¿Qué es un hipervisor integrado?

El contenido de ServerWatch y las recomendaciones de productos son editorialmente independientes. Podemos ganar dinero cuando hace clic en enlaces a nuestros socios. Aprende más.

Un hipervisor integrado es una capa de software o hardware que facilita el funcionamiento simultáneo de múltiples entornos informáticos dentro de un único sistema en un chip (SoC). Otorga a los diseñadores de sistemas la capacidad de unificar distintos sistemas operativos (SO) y aplicaciones, cada uno con una funcionalidad específica.

Para que un hipervisor integrado funcione eficazmente, debe cumplir tres condiciones vitales para la virtualización: equivalencia, control de recursos y eficiencia.

En este artículo, profundizaremos en el importante papel de los hipervisores integrados. Analizaremos cómo estas soluciones combinan varios sistemas operativos, mejoran la eficiencia del hardware y refuerzan la seguridad del sistema. Desde actualizaciones dinámicas hasta diagnósticos de vehículos y gestión de sensores industriales, examinaremos su influencia en diversas aplicaciones.

Un hipervisor integrado normalmente alberga varias máquinas virtuales (VM), cada una de las cuales emula un entorno de hardware donde opera el software virtualizado. Esta emulación puede replicar el hardware subyacente real, lo que genera una compatibilidad perfecta entre el código integrado que se ejecuta en la máquina real y su contraparte virtual.

Una vez que una VM establece una plataforma virtual, el proceso de migrar el software invitado para que opere dentro de este entorno se vuelve esencial. Afortunadamente, debido a la independencia de la plataforma virtual del hardware nativo, el software invitado originalmente diseñado para dicha configuración virtual se puede ejecutar sin problemas en una amplia gama de plataformas de hardware que admite el hipervisor.

Los hipervisores integrados desempeñan un papel fundamental a la hora de ayudar a los equipos de desarrollo de productos a crear, probar y certificar de manera eficiente nuevas versiones de productos críticos para la seguridad. Estos hipervisores permiten la reutilización de software confiable y probado en entornos virtuales, lo que conduce a una reducción de costos, un tamaño de dispositivo más pequeño y una mayor eficiencia energética al minimizar la cantidad de SoC.

Además, mantienen un arranque rápido y un rendimiento en tiempo real al mismo tiempo que integran a la perfección nuevas funciones que se alinean con sistemas operativos específicos, como aplicaciones multimedia en Android.

Las ventajas de los hipervisores integrados son multifacéticas e incluyen seguridad mejorada, uso optimizado de recursos, confiabilidad mejorada y mayor flexibilidad del sistema.

Entre las principales ventajas que ofrecen los hipervisores integrados está su capacidad para establecer una barrera sólida entre el sistema operativo invitado, los componentes de software y las funciones dentro de un sistema integrado. Esta segregación sirve como una defensa formidable contra posibles malware y violaciones de seguridad, protegiendo al sistema en general de daños y compromisos importantes.

Los hipervisores integrados desempeñan un papel fundamental a la hora de maximizar el uso de los recursos de hardware dentro de los sistemas integrados. Al abstraer el hardware subyacente, estos tipos de hipervisores facilitan la integración de código heredado, permiten el funcionamiento simultáneo de múltiples sistemas operativos y contienen fallas de manera efectiva para evitar efectos en cascada entre varios componentes del sistema.

La incorporación de hipervisores integrados contribuye a la confiabilidad de los sistemas integrados al crear subsistemas encapsulados seguros según lo definido por los desarrolladores. Dicha encapsulación garantiza que cualquier subsistema comprometido permanezca aislado y no pueda interrumpir otros subsistemas, lo que mitiga significativamente el potencial de fallas en todo el sistema.

Los hipervisores integrados refuerzan tanto la eficiencia como la seguridad dentro de los sistemas integrados al dividir las operaciones del sistema. Esta partición garantiza que los fallos que ocurren en una sección del sistema permanezcan confinados y no se propaguen a otros segmentos, preservando así la estabilidad y el rendimiento general del sistema.

Una capacidad fundamental de los hipervisores integrados radica en su soporte para múltiples máquinas virtuales aisladas. Esta característica permite a los diseñadores de sistemas consolidar sistemas operativos y aplicaciones dispares, cada uno con distintas demandas de confiabilidad y seguridad, en un solo SoC. Esta consolidación no sólo optimiza la arquitectura del sistema sino que también mejora la sinergia entre diversos componentes de software.

Estos son algunos de los atributos versátiles (desde seguridad y confiabilidad hasta optimización y rendimiento del hardware) que hacen de los hipervisores integrados un componente esencial para aumentar la funcionalidad de los sistemas integrados:

Los hipervisores integrados proporcionan numerosas aplicaciones para diferentes sistemas, como admitir múltiples sistemas operativos, facilitar actualizaciones dinámicas, mejorar el diagnóstico de vehículos y optimizar la gestión de sensores de la industria.

TI puede utilizar hipervisores integrados para integrar sin problemas actualizaciones dinámicas, mejorando la eficiencia del sistema. El hipervisor facilita la implementación específica de actualizaciones en máquinas virtuales individuales sin causar interrupciones en todo el sistema. Como resultado, el sistema permanece actualizado con las últimas mejoras de software y correcciones de errores, manteniendo un funcionamiento ininterrumpido.

Los hipervisores integrados tienen aplicaciones prácticas en el diagnóstico de vehículos, facilitando la identificación y resolución de problemas. Al operar el software de diagnóstico dentro de una máquina virtual separada, el hipervisor aísla y analiza los sistemas del vehículo sin interferir con el funcionamiento normal. Esta solución de problemas simplificada conduce a un mejor rendimiento y confiabilidad del vehículo.

En contextos industriales, los hipervisores integrados asumen un papel fundamental en la gestión de la entrada de sensores y la salida de actuadores, optimizando el rendimiento en entornos complejos. El hipervisor asigna máquinas virtuales dedicadas para sensores y actuadores específicos, lo que garantiza una adquisición y un control de datos eficientes y confiables.

Esta segregación mejora la seguridad al contener problemas dentro de sus respectivas máquinas virtuales y facilita capacidades en tiempo real para una sincronización y sincronización precisas de procesos industriales.

A continuación se muestran algunos de los mejores hipervisores integrados disponibles actualmente, cada uno con sus propias fortalezas y debilidades.

El hipervisor OKL4 es un hipervisor Tipo 1 en tiempo real que extiende su soporte a distribuciones de Linux, VxWorks y Android. Cuenta con una reputación de rendimiento seguro y altamente optimizado y ofrece sólidas medidas de seguridad.

Con su inclusión de políticas granulares, este hipervisor permite un control meticuloso sobre el entorno virtualizado. Además, se integra perfectamente con ARM TrustZone, una extensión de seguridad basada en hardware que proporciona un entorno de ejecución protegido.

Xvisor es un hipervisor de código abierto que se adapta a arquitecturas ARM, MIPS y x86. Diseñado para una virtualización ligera, segura y rápida adaptada a sistemas integrados, admite operaciones de alto rendimiento en procesadores x86, 64 bits y ARM 5 a ARM 8.

Además, su versatilidad se extiende a la virtualización en chips ARM más antiguos que carecen de extensiones de virtualización ARM, con una amplia compatibilidad con sistemas operativos invitados que amplifican su adaptabilidad.

ACRN es un hipervisor de código abierto experto en abordar diversas aplicaciones, que abarcan dominios de IoT, automoción e industrial. Ofrece una solución de virtualización modular y personalizable, adaptada con precisión a sistemas integrados.

El componente consolida múltiples entornos informáticos, garantizando tanto el aislamiento como la seguridad. Su sello distintivo radica en su flexibilidad para alinear el hipervisor con casos de uso y requisitos específicos, al mismo tiempo que optimiza el rendimiento y la utilización de recursos dentro de los sistemas integrados.

Los hipervisores integrados están surgiendo como herramientas transformadoras en diversas industrias. Estas soluciones permiten operaciones fluidas entre varios sistemas operativos, optimizan el uso del hardware y elevan la seguridad y confiabilidad del sistema. Su impacto se extiende a través de actualizaciones dinámicas, diagnósticos de vehículos y control de sensores industriales, lo que demuestra su versatilidad e importancia.

En esencia, los hipervisores integrados son la clave para desbloquear una mayor eficiencia, flexibilidad y seguridad en los sistemas integrados. Al cerrar la brecha entre la diversidad del software y las limitaciones del hardware, estos hipervisores nos guían hacia un futuro virtualizado innovador.

Si desea subcontratar la configuración de su hipervisor a un entorno virtual administrado, estas son las mejores soluciones de virtualización de servidores para ayudarlo a comenzar.