¿Qué es una máquina virtual?

Una máquina virtual es una emulación de software que divide un único dispositivo informático físico en muchos entornos informáticos aislados, cada uno con su CPU, memoria, almacenamiento y sistema operativo asignados. Esta metodología permite optimizar al máximo los recursos y proporciona al mismo tiempo aislamiento e independencia total para cada entorno informático. Las máquinas virtuales están entre los precursores de tecnologías modernas como la nube y los contenedores.

En este artículo abordaremos las máquinas virtuales, sus casos de uso comunes y las importantes preocupaciones de seguridad que generan. Y también hablaremos de las herramientas líderes del sector que ayudan a proteger tus máquinas virtuales frente a actividades maliciosas.

Arquitectura y componentes de una máquina virtual

Los ordenadores físicos comprenden varios componentes de hardware, incluidos CPU, memoria y almacenamiento en disco. Las máquinas virtuales no tienen hardware físico: son versiones virtualizadas de estos componentes. Las máquinas físicas suelen tener un sistema operativo subyacente que se comunica directamente con el hardware. Es lo que se conoce como "sistema operativo host" en la terminología de las máquinas virtuales. 

Para crear máquinas virtuales a partir de un solo dispositivo físico, el hipervisor debe solicitar recursos (como CPU, memoria, almacenamiento e interfaces de red) al sistema operativo host para construir el hardware virtual. Cuando dispone de estos recursos, crea un sistema operativo invitado para comunicarse con el hardware virtual que se acaba de crear. Idealmente, el sistema operativo host debería minimizar el consumo de recursos, ya que todos los sistemas operativos invitados funcionarán a partir de él. 

También existe la posibilidad de que algunos hipervisores se ejecuten directamente en el hardware, lo que elimina por completo la necesidad de un sistema operativo host. Este enfoque conduce a un aprovisionamiento de recursos más rápido y a una mejor optimización de los mismos, y se ha vuelto común en entornos empresariales, como las plataformas de computación en la nube.

Casos de uso comunes para las máquinas virtuales

La flexibilidad y practicidad de las máquinas virtuales llevó a su amplia adopción en el sector tecnológico. Organizaciones de todos los tamaños, junto con desarrolladores independientes y aficionados, utilizan máquinas virtuales para una gran variedad de casos de uso de gran valor.

Desarrollo y pruebas

Las pruebas de software aseguran que una aplicación se comporte como se espera en todas las plataformas y sistemas operativos. Los desarrolladores utilizan máquinas virtuales para acceder a estos diversos entornos con fines de prueba. Las máquinas virtuales también crean entornos completamente aislados para experimentar, ya que puedes implementar varias actualizaciones de código sin que el entorno de producción se vea afectado.

Consolidación de servidores

Ejecutar una sola aplicación de servidor en un único ordenador físico suele ser un desperdicio de recursos, ya que hay componentes de hardware como la memoria y la CPU que solo los utiliza parcialmente esa aplicación. Ejecutar aplicaciones de máquinas virtuales ayuda a optimizar la utilización de recursos, especialmente si los contenedores se ejecutan sobre cada máquina virtual.

Recuperación ante desastres

Las máquinas virtuales son una solución conveniente para copias de seguridad y recuperación, ya que se pueden replicar, aprovisionar y restaurar fácilmente. Su portabilidad permite la migración rápida a varios hosts, lo que garantiza la continuidad del negocio con un tiempo mínimo de inactividad durante las interrupciones o brechas de seguridad.

Computación en la nube

Los entornos en la nube son increíblemente dinámicos. Los clientes están continuamente aprovisionando y desmantelando instancias informáticas con una amplia variedad de configuraciones de recursos. Sin las máquinas virtuales, la flexibilidad y elasticidad de la nube no serían tan fluidas como lo son hoy.

Principales ventajas de usar máquinas virtuales

Optimización de recursos

Los recursos de un único ordenador físico suelen ser más que suficientes para ejecutar la tarea que se delega a ese ordenador. Por eso resulta tan atractivo el concepto de máquinas virtuales, especialmente con el auge de la computación en la nube. Con un solo host físico que ejecute varias máquinas virtuales, las organizaciones pueden maximizar la utilización del hardware mientras se reduce el consumo de recursos.

Aislamiento y seguridad

Además de asignar recursos de hardware, el hipervisor garantiza un aislamiento total y una seguridad óptima para todas las máquinas virtuales en funcionamiento. El hipervisor aplica directivas que dictan el grado en que las máquinas virtuales pueden interactuar entre sí (si es que lo hacen). El papel del hipervisor como proxy entre el entorno físico y virtual garantiza que el sistema operativo invitado no tenga visibilidad ni forma de interactuar con el sistema operativo host ni con el hardware subyacente. Incluso aunque el sistema operativo invitado sufriera una brecha, el sistema operativo host, el hardware físico y otras máquinas virtuales en tiempo de ejecución permanecerían intactos. 

Escalabilidad y flexibilidad

Las máquinas virtuales pueden aprovisionarse y desactivarse de forma fácil y rápida. Esto es ideal para sistemas que ejecutan cargas de trabajo dinámicas, como los proveedores de la nube. En consecuencia, las máquinas virtuales se han convertido en uno de los pilares fundamentales de la infraestructura de computación en la nube y en la columna vertebral de la escalabilidad fluida como marca definitoria de la nube.

Rentabilidad

La mayoría de las organizaciones buscan oportunidades para reducir el desperdicio y la capacidad desaprovechada, al tiempo que disminuyen el tiempo de mantenimiento energético y de hardware. Todo esto puede suponer un ahorro significativo de costes.

Hace décadas, antes de que aparecieran las máquinas virtuales, los costes del hardware eran significativamente más altos. El proceso de pedido y entrega de hardware era largo, y las empresas se veían afectadas por la incapacidad de adaptarse a los cambios en las demandas cambiantes y los patrones de tráfico. Este retraso frenaba su crecimiento y reducía su competitividad global. 

Ahora, con las máquinas virtuales, las organizaciones disponen de una forma segura y rápida de obtener la potencia de computación que necesitan, optimizando el uso de sus recursos.

Consideraciones de seguridad

Las máquinas virtuales son ahora omnipresentes, lo que significa que también están entre los principales objetivos de los ciberataques. Entre las amenazas de seguridad más comunes en las máquinas virtuales se incluyen:

• Expansión de las máquinas virtuales: el crecimiento descontrolado de las máquinas virtuales está causado por el aprovisionamiento y desmantelamiento de aquellas que están mal configuradas, lo que puede llevar a instancias no monitorizadas y poco seguras que son vulnerables a ataques.
• Escape de máquinas virtuales (jailbreak): una brecha de seguridad ocurre cuando un ciberdelincuente explota vulnerabilidades para salir de una máquina virtual y acceder al sistema host u otras máquinas virtuales, lo que compromete la seguridad general. Suele estar provocada por las malas implementaciones del control de acceso, el aislamiento o la autorización.
• Vulnerabilidades de las instantáneas y copias de seguridad: el manejo poco seguro de las instantáneas y copias de seguridad de las máquinas virtuales conduce a la exposición de datos sensibles o a la recuperación no autorizada de máquinas virtuales que se hayan visto comprometidas.
• Configuración deficiente del hipervisor: los errores de configuración o los ajustes de seguridad inadecuados en el hipervisor provocan un control de acceso y una segmentación de red deficientes. La monitorización y el registro inadecuados también provocan graves brechas de seguridad.

Hay muchas prácticas recomendadas que sirven como directrices para optimizar la seguridad de las máquinas virtuales, entre las que se incluyen:

• La aplicación periódica de parches al software del hipervisor y a todo el software que se ejecuta dentro de la máquina virtual.
• El cifrado de cargas de trabajo sensibles que se ejecutan dentro de tus máquinas virtuales.
• La configuración adecuada del control de acceso para limitar el acceso a las máquinas virtuales a los operadores que lo necesiten.

Por último, considera el cumplimiento normativo al gestionar máquinas virtuales. Las organizaciones que utilizan la virtualización deben asegurarse de que cada máquina virtual aprovisionada y su software cumplan los requisitos normativos del sector, incluidas las leyes de protección de datos pertinentes, los protocolos de seguridad y los requisitos de auditoría, para minimizar el potencial de infracciones de las normativas.

Protege tus máquinas virtuales con CrowdStrike Falcon Cloud Security

Las máquinas virtuales aportan un valor crucial a las organizaciones mientras reducen los gastos operativos. Los desarrolladores han trabajado con tecnología de virtualización durante varias décadas, especialmente en los últimos años, con el auge de la computación en la nube. Sin embargo, las máquinas virtuales son vulnerables a fallos de seguridad, como incursiones graves o brechas de cumplimiento normativo. 

Proteger las máquinas virtuales frente a las amenazas es imprescindible. Y se consigue de forma más eficaz aprovechando soluciones de seguridad de primer nivel como CrowdStrike Falcon® Cloud Security. Esta herramienta avanzada ofrece funciones sólidas, como la protección en tiempo de ejecución, la gestión simplificada y la visibilidad completa, lo que garantiza una seguridad óptima en los entornos virtuales.

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