Macchina virtuale (VM): perché e quando ne hai bisogno?

Macchine virtuali ti consentono di eseguire un sistema operativo in una finestra dell'app sul desktop, operando come un dispositivo completo e indipendente. Puoi usarli per provare vari sistemi operativi, eseguire applicazioni che il tuo sistema operativo principale non può eseguire e provare app in un ambiente sicuro e virtualizzato.

L'intero concetto di macchina virtuale è fornire un dispositivo che distribuisce risorse dall'host reale al nostro ambiente virtuale. L'allocazione delle risorse viene impostata in base alle esigenze dell'utente, il che significa che è possibile impostare limitazioni specifiche in termini di CPU, RAM o capacità di archiviazione assegnata alla nostra macchina virtuale. Utilizzo delle macchine virtuali tecnologia di virtualizzazione.

Cos'è la tecnologia di virtualizzazione?

La virtualizzazione è il metodo per eseguire una o più istanze virtuali su un altro computer. Il concetto fu proposto per la prima volta negli anni '60, quando gli sviluppatori di sistemi cercavano modi per dividere logicamente le risorse di sistema all'interno di un computer mainframe tra varie applicazioni. Il “cloud” è un esempio di come la virtualizzazione può aumentare l’utilizzo delle risorse e la capacità di calcolo. Poiché distribuisce le risorse, è molto conveniente.

Fino all'avvento della virtualizzazione, un operatore che tentava di eseguire due sistemi operativi, come Windows e Linux, doveva amministrare due sistemi operativi separati e passare dall'uno all'altro. In qualsiasi momento, è possibile utilizzarne solo uno e occuperebbe la capacità massima dell'hardware.

I diversi tipi di virtualizzazione

La tecnologia di virtualizzazione consente di condividere un sistema con un'ampia gamma di impostazioni virtuali. I framework di virtualizzazione utilizzano software speciale per costruire in modo efficiente un ambiente virtuale isolato in cui funzionano vari sistemi operativi e risorse separate vengono allocate a ciascuna istanza virtuale.

Oggi, tutte le parti di un data center convenzionale o di un'infrastruttura IT possono essere virtualizzate con queste diverse forme di virtualizzazione:

• server virtualizzazione
  La virtualizzazione dei server consente di utilizzare le risorse informatiche in modo più efficace. Consente a un computer di eseguire più sistemi operativi contemporaneamente. È qui che le copie virtuali di computer e sistemi operativi (macchine virtuali) vengono generate e consolidate in un unico server fisico centrale.

• Virtualizzazione del sistema operativo
  La virtualizzazione del sistema operativo o del software produce un sistema informatico con hardware che consente l'esecuzione di uno o più sistemi operativi guest su un computer host fisico. Ad esempio, il sistema operativo Android verrà eseguito su un computer host che utilizza il sistema operativo Microsoft Windows in modo nativo e utilizzerà lo stesso hardware del computer host. Una tecnologia comunemente utilizzata per la virtualizzazione del sistema operativo è un emulatore. Per una panoramica dettagliata degli emulatori, puoi dare un'occhiata al nostro articolo su Emulatori Android più leggeri per PC.

• Virtualizzazione dei dati
  Le tecnologie di virtualizzazione dei dati si posizionano davanti a più fonti di dati e consentono di gestirle come un'unica fonte, fornendo i dati richiesti in un formato specifico al momento giusto a qualsiasi applicazione o utente. I vantaggi includono efficienza e velocità migliorate, bilanciamento del carico e costi inferiori.
• Virtualizzazione delle funzioni di rete
  La virtualizzazione della rete produce diverse sottoreti sulla stessa rete fisica. Inoltre, suddivide la larghezza di banda disponibile in diverse reti separate, ciascuna delle quali può essere distribuita a server e computer in tempo reale. I vantaggi includono maggiore affidabilità, velocità della rete, stabilità e monitoraggio avanzato dell'utilizzo dei dati.
• Virtualizzazione del desktop
  La virtualizzazione desktop consente all'amministratore centrale (o al software di amministrazione automatizzata) di distribuire ambienti desktop simulati su centinaia di computer fisici contemporaneamente. A differenza degli ambienti desktop tipici che vengono installati, configurati e modificati fisicamente su ciascun computer, la virtualizzazione desktop consente agli amministratori di eseguire configurazioni, aggiornamenti e test di sicurezza su tutti i desktop virtuali.

Qual è la differenza tra VDI e RDP?

VDI e RDS sono tecnologie alternative di virtualizzazione desktop e desktop remoto. RDS utilizza come base il protocollo Remote Desktop o RDP. Entrambi forniscono prestazioni elevate, sicurezza e versatilità per il lavoro a distanza, ciascuno con le sue differenze e somiglianze, punti di forza e limiti.

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Come funzionano le macchine virtuali?

La macchina virtuale viene eseguita come un processo, ad esempio come una finestra dell'applicazione, equivalente a qualsiasi altra applicazione sul computer fisico. I file principali che compongono una VM includono a file di registro, UN File di impostazioni NVRAM, UN file del disco virtuale, e a file di configurazione.

Potresti avere diverse macchine virtuali in esecuzione sulla tua macchina host e i sistemi operativi in ​​esecuzione su di essa sono chiamati ospiti. Poiché il sistema operativo guest è separato dal sistema operativo principale e da un altro sistema operativo guest, qualsiasi modifica apportata ad esso non influisce sulla macchina principale o su altre VM.

Cos'è un hypervisor?

Una macchina virtuale non può comunicare direttamente con una macchina fisica. UN "ipervisore" è un livello software leggero necessario per coordinarsi tra esso e l'hardware fisico sottostante. Un hypervisor viene utilizzato per separare una VM effettiva dall'ambiente cloud. Di solito fornisce ai sistemi operativi guest una piattaforma operativa virtuale e controlla l'implementazione dei sistemi operativi guest.

Oltre ad avere un confine virtuale impervio tra diversi sistemi operativi, l'hypervisor può simulare i componenti hardware delle macchine convenzionali. Copie virtualizzate di risorse hardware come processore, input/output, memoria e altro saranno accessibili nel tuo hypervisor. Poiché l'hypervisor può separare ciascun dispositivo simulato dagli altri, l'ambiente virtuale può contenere diversi hypervisor con un numero di macchine virtuali in continua espansione.

2 tipi di hypervisor

Esistono due tipi principali di hypervisor che possono essere utilizzati per la virtualizzazione:

• Tipo 1: Hypervisor Bare Metal (macchine virtuali di processo)
  L'hypervisor bare metal opera direttamente sull'hardware host. Monitora e gestisce il sistema operativo guest. Gli hypervisor bare metal sono comunemente utilizzati negli ambienti aziendali poiché facilitano la sovraallocazione delle risorse fisiche. Possiamo assegnare risorse aggiuntive a un gruppo di macchine virtuali con questo tipo di hypervisor.

• Tipo 2: Hypervisor ospitati (macchine virtuali di sistema)
  L'Hypervisor ospitato verrebbe eseguito su un server host fisico all'interno del sistema operativo. Ecco perché vengono chiamati “Hypervisor ospitato”. La più grande distinzione tra hypervisor di tipo 1 e di tipo 2 è che il tipo 1 funziona sull'hardware e il tipo 2 funziona all'interno del sistema operativo.

Le macchine digitali non necessitano di hardware unico e specifico per l'hypervisor. La virtualizzazione, tuttavia, richiede più larghezza di banda, spazio di archiviazione e potenza di calcolo rispetto a un server o computer convenzionale se lo stesso dispositivo ospita diverse macchine virtuali.

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Quali sono i vantaggi dell'utilizzo di una macchina virtuale?

Negli ultimi dieci anni, le macchine virtuali sono state una componente chiave di il cloud computing, consentendo a migliaia di software e carichi di lavoro di vario tipo di funzionare e scalare in modo efficiente.

1- Un ambiente separato dal resto del sistema

Una macchina virtuale offre un ambiente separato dal resto del sistema, quindi qualsiasi cosa in esecuzione all'interno di una VM non entrerebbe in conflitto con qualsiasi altra cosa in esecuzione sull'hardware host. Poiché le VM sono indipendenti, rappresentano un modo conveniente per testare nuove applicazioni o configurare un ambiente di produzione. È inoltre possibile eseguire una macchina virtuale con un unico scopo per supportare un'operazione particolare.

2- Puoi testare un nuovo desktop

Una macchina virtuale ti aiuta a testare un nuovo sistema operativo sul tuo desktop senza alterare il sistema operativo principale. I computer digitali sono utili anche per i ricercatori di malware che spesso utilizzano nuove macchine per testare software dannoso. Inoltre, l'uso di un browser virtuale ti aiuta ad accedere ai siti Web senza preoccuparti di infezioni.

3- Una buona scelta per gli sviluppatori aziendali

Una macchina virtuale è un modo perfetto per aiutare gli sviluppatori aziendali che possono configurare i modelli VM con le impostazioni adeguate per i processi di sviluppo e test del software. Costruiranno macchine virtuali per attività particolari, come i test statici del software.

4- La flessibilità della macchina virtuale

In termini di flessibilità, la virtualizzazione consentirebbe la rapida implementazione di vari tipi di macchine virtuali. Possono tutti essere personalizzati in termini di sistema operativo, gestione delle risorse e altri fattori. La maggior parte dei fornitori di hypervisor consente inoltre di creare modelli unici che possono essere implementati semplicemente facendo clic su un pulsante.

5- Facilità di trasferimento e migrazione su una rete

Le macchine virtuali possono essere trasferite tra computer fisici sulla rete secondo necessità. Ciò consente la ridistribuzione dei carichi di lavoro sui server con risorse di elaborazione aggiuntive. Le macchine virtuali possono anche passare dall'ambiente on-site a quello cloud, il che le rende ideali per servizi ibridi basati su cloud in cui si condividono le risorse di elaborazione tra il data center e un fornitore di servizi cloud.

6- Le macchine virtuali sono convenienti

Il costo costante degli aggiornamenti hardware può essere elevato per qualsiasi azienda. Sebbene le macchine virtuali possano comunque necessitare di attrezzature e licenze software, rappresentano un'alternativa economicamente vantaggiosa. Questo perché l’utilizzo delle risorse da parte delle VM può essere più regolamentato e più strutturato rispetto ai sistemi basati su più hardware.

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Quali sono gli svantaggi dell'utilizzo di una macchina virtuale?

D'altra parte, le macchine virtuali possono essere meno efficienti dei server dedicati, perché potrebbero non accedere direttamente all'hardware. In altre parole, non dispongono di un proprio hardware, quindi devono interagire con un sistema operativo principale che può rallentare la risposta dell’hardware.

1- Le VM consumano le risorse di sistema

Le macchine virtuali assorbiranno una notevole quantità di risorse di sistema dall'host, in particolare se si eseguono più VM. Inoltre, se l'allocazione delle risorse non è impostata correttamente, l'host e tutte le altre macchine virtuali potrebbero bloccarsi.

2- Non è una buona scelta per i giocatori di videogiochi

I giochi impegnativi o altre applicazioni che necessitano di grafica e potenza di elaborazione significative non funzionano molto bene sulle macchine virtuali, quindi le macchine virtuali non sono il modo migliore per giocare ai giochi per PC Windows su Linux o macOS, a meno che il gioco non sia vecchio o non graficamente impegnativo.

3- Potrebbe essere necessario uno spazio di archiviazione elevato

La configurazione di più macchine virtuali può richiedere una quantità elevata di spazio di archiviazione dal server fisico. Soprattutto quando il tuo ambiente virtuale inizia a raccogliere diverse VM, dovresti prestare attenzione ai parametri di esaurimento delle risorse. È importante riconoscere che la gestione delle risorse è il modo più importante per garantire un ambiente virtuale sicuro e privo di rischi. Una volta che sarai in grado di ridurre al minimo i problemi relativi all'utilizzo delle risorse della VM, sarai sulla buona strada per un sistema di macchine virtuali sostenibile.

Macchina virtuale contro contenitore

I contenitori sono un'altra parte del mondo virtuale, ma non sono basati sul software hypervisor. In sostanza, un contenitore è un sistema operativo virtuale senza i componenti hardware virtuali di una macchina virtuale completa.

I contenitori possono operare all'interno delle tue macchine virtuali ed esistono all'interno di un hypervisor, ma sono solo una parte di una VM. I contenitori possono essere utili quando è necessario eseguire più programmi sullo stesso sistema operativo senza utilizzare più sistemi operativi.

IL vantaggio chiave dei contenitori è che hanno tempi di inattività inferiori rispetto alle VM. I contenitori includono solo file binari, librerie e altri componenti necessari, oltre all'applicazione. I contenitori sullo stesso host eseguono lo stesso kernel del sistema operativo, rendendoli leggeri e quindi veloci e portatili.

Di conseguenza, i contenitori possono avviarsi più rapidamente, ottimizzare la capacità del server e semplificare la distribuzione delle applicazioni. I contenitori sono diventati popolari per l'utilizzo in casi quali server Web, test DevOps, microservizi e ottimizzazione del numero di app che possono essere installate per nodo.

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Macchina virtuale contro VPS

Virtual Private Server (VPS) utilizza la tecnologia di virtualizzazione per dividere un server fisico in contenitori virtuali, ognuno dei quali funge da server fisicamente separato. Ogni VPS fornisce all'utente accesso root e controllo completo, incluso il potere di avviare e terminare qualsiasi operazione, nonché di arrestare e riavviare il VPS stesso.

Anche la macchina virtuale nel servizio cloud utilizza la virtualizzazione per assegnare il server ai contenitori virtuali. A questo livello non esiste distinzione tra VPS e VM, visto che utilizzano la stessa tecnologia di virtualizzazione.

La distinzione chiave tra hosting VPS e hosting VM è il modo in cui vengono mantenuti i dati e il modo in cui vengono gestiti i server fisici e i contenitori virtuali. Per l'hosting VPS, i contenitori VPS si trovano su un server autonomo con la propria raccolta di unità disco, solitamente in un array RAID per una maggiore efficienza.

Applicazioni della macchina virtuale

Esistono diverse applicazioni VM popolari tra cui scegliere. Ecco una rapida occhiata a le migliori opzioni software per macchine virtuali, ma assicurati di consultare la nostra guida dettagliata per un'analisi comparativa esperta.

• VirtualBox
• KVM con Qemu
• Stazione di lavoro VMware
• Xen
• Hypervisor Citrix

Conclusione

Sebbene sia i container che le VM abbiano i loro vantaggi e svantaggi, la scelta giusta per la tua azienda dipende dai requisiti attuali del progetto. Tuttavia, entrambe possono essere opzioni ideali per un'elaborazione più economica.

In parole povere, le VM sono una soluzione più conveniente che aiuta a gestire l'intero flusso di lavoro del sistema in modo migliore ed economico e a distribuire le risorse in modo più efficiente tra le singole macchine.

Si tratta di un ambiente eccellente per valutare altri sistemi operativi, comprese le versioni beta, esporre dati infetti da virus, generare backup per sistemi operativi ed eseguire software o applicazioni su sistemi operativi per i quali non erano originariamente destinati.

Nota: Puoi scaricare la versione PDF di questo articolo cliccando sul pulsante:

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