Hypervisor: Tipi, Come Funziona e Casi d'Uso

Immagina di clonarti per occuparti di molti compiti lavorativi diversi allo stesso tempo. Potresti partecipare a una riunione, rispondere alle email, lavorare sulla nuova applicazione del tuo team e formare un nuovo membro del team tutto nella stessa ora.

Sembra fantascienza ispirata alla produttività, vero?

Gli esseri umani non possono ancora replicarsi, ma nell'informatica, gli hypervisor trasformano un computer in molti. Questi hypervisor creano le condizioni per far funzionare più macchine virtuali contemporaneamente, ognuna svolgendo un compito distinto senza rallentare le altre.

Le aziende utilizzano soluzioni di infrastruttura iperconvergente (HCI) per virtualizzare server, storage e reti. L'HCI utilizza un approccio centrato sul software, con ogni elemento integrato e gestito come un unico sistema per offrire alle aziende maggiore flessibilità infrastrutturale.

Come funzionano gli hypervisor?

Gli hypervisor estraggono e gestiscono l'hardware fisico di un computer, inclusi memoria, storage e unità di elaborazione centrale (CPU). Consentono quindi la condivisione delle risorse distribuendo le risorse tra molte macchine virtuali. Ognuna opera indipendentemente dalle altre. Gli hypervisor applicano algoritmi di pianificazione e tecniche di gestione della memoria per allocare le risorse del computer host per garantire che ogni VM abbia ciò di cui ha bisogno per operazioni efficienti.

In una parola, gli hypervisor creano un pool di risorse condivise da distribuire tra le macchine virtuali, ma non interferiscono l'una con l'altra.

Comprendere gli hypervisor nel contesto

Pensa in questo modo. Supponiamo che Sarah, un manager IT per una crescente azienda tecnologica, lavori instancabilmente per supportare la forza lavoro globale della sua azienda. L'azienda ha dipendenti in diversi fusi orari e continenti in Nord America, Australia, India e Canada. L'azienda tecnologica si è impegnata a lavorare completamente da remoto, e Sarah deve assicurarsi che il team abbia accesso senza interruzioni, sicuro ed efficiente alle risorse aziendali per svolgere il proprio lavoro.

Sarah identifica un hypervisor a livello aziendale che l'azienda può utilizzare e inizia a configurare i server per ottenere il massimo in termini di prestazioni e sicurezza. Installa quindi il software hypervisor su ciascun server in modo che possano ospitare più VM contemporaneamente. Ogni VM fungerà da computer autonomo, simile a come funzionerebbero le cose se l'azienda tecnologica avesse un ufficio fisico e ogni membro del team avesse la propria macchina sulla scrivania.

Sarah configura le VM per soddisfare le esigenze dei diversi dipartimenti dell'organizzazione, dal team di ingegneria agli analisti aziendali e oltre. Il team di ingegneria riceve VM dotate di ambienti di sviluppo robusti per i loro carichi di lavoro. Gli analisti aziendali ottengono VM pre-caricate con il software di cui hanno bisogno per eseguire analisi dei dati efficaci. Sarah ha programmato meticolosamente le VM per la migliore esecuzione e sicurezza a livello dipartimentale.

Ora, indipendentemente da dove lavorano i dipendenti, possono accedere ai loro spazi di lavoro virtuali e accedere a ciò di cui hanno bisogno. Grazie alle capacità di gestione centralizzata, Sarah e il team IT possono aggiornare le VM e distribuire patch per proteggere l'ambiente virtuale dell'azienda. Man mano che l'azienda cresce nei prossimi mesi, Sarah sarà in grado di creare rapidamente nuove VM.

Tipi di hypervisor: tipo 1 vs. tipo 2

Sono disponibili due tipi di hypervisor: tipo 1 e tipo 2. Le aziende dovrebbero scegliere il migliore per la loro infrastruttura considerando anche costi, pianificazione della crescita e necessità di attrezzature.

Hypervisor di tipo 1 (bare-metal)

Gli hypervisor di tipo 1 funzionano direttamente sull'hardware della macchina host. Un utente installa software di virtualizzazione sull'hardware del computer host, e quindi il software crea macchine virtuali.

Questi hypervisor efficienti offrono alte prestazioni poiché il livello intermedio non esiste e hanno accesso diretto alle risorse hardware dell'host. I professionisti IT utilizzano hypervisor di tipo 2 nei data center, negli ambienti aziendali e nelle infrastrutture cloud che richiedono alte prestazioni e sicurezza completa.

Hypervisor di tipo 2 (hosted)

Un hypervisor di tipo 2 (noto anche come hosted) funziona sul sistema operativo (OS) della macchina host. Questo strato aggiuntivo tra l'host e la macchina virtuale – che manca nel tipo 1 – può introdurre sfide di latenza.

I professionisti IT e gli individui utilizzano hypervisor di tipo 2 in ambienti di sviluppo e su desktop con carichi di lavoro meno intensivi rispetto a quelli nei data center e negli ambienti aziendali. Sono ideali quando semplicità e convenienza sono più importanti delle prestazioni pure.

Confronto tra hypervisor di tipo 1 e tipo 2

Osserva più da vicino le differenze tra gli hypervisor di tipo 1 e tipo 2.

Vantaggi degli hypervisor

Le aziende che utilizzano hypervisor sperimentano diversi vantaggi, tra cui quelli spiegati qui.

Ottimizzazione delle risorse

Gli hypervisor consentono agli amministratori IT e ai professionisti di sfruttare al meglio le risorse disponibili del computer host senza acquistare attrezzature aggiuntive. Ottengono le migliori prestazioni dall'hardware disponibile, risparmiando sui costi poiché non richiedono tante macchine fisiche per supportare i loro team. Invece, possono allocare dinamicamente risorse come CPU, memoria e storage in base alle esigenze e alle dimensioni del team.

Scalabilità e flessibilità

Le aziende utilizzano gli hypervisor per scalare i loro ambienti virtuali senza macchine separate per diversi carichi di lavoro. Questo rende le VM una buona scelta per le aziende in forte crescita o per quelle che necessitano di flessibilità per soddisfare le esigenze di carico di lavoro variabili.

Migliorata sicurezza attraverso l'isolamento

Poiché gli hypervisor producono ambienti isolati per ciascuna VM, un attacco o una violazione dei dati in un ambiente non si diffonde agli altri o all'host. Questa configurazione riduce il rischio di attacchi cross-VM e compromissione diffusa del sistema.

Portabilità

La portabilità si riferisce al trasferimento del software da un sistema a un altro. Gli hypervisor ottengono punteggi alti qui poiché disaccoppiano le risorse dalla macchina fisica. Con gli hypervisor, i team possono spostare rapidamente i carichi di lavoro e allocare risorse tra le macchine virtuali, spostandosi senza problemi da una macchina all'altra.

Sfide con gli hypervisor

Sebbene gli hypervisor offrano numerosi vantaggi alle organizzazioni e ai team IT in termini di virtualizzazione e ottimizzazione delle risorse, ci sono alcune sfide di cui essere consapevoli.

Problemi di prestazioni

La virtualizzazione aiuta a ottimizzare le risorse del computer host e aggiunge un livello tra l'hardware e il sistema operativo negli hypervisor di tipo 1 e più livelli per un hypervisor di tipo 2. Aggiungere più livelli può ostacolare le prestazioni delle applicazioni e aumentare la latenza della rete.

Complessità di gestione e proliferazione della virtualizzazione

Gli hypervisor semplificano la creazione e la distribuzione di nuove macchine virtuali, il che può aiutare le aziende a integrare nuovi membri del team. Tuttavia, i team IT rischiano di sperimentare la proliferazione della virtualizzazione – la crescita incontrollata delle macchine virtuali su una rete – senza pratiche adeguate di provisioning e governance per la gestione del ciclo di vita delle VM. Quando gli amministratori non riescono più a gestire efficacemente le VM, le organizzazioni possono sottoutilizzare le VM o lasciarle inattive.

Poor resource management

Gli hypervisor allocano e gestiscono risorse come CPU, memoria e storage tra più VM, ma l'allocazione delle risorse non è sempre perfetta. Quando un hypervisor non distribuisce le risorse in modo adeguato per soddisfare le esigenze di carico di lavoro, alcune VM possono funzionare bene, ma altre possono avere prestazioni scarse. Allocare più risorse di quelle fisicamente disponibili può causare instabilità e problemi di prestazioni.

Considerazioni per la scelta di un hypervisor

Scegliere l'hypervisor giusto per le tue esigenze dipende dalla tua azienda e dall'infrastruttura attuale. Alcuni fattori da considerare includono quelli elencati di seguito:

• Scalabilità: Come buona pratica, testa quanto efficacemente un hypervisor distribuisce risorse di CPU, memoria, storage e rete, tenendo presente il bilanciamento del carico e l'allocazione dinamica. La scalabilità di un hypervisor è cruciale per le aziende che prevedono una rapida crescita. L'hypervisor giusto deve dividere le risorse per evitare di interrompere le operazioni aziendali e l'accesso alle VM.
• Requisiti hardware: Com'è la tua infrastruttura hardware esistente? Pensa a quanto bene l'hypervisor si integra con la tua infrastruttura IT e le attrezzature di rete. Hai requisiti hardware unici? Alcuni hypervisor hanno requisiti hardware specifici e configurazioni preferite, quindi assicurati di capire se la tua infrastruttura funziona con l'hypervisor.
• Requisiti di budget: Valuta i costi iniziali e ricorrenti dell'hypervisor. Potrebbero esserci costi aggiuntivi per funzionalità avanzate o supporto aziendale per configurazioni dettagliate e assistenza continua, quindi è essenziale includere costi extra nella valutazione del budget. Ricorda che alcune opzioni potrebbero sembrare più economiche di altre a lungo termine, ma potrebbero richiedere una tariffa di configurazione iniziale più elevata.
• Supportabilità e comunità: In relazione ai costi aggiuntivi, considera le opzioni di supporto disponibili quando scegli un hypervisor e determina se prevedi di aver bisogno di supporto o accesso alla comunità. Le comunità di utenti possono essere preziose per risolvere problemi con l'hypervisor, mentre il supporto aziendale aiuta le aziende a affrontare rapidamente le sfide delle VM in tempo reale.

Hypervisor vs. container nella virtualizzazione

Gli hypervisor e i container sono tecnologie che i team utilizzano per la virtualizzazione, ma servono a scopi diversi.

Le organizzazioni e gli amministratori IT utilizzano gli hypervisor per creare macchine virtuali, consentendo loro di astrarre l'hardware e allocare risorse da un host a più VM.

D'altra parte, un container è un pacchetto software leggero e portatile che contiene i file e i servizi necessari per eseguire un'applicazione su qualsiasi sistema operativo. Consentono alle applicazioni di funzionare separatamente da un sistema operativo.

Le organizzazioni utilizzano hypervisor e container per soddisfare esigenze diverse, ma entrambi sono vitali in architetture IT efficienti e veloci. Gli hypervisor rilasciano l'ambiente software dall'hardware fisico per massimizzare l'uso delle risorse e allocare le risorse in modo efficiente. I container fanno lo stesso per le applicazioni e i sistemi operativi specifici, rendendoli facilmente trasferibili.

Più CPU, memoria e storage qui, per favore!

Gli hypervisor forniscono la base critica e necessaria per la virtualizzazione che porta all'ottimizzazione delle risorse, alla sicurezza e alla portabilità nel mondo dell'informatica moderna. Quando scegli un hypervisor, considera le esigenze di scalabilità, i requisiti hardware, i budget e il supporto per ottenere la soluzione migliore per te e il tuo team.

Stai ancora decidendo se vuoi eseguire macchine virtuali? Leggi di più sui vantaggi, gli svantaggi, i tipi e i casi d'uso per aiutarti a decidere.