Base”
Capa
aplicativa VM
MVS
DOS
UNIX
Equipo de Cómputo (Hardware)
VMM de tipo 2
Hecho por Jesús y Luis. 6
Virtualización a nivel de Bibliotecas.
Es un tipo de virtualización que solo se
realiza en alguna parte del SO, a partir de
Bibliotecas consiguiendo así una capa de
compatibilidad que emula otro SO o bien
ejecuta binarios de un SO distinto.
Wine por ejemplo: MS office binario de
WIN32 dentro de un distro LINUX
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Modo Full system emulation:
En este modo se puede emular un dispositivo completo, por ejemplo un ordenador.
User mode: En el que se pueden lanzar procesos compilados para un procesador (de esta manera un binario compilado para SPARC podría ejecutarse en un entorno LINUX).
Virtualización por Emulación.
Hecho por Jesús y Luis. 8
Virtualización y Para
virtualización.
• Esquemas de Virtualización
completa microkernelizada y
Paravirtualizada.
Además de las arquitecturas de
virtualización básica existe una diferencia
a la hora de escribir un Hypervisor y se
divide en 2 tipos:
“Virtualización” (Completa o Full
Virtualization). Proporciona una capa
intermedia que interviene en el acceso a
los recursos de hardware permitiendo la
operación de múltiples SO entre si, no
obstante esta requiere que la VM capture
y emule todas las instrucciones
privilegiadas afectando negativamente el
rendimiento.
“Para Virtualización” En este modo se
emplea un sistema mas moderno y eficaz
en la gestión de recursos, el SO
virtualizado se da cuenta del entorno en
el que se ejecuta y se adapta para
aprovecharlo de este modo las llamadas
privilegiadas no producen tanta
sobrecarga y hay menos perdida de
rendimiento .
Cuando se utiliza virtualización en el
hardware de procesadores actuales
como AMD-V o Intel VT no será
necesario que el Hypervisor se
ejecute con para virtualización. Hecho por Jesús y Luis. 9
Tecnologías de Virtualización
Se podrían definir distintas tecnologías para poder realizar la virtualización a distintos
niveles y con distintas posibilidades (no solo la creación de maquinas virtuales):
Virtualización por hardware.
• Particionamiento Físico
• Virtualización de procesadores.
Virtualización por SO (VM)
• Virtualización por particiones del SO.
• Virtualización de recursos.
.
Desarrollo y pruebas
Recuperación ante desastres
Consolidación de Servidores
Portabilidad de aplicaciones
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Disminución del costo del equipo (hardware)
Aumento de la utilización de servidores
Reducción del tiempo de despliegue de servidores
Incremento de la flexibilidad y escalabilidad
Alta disponibilidad
Incrementa la productividad
Gestión de las maquinas virtuales
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Rendimiento Inferior
Imposibilidad de usar hardware que no este gestionado o soportado por el Hypervisor
Hardware virtual obsoleto
No se dispone de aceleración de video por hardware
Desaprovechamiento de recursos
Sistema operativo anfitrión de rol critico
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VM a analizar:
Teniendo claro el concepto de
“Virtualización”, se puede definir a una
maquina virtual como un software capaz
de emular un ordenador dentro de otro
sin necesidad de gasto en dispositivos
físicos extra, por medio de este software
es posible instalar sistemas
operativos(invitados), dentro de
otro(anfitrión).
Siendo así una maquina virtual no tiene
dispositivos ni procesador o memoria
únicamente lo simula.
A pesar de ser una simulación la
maquina virtual al ser instalada nos
permite manipular los sistemas dentro de
ella como si se tratase de uno físico
pudiendo formatear particiones, trabajar
con archivos de disco (ISO,BIN,CUE) o
incluso instalar dispositivos y compartir
datos dependiendo de la maquina virtual
con la que se trabaje , todo ello claro
depende de los recursos de memoria que
se le asignen a dicha maquina lo cual en
el mayor de los casos siempre se indica
con un nivel recomendado por el
programa de virtualización.
Virtual Pc
Es un programa propietario
desarrollado por “Connectics” y
comprado por Microsoft para crear
maquinas virtuales en equipos de
sobremesa o portátiles que no sean
servidores. Se puede ejecutar en
general en cualquier versión de
Windows desde Windows server 2003
o posterior y soporta cualquier
versión de la familia de sistemas
operativos de Microsoft y algunas
versiones de OS/2.
Hecho por Jesús y Luis. 15
Requerimientos:
• Procesador AMD Athlon Dual Core X2 a
1.50 Ghz o Intel Celeron
• 2GB De Memoria RAM
• Hardware de Virtualización Activado
(recomendado, aunque no es necesario)
• Tarjeta de video con por lo menos 64 MB
de VRam
• Resolución de pantalla 800 x 600
• Conexión a Internet de banda ancha
• 48,5 MB libres En el disco duro (se
recomiendan 2 GB para la instalación de
sistemas virtuales)
• No se soporta Windows Vista Starter,
Home Basic ni Home Premium. En el caso
de Windows 7, es igual que en Windows
Vista
Pros y Contras:
• Pros:
• Familiar para usuarios Windows,
integración con plataformas Microsoft
correcta, soporte y documentación
abundantes.
• Admiten drivers de los sistemas a
emular.
• Contras:
• Consumo excesivo de recursos,
inestabilidad bajo ciertas condiciones de
contorno, despliegue y ejecución lentos,
virtualización dificultosa o imposible de
algunos entornos derivados de UNIX.
• Su código es propietario y se
comercializa bajo modelo de licencias.
• Únicamente dispone de versiones para
Windows y Mac OS X.
Consideraciones Importantes:
Para poder instalar Virtual pc en tu ordenador debes contar con una
versión activada y validada de Windows y en el caso de vista y 7
debe ser superior a Home Premium, del mismo modo tu pc debe
soportar Hardware D.E.P y Hardware Virtualization preferentemente.
Descarga en:
https://www.microsoft.com/es-
es/download/details.aspx?id=3702
Hecho por Jesús y Luis. 18
Virtual Box
Es un software de virtualización para las arquitecturas
x86/amd64, creada por la empresa alemana innotek GmbH.
Ahora es desarrollado por Oracle Corporation. Virtual Box
sirve para poder instalar otros sistemas operativos “invitados”
dentro de un sistema “anfitrión”, cada uno por separado y con
su propio ambiente virtual.
Virtual Box es de licencia GNU General Public License (GPL)
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Características
Sistemas Operativos anfitriones soportados (más notables):
Linux, Mac OS X, OS/2 Warp , Microsoft Windows, y Solaris
Sistemas Operativos invitados soportados (más notables):
FreeBSD, Linux, OpenBSD, OS/2 Warp, Windows, Solaris, MS-DOS
Los discos duros de los sistemas invitados son almacenados en los
sistemas anfitriones como archivos individuales en un contenedor
llamado Virtual Disk Image, son incompatible con los demás softwares
de virtualización.
Puede montar imágenes ISO como unidades virtuales ópticas de CD o
DVD, o un disquete.
Se permite aceleración en 3D, pantalla completa, hasta 4 placas PCI
Ethernet, integración con teclado y ratón.
Requisitos
•Un procesador al menos de 2.2 Ghz, lo suficientemente rápido para
soportar la carga.
•Memoria RAM mínima de 512Mb, pero depende mucho de que
sistema operativo invitado se vaya a usar.
•Espacio en disco duro de 30 Mb (sólo para Virtual Box) pero se
necesita mucho más para el sistema operativo invitado
•El sistema operativo anfitrión sea soportado (incluyendo la
arquitectura Intel/AMD64) y un sistema operativo anfitrión soportado
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Lo bueno y lo malo de Virtual Box
Lo bueno:
GPL (General Public Licence)
Actualización constante y cada vez
mas compatible
Variedad de sistemas operativos
invitados soportados
Fácil de utilizar
Documentación completa
Configuración de red con distintas
opciones
Entorno grafico atractivo
Muy estable al momento de
virtualizar el S.O.
Ahorro de dinero en hardware (y
electricidad)
Lo malo:
Configuración de resolución un
poco estática
No reconoce algunos distros de
Linux que son poco conocidos
Dependiendo de la máquina
anfitrión, corre mejor o peor
Virtual Box
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Descarga en:
https://www.virtualbox.org
Hecho por Jesús y Luis. 24
“Gracias por su atención”
