Virtualización

La virtualización es, sin duda, uno de los mayores avances que hemos podido ver en los equipos de escritorio durante los últimos años. No obstante, no es nada nuevo, pues la virtualización ya era utilizada hace mucho tiempo en sistemas Linux para diferentes finalidades.

Sin embargo, la imparable mejora de las prestaciones de las CPUs, que ahora incluso integran instrucciones específicas de virtualización, y el crecimiento de la memoria RAM o la capacidad de los discos duros, han hecho posible que hasta los PCs de escritorio más convencionales hoy día puedan ejecutar máquinas virtuales sin problemas. Pero, ¿qué es una máquina virtual exactamente? ¿para qué puedo utilizarlas? ¿qué necesito exactamente para ello? Estas son algunas de las preguntas que pretendemos responder antes de meternos de lleno con la comparativa de herramientas que permiten crear las citadas máquinas virtuales.

¿Qué es una máquina virtual?

Sobre un PC anfitrión real podemos simular, mediante una herramienta de virtualización, el funcionamiento de un PC invitado cuyo hardware es totalmente ficticio. Es decir, podemos simular el funcionamiento de uno o varios PCs con los recursos virtuales que decidamos sobre un único equipo físico. Eso sí, siempre teniendo en cuenta que dichos recursos virtuales son tomados del equipo anfitrión, por lo que tenemos un límite que vienen marcado por los recursos del equipo real.

Y es que hemos de tener presente que tanto los ciclos de CPU como la memoria o el espacio en disco son compartidos entre el equipo anfitrión y cualquier máquina virtual en ejecución. Por tanto, cuanta mayor cantidad de recursos concedamos a una máquina virtual en ejecución, peor funcionará el equipo anfitrión para desarrollar otras tareas.

En entornos profesionales, es muy habitual encontrar grandes servidores en centros de datos destinados únicamente a gestionar diferentes máquinas virtuales sobre una única plataforma hardware. Hay multitud de ventajas, pero las más interesantes son que se ahorra espacio, consumo eléctrico y se consolidan varios servidores de mediana potencia (cuya suma los hace más caros de comprar, mantener y complejos de gestionar) sobre un único servidor que aglutina una serie de máquinas virtuales para desarrollar las tareas que requiera la empresa.

Así se optimizan también las prestaciones, pues con el nivel de capacidad de cálculo de los procesadores actuales, destinar un servidor físico a un único cometido hace que muchas veces quede infrautilizado.

En entornos de escritorio, en cambio, la virtualización se ha comenzado a utilizar hace relativamente poco tiempo como un medio, sobre todo, para experimentar y aprender. De hecho, los primeros en utilizarla fueron los desarrolladores de aplicaciones, que con ella por fin tenían un medio para probar sus programas en entornos seguros sin que afectase al normal funcionamiento de sus estaciones de trabajo.

Igualmente, los usuarios más avanzados llevan bastante tiempo usando la virtualización para instalar diferentes sistemas operativos sobre Windows y así poder aprender o realizar tareas para las que antiguamente habrían necesitado dedicar un PC en exclusiva, o complicarse la vida instalando diversos sistemas sobre un mismo equipo con particiones separadas, gestores de arranque, etc.

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¿Qué aporta al usuario medio de informática?

En los últimos tiempos, sin embargo, la virtualización comienza a abrirse a casi todos los perfiles de usuario. En entornos Mac OS, por ejemplo, es tremendamente habitual ver cómo personas de todos los niveles cuentan con su máquina virtual Windows para ejecutar programas que no están disponibles para los equipos de Apple. Para usuarios de Windows, en cambio, los usos son algo más variados. Uno de los más interesantes es el de la seguridad.

Así, muchos usuarios cuentan con una máquina virtual con lo básico para navegar en Internet por páginas que no sean 100% confiables, descargar archivos de procedencia dudosa o probar aplicaciones que luego decidirán si finalmente instalan en su equipo real. Lo bueno es que realizar tareas de riesgo en una máquina virtual apenas tiene consecuencias.

Si, por ejemplo, descargamos una determinada aplicación o abrimos un fichero comprimido y un virus/malware infecta la máquina virtual, será tan sencillo como apagarla, sin que nuestro equipo anfitrión se vea comprometido en ningún momento. Si, además, hemos tomado la precaución de hacer instantáneas de la máquina virtual, podremos volver atrás en un solo clic y seguir trabajando con ella sin perder ni un minuto.

Por otra parte, aunque Windows 7 lleva tiempo en el mercado y empieza a ser raro encontrar aplicaciones que no funcionen sobre él, ciertos usuarios (sobre todo en el ámbito de la empresa) cuentan con software antiguo que precisa para funcionar de sistemas actualmente no soportados. Esta clase de personas utilizan máquinas virtuales con Windows XP, 98 e incluso MS-DOS para ejecutar sin problemas sus aplicaciones más antiguas sobre sistemas modernos. De hecho, en el ámbito lúdico es una excelente manera de disfrutar de juegos antiguos (abandonware) sin complicarnos la vida con emuladores o ajustes de Windows.

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¿Qué necesitamos para ejecutarlas sin problemas?

Lo primero y más importante es contar con un PC relativamente potente. Si bien es cierto que el juego de instrucciones de virtualización comenzó a integrarse en los procesadores para equipos de sobremesa hace al menos cinco años, os recomendamos contar como mínimo con un procesador Intel Core 2 Duo o AMD Phenom X4 si queréis ejecutar con cierta holgura las máquinas virtuales.

También es muy importante la cantidadde RAM. Aunque la cifra mínima sería de 4 Gbytes, salvo que vayamos a crear máquinas virtuales con 512 Mby­tes de RAM asignados o menos, nuestra recomendación es contar al menos con 8 Gbytes físicos instalados en nuestro equipo. No es una cifra excesiva hoy día, y nos dará holgura para ejecutar máquinas virtuales Windows XP/Vista/7 o cualquiera de los últimos Linux mientras podemos seguir trabajando con el equipo anfitrión sin problemas.

Por último, queda el espacio en disco, sobre el que hay poco que decir: a mayor espacio asignado a los discos de la máquina virtual o mayor cantidad de máquinas virtuales creadas sobre un mismo equipo físico, mayor tamaño necesitaremos. De todas formas, no es un problema crítico cuando encontramos en muchos equipos actuales discos de 1 Tbyte.

A nivel software, solo necesitaremos una herramienta de virtualización como las que vamos a analizar a continuación, y un sistema operativo que instalar en la máquina virtual que se cree. Como sistema operativo anfitrión, Windows 7 es una excelente alternativa. Gestiona bien los recursos, y las herramientas de virtualización actuales se ejecutan sin problemas sobre él.

Ahora bien, para las máquinas invitadas, a día de hoy, el sistema operativo perfecto para los que buscan Windows es la versión XP. Es ligero, fácil de instalar y configurar, ejecuta sin problemas la mayoría de las aplicaciones recientes, necesita menos espacio que versiones posteriores y los recursos que precisa frente a Vista o 7 son prácticamente de la mitad.

Glosario

Virtualización: El acto de crear una capa de abstracción en el hardware físico de un equipo, de modo que nos permite simular hardware ficticio sobre el que ejecutar un PC totalmente virtual gracias a un Hypervisor (software de virtualización).

Sistema anfitrión: El PC real que ejecuta el software de virtualización y sobre el que funcionan las máquinas virtuales.

Sistema invitado/Máquina virtual: El PC virtual que se ejecuta sobre el anfitrión, y cuyos recursos se comparten.

Abandonware: Aplicaciones que, por su antigüedad o por haber dejado de ser comercializadas, sus autores autorizan a distribuirlas o utilizarlas libremente, aunque sin soporte alguno por su parte.

Conoce las pruebas realizadas por PCA Lab

A continuación, os explicamos toda la metodología de análisis llevado a cabo con las cuatro soluciones de virtualización analizadas, y los diferentes tests realizados para comprobar su nivel de prestaciones y optimización.

Poner a prueba entornos de virtualización es una tarea más compleja de lo que podría parecer en un primer momento. Por una parte, es necesario crear con todas las herramientas máquinas virtuales exactamente iguales, con especial importancia en que mantengan idéntica configuración y las funciones/optimizaciones activadas sean lo más parecidas posibles entre unas plataformas y otras. Por otra parte, hay que tener en cuenta que las prestaciones que alcanzan son limitadas o que, al tener algunas carencias importantes (ver recuadro adjunto) y no poder comunicarse con el hardware real, muchas de nuestras pruebas más habituales no funcionan correctamente.

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Como equipo anfitrión, contamos con una de una de nuestras máquinas de referencia, con procesador AMD Phenom II X4 965 Black Edition (3,4 GHz), 8 Gbytes de RAM, gráfica AMD ATI Radeon 4870 y diferentes unidades de disco SATA a 3 Gbps. Todo ello gobernado por Windows 7 Ultimate con todas las actualizaciones al día, y con una suite de seguridad de G-Data como único software instalado (a parte de las propias herramientas de virtualización comparadas).

Sobre este equipo instalamos todas las herramientas analizadas, sobre las que creamos máquinas virtuales gobernadas por Windows XP SP3, con 1 núcleo de CPU asignado, 4 Gbytes de RAM, 20 Gbytes de disco duro y los componentes que cada hypervisor marca por defecto (unidad CD, tarjeta de red, tarjeta sonido, etc.). La única modificación que se ha realizado respecto a los valores por defecto ha sido, allí donde era posible, activar el soporte para la aceleración 3D en el apartado de gráficos con 32 Mbytes de memoria de vídeo.

Benchmarks complicados de elegir

Dicho esto, lo más complejo fue, probablemente, establecer nuestra batería de pruebas unificada. El principal problema es que nuestras entornos habituales (PCMark y 3DMark) no funcionaban del todo bien con las máquinas virtuales. La complejidad para manejar gráficos 3D y la imposibilidad de realizar determinadas pruebas que manejan directamente el hardware a bajo nivel hicieron que los fallos y errores se sucedieran constantemente. Así, mientras que con PCMark 05 solo logramos completar las pruebas de CPU y HDD en todos los equipos, el 3DMark 06 ni siquiera era capaz de ejecutar los tests más básicos en muchos de los entornos por la dificultad y bajo nivel de prestaciones de la aceleración 3D.

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Por ello, y con la intención de incrementar los puntos de vista, recurrimos a dos benchmarks sintéticos probablemente nunca utilizados en nuestras páginas, pero igualmente útiles para detectar las diferencias: PerformanceTest 7.0 (www.passmark.com) y PC Wizard 2010 (www.cpuid.com). Uno y otro realizan mediciones de potencia de cálculo y transmisión de datos pura y dura en determinadas áreas, como la CPU, la memoria, el disco duro o el motor gráfico. El resultado es una puntuación que permite comparar las cifras obtenidas entre máquinas virtuales ejecutadas por diferentes hypervisores, y detectar así qué plataforma de virtualización está más optimizada y garantiza mayor rendimiento.

Las 3D van aún muy rezagadas en este terreno

A diferencia de lo que ocurre con otras tecnologías, la virtualización de la aceleración 3D está aún en pañales y, por lo general, lo consideran una característica experimental (con resultados inesperados). Como veremos a continuación, muchas de las soluciones no soportan el 3D de manera directa y otras lo hacen de manera discreta con cifras que quedan muy lejos de lo que podríamos obtener con una gráfica real y dedicada.

Por ello, recurrir a máquinas virtuales para jugar no es recomendable salvo que se trata de juegos antiguos, con escasos requerimientos técnicos, pues, de lo contrario, las diferencias entre la máquina virtual y real serán realmente evidentes. Es cierto que tenemos hypervisores son soporte específico para DirectX u OpenGL, pero aún queda mucho camino por recorrer para acercar estas tecnologías a las máquinas virtuales.

Los software de virtualización analizados

La opinión de PC Actual

Pocas, pero muy solventes

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El mercado de la virtualización lleva años en constante auge y crecimiento; sin embargo, la más amplia variedad de soluciones y avances se están produciendo en los ámbitos profesional y de entornos de servidor (justo donde existen fuertes inversiones para consolidar grandes centros de datos). Sin embargo, a nivel de escritorio y para los usuarios que utilizan Windows, el número de herramientas de virtualización no es demasiado extenso. Las cuatro analizadas son básicamente las que hay. Por suerte, logran cubrir diferentes nichos de mercado, con lo que es difícil que no encontremos justo lo que necesitemos.

VirtualBox, la estrella

Entre las analizadas, brilla con luz propia VirtualBox. Esta herramienta de código abierto no es la mejor, ni la más rápida, ni la que cuenta con la mejor interfaz; sin embargo, es gratuita y las posibilidades que ofrece no tienen nada que envidiar a las soluciones de pago más potentes. De hecho, hay detalles donde es incluso más completa, como en la posibilidad de definir ciertos tipos de discos, o pequeños ajustes del hardware virtual.

Tras probar las cuatro, la sensación que nos queda es que, salvo necesidades muy concretas, para la virtualización de escritorio no merece la pena gastar un céntimo, gracias al nivel de los productos que encontramos en el ámbito del código abierto. Además, VirtualBox cuenta con una ventaja añadida: se ofrece exactamente igual para Windows, Linux, Mac OS X y Solaris, lo que permite crear las máquinas virtuales en una plataforma y ejecutar esas mismas máquinas después sobre plataformas totalmente diferentes.

Entonces, ¿qué ofrece la competencia? Bueno, también tienen sus bondades. Por ejemplo, VMware Workstation 8 es un producto redondo a todos los efectos, muy rápido en la ejecución de máquinas virtuales (siempre que contemos con un hardware potente) y repleto de posibilidades, sobre todo en entornos TI donde se trabaje con otros productos VMware. Su problema, un precio elevado y ofrecer funciones que pocos usuarios de escritorio realmente necesitan.

Alternativas a los mejores

En el siguiente nivel tenemos a Parallels Workstation 6, una plataforma que nos ha gustado mucho tanto por sus funciones (algunas realmente útiles para el usuario avanzado que necesita combinar para su trabajo máquina real y virtuales) como por la accesibilidad de su interfaz o la búsqueda de la máxima integración con el sistema anfitrión.

Aun así, nos queda la sensación de pagar por algo que ofrece solo un poco más que VirtualBox. Es un producto bien terminado y con posibilidades, sobre todo para entornos profesionales que ya trabajen con virtualización de Parallels a nivel servidor, pero para el usuario final su principal ventaja no es más que una facilidad de uso ligeramente mejor que la de VirtualBox.

Terminamos con Microsoft Virtual PC, un producto de virtualización a medias. Su objetivo es ofrecer un entorno de ejecución Windows XP sobre 7 para facilitar el funcionamiento de aplicaciones antiguas, y su cometido lo cumple a la perfección. Sin embargo, como herramienta de virtualización está muy lejos de las otras tres propuestas, resultando solo interesante para crear máquinas virtuales adicionales si buscamos algo extremadamente simple para pasar el rato.

Lo mejor: Lo bueno si gratis...

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La virtualización de escritorio demuestra que las herramientas gratuitas de código abierto pueden ser igual e incluso mejores que sus alternativas de pago. Para muchas empresas puede no ser una opción por soporte y ciclo de producto, pero para el usuario de la calle supone la mejor manera de disponer de lo último a coste cero.

Lo peor: Gráficos en 3D

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El funcionamiento de la aceleración de gráficos 3D en máquinas virtuales aún tiene mucho camino que recorrer para resultar realmente útil. De la misma manera, es necesario simplificar los procesos de crear y gestionar máquinas virtuales para acercar sus posibilidades a la mayor cantidad posible de público, incluso no experto.

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