Virtualización, Hilos y Procesadores: Optimización de Recursos y Rendimiento

Virtualización: Ventajas y Retos

Ventajas de la Virtualización

• Reutilización de hardware ya existente.
• Reducción de los costes de espacio y consumo.
• Aislamiento.
• Reducción de los tiempos de parada.
• Migración en caliente de máquinas virtuales.
• Mejora en los procesos de clonación y copia de sistemas.

Retos de la Virtualización

• Consolidación de recursos.
• Ahorros de espacio.
• Costos de operación reducidos.
• Recuperación de desastre/continuidad del negocio.

Hilos de Ejecución (Threads)

A nivel de S.O., permite a una aplicación realizar varias tareas de forma concurrente. Los hilos de ejecución comparten una serie de recursos como el espacio de memoria y archivos abiertos. Los hilos que comparten los mismos recursos, en conjunto, son llamados procesos. La importancia de que los hilos de ejecución de un mismo proceso compartan los recursos hace que cualquiera de esos hilos los pueda modificar. Cuando un hilo modifica un dato, los demás hilos acceden a ese dato modificado. El Program Counter es propio de cada hilo, al igual que la pila de ejecución y el estado de la CPU. El proceso sigue en ejecución mientras al menos uno de los hilos de ejecución siga activo. Cuando el proceso termina, los hilos también.

Procesadores y Multiprocesamiento

Procesador de un Hilo (Thread)

De todos los procesos que tienen sus hilos almacenados en la RAM, solo uno de ellos fluye hacia el procesador para ser ejecutado.

Multiprocesador Simétrico

La tarjeta madre posee dos procesadores independientes, y el S.O. administra la ejecución de los flujos de proceso. Cada CPU es responsable de un hilo en un determinado tiempo.

Procesador Multihilo

El procesador ejecuta un hilo por vez, pero puede detener la ejecución de un hilo, almacenar la información para retomar la ejecución de ese hilo en otra ocasión, y cambiar a la ejecución de otro hilo.

Hyperthreading

Hay un flujo de dos procesos simultáneos, desde la memoria hasta la CPU. El Front End está duplicado para que se pueda realizar la búsqueda y decodificación de los dos flujos de instrucciones simultáneos, y administra el envío de estas al Execution Core para un mayor aprovechamiento de los tiempos muertos.

Core Duo

Ahora se duplica el Execution Core, para que al interior de la CPU, realmente existan dos CPU realizando procesamiento paralelo.

Arreglo de Discos

Organización de múltiples discos para ofrecer mayor funcionalidad.