4. SO servidor y máquinas virtuales

Esta página es la base de la sesión presencial del 3 de noviembre. Allí instalarás un Linux dentro de una máquina virtual y arrancarás el instalador de Windows Server. Las máquinas virtuales son, además, la herramienta de trabajo del resto del módulo: te permiten equivocarte sin riesgo, volver atrás y probar sistemas sin comprar equipos.

Cómo trabajar esta página

Tiempo orientativo: unos 75 minutos de lectura y 45 de preparación de la presencial.

1. Lee las secciones 1 y 2 (servidor y conceptos de virtualización).
2. En las secciones 3, 4 y 5 fíjate en la terminología: sobre todo los modos de red y la diferencia entre instantánea y copia de seguridad; son tema de examen.
3. La sección 6 cierra los criterios de recuperación del sistema (RA2.f).
4. Antes de venir, instala VirtualBox en tu ordenador si lo tienes, descarga la ISO que se indique en Aules y lee la sección 7.

1. Sistemas operativos servidor

Un SO servidor está optimizado para dar servicio a otros equipos de manera estable y continua (a menudo 24 horas al día, todos los días del año). Prioriza la fiabilidad, la seguridad y el rendimiento en red por encima de la comodidad de una interfaz vistosa. Puede ser Windows Server o una distribución Linux para servidor. En este módulo usaremos Windows Server (versiones recientes como la 2019 o la 2022), que se estudia a fondo en la unidad 6.

Windows Server se distribuye en ediciones (Standard y Datacenter, principalmente, con diferencias de licencia y de virtualización) y el fabricante publica versiones de evaluación para probarlo temporalmente.

1.1 Server Core o Experiencia de escritorio

Cuando se instala Windows Server, el instalador muestra dos opciones para cada edición. Es una decisión importante, porque no se puede cambiar después sin reinstalar:

	Server Core	Experiencia de escritorio (Desktop Experience)
Interfaz	Sin escritorio: consola, PowerShell y, en algunos casos, sconfig	Escritorio gráfico completo, parecido al de Windows cliente
Administración	Por órdenes o en remoto desde otro equipo con herramientas gráficas	Local, con el Administrador del servidor y el resto de herramientas
Recursos	Menos espacio en disco y menos RAM	Más
Superficie de ataque	Menor (menos componentes, menos vulnerabilidades)	Mayor
Reinicios por actualizaciones	Menos	Más
Para quién	Servidores de producción	Aprendizaje, pruebas y software que exige interfaz gráfica

Ejemplo resuelto

Una empresa quiere un servidor que solo haga de servidor de archivos y DHCP, administrado por una persona experta desde su mesa. Server Core: consume menos, tiene menos superficie de ataque y se administra en remoto. En cambio, el aula de prácticas donde cada alumno explora por primera vez las funciones de Windows Server usará Experiencia de escritorio.

2. Virtualización

La virtualización permite ejecutar uno o varios sistemas operativos invitados (guests) dentro de un mismo equipo físico anfitrión (host), como si cada uno fuera un ordenador independiente con su propio hardware. El software que lo hace posible es el hipervisor, que crea y gestiona las máquinas virtuales (VM) y les reparte los recursos físicos: CPU, RAM, disco y red.

2.1 Tipos de hipervisor

Tipo	Cómo funciona	Ejemplos
Tipo 1 (bare metal)	Se ejecuta directamente sobre el hardware; típico de servidores	VMware ESXi, Proxmox VE (KVM), Hyper-V
Tipo 2 (hosted)	Se ejecuta como una aplicación dentro de un SO anfitrión	VirtualBox, VMware Workstation

En clase usaremos VirtualBox, de tipo 2. Hyper-V viene incluido en las ediciones Pro, Enterprise y Education de Windows (no en Home).

Hay que activar la virtualización en el hardware

Los procesadores tienen extensiones de virtualización (Intel VT-x / AMD-V, también llamada SVM) que deben estar activadas en la UEFI. Si no, VirtualBox no podrá iniciar máquinas de 64 bits. Además, algunos programas de Windows (Hyper-V, WSL2) pueden entrar en conflicto con VirtualBox.

2.2 Por qué virtualizar

• Probar varios SO sin equipos físicos adicionales.
• Instantáneas para volver atrás en segundos.
• Aislamiento: un error o infección en la VM no afecta directamente al anfitrión.
• Aprovechamiento: varios servidores pequeños en un solo equipo físico.

Los inconvenientes: la VM comparte recursos con el anfitrión (es más lenta que un equipo físico equivalente) y, si el anfitrión falla, fallan todas.

2.3 Repartir los recursos

Cuando creas una VM decides cuánta CPU, RAM y disco le das. Dos criterios prácticos:

• No asignes nunca toda la RAM ni todos los núcleos del anfitrión: este necesita recursos para sí mismo. Una regla prudente es no pasar de la mitad de la RAM y de los núcleos.
• La suma de las VM que corren a la vez no debería exceder los recursos físicos (sobreasignación), o todo irá lento.

3. Crear y gestionar una máquina virtual

Crear una VM es definir un hardware virtual:

Parámetro	Qué representa	Valores de la práctica
CPU	Núcleos virtuales	2
RAM	Memoria de la VM	4 GB
Disco virtual	Un archivo (por ejemplo .vdi) en el disco del anfitrión que la VM ve como un disco completo	25 GB
Red	Tipo de adaptador (sección 4)	NAT
Firmware	BIOS o EFI	EFI, si quieres practicar UEFI/GPT
Medio	La ISO asociada a la unidad óptica virtual	La ISO de Linux indicada

El disco puede ser de tamaño fijo (reserva todo el espacio de inmediato; algo más rápido) o asignado dinámicamente (el archivo crece a medida que se usa). Con la ISO asociada, la instalación dentro de la VM es exactamente igual que en un equipo físico.

Las operaciones habituales sobre una VM creada:

• Iniciar, pausar, apagar y guardar el estado.
• Instantáneas (sección 5).
• Ajustar RAM y CPU (con la VM apagada).
• Clonar: crea una copia de una VM para tener varios equipos a partir de una instalación.
• Instalar las herramientas del invitado.

3.1 Guest Additions

Las Guest Additions de VirtualBox (o VMware Tools en VMware) son un paquete que se instala dentro del SO invitado y mejora el rendimiento gráfico, permite redimensionar la ventana dinámicamente y habilita el portapapeles compartido y las carpetas compartidas con el anfitrión. En el menú de la VM: Dispositivos → Insertar imagen de CD de las Guest Additions. En un Ubuntu invitado puede hacer falta instalar antes herramientas de compilación; en Linux, además, el usuario debe pertenecer al grupo vboxsf para acceder a la carpeta compartida:

sudo apt install build-essential dkms linux-headers-$(uname -r)
sudo adduser $USER vboxsf        # después, cierra la sesión y vuelve a entrar

Los detalles cambian entre versiones de VirtualBox y de Ubuntu: si algún paso falla, lee el mensaje de error.

4. La red de la máquina virtual

El modo de red decide quién puede hablar con la VM. VirtualBox ofrece, entre otros, estos:

Modo	Idea
NAT	La VM sale a Internet a través del anfitrión, pero no es visible desde fuera. Es el modo por defecto.
Adaptador puente (bridge)	La VM se comporta como un equipo más de la red física, con su propia IP.
Red interna	La VM solo se comunica con otras VM de la misma red interna, aislada de todo lo demás.
Solo anfitrión (host-only)	La VM y el anfitrión se ven entre sí, pero no hay salida a Internet.

Quién puede comunicarse con quién (en condiciones normales, sin reglamentar cortafuegos ni redirección de puertos):

Desde… hasta…	NAT	Puente	Interna	Solo anfitrión
La VM → Internet	Sí	Sí	No	No
La VM → el anfitrión	Sí (por la puerta de enlace)	Sí	No	Sí
El anfitrión → la VM	No	Sí	No	Sí
VM ↔ otra VM	No (cada una tiene su NAT)	Sí	Sí (misma red interna)	Sí (misma red)
Otro PC del aula → la VM	No	Sí	No	No

Cómo elegir

Para navegar y actualizar: NAT. Para que la VM actúe como un servidor visible en el aula (la unidad 6): puente. Para un laboratorio aislado de varias VM: interna. Para administrar una VM desde el anfitrión sin salir a Internet: solo anfitrión.

5. Instantáneas (snapshots)

Una instantánea guarda el estado completo de una VM en un momento concreto (el disco y, si estaba en marcha, también la memoria). Puedes seguir trabajando, y si algo sale mal, restaurar la instantánea y volver al momento guardado. Se puede crear una cadena de instantáneas y bifurcarla.

VBoxManage list vms                          # lista las VM registradas
VBoxManage snapshot "ubuntu" take "inicial"  # crea la instantánea «inicial»
VBoxManage snapshot "ubuntu" restore "inicial"  # restaura (con la VM apagada)

Una instantánea no es una copia de seguridad

Vive en el mismo disco que la VM: si el anfitrión se rompe o el disco falla, pierdes la VM y sus instantáneas. Sirve para «deshacer» un cambio, no para protegerse de una avería. Tampoco conviene acumular muchas, porque ocupan espacio y ralentizan la VM.

6. Recuperación del sistema

El criterio RA2.f pide aplicar técnicas de recuperación (además de las de actualización de la página 3). Según lo que haya pasado, sirve una herramienta u otra:

Problema	Mecanismo	Cómo funciona
Un cambio o controlador ha roto Windows pero arranca	Punto de restauración (Restaurar sistema)	Devuelve archivos del sistema y registro a un momento anterior; no toca los documentos. Debe estar activada.
Windows no arranca	Entorno de recuperación de Windows (WinRE)	Se inicia desde el disco o el USB de instalación; ofrece reparar el inicio, desinstalar actualizaciones, consola, restaurar una imagen o Restablecer este PC.
El equipo va muy mal	Restablecer este PC	Reinstala Windows, conservando o no los archivos personales.
Linux no arranca con el núcleo nuevo	Menú de GRUB → Opciones avanzadas	Permite arrancar con un núcleo anterior o con el modo de recuperación (consola con permisos de root).
GRUB o el arranque se han estropeado	USB live	Arrancas desde un Linux live y reparas el gestor de arranque, o revisas el sistema de archivos con fsck.
Se quiere volver a un estado exacto de todo el disco	Imagen o clon	Una copia completa de particiones (con herramientas como Clonezilla): restaurar deja el disco tal como estaba al hacerla.
Un error en una VM	Instantánea	Sección 5.
Archivos borrados	Copia de seguridad de datos	La única que protege del borrado o de la avería del disco.

La regla de oro: ningún mecanismo de recuperación sustituye a una copia de seguridad de los datos en otro lugar. Una imagen conserva el sistema; los puntos de restauración y las instantáneas solo ayudan a deshacer un cambio.

7. Qué harás en la sesión presencial

El 3 de noviembre trabajarás de manera individual en el centro, con tu equipo. El guion es este:

1. Crear una VM nueva en VirtualBox: 2 CPU, 4 GB de RAM y un disco virtual de 25 GB.
2. Instalar el Linux indicado (la ISO estará en Aules), siguiendo el proceso de la página 3.
3. Instalar las Guest Additions y comprobar que funciona una carpeta compartida con el anfitrión.
4. Instantánea: crear una de la VM recién instalada, hacer un cambio de prueba (por ejemplo, borrar un archivo), restaurarla y comprobar que el cambio ha desaparecido.
5. Windows Server: arrancar el instalador hasta la pantalla en la que se elige entre Server Core y Experiencia de escritorio, identificando las diferencias, sin completar la instalación.

Al final entregarás la memoria de la práctica (actividad 6) antes de terminar la clase. Harás capturas de pantalla durante el proceso: no esperes al final para hacerlas.

Comprueba lo aprendido

1. ¿Qué diferencia hay entre un hipervisor de tipo 1 y uno de tipo 2?

   Respuesta

   El de tipo 1 se ejecuta directamente sobre el hardware (ESXi, Proxmox, Hyper-V); el de tipo 2 se ejecuta como una aplicación dentro de un SO anfitrión (VirtualBox, VMware Workstation).

2. Una VM debe ser visible desde otros PC del aula, con su propia IP. ¿Qué modo de red usas?

   Respuesta

   Adaptador puente (bridge): la VM se conecta a la red física como un equipo más.

3. ¿Por qué una instantánea no sustituye a una copia de seguridad?

   Respuesta

   Porque está en el mismo disco que la VM: si el disco o el anfitrión falla, se pierden las dos. Solo sirve para deshacer cambios.

4. ¿Cuándo elegirías Server Core en lugar de la Experiencia de escritorio?

   Respuesta

   En un servidor de producción administrado por órdenes o en remoto: consume menos recursos, necesita menos reinicios y tiene menos superficie de ataque. La Experiencia de escritorio es mejor para aprender o para software que necesita interfaz gráfica.

5. Windows no arranca tras una actualización de controladores. ¿Qué dos mecanismos probarías primero?

   Respuesta

   Desde el entorno de recuperación (WinRE): desinstalar la última actualización o restaurar el sistema con un punto de restauración anterior. Si no hay, restaurar una imagen o, en último lugar, restablecer el PC.

Glosario

Valencià	Castellano
SO servidor	SO servidor
Server Core	Server Core
Escriptori de l’experiència	Experiencia de escritorio
virtualització	virtualización
hipervisor	hipervisor
amfitrió (host)	anfitrión (host)
convidat (guest)	invitado (guest)
màquina virtual (VM)	máquina virtual (VM)
disc virtual	disco virtual
instantània (snapshot)	instantánea (snapshot)
adaptador pont	adaptador puente
xarxa interna	red interna
punt de restauració	punto de restauración
entorn de recuperació	entorno de recuperación