1. Arquitectura de
Software: Maquinas
Virtuales
Jesús Guzmán Mondragón
Héctor Morales Palma
Raxel Pichardo
Israel Romero García

2. Bitácora
 ¿Qué es una Maquina Virtual?
 Características de una Maquina Virtual
 Utilidad de las Maquinas Virtuales
 Inconvenientes
 Tipos de Maquinas Virtuales
 Otras Opciones

3. ¿Qué es una maquina virtual?
 Softwareque simula a una computadora
y puede ejecutar programas como si
fuese una computadora real.
 “…unduplicado eficiente y aislado de
una máquina física…”

4. ¿Qué es una Maquina Virtual?
 Eltérmino actualmente incluye a
máquinas virtuales que no tienen ninguna
equivalencia directa con ningún
hardware real

5. Características de una
maquina virtual
 Los procesos que
ejecutan están limitados
por los recursos y
abstracciones
proporcionados por
ellas.
 Estos procesos no
pueden escaparse de
esta "computadora
virtual".

6. Características de una
Maquina Virtual
 Suelen ofrecer a un sistema
operativo la percepción de
una maquina física.
 Las aplicaciones y los
usuarios dentro de la
máquina virtual se relacionan
con la capa de abstracción
y no con la plataforma real

7. Características de una
Maquina Virtual
 La maquina virtual
puede implementar
diversos dispositivos
virtuales (disco,
dispositivos de red,
etc) diferentes a los
de la plataforma real.

8. Características de una
Maquina Virtual
 Guest:
Sistema
Operativo de la
maquina virtual
 Host:
Sistema
Operativo de la
maquina real

9. Características de una
Maquina Virtual
 La maquina virtual
se comporta como
una aplicación
mas en el host
 Elguest percibe la
maquina virtual
como si fuera
hardware real

10. Esquema

11. Utilidad de las Maquinas
Virtuales.
 Tecnología tradicional y
actual, con muchas utilidades.
 Ejecutar aplicaciones hechas
para una plataforma sobre
una plataforma diferente: p.e
Microsoft Windows sobre Mac
OS, Java VirtualMachine

12. Utilidad de las Maquinas
Virtuales
 Ofrecer un entorno seguro donde
experimentar (sandbox)
• Docencia
• Probar aplicaciones en desarrollo
• Probar aplicaciones o webs no
confiables

13. Utilidad de las Maquinas
Virtuales
 Senuelos (Honeypots).
 Empresas de hosting
pueden ofrecer servidores
virtuales (alimentación y
conectividad redundante,
soporte 24/365, etc)

14. Utilidad de las Maquinas
Virtuales
 Respaldo.
 Seguridad.
 Portabilidad.
 Independencia del Hardware.

15. Inconvenientes de las
Maquinas Virtuales
 Agregan gran complejidad al sistema en
tiempo de ejecución.
 Ralentización del sistema
 El programa no alcanzará la misma
velocidad de ejecución
 La flexibilidad que ofrecen compensa esta
pérdida de eficiencia

16. Tipos de Maquinas Virtuales -
Emulación Completa o
Virtualización Completa
 No solo emulan memoria, disco y otros
dispositivos, sino también la CPU:
 Alemular la CPU, son especialmente
lentos. La arquitectura Intel tradicional
ofrecía muy pocas facilidades
 Permitenque guest y host trabajen en
arquitecturas diferentes

17. Tipos de Maquinas Virtuales -
Emulación Completa o
Virtualización Completa
 Ejemplos: QEMU, Bochs.
 Emulan una CPU intel, incluso cuando se
ejecutan sobre intel.
 Ambos son libres, disponibles para diversos
hosts.
 Pueden ejecutar distintos guest, pero
siempre para intel

18. Tipos de Maquinas Virtuales -
Virtualización
 Se emula memoria virtual, disco y dispositivos
 Ejemplo: VMware emula tarjeta de audio
SoundBlaster 16 y tarjeta ethernet AMD PCnet
II.
 Cualquier aplicación en el guest percibe este
hardware
 No se emula la CPU. Por tanto guest y host
tienen que usar la misma arquitectura

19. Tipos de Maquinas Virtuales -
Virtualización
 VMware
 Software propietario, muy maduro
 Las versiones básicas son freeware
 host: Windows, Linux. Prevista una versión
para Mac OS
 guest: Prácticamente cualquier SO para
intel
 La versión superior es un verdadero SO, no
se ejecuta sobre un host, sino directamente
sobre el hardware

20. Vmware funcionamiento

21. Tipos de Maquinas Virtuales -
Virtualización
 Virtual PC
 Software propietario, algunas versiones son
freeware
 El guest puede ser prácticamente cualquier SO
para intel
 Dos versiones
 1. Para hosts Microsoft Windows. Es un
virtualizador
 2. Para hosts Mac OS. Es un emulador. Los Mac
OS basados en
 PowerPC solo tenían esta opción

22. Tipos de Maquinas Virtuales -
Virtualización
 Parallels Desktop
 Virtualizador para los Mac OS basados en
Intel
 guest soportados: Microsoft Windows, Linux,
FreBSD, Sun Solaris y algunos otros

23. Tipos de Maquinas Virtuales –
User Mode Linux
 UML. No confundir con Unified Modeling
Language
 Es un tipo de maquina virtual muy diferente a
las anteriores: Un núcleo Linux ligeramente
modificado para ejecutarse como un
proceso de usuario sobre otro núcleo Linux
 Permite ejecutar diferentes versiones de Linux
sobre diferentes versiones de Linux
 Los dispositivos del guest no están
virtualizados. Por tanto en el guest se percibe
el hardware real

24. Tipos de Maquinas Virtuales –
User Mode Linux
 Netkit
 Entorno basado en UML para emular redes:
PCs, routers, conmutadores
 Software libre, desarrollado por la
Universidad de Roma

25. Tipos de Maquinas Virtuales –
Paravirtualizacion
 Similara la virtualización, pero exige un
versión ligeramente modificada del guest
 El rendimiento es normalmente mayor
que el de los tipos anteriores
 Xen
 Hay una versión libre que permite Linux
sobre Linux
 Hay versiones comerciales que permiten
Windows sobre Windows

26. Tipos de Maquinas Virtuales –
Virtualización Nativa
 Es una emulación completa, pero
realizada por la CPU con lo que el
rendimiento es próximo al nativo
 Exige soporte en la CPU
 KVM: Kernel-based Virtual Machine
 Técnica muy prometedora, gran desarrollo
en la actualidad
 Es necesaria una CPU Intel VT o AMD-V
(tecnologías aparecidas en 2006).

27. Otras opciones
 La funcionalidad que hemos descrito
también puede conseguirse con técnicas
alternativas, sin usar maquinas virtuales.
 jaulas chroot. Se cambia el directorio raíz que
percibe un proceso, de forma que no puede
acceder fuera de cierto directorio. No se aísla
el acceso a otros procesos, memoria, CPU,
red u otros dispositivos

28. Otras Opciones
 Simuladores.Simulan algunas
caracterısticas del comportamiento
externo de un sistema. P.e. simuladores
de red (GloMoSim, JSIM, ns-2, OPNET,
OMNet, etc)

29. Preguntas?