U N IV E R S ID A D N A C IO N A L D E L O J A

ÁREA DE LA EDUCACIÓN EL ARTE Y LA COMUNICACION

C A R R E R A D E I N F O R M A T I C A E D U C A T I V A

T R A B A J O D E I N V E S T I G A C I O N MODULO IVGRUPO # 7

AUTOR

DIEGO SINCHE

L O J A – E C U A D O R 2012

• Que es una maquina virtual.• Característica principal• Uso domestico

• Tipos de maquinas virtuales• Maquinas virtuales de sistema• Aplicación de las maquinas virtuales de sistema

• Maquina virtual de proceso• Inconvenientes de las maquinas virtuales

• Técnicas

• Lista de hardware con soporte de virtualizacion

• Lista de maquinas virtuales

• Ventajas de las maquinas virtuales

• Desventajas de las maquinas virtuales

• Que necesito para trabajar con maquinas

• En informática una máquina virtual es un software que emula a un ordenador y puede ejecutar programas como si fuese un ordenador real. Este software en un principio fue definido como "un duplicado eficiente y aislado de una máquina física".

• La acepción del término actualmente incluye a máquinas virtuales que no tienen ninguna equivalencia directa con ningún hardware real.

• La característica esencial de las máquinas virtuales es que los procesos que ejecutan están limitados por los recursos y abstracciones proporcionados por ellas. Estos procesos no pueden escaparse de este "ordenador virtual".

• El uso doméstico más extendidos de las máquinas virtuales es ejecutar sistemas operativos para "probarlos". De esta forma podemos ejecutar un sistema operativo que queramos probar (Linux, por ejemplo) desde nuestro sistema operativo habitual (Windows por ejemplo) sin necesidad de instalarlo directamente en nuestro ordenador y sin miedo a que se desconfigure el sistema operativo primario.

• Las máquinas virtuales se pueden clasificar en dos grandes categorías según su funcionalidad y su grado de equivalencia a una verdadera máquina.

• Máquinas virtuales de sistema (en inglés System Virtual Machine)

• Máquinas virtuales de proceso (en inglés Process.. Virtual Machine)

• Las máquinas virtuales de sistema, también llamadas máquinas virtuales de hardware, permiten a la máquina física subyacente multiplexarse ent0 varias máquinas virtuales, cada una ejecutando su propio sistema operativo. A la capa de software que permite la virtualización se la llama monitor de máquina virtual o "hypervisor". Un monitor de máquina virtual puede ejecutarse o bien directamente sobre el hardware o bien sobre un sistema operativo ("host operating system").

• Varios sistemas operativos distintos pueden coexistir sobre el mismo ordenador, en sólido aislamiento el uno del otro, por ejemplo para probar un sistema operativo nuevo sin necesidad de instalarlo directamente.

• La máquina virtual puede proporcionar una arquitectura de instrucciones (ISA) que sea algo distinta de la de la verdadera máquina. Es decir, podemos simular hardware.

• Varias máquinas virtuales (cada una con su propio sistema operativo llamado sistema operativo "invitado" o "guest"), pueden ser utilizadas para consolidar servidores. Esto permite que servicios que normalmente se tengan que ejecutar en ordenadores distintos para evitar interferencias, se puedan ejecutar en la misma máquina de manera completamente aislada y compartiendo los recursos de un único ordenador. La consolidación de servidores a menudo contribuye a reducir el coste total de las instalaciones necesarias para mantener los servicios, dado que permiten ahorrar en hardware.

• La virtualización es una excelente opción hoy día, ya que las máquinas actuales (Laptops, desktops, servidores) en la mayoría de los casos estan siendo "sub-utilizados" (gran capacidad en disco, memoria ram , en la mayoría de los casos se utiliza entre 30% a 60% de su capacidad). Al virtualizar la necesidad de nuevas máquinas en una ya existencia se ahorra GRANDEMENTE EN COSTOS Asociados (energía, mantenimiento, espacio, etc.

• Una máquina virtual de proceso, a veces llamada "máquina virtual de aplicación", se ejecuta como un proceso normal dentro de un sistema operativo y soporta un solo proceso. La máquina se inicia automáticamente cuando se lanza el proceso que se desea ejecutar y se para cuando éste finaliza.

• Su objetivo es el de proporcionar un entorno de ejecución independiente de la plataforma de hardware y del sistema operativo, que oculte los detalles de la plataforma subyacente y permita que un programa se ejecute siempre de la misma forma sobre cualquier plataforma.

• Uno de los inconvenientes de las máquinas virtuales es que agregan gran complejidad al sistema en tiempo de ejecución. Esto tiene como efecto la ralentización del sistema, es decir, el programa no alcanzará la misma velocidad de ejecución que si se instalase directamente en el sistema operativo "anfitrión" (host) o directamente sobre la plataforma de hardware. Sin embargo, a menudo la flexibilidad que ofrecen compensa esta pérdida de eficiencia.

• Se divide en tres:

–Emulación del hardware subyacente (ejecución nativa)

–Emulación de un sistema no nativo.

• _virtualizacion a nivel de sistema operativo

EMULACION DEL HARDWARE SUBYACENTE (EJECUCION

NATIVA)

• Esta técnica se suele llamar virtualización completa (full virtualization) del hardware, y se puede implementar usando un hypervisor de Tipo 1 o de Tipo 2:

• el tipo 1 se ejecuta directamente sobre el hardware

• el tipo 2 se ejecuta sobre otro sistema operativo como por ejemplo Linux.

• Cada máquina virtual puede ejecutar cualquier sistema operativo soportado por el hardware subyacente. Así los usuarios pueden ejecutar dos o más sistemas operativos distintos simultáneamente en ordenadores "privados" virtuales.

• El sistema pionero que utilizó este concepto fue la CP-40, la primera versión (1967) de la CP/CMS de IBM (1967-1972) y el precursor de la familia VM de IBM (de 1972 en adelante). Con la arquitectura VM, la mayor parte de usuarios controlan un sistema operativo monousuario relativamente simple llamado CMS que se ejecuta en la máquina virtual VM.

• Actualmente tanto Intel como AMD han introducido prestaciones a sus procesadores x86 para permitir la virtualización de hardware.

EMULACION DE UN SISTEMA NO NATIVO

• Las máquinas virtuales también pueden actuar como emuladores de hardware, permitiendo que aplicaciones y sistemas operativos concebidos para otras arquitecturas de procesador se puedan ejecutar sobre un hardware que en teoría no soportan.

• Algunas máquinas virtuales emulan hardware que sólo existe como una especificación. Por ejemplo:

• La máquina virtual P-Code que permitía a los programadores de Pascal crear aplicaciones que se ejecutasen sobre cualquier ordenador con esta máquina virtual correctamente instalada.

• La máquina virtual de Java. • La máquina virtual del entorno .NET. • OpenFirmware

• Esta técnica permite que cualquier ordenador pueda ejecutar software escrito para la máquina virtual. Sólo la máquina virtual en sí misma debe ser portada a cada una de las plataformas de hardware.

VIRTUALIZACION A NIVEL DE SISTEMA OPERATIVO

• Esta técnica consiste en dividir un ordenador en varios compartimentos independientes de manera que en cada compartimento podamos instalar un servidor. A estos compartimentos se los llama "entornos virtuales". Desde el punto de vista del usuario, el sistema en su conjunto actúa como si realmente existiesen varios servidores ejecutándose en varias máquinas distintas. Dos ejemplos son las zonas de Solaris (Solaris Zones) y la técnica de Micro Partioning de AIX.

• AMD-V (anteriormente llamado Pacifica)

• ARM TrustZone

• Boston Circuits gCore (grid-on-chip) con núcleos 16 ARC 750D y módulo de virtualización de hardware Time-machine.

• Freescale PowerPC MPC8572 y MPC8641D

• IBM System/370, System/390 y mainframes ZSeries

• Intel VT (anteriormente llamado Vanderpool)

• SPARC de Sun Microsystems

• Máquinas virtuales de proceso • Common Language Runtime - C#,

Visual Basic .NET, J#, Managed C++ • EiffelStudiopara el

lenguaje de programación Eiffel • Lenguaje de programación Erlang • Forth virtual machine - Forth • Glulx - Glulx, Z-code • Harbour - Harbour virtual machine • Hec - Hasm Assembler

• Inferno - Limbo • Java virtual machine - Java, Nice,

NetREXX • Low Level Virtual Machine (LLVM) -

actualmente C, C++, Stacker • Lua • Macromedia Flash Player - SWF • MMIX - MMIXAL • Neko virtual machine actualmente Neko

y haXe

• O-code machine - BCPL • P-code machine - Pascal • Parrot - Perl 6 • Perl virtual machine - Perl • Portable.NET - C#, Visual Basic .NET, J#,

Managed C++ • YARV - Ruby • Rubinius - Ruby • ScummVM - Scumm SECD machine - ISWIM,

Lispkit Lisp • Sed the stream-editor can also be seen as a

VM with 2 storage spaces. • Smalltalk virtual machine - Smalltalk

• SQLite virtual machine - SQLite opcodes • Squeak virtual machine - Squeak • SWEET16 • TrueType virtual machine - TrueType • Valgrind - chequeo de accesos a memoria y "leaks"

en x86/x86-64 code under Linux • VX32 virtual machine - application-level virtualization

for native code • Virtual Processor (VP) from Tao Group (UK). • Waba - similar a Java, para dispositivos pequeños • Warren Abstract Machine - Prolog, CSC GraphTalk • Z-machine - Z-Code • Zend Engine - PHP

Máquinas virtuales de sistema

• Máquinas virtuales de sistema • VThere (de Sentillion, Inc. [1]) • ATL (A MTL Virtual Machine) • Bochs emulador de PC x86 y AMD64, portátil

y open source • CoLinux Open Source Linux inside Windows • Denali, uses paravirtualization of x86 for

running para-virtualized PC operating systems.

• FAUmachine

• Hercules emulator, free System/370, ESA/390, z/Mainframe

• Integrity Workstation Green Hills Software[2]

• LilyVM is a lightweight virtual machineAn introduction

• Microsoft Virtual PC y Microsoft Virtual Server

• OKL4

• Parallels Workstation, virtualización de x86 para ejecutar sistemas operativos

• Parallels Desktop for Mac, virtualización de x86 para ejecutar máquinas virtuales en Mac OS X

• QEMU, muy popular en entornos Linux

• SheepShaver.

• Simics • SVISTA

• Trango Virtual Processors

• TwoOStwo • User-mode Linux

• VirtualBox

• Virtual Iron (Virtual Iron 3.1)

• Virtual Operating System de Star Virtual Machines

• VM de IBM

• VMware (ESX Server, Fusion, Virtual Server, Workstation, Player y ACE)

• Xen • KVM

• IBM POWER SYSTEMS

Máquinas virtuales a nivel de sistema operativo

• OpenVZ

• Virtuozzo

• FreeVPS • Linux-VServer

• FreeBSD Jails

• Solaris Containers

• AIX Workload Partitions

• Con las máquinas virtuales, podemos tener varios sistemas operativos sin necesidad de crear particiones o tener más discos duros, esto nos permitirá poder tener sistemas operativos para pruebas. Por ejemplo, que sale una versión beta y no queremos instalarla en nuestro sistema operativo de trabajo, ya que las betas son eso, "pruebas" y puede que nos deje el sistema operativo inestable, algo que no querremos con nuestro equipo de trabajo.

• De esta forma siempre tendremos la oportunidad de probar esos programas beta sin que afecte a las cosas que tenemos instaladas ni que nos obligue a formatear y volver a instalar de nuevo todo lo que tenemos. Yo esto lo suelo usar para probar todas las betas e incluso "alfas" que van saliendo, como por ejemplo las versiones de Visual Studio, el Office o los nuevos sistemas operativos.Por ejemplo, si sale una nueva beta de Visual Studio, preparo una máquina virtual e instalo esa beta, hago mis pruebas, etc. Cuando sale una nueva beta, pues elimino la anterior y vuelvo a instalar todo, etc.

• Una de las razones por que las máquinas virtuales, no son la panacea de la computación, es que agregan gran complejidad al sistema en tiempo de ejecución. La principal desventaja de las máquina virtual, es que en la aplicación de algunos proceso tendrá como efecto la lentitud del computador, es decir, la computadora en la cual se esta ejecutando este proceso debe tener una capacidad bastante notable “debe ser de gran capacidad o potente”.

•

• Los lenguajes basados en máquina virtual, poseen una desventaja es que efectivamente son más lentos que los lenguajes completamente compilados, debido a la sobrecarga que genera tener una capa de software intermedia entre la aplicación y el hardware de la computadora, sin embargo, Esta desventaja no es demasiado crítica.

• Como te comentaba, la ventaja de las máquinas virtuales, es que puedes estar trabajando con varias betas y máquinas virtuales a la vez, aunque no tiene porque ser al mismo tiempo, ya que cuando trabajas con máquinas virtuales necesitas tener recursos en tu equipo para que le den vida a esas máquinas virtuales.

• Por ejemplo, si tu equipo tiene un giga de memoria RAM eso es lo que tienes, y en la máquina virtual no puedes "simular" que tienes más. Porque una de las cosas que no se simulan es la memoria, ya que la memoria que quieras usar en la máquina virtual debe ser memoria física, es decir, memoria real. Lo mismo ocurre con los discos duros, si quieres tener un disco de, digamos 300 GIGAS y tu disco duro es de 40,

• La ventaja de los discos duros virtuales frente a la memoria es que podemos indicar que usaremos un disco duro de, por ejemplo, 20 Gigas, pero ese espacio no se usa al completo, sino que las máquinas virtuales permiten que ese espacio vaya creciendo con forme haga falta, aunque hasta el tamaño máximo que has indicado.

• Resumiendo, necesitas tener un procesador rápido (cuanto más rápido mejor), necesitas tener bastante espacio libre en tu disco, sobre todo si vas a trabajar con varias máquinas virtuales y los discos usados van a necesitar bastante espacio (en algunos casos estamos hablando de 5 a 8 gigas para cada máquina virtual, todo dependiendo de lo que instales).

• También necesitas memoria, siempre será mejor 1 GB que 512 MB o 2 GB que 1, todo dependerá de cuanta memoria quieras que tengan esas máquinas virtuales, pero en la mayoría de los casos, con 256 ó 384 MB van de maravilla, por tanto necesitarás como mínimo 1 GB para trabajar más o menos cómodo.