Pocos deben ser ya los profesionales y entusiastas amateurs en esto de la informática que no hayan experimentado o, por lo menos, que no hayan oído hablar de la virtualización. De máquinas virtuales. Una tecnología presente en el ordenador desde sus comienzos, pero que no ha encontrado su sitio al sol hasta un momento tan reciente como éste, en donde sus partidarios son legión frente a sus detractores. La virtualización de sistemas consiste básicamente en particionar un ordenador para que se comporte como varios, para representar distintas máquinas completas dentro del mismo hardware. Cada una de las máquinas representadas es completamente independiente respecto a las otras en cuanto a componentes y funcionamiento, teniendo entidad propia, dentro del anfitrión en el que se aloja, como en el exterior, dentro de la red. Para particionar el ordenador en varios se puede recurrir al hardware. Es el tipo de virtualización más veterano y presente en los sistemas de grandes proporciones de los principales fabricantes. La virtualización se realiza mediante un hardware específico o firmware que divide el sistema en varias unidades, cada una de ellas capaz de ejecutar una instancia de un sistema, para que el mismo equipo actúe y se comporte como varios. Es esta una virtualización específica de cada fabricante y completamente alejada de la arquitectura Intel. Otro tipo de virtualización es la que se consigue mediante software. El particionamiento de un equipo físico se basa en utilizar un programa que divide y aísla un único sistema en varios procesos independientes, cada uno de ellos capaz de ejecutar una instancia de sistema operativo. A este tipo pertenecen los programas de virtualización más competentes que pueden encontrarse actualmente en el mercado para la plataforma Intel y que han sido desarrollados por VMWare y Microsoft. La propuesta de estos programas es proporcionar en cada instancia de sistema operativo un ordenador completo, totalmente independiente en dispositivos hardware, ejecución de programas, acceso a la red y, por supuesto, en su operación.
En contra de lo que pueda parecer, no se trata en ningún caso de "simulación" de un ordenador. Cada instancia de sistema operativo cuenta con su propia BIOS y acceso a sus dispositivos de hardware ficticios a través de ella. El sistema operativo huésped nunca tiene consciencia de que no se ejecuta sobre el hierro desnudo de un ordenador. Microsoft lleva poco en esto de la virtualización. Desde 2003, año en el que adquiere la empresa Connectix, el único desarrollador que con "Virtual PC", virtualizador orientado a equipos de escritorio, desktop y portátiles, intentaba hacer sombra a los productos, experiencia y predominio de VMWare en este campo. Desde entonces hasta aquí, Microsoft no sólo ha apoyado el desarrollo del virtualizador de Connectix, si no que, además, lo ha enriquecido con la versión orientada a servidor: Microsoft Virtual Server 2005. Arquitectura de Virtual Server 2005 La arquitectura de Virtual Server 2005 se apoya en la plataforma que le brinda Windows Server 2003 para proporcionar a los sistemas operativos huésped la capa de virtualización y gestionar la emulación de la infraestructura hardware que pueden requerir todas y cada una de las máquinas virtuales que se ejecutan sobre el equipo anfitrión. Es decir, Virtual Server 2005 no es en sí mismo un sistema operativo. Se instala sobre Windows Server 2003 y es el encargado de proporcionar el hardware a las máquinas virtuales. Los sistemas operativos huésped en ningún momento acceden al hardware físico del ordenador. Virtual Server 2005 es quien se encarga de gestionar ese acceso y servir como intermediario entre la máquina virtual y el sistema operativo anfitrión. Para conseguir que cada máquina virtual se ejecute de manera independiente y totalmente aislada respecto a otras, este virtualizador está construido como aplicación multihebra que se ejecuta sobre el ordenador como un servicio de sistema. Cada máquina virtual se ejecuta sobre hebras diferentes y cada operación de entrada/salida ocurre sobre hebras dependientes del procesador asignado y que se generan según las necesidades de cada momento. Virtual Server se encarga de derivar dos funciones básicas del núcleo de sistema operativo anfitrión hacia las máquinas virtuales. Por una parte, el scheduler de recursos de CPU. Por otra, los controladores de dispositivos físicos que puedan estar montados en el sistema operativo sobre el que se ejecuta. Así, cuando un sistema operativo huésped se ejecuta sobre una máquina virtual, la capa de virtualización de Virtual Server toma el control de las operaciones de CPU y hardware de ese sistema operativo para generar un entorno de ejecución completamente aislado y se encarga de gestionar todas las instancias que pueda producir, interactuando con el sistema operativo anfitrión cuando es requerido acceso a los dispositivos simulados. Este hardware ficticio que entrega Virtual Server a los sistemas operativos huésped es siempre el mismo para todos ellos, no se pueden simular componentes específicos. Para las máquinas virtuales se emula un procesador basado en la arquitectura X86, con hasta 3,6 GB de memoria RAM y una tarjeta gráfica S3 Trio64 con 4 MB de VRAM, todo montado sobre una placa madre Intel 440 BX con PIIX4. A estos elementos básicos se pueden añadir discos, tanto IDE como SCSI, en donde se emula una tarjeta controladora Adaptec 2940, CD-ROM, disquetera, tarjeta de red, Intel 21140 y otros. No existe, por el momento, soporte para tarjeta de sonido, cosa que no se echa en falta teniendo en cuenta que es un software orientado a virtualizar equipos con desempeño de servidor. Sí se notará, por el contrario, el soporte para 64 bits que Microsoft ha incluido en su virtualizador para el anfitrión que aloja las máquinas virtuales, y se espera que este soporte se extienda a las máquinas virtuales sin mucha demora, junto con el soporte para multiprocesador.
¿Virtualizar qué? La idea de un ordenador físico que contenga varios ordenadores lógicos es una idea que se encuentra presente en los sistemas operativos desde el comienzo de la informática. La evolución del software de virtualización no ha seguido la misma pauta que los sistemas operativos y resto de software, seguramente por la dinámica de la industria en la que la adquisición de equipamiento hardware no se veía problemático sino, todo lo contrario, una práctica necesaria y recomendada. Ha sido ahora, un momento en el que las inversiones se miran con lupa y la dispersión de servicios sobre distintas máquinas plantea serios problemas de soporte y mantenimiento, cuando la virtualización ha tomado predicamento entre los responsables de IT, como una herramienta potente, versátil y flexible para solucionar eficazmente la consolidación de sus plataformas. Una tecnología que se encuentra madura y que está perfectamente capacitada para asumir la virtualización de todo tipo de equipos, sea cual sea su desempeño. Tradicionalmente se argumenta que una plataforma de máquina virtual es conveniente para unos casos muy concretos, siempre alejados del entorno de producción. Laboratorio y formación son los ambientes en los que la virtualización tiene sobradamente ganado su sitio. Si embargo, reducir el empleo de máquinas virtuales a estos escenarios es desperdiciar el enorme potencial que la virtualización puede aportar a todo tipo de organizaciones, independientemente de su objetivo de negocio, y, por qué no, a usuarios profesionales e incluso a cualquier otra persona que sólo quiere utilizar el ordenador más modestamente, como le ocurre al usuario doméstico. Las ventajas innegables de utilizar como plataforma de producción servidores virtuales, está calando con paso lento pero decidido entre los responsables de IT, cuyo convencimiento y satisfacción están en proporción directa al tamaño de sus sistemas. Además del ahorro económico y de esfuerzo de gestión, la virtualización posibilita que la consolidación de plataformas heterogéneas se consiga realmente de forma sencilla y eficaz. El aprovisionamiento de nuevos servidores queda reducido a un proceso que se completa en minutos y sin necesidad de un gran equipamiento ni complejos procedimientos, los tiempos de parada programada para mantenimiento se eliminan totalmente, mientras las oportunidades de tener alta disponibilidad se disparan sin necesidad de retar a duelo al responsable económico que autoriza la adquisición de equipamiento. Como también se elimina el drama de las migraciones al simplificar estos procesos para convertirlos en puro trámite. Pero todo tiene su precio. El coste de utilizar máquinas virtuales hay que cuantificarlo en rendimiento. El principal inconveniente que presenta por el momento Virtual Server 2005 es su imposibilidad de asignar más de un procesador a las máquinas virtuales que ejecuta. Es decir, virtualizar aplicaciones diseñadas para utilizar multiproceso simétrico (SMP) no es una práctica recomendable, puesto que esta ventaja se diluye en la capa de virtualización. Aunque el hardware sobre el que se ejecuta Virtual Server tenga más de un procesador, cualquiera de las máquinas virtuales que se definan, solo podrán tener asignado uno. De todas formas, no hay que llamarse a engaño. Virtual Server utilizará todos los procesadores que monte el ordenador sobre el que corre, de hecho puede soportar hasta 32 procesadores físicos. Son las máquinas virtuales las que emulan un equipo con un único procesador. Es decir, con Virtual Server si hay 2 procesadores, los dos procesadores trabajan, no están ociosos; son las máquinas virtuales las que se comportan como si solo tuvieran un único procesador. También es importante tener en cuenta que virtualizar cualquier equipo significa añadir una capa más de software a las aplicaciones que se ejecutan de manera virtualizada. Esto acarrea una lógica pérdida de rendimiento al haber más actores implicados en la ejecución de programas, servicios y accesos al hardware. Para ser realistas, hay que indicar que un servidor virtual, dependiendo de uso, configuración y aplicaciones en ejecución, puede entregar hasta un 80% de rendimiento respecto a lo que puede obtenerse en un equipo físico de las mismas características. Ahora bien, esta pérdida de rendimiento no debe ser una consideración que haga rechazar a Virtual Server 2005 de plano. Hay que plantearse esta penalización de rendimiento como impedimiento para virtualizar según los casos. Como regla de carácter general, aquellas aplicaciones críticas en donde el rendimiento es decisivo, lo conveniente es mantener los servicios sobre equipos convencionales, dimensionados adecuadamente, eso sí, y dejarse de añadir capas que incrementan trabajo y tiempo de máquina. Para el resto de situaciones, hay que sopesar de manera fría si la pérdida de un 20% del rendimiento es importante para renunciar a las ventajas que se obtienen con Virtual Server 2005. Sólo a los administradores recalcitrantes y fundamentalistas del "perfomance" se les escapa que los modernos servidores sólo son aprovechados, en el mejor de los casos, en un 20% de sus capacidades reales. Es decir, la inmensa mayoría de servidores actualmente en producción, según casos, tienen una perspectiva de aprovechamiento similar si se ejecutan como máquina virtual que sobre máquina física. Meterse en harina Como el movimiento se demuestra andando, nada mejor para despejar dudas y convencer a los más escépticos que instalar y ver en acción a este virtualizador. Y para empezar a probar este software no hay que andar mucho. En http://www.microsoft.com/virtualserver, se puede descargar una versión trial de este programa, por el módico precio de rellenar un formulario de registro, que ya se sabe como son los chicos de marketing. Desde este sitio se puede descargar la versión standard. Virtual Server 2005 está disponible en dos ediciones: standard y enterprise. Las dos ofrecen las mismas funcionalidades y sólo se diferencian en el hardware que son capaces de gestionar y que marcan los requerimientos de hardware necesarios y, por descontado, la carga de trabajo que se supone deben asumir.
La instalación del programa sigue la misma pauta de sencillez que ya es norma para la instalación de cualquier software de Microsoft. Un asistente se encarga de ir solicitando al operador los cuatro datos que se necesitan para dejar Virtual Server 2005 R2 operativo en el ordenador, sin ninguna complicación. Los requerimientos de hardware recomendados para que el programa se desenvuelva bien son asequibles a la mayoría de los ordenadores de sobremesa de tipo medio. Resulta interesante montar al menos dos tarjetas de red: una dedicada a máquinas virtuales y la segunda reservada para operaciones de gestión sobre el ordenador anfitrión. De esta forma se puede separar el tráfico y no se penalizan rendimientos cuando se hacen operaciones pesadas sobre el anfitrión base, como puede ser el traspaso de una máquina virtual. Con Virtual Server 2005 instalado en el ordenador, comenzar a trabajar con máquinas virtuales es inmediato; basta con "adquirir" el hardware e instalar el sistema operativo. Como se hace siempre. La "adquisición" del hardware se realiza mediante un asistente que guía en la definición de los componentes hardware que tendrá la máquina virtual. Una operación desprovista de complicación, en la que se establece la memoria, disco y otros componentes virtuales que tendrá el ordenador. Esta definición no tiene por qué ser definitiva y en cualquier momento se puede añadir o quitar hardware con sólo parar el ordenador virtual y entrar en su configuración. Con el hardware "adquirido", lo siguiente es instalar el sistema operativo, como se hace siempre. Esta acción se realiza exactamente igual a como se realiza sobre una máquina física. Para instalar un sistema operativo sobre un ordenador virtual, se hacen las mismas acciones que se realizan cuando esa instalación se efectúa sobre un ordenador convencional. Una buena forma de empezar a abordar el trabajo con máquinas virtuales es "olvidar" que el ordenador es virtual y afrontar su manejo como si se tratara de un equipo físico convencional. Seguir la misma operación que se realiza sobre un equipo físico y hacer las mismas consideraciones de uso, permiten trabajar y avanzar mejor en el conocimiento de este tipo de software. Hacer cábalas y suposiciones sobre cómo interactúan los componentes de la máquina virtual con los de la máquina física sólo da lugar a confusiones y dudas que se traducen en fallos de configuración y, en consecuencia, de funcionamiento. Gestión de máquinas virtuales Una vez que las máquinas virtuales se encuentran definidas, instaladas y en funcionamiento, la siguiente preocupación que surge es cómo poder gestionar el anfitrión y los sistemas operativos huéspedes que ejecuta. En este sentido, el valor añadido que proporciona el hecho de que este virtualizador haya sido desarrollado por Microsoft es la facilidad para integrar la administración de las máquinas virtuales en las herramientas de gestión convencionales que se encuentran en su plataforma. Para interactuar con las máquinas virtuales, existe una herramienta específica del virtualizador a la que se accede y maneja mediante un interfaz Web. Es decir, Virtual Server 2005 R2, en su instalación, implementa un sitio Web a nivel de anfitrión, al que es posible conectarse para manejar cada sistema operativo huésped individualmente, como si de una consola remota se tratara, así como para realizar otras tareas de mantenimiento que tienen que ver con la máquina como tal: apagado, reinicio, redefinición de hardware y otras operaciones similares. Esta Web de gestión simplifica mucho la administración de la infraestructura virtual de Microsoft, debido a que cualquier equipo que disponga de un navegador Web puede convertirse en una consola de gestión, desde la que es posible tener acceso a todas las máquinas virtuales que están disponibles en un equipo para realizar cualquier operación sobre ellas. No obstante, reseñar que esta consola de administración no proporciona una emulación de terminal propiamente dicha, como sucede con Terminal Server, por lo que su filosofía de utilización y rendimiento está fuera de lugar para operaciones y uso distinto al estrictamente relacionado con la gestión de las máquinas virtuales. De cara a esta gestión, como máquinas hechas y derechas que son los ordenadores virtuales, su administración puede y debe integrarse dentro de la estrategia de gestión que pueda estar implantada en el sistema en el que se incorporan. Todas las herramientas de administración que se utilizan para gestionar máquinas convencionales, siguen manteniendo su vigencia cuando se trata de equipos virtuales, como pueden ser aplicación de directivas, consolas de gestión MMC o las herramientas de copia de seguridad. Sin embargo, por el momento, debido a lo reciente de este software, el máximo grado de integración hay que buscarlo en el propio entorno de Microsoft y descartar herramientas de terceros, como son los conocidos programas que incorporan los principales fabricantes de hardware. Las máquinas virtuales tienen una integración completa con Microsoft MOM 2005 y con el Directorio Activo. En definitiva, los responsables de IT preocupados por la consolidación de servidores y por la reducción de los costes de propiedad implícitos a su departamento tienen en la virtualización una baza interesante que jugar. Dentro de la plataforma Microsoft esta opción se materializa en Virtual Server 2005, que proporciona una tecnología madura y perfectamente integrada con el universo de productos del fabricante, lo que avala la consecución de los mejores resultados sin detrimento de funcionalidad.