Los Centros de Datos (IV): Virtualización y cómputo en la nube (Gustavo González Urdaneta)

 Los Centros de Datos (IV): Virtualización y cómputo en la nube

Gustavo González Urdaneta

Miami 6 septiembre 2025

 

 

En el modelo tradicional, un Centro de Datos (CD) consta de varios servidores físicos, cada uno dedicado a tareas específicas. Como resultado, se suele producir un bajo aprovechamiento de los recursos, ya que muchos servidores no se utilizan por completo. La virtualización de los CD puede transformar estos servidores físicos en máquinas virtuales (MV) que se pueden ejecutar en uno o varios servidores físicos. Cada MV es un entorno aislado que se ejecuta independientemente de otras máquinas virtuales y tiene su propia instancia de sistema operativo y sus propias aplicaciones.

 

La capa de virtualización, también conocida como hipervisor, desempeña un papel fundamental en la virtualización del CD. El hipervisor es un software que permite la virtualización de recursos y distribuye recursos físicos como la CPU, la memoria y el ancho de banda de red entre las MV. Hay dos tipos de hipervisores: tipo 1 y tipo 2. Los hipervisores de tipo 1, también conocidos como hipervisores de configuración básica, se instalan directamente en el servidor físico y gestionan la asignación de recursos. Por otro lado, los hipervisores de tipo 2 se instalan en un sistema operativo del host y gestionan los recursos dentro del sistema operativo.

 

La virtualización del CD ofrece varias ventajas. Una de las principales es la mejora en el uso de los recursos. La consolidación de las distintas MV en un único servidor físico o clúster, utiliza el hardware de forma más eficiente con ahorro de dinero y se puede ajustar dinámicamente para satisfacer la demanda con una mejor escalabilidad. Otra ventaja es la mejora en flexibilidad. La puesta en marcha de una MV nueva requiere tan solo unos clics y minutos, en comparación con las horas o días que hacen falta para adquirir y configurar hardware físico y las MV se pueden copiar, mover o replicar fácilmente en otros servidores para facilitar la escalabilidad y la resiliencia. La virtualización facilita la gestión y supervisión centralizada de la infraestructura tecnológica y se consigue un uso más eficaz de los recursos. Por ejemplo, la virtualización permite supervisar el uso de la CPU y la memoria, asignar recursos o mover máquinas virtuales para garantizar un rendimiento óptimo. Facilita la creación de backups y la restauración de los datos, crear backups de las MV y replicarlas en otros servidores reduciendo la pérdida de datos en caso de que se produzcan fallos en el hardware u otras interrupciones. Al aislar las MV entre sí, las brechas de seguridad que se producen en una MV no pueden afectar otras MV. Además, las MV pueden equiparse con características de seguridad especiales como cortafuegos, sistemas de detección de intrusiones y cifrado para garantizar la seguridad de los datos y las aplicaciones.

 

La virtualización del CD permite la implementación de modelos de computación en la nube como Infraestructura como Servicio (IaaS), Plataforma como Servicio (PaaS), Software como Servicio (SaaS) y la Función como Servicio (FaaS). Con estos modelos, se pueden utilizar los recursos y servicios tecnológicos bajo demanda, en lugar de invertir en hardware e infraestructura caros. Al combinar la virtualización del CD y la computación en la nube, se consigue una infraestructura tecnológica ágil y rentable. Un aspecto crítico de la virtualización son las redes definidas por software (SDN). SDN es una tecnología que permite abstraer la red de la infraestructura física subyacente y administrar de forma centralizada el control y la gestión del centro de datos. Al combinar la virtualización del CD con SDN, se consigue una flexibilidad y eficiencia aún mayores en las redes. SDN separa el control de red del hardware y lo traslada a una capa de software central. De esta forma, es posible programar y automatizar la red, así como configurar y gestionar los servicios de red fácilmente y proporcionar mayor seguridad y aislamiento. Otra ventaja de la integración de SDN y el CD es el aumento de la escalabilidad y la agilidad de la red dado que se pueden crear, modificar y eliminar rápidamente redes virtuales para satisfacer los cambios en los requisitos y también permite el enrutamiento automatizado, la gestión del balanceo de carga y las políticas de seguridad. La automatización reduce la intervención manual y permite una resolución de problemas más rápida y una mejor capacidad de respuesta de la red. La gestión y la supervisión centralizadas de la red ofrecen visibilidad del tráfico, el rendimiento y la utilización de la red. De esta forma se puede optimizar la red y planificar la capacidad de forma eficiente

 

La Computación en la Nube (CN) ofrece recursos informáticos avanzados disponibles bajo demanda que escalan según sea necesario, con actualizaciones periódicas y sin la necesidad de comprar ni mantener una infraestructura local. Con la computación en la nube, los equipos se vuelven más eficientes y agilizan la comercialización, dado que pueden adquirir y escalar servicios rápidamente sin el considerable esfuerzo que supone gestionar una infraestructura local tradicional. Revisemos en que consiste y como lo logran.

 

 

La CN es la entrega de recursos informáticos, incluidos el almacenamiento, la potencia de procesamiento, las bases de datos, las redes, los análisis, la inteligencia artificial y las aplicaciones de software, a través de Internet (la nube). Al externalizar estos recursos, las empresas pueden acceder a los activos informáticos que necesitan, en el momento en que los necesitan y sin tener que comprar ni mantener una infraestructura física local de tecnologia e información (TI). Esto proporciona recursos flexibles, innovación más rápida y economías de escala. Para muchas empresas, la migración a la nube está directamente relacionada con la modernización de datos y TI. Antes de la llegada de la computación en la nube, las  organizaciones compraban y mantenían una infraestructura local de TI. Aunque el ahorro de costos impulsó gran parte del cambio inicial a la nube, muchas organizaciones opinan que las infraestructuras de nube pública, privada o híbrida ofrecen numerosas ventajas.

 

 

Veamos la lista de características básicas que definen la computación en la nube: Autoservicio bajo demanda, es decir, los proveedores de computación en la nube ofrecen la Interfase de Programacion de Aplicaciones (API en inglés) a las que los usuarios acceden para requisar nuevos recursos o recursos existentes de escalado cuando sea necesario. Amplio acceso a la red, la computación en la nube supone una gran ventaja al ofrecer hardware físico distribuido a nivel global; Agrupación de recursos en forma dinámica que se asignan según la demanda y Rápida elasticidad en escalar recursos en máquinas individuales o en varias máquinas, donde una aplicación escala automáticamente a máquinas de varias redes. Los proveedores de infraestructuras de nube proporcionan Medición del servicio de uso detalladas que se utilizan para informar sobre los costos de uso. Por ejemplo, Amazon Web Services (AWS) proporciona el uso de cada categoría de servicio de forma horaria o diaria. Por lo general, los proveedores de servicios en la nube toman un modelo de facturación de “pago por uso” que se mide y se entrega, de modo que se cobra a los clientes según la cantidad de recursos informáticos que hayan utilizado.

 

 

Existen tres tipos principales de implementaciones en la nube: Pública, privada e hibrida. Cada uno tiene ventajas únicas y, a menudo, a las organizaciones les viene bien utilizar más de uno. Las nubes públicas ofrecen recursos informáticos (servidores, almacenamiento, aplicaciones, etc.) a través de Internet de un proveedor de servicios en la nube, como AWS y Microsoft Azure. Los proveedores de servicios en la nube poseen y operan todo el hardware, software y otras infraestructuras de soporte. Una nube privada se compone de recursos informáticos exclusivos de una organización, se puede situar en el CD interno de La organización o en el proveedor de servicios y ofrece un mayor nivel de seguridad y privacidad ofreciendo recursos y beneficios como la nube pública (autoservicio, escalabilidad y elasticidad), pero con la ventaja de control y personalización adicionales. El nivel de seguridad es superior  al alojarse en redes privadas no accesibles al tráfico público. Las nubes híbridas son una combinación de nubes privadas y públicas (por ejemplo, IBM Hybrid Cloud, con la tecnología de Red Hat) conectadas junto con tecnología que permite el funcionamiento conjunto entre datos y aplicaciones. La mayoría de los populares proveedores de servicios en la nube externos ofrecen un modelo de nube híbrida  que permite disfrutar de una mayor flexibilidad en sus requerimientos.

 

Revisemos los servicios de CN cuyas propiedades dinámicas sientan las bases de los nuevos servicios de nivel superior. Los servicios van desde alquilar la infraestructura  de TI, alquilar las herramientas y aplicaciones de computación o los medios para su desarrollo y gestión. La IaaS permite alquilar la infraestructura de TI (servidor, almacenamiento, redes, sistemas operativos, etc.) y permite reservar máquinas preconfiguradas para tareas especializadas como equilibradores de carga, bases de datos, servidores de correo electrónico y colas distribuidas. La PaaS es una infraestructura de la nube basada en IaaS que proporciona recursos para crear herramientas y aplicaciones a nivel de usuario que incluye recursos de computación, red y almacenamiento, así como herramientas de desarrollo, sistemas de gestión de bases de datos y middleware. El SaaS) ofrece aplicaciones de software a través de Internet, bajo demanda y, normalmente, por suscripción y los proveedores alojan y gestionan la aplicación mientras se encargan de las actualizaciones de software y parches de seguridad si es necesario. La FaaS es un servicio de computación en la nube que ofrece una plataforma en la que los clientes pueden desarrollar, ejecutar y gestionar aplicaciones.

 

 

Muchas son las ventajas tecnicas y empresariales de CN. La primera es la Reducción de costos, al no tener que comprar sus propios activos de hardware que junto con los recursos informáticos pasan a ser productos, mientras que los proveedores de servicios en la nube compiten por ofrecer los mejores resultados. Mayor escalabilidad, dado que la computación en la nube es elástica de forma predeterminada, las organizaciones pueden escalar automáticamente los recursos bajo demanda  y como respuesta a los picos de tráfico. Un Rendimiento mejorado accediendo a las máquinas más recientes con CPU multinúcleo diseñados para arduas tareas de procesamiento paralelo dado que los proveedores de servicios en la nube se actualizan constantemente con la última tecnología de procesador. Mayor velocidad de ejecución, los equipos de software ágil pueden emplear una infraestructura de nube para probar rápidamente las nuevas máquinas virtuales a fin de experimentar y validar ideas únicas, así como automatizar las pruebas y las fases de implementación de la canalización.

 

 

Seguridad reforzada hasta con cortafuegos que refuerza la seguridad y muchos mecanismos y tecnologías de seguridad para ayudar a crear aplicaciones seguras. El control de acceso de usuarios es un problema importante en materia de seguridad, y la mayoría de los proveedores de servicios en la nube ofrecen herramientas para limitar el acceso granular de los usuarios. Integración y entrega continuas (CI/CD) es una práctica clave que permite a los equipos compilar, evaluar e implementar código automáticamente sin tener que preocuparse por la gestión ni el mantenimiento de la infraestructura de CI. Supervisión exhaustiva y gestión de incidentes, las implementaciones en la nube permiten a los equipos conectar sus herramientas de extremo a extremo, lo que facilita la supervisión de todas las partes de la canalización. La supervisión exhaustiva es otra capacidad clave que les permite abordar incidencias e incidentes con mayor rapidez.

 

 

El futuro de las MV y el CN es brillante y está lleno de potencial. A medida que ambas sigan evolucionando y adaptándose a las tecnologías emergentes, el auge de la nube distribuida y la adopción de estrategias híbridas y de múltiples nubes transformarán el panorama digital. La seguridad y el cumplimiento seguirán estando a la vanguardia, y los proveedores invertirán en medidas de seguridad avanzadas para proteger los datos y garantizar la continuidad empresarial. A medida que avanzamos hacia un futuro más sostenible, la computación en nube ecológica será crucial para reducir la huella de carbono de la tecnología.

 

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