Máquina virtual: tecnología que transforma la infraestructura informática

Introducción: ¿por qué VM se ha vuelto indispensable?

¿Alguna vez has pensado en cómo se pueden ejecutar diferentes sistemas operativos en un solo dispositivo? ¿O cómo las redes descentralizadas mantienen decenas de miles de nodos ejecutando el mismo código? La respuesta es la máquina virtual (VM) – una tecnología que crea entornos de computación aislados, independientemente del hardware subyacente. Hoy en día, la VM es una tecnología fundamental que va desde la prueba de computadoras hasta el ecosistema de blockchain.

¿Qué es realmente VM?

Una máquina virtual es como una computadora que puedes configurar con solo unos clics, sin necesidad de hardware físico adicional. Si deseas ejecutar Windows en un MacBook o en un sistema Linux sin cambiar el sistema operativo principal, una VM te permite hacerlo. La computadora principal se llama VM y crea un entorno aislado donde puede funcionar un sistema operativo, archivos y programas separados, pero todos operan en la memoria de tu dispositivo actual.

El sistema principal realiza la dificultad en segundo plano, proporcionando su memoria RAM, poder de procesamiento de CPU y almacenamiento. Esto es especialmente útil si se necesita software operativo que solo está disponible en otro sistema.

Cómo funciona la VM desde adentro: hipervisor y asignación de recursos

Toda la magia de VM ocurre a través del hipervisor: un software que toma los recursos físicos de su computadora y los distribuye de tal manera que varias VM puedan usarlos al mismo tiempo. Hay dos modelos principales de hipervisores:

Hipervisor tipo 1 (bare metal) – se instalan directamente en el hardware, sin esperar ningún otro sistema operativo. Estos hipervisores son estándar en la infraestructura de la nube y en los centros de datos, por lo que están optimizados para el rendimiento y la eficiencia energética.

Hipervisor tipo 2 (alojado) – funciona como un software estándar en el sistema operativo principal. Son idénticos para el desarrollo y las pruebas, permitiendo a los desarrolladores y probadores experimentar fácilmente utilizando herramientas conocidas.

Una vez que hayas configurado la VM, puedes ejecutarla como si fuera un ordenador real: instalar programas, navegar por Internet, crear código y hacer casi cualquier cosa.

Escenarios prácticos de uso de VM

Pruebas de sistemas operativos y compatibilidad

VM proporciona un espacio seguro para probar nuevos sistemas operativos sin quitar nada del ordenador principal. Es como un laboratorio de pruebas donde puedes experimentar sin riesgo.

Seguridad a través de la isolación

Si abres un archivo sospechoso o un programa desconocido, al ejecutarlo en una VM, proteges tu sistema principal. Un malware o una falla del sistema dentro de la VM no afectará tu computadora real.

Programas obsoletos e inaccesibles

Algunos paquetes de software solo funcionan en sistemas más antiguos, como Windows XP. VM puede recrear ese entorno, permitiéndote usar software que ya no está soportado.

Productividad de los creadores: código en diferentes plataformas

Los desarrolladores pueden probar rápidamente el código en varios sistemas operativos utilizando VM. Esto reduce el tiempo necesario para verificar el funcionamiento de una nueva aplicación en diferentes sistemas.

Infraestructura de la nube y escalabilidad

AWS, Azure y Google Cloud están construidos con máquinas virtuales. Al lanzar una instancia de nube, en realidad estás iniciando una VM en un centro de datos remoto, preparado para alojar sitios web, aplicaciones o bases de datos.

Revolución VM en cadenas de bloques: detalles bajos

Aunque las máquinas virtuales tradicionales son cajas de arena aisladas, las máquinas virtuales de blockchain funcionan como un globo que ejecuta contratos inteligentes en una red descentralizada. La EVM (máquina virtual de Ethereum) permite a los desarrolladores escribir contratos inteligentes en los lenguajes Solidity, Vyper y Yul, y luego implementarlos en Ethereum y otras redes compatibles con EVM.

EVM garantiza que cada nodo de la red que trabaja con contratos inteligentes siga las mismas reglas. Esto asegura una ejecución uniforme del código y resultados en todos los nodos de la red.

Diferentes redes de blockchain utilizan diferentes tipos de VM, dependiendo de sus prioridades de diseño:

• NEAR y Cosmos utilizan VM basados en WebAssembly (WASM), que soportan contratos inteligentes en varios lenguajes de programación, por lo que son flexibles.
• Sui utiliza MoveVM, escrito en el lenguaje Move, para lograr eficiencia y seguridad.
• Solana utiliza un entorno de ejecución personalizado (SVM), optimizado para el procesamiento en paralelo y para manejar un alto volumen de actividad en la red.

Funcionamiento de VM durante el uso diario de DApp

Aunque puede que no lo notes, VM funciona en segundo plano cada vez que interactúas con una aplicación descentralizada:

• Operaciones DeFi (Uniswap y similares): las operaciones de intercambio de sus tokens son gestionadas por contratos inteligentes que operan dentro de EVM. La VM calcula precios, verifica saldos y actualiza el estado de procesamiento.

• Operaciones de NFT: VM ejecuta un código que rastrea la propiedad y las transferencias de NFT. Al comprar o transferir un NFT, VM actualiza el registro para mantener un historial de propiedad preciso.

• Soluciones de nivel 2 (Layer 2 o zkEVM): máquinas virtuales especializadas, como zkEVM, ejecutan contratos inteligentes en un entorno de rollup, utilizando pruebas de conocimiento cero (ZKP), lo que acelera las operaciones y reduce las tarifas.

Restricciones de VM y sus efectos reales

Precio de rendimiento

VM añade una capa adicional entre el hardware físico y el código. Esto significa menos esfuerzo de trabajo y más recursos de computación consumidos en comparación con un programa que se ejecuta directamente en una computadora física.

Complejidad en la explotación

La supervisión de VM, especialmente en infraestructuras de nube o redes de cadenas de bloques, requiere un gran esfuerzo y herramientas especializadas. Las actualizaciones, los ataques de seguridad y el ajuste de los parámetros del sistema requieren tiempo y conocimientos.

Límites de compatibilidad

Los contratos inteligentes escritos para un entorno de VM a menudo no pueden funcionar directamente en otro. El código escrito en Ethereum necesita ser reescrito en Solana. Esto significa un trabajo adicional para los desarrolladores y una inversión de tiempo para la implementación multiplataforma.

Pensamiento final

La máquina virtual es una tecnología fundamental que crea oportunidades tanto en el mundo de la computación tradicional como en la infraestructura de blockchain. La VM permite que varios sistemas operativos y aplicaciones funcionen en el mismo dispositivo, prueben de manera segura software desconocido y ejecuten código antiguo que no está disponible.

En el mundo de las cadenas de bloques, la VM es la inteligencia que da vida a los contratos inteligentes y permite que las aplicaciones descentralizadas funcionen de manera segura y coherente. Incluso si no eres un experto en tecnología, entender cómo funciona la VM te proporcionará un conocimiento más profundo sobre la infraestructura que crea el mercado descentralizado de hoy.