Superar los límites físicos de la informática

Particiones

Cuando se habla de virtualización, es frecuente mencionar también el particionado de servidores, puesto que ambas tecnologías, a pesar de ser radicalmente diferentes, presentan algunas similitudes.

Una partición, como su nombre indica, es un “trozo” de un servidor, con entidad suficiente para ejecutar un sistema operativo. Por ejemplo, en un servidor con 4 CPUs, 8 GB de memoria y 2 tarjetas de red, podríamos crear dos particiones de 2 CPUs, 4 GB y 1 tarjeta de red cada una, e instalar un sistema operativo independiente en cada una de las particiones.

A diferencia de la virtualización, en la particiones se trabaja con el hardware físico de la máquina, pero cada partición maneja únicamente la parte del hardware que le corresponda. Una partición no puede acceder al hardware de otra partición.

El particionado y la virtualización proporcionan flexibilidad, ya que en un servidor físico podemos crear varias subdivisiones independientes (particiones, máquinas virtuales) con sistema operativo propio. Pero la diferencia fundamental radica en que las particiones trabajan directamente con el hardware físico, que “es suyo” y ninguna otra partición puede utilizarlo.

Dicho de otro modo, las particiones cuentan con hardware físico y dedicado, mientras que las máquinas virtuales cuentan con hardware virtual, que permite compartir todo el hardware físico subyacente entre todas las máquinas virtuales.

La misma idea de la virtualización de servidores puede aplicarse al almacenamiento. Existen distintas tecnologías actualmente que permiten que los discos se presenten a los servidores con unas características distintas a las que tienen realmente, optimizándose la utilización de los soportes físicos.

La Virtualización y el hardware

En apartados anteriores afirmábamos que la virtualización es software. Además, como las aplicaciones siempre funcionan en el plano virtual, es posible olvidarse del hardware físico subyacente. Podremos hacerlo sólo si nuestro hardware está preparado para virtualizar. La realidad es que no todas las arquitecturas hardware están preparadas para la virtualización.

En la virtualización, el acceso al hardware físico siempre lo debe hacer el hypervisor, nunca la máquina virtual. Si una máquina virtual lanzara una instrucción que accediese al hardware físico, podrían producirse errores en el funcionamiento de la virtualización o violaciones de seguridad. Por tanto, sólo las arquitecturas cuyas instrucciones de acceso a hardware pueden ser detectadas e interceptadas, son susceptibles de soportar virtualización.

El conjunto de condiciones suficientes que deben cumplir las arquitecturas para permitir la virtualización las recogieron de Gerald J.Popek y Robert P. Goldberg Goldberg, en su artículo 1974 de Formal Requirements for Virtualizable Third Generation Architectures.

Las arquitecturas Itanium sí cumplen los requerimientos, mientras que X86 inicialmente no los cumplía (pero gracias a sucesivas extensiones se ha ido acercando más a su cumplimiento).