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Cos'è l'hypervisor e quali sono i suoi tipi

In questo articolo, abbiamo trattato cosa sono gli hypervisor e quali sono i loro tipi. Inoltre, abbiamo trattato le soluzioni più popolari per desktop, virtualizzazione server e hypervisor utilizzate dai principali fornitori di servizi cloud.

L'hypervisor o virtual machine monitor (VMM) è una soluzione che crea e gestisce macchine virtuali (VM).

Tutte le macchine virtuali sullo stesso computer fisico condividono CPU, memoria, storage e risorse di rete. Ciascuno di essi, in questo caso, funge da server dedicato con risorse di calcolo minori.

Il caso d'uso principale di questa tecnologia è la virtualizzazione di server e applicazioni. Ed è impossibile trattare qualsiasi argomento relativo a Linux senza menzionare questo.

Ci sono molti hypervisor differenti disponibili sul mercato:

  • KVM Qemu.
  • Oracle VirtualBox.
  • Desktop Parallels.
  • Microsoft Hyper-V.
  • VMware ESXi.
  • Citrix Xen.

Ciascuno dei prodotti ha il suo scopo. Ad esempio, ESXi, Hyper-V, KVM e Xen vengono utilizzati per la virtualizzazione del server. In confronto, VirtualBox e Parallels Desktop hanno occupato il mercato dei desktop.

Il ruolo generale dell'hypervisor è fornire, avviare e ritirare le macchine virtuali secondo necessità. Un'altra caratteristica fondamentale dell'hypervisor è che isola le macchine virtuali l'una dall'altra e dal computer host.

Alcune delle funzioni includono:

  • Partizionamento – dividere l'hardware sottostante del computer host tra diverse macchine virtuali.
  • Distribuzione delle risorse – distribuire CPU, memoria e risorse di rete tra altre VM.
  • Gestione delle macchine virtuali – avviare, arrestare e controllare il ciclo di vita della VM.
  • Isolamento VM – tutte le VM sono completamente isolate; ogni macchina virtuale ha il proprio hardware e sistema operativo emulati.
  • Comunicazione VM – questa funzione controlla il modo in cui le VM si connettono ad altre VM o host nella rete.

Tipi di hypervisor

Sono disponibili due tipi di VVM: Tipo 1Tipo 2 .

Tipo 1

Tipo 1 VMM in esecuzione sull'hardware fisico dell'host. È un sistema operativo ottimizzato per scopi speciali con accesso diretto all'hardware.

Ciò porta ai vantaggi principali di qualsiasi Tipo 1 soluzione:

  • Prestazioni delle VM.
  • Stabilità delle macchine virtuali.

Ecco alcuni esempi di prodotti gratuiti e commerciali:

  • VMware ESX/ESXi.
  • Microsoft Hyper-V.
  • KVM.
  • Citrix.

Tipo 1 VMM condivide le risorse in modo efficiente. Inoltre mostrano una bassa latenza e un utilizzo dinamico delle risorse e migliorano la comunicazione tra l'host e le macchine virtuali e talvolta la comunicazione tra le macchine virtuali.

Tipo 1 le soluzioni aiutano a virtualizzare non solo i server, ma anche i sistemi embedded come i controller di fabbrica robotici. Molti fornitori utilizzano questa tecnologia anche per virtualizzare apparecchiature di rete come switch e router.

I casi d'uso principali per Tipo 1 :

  • Consolidamento dei sistemi – non è necessario acquistare nuovi server perché è possibile aumentare l'utilizzo dell'hardware disponibile creando più macchine virtuali. L'obiettivo principale della virtualizzazione è consolidare i server all'interno dei data center.
  • Ottimizza l'utilizzo delle risorse fisiche – questo deriva naturalmente dal precedente caso d'uso; la virtualizzazione aiuta ad aumentare l'utilizzo del server e ad accogliere applicazioni aggiuntive. Risparmia denaro, tempo, spazio nel data center e consumo di energia.
  • Migliore allocazione delle risorse – Puoi gestire manualmente e automaticamente l'allocazione delle risorse per i tuoi server o applicazioni virtuali, che è la caratteristica principale di qualsiasi cloud.
  • Sviluppo e test software più rapidi – In qualità di sviluppatore, puoi distribuire ambienti virtuali ripetibili per lo sviluppo e il test rapidi delle funzionalità.

Tipo 2

VMM di Tipo 2 è in esecuzione sul sistema operativo. Sono più facili da installare ed eseguire rispetto al Tipo 1, non appena ha un processo di distribuzione e gestione più complicato.

Tipo 2 le soluzioni hanno un accesso limitato alle risorse hardware del computer host perché il sistema operativo host gestisce l'accesso alla memoria, alla rete e all'archiviazione. Ciò significa che le VM sono state avviate su Tipo 2 VMM ha sempre prestazioni leggermente peggiori.

Inoltre, se il sistema operativo si arresta in modo anomalo, ciò colpisce anche l'hypervisor e potrebbe verificarsi una possibile perdita di dati.

Ecco alcuni esempi di prodotti gratuiti e commerciali:

  • Scatola virtuale Oracle.
  • Workstation VMware.
  • Desktop Parallels.

Confronta i tipi di hypervisor

Uno dei principali vantaggi di Tipo 2 soluzioni è che sono facili da installare. Puoi installarli come faresti con qualsiasi altro software. Tipo 1 , d'altra parte, richiede esperienza, tempo e denaro per essere implementato.

Tipo 2 richiede un sovraccarico aggiuntivo per l'esecuzione e questo li rende meno efficienti del Tipo 1 . Tutte le applicazioni in esecuzione all'interno dello stesso sistema operativo dell'hypervisor competeranno per le stesse risorse, il che significa che le macchine virtuali potrebbero essere lente.

Soluzioni desktop

Ci sono molte scelte per virtualizzare le tue applicazioni desktop. Ecco l'elenco dei principali attori.

VirtualBox

VirtualBox è una soluzione gratuita e open source e puoi utilizzarla in Windows, Linux o macOS. È una scelta eccellente nella maggior parte dei casi quando è necessario eseguire due o più sistemi operativi separati contemporaneamente sul laptop.

Puoi usarlo per eseguire qualsiasi versione desktop di Windows a partire da Windows XP, qualsiasi server Windows a partire da Windows NT, Linux basato su kernel 2.4 o successivo, Solaris, OpenSolaris e OpenBSD Unix.

Oracle supporta VirtualBox. È anche ben integrato con Vgrant, quindi puoi scaricare e utilizzare un'ampia selezione di macchine virtuali per sviluppatori.

KVM Qemu

Qemu KVM è un emulatore hardware virtuale che è anche gratuito. Tuttavia, funziona solo su Linux. Questa soluzione funziona su un'architettura x86 e può emulare MIPS64, PowerPC, ARM, MicroBlaze, SPArc 32 e 64, SH4, ETRAX CRIS e RISC-V.

Qemu può emulare VM senza la necessità di privilegi di amministratore sul sistema operativo host. Le macchine virtuali funzionano bene come verrebbero installate su hardware e sistema operativo normali. Tuttavia, Qemu non dispone di strumenti di interfaccia sofisticati e dovrai fare affidamento su strumenti CLI o API per distribuire e configurare macchine virtuali.

Questo è l'hypervisor principale per piattaforme di cloud computing open source come OpenStack e CloudStack.

Fonte immagine: commons.wikimedia.org.

VMware

Il VMware Workstation Player è una soluzione che funziona solo su Linux e versioni x64 di Windows. Puoi usarlo per configurare VM su un singolo computer host e quindi usarle contemporaneamente. Ogni VM avrà il suo sistema operativo, come Linux, Microsoft Windows e MS-DOS.

VMware Workstation Player è un prodotto VMware gratuito che puoi utilizzare per scopi non commerciali. Allo stesso tempo, se sei interessato a funzionalità come snapshot, configurazione di rete avanzata, crittografia VM o esecuzione di più VM contemporaneamente, ti consiglio di provare VMware Workstation Pro.

Fonte immagine: commons.wikimedia.org.

PC virtuale

Microsoft Virtual PC è un software di virtualizzazione che funziona su Windows. Non necessita di supporto per la virtualizzazione hardware ed è gratuito per determinate edizioni di Windows. Viene preinstallato dagli OEM oppure puoi scaricarlo dal sito Web Microsoft.

La nuova versione di questa soluzione offre pubblicazione e avvio senza interruzioni delle applicazioni, supporto e reindirizzamento USB, supporto per multithreading, reindirizzamento di smart card e rapida integrazione con Esplora risorse. Ha un'interfaccia di condivisione file intuitiva in cui puoi trascinare e rilasciare i file da una VM all'altra.

Desktop paralleli

Parallels Desktop è ben integrato con macOS. Non è una soluzione gratuita ma è conveniente, il che la rende la scelta ideale per l'uso personale e le piccole imprese. Uno dei casi d'uso principali di Parallels Desktop è eseguire Windows insieme a macOS.

Una delle caratteristiche uniche di questa soluzione è che può integrare gli avvisi di Windows da visualizzare sul pannello di notifica del Mac, consentendoti di utilizzare una piattaforma unificata.

Sebbene Parallels Desktop sia sinonimo di Windows per Mac, puoi comunque utilizzarlo per ospitare altri sistemi operativi come distribuzioni Linux e Chrome OS. Puoi eseguire la versione base o la versione Pro, a seconda del tuo budget. L'edizione Pro è l'ideale quando è necessario gestire più memoria e supportare ambienti di sviluppo come Microsoft Visual Studio. Puoi anche scegliere la Business Edition che aggiunge strumenti di gestione centralizzata delle licenze.

Con la soluzione, hai accesso in tempo reale alle statistiche sull'utilizzo e alle attività di licenza. Puoi iscrivere gli utenti con facilità tramite e-mail generate automaticamente in pochi clic. Passare dal Mac alla macchina virtuale guest è semplice come un clic.

Qual ​​è la migliore soluzione per il mio desktop

Come utente Mac, non vedo altre opzioni oltre all'utilizzo di Parallels Desktop. Per qualsiasi caso d'uso diverso, ti consiglio vivamente di procedere con Virtualbox.

Inoltre, secondo Google Trends, è l'hypervisor desktop più popolare al mondo.

Quali hypervisor vengono utilizzati dai provider cloud

Servizi Web Amazon

Amazon Web Services è il più grande provider di servizi cloud al mondo. Ti consente di eseguire il tuo lavoro online su larga scala. Oggi, AWS è leader di mercato nel cloud computing, fornendo molti servizi come nessun altro. Nel corso degli anni, il cloud AWS è cresciuto in modo esponenziale. E una delle domande più comuni è quale tecnologia usano? AWS utilizza Xen (una versione altamente personalizzata dell'hypervisor Xen). A partire dai tipi di istanza C5, AWS ha iniziato a utilizzare Nitro, che fornisce principalmente l'isolamento della CPU e della memoria per le istanze EC2.

Microsoft Azure

Microsoft Azure ha aperto i suoi servizi nel 2008. Oggi Azure è uno dei leader del mercato cloud dominante e compete con AWS e GCP per la quota di mercato del cloud computing. Di recente, Microsoft ha lanciato Azure Stack, che consente di distribuire alcuni servizi cloud all'interno del data center. Microsoft Hyper-V sta alimentando le soluzioni Azure e stack di Azure.

Piattaforma Google Cloud, GCP

Google Cloud Platform ha iniziato a fornire servizi di cloud computing nel 2008 e sono in competizione per la quota di mercato con AWS e Azure. GCP ha un impressionante elenco di funzionalità che consentono loro di essere in uno stato molto competitivo in determinate aree.

GCP ha scelto KVM come tecnologia primaria per la propria piattaforma cloud. Google gestisce il suo cloud computing con la convinzione che tutto e qualsiasi cosa può e verrà eseguito sul cloud pubblico un giorno. Pertanto, non offrono una soluzione in sede.

Riepilogo

In questo momento sono disponibili molte soluzioni di virtualizzazione gratuite e commerciali per i mercati dei server e dei desktop. Tutti ti consentono di eseguire macchine virtuali o sistemi operativi senza acquistare nuove apparecchiature.

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