Gli hypervisor sono ciò che rende possibili le macchine virtuali e non sono più solo per i server. Probabilmente ne usi uno ogni giorno e non lo sai nemmeno. Se non ne usi uno adesso, lo farai nel prossimo futuro.
Un hypervisor è un software che esiste al di fuori di un sistema operativo guest per intercettare i comandi inviati all'hardware del computer. Il termine “hypervisor” deriva dai diversi livelli di un kernel dei sistemi operativi; esegue azioni con più autorità rispetto al livello di “supervisore”, quindi, iper-visiera.
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Nozioni di base sull'hypervisor
Un hypervisor è anche noto come Virtual Machine Manager (VMM) e il suo unico scopo è consentire a più “macchine” di condividere una singola piattaforma hardware. I sistemi operativi sono progettati in modo tale da avere una relazione uno a uno con l'hardware su cui sono in esecuzione, ma con processori multi-core, multi-thread e quantità ridicole di RAM, l'esecuzione di più unità contemporaneamente è un gioco da ragazzi.
L'hypervisor separa il sistema operativo (OS) dall'hardware assumendosi la responsabilità di consentire a ciascun sistema operativo in esecuzione tempo con l'hardware sottostante. Funziona come uno sbirro del traffico per concedere il tempo di usare CPU, memoria, GPU e altro hardware. Ogni sistema operativo controllato dall'hypervisor viene chiamato SO guest e il sistema operativo dell'hypervisor, se presente, viene chiamato SO host. Poiché si trova tra il sistema operativo guest e l'hardware, è possibile avere tutti i diversi sistemi operativi guest che il sistema è in grado di gestire; puoi persino avere tipi diversi (ad es. Windows, OS X, Linux).
La separazione dell'hardware e del software risulta essere buona anche per la portabilità. Poiché l'hypervisor funge da intermediario, è molto più semplice spostarsi da un computer all'altro senza dover installare nuovi driver o aggiornare il sistema operativo guest. Potresti averlo notato se hai preso le macchine virtuali Virtualbox e le hai messe su un altro computer. Per il SO guest, non si notano cambiamenti evidenti anche se il SO host e l'hardware potrebbero essere completamente diversi.
Un altro grande vantaggio della virtualizzazione di un sistema operativo è la sicurezza. Se si desidera testare software che potrebbe essere dannoso per il computer, si consiglia di testarlo in una macchina virtuale anziché nel sistema operativo host. Se il sistema operativo guest viene infettato e pieno di virus, non influirà sui file sul sistema operativo host, a meno che le cartelle condivise o un bridge di rete non colleghino i due. I due sistemi operativi esistono completamente separati l'uno dall'altro e non hanno alcuna conoscenza dell'esistenza reciproca, il che rende il calcolo sicuro.
Alcuni hypervisor popolari sono VMware ESXi, Xen, Microsoft Hyper-V, VMware Workstation, Oracle Virtualbox e Microsoft VirtualPC. Tutto ciò consente all'utente di virtualizzare uno o più sistemi operativi su un singolo componente hardware.
Diversi tipi di hypervisor
Gli hypervisor possono essere suddivisi in due tipi principali:
- Tipo 1, a.k.a. bare metal, è un hypervisor che si installa direttamente su un computer. Non esiste un sistema operativo host e l'hypervisor ha accesso diretto a tutto l'hardware e le funzionalità. I motivi principali per installare un hypervisor di tipo 1 sono l'esecuzione di più sistemi operativi sullo stesso computer senza l'overhead di un sistema operativo host o per sfruttare la portabilità e l'astrazione dell'hardware. Il bare metal viene spesso utilizzato per i server a causa della loro sicurezza e portabilità per passare da hardware a hardware in caso di crash. Buoni esempi di hypervisor di tipo 1 sono VMware ESXi, Citrix XenServer e Microsoft Hyper-V.
- Tipo 2, a.k.a. ospitato, è ciò con cui probabilmente molte persone hanno familiarità quando si tratta di virtualizzare i sistemi operativi. Gli hypervisor ospitati richiedono un sistema operativo host e sono spesso trattati come software installato all'interno dell'host. Il tipo 2 può ancora eseguire più sistemi operativi alla volta, ma non ha accesso diretto all'hardware e quindi ha un overhead maggiore quando si esegue un guest. Ciò significa che il SO guest non funzionerà al massimo delle sue potenzialità e se il tuo host si arresta in modo anomalo, non avrai nemmeno accesso ai tuoi guest. Gli hypervisor di tipo 2 sono la strada ideale da percorrere quando è necessario testare più sistemi operativi in Windows, OS X o Linux. Buoni esempi sono VMWare Workstation, VMware Parallels, Oracle Virtualbox e Microsoft VirtualPC.
Ipervisori del futuro
La maggior parte degli hypervisor oggi viene utilizzata per distribuzioni di server su larga scala o per gli utenti finali per eseguire app legacy o provare un sistema operativo diverso. Ci sono già state alcune modifiche a questo pensiero, tuttavia con le versioni attuali di Android e le voci di Windows 8.
Android utilizza un kernel Linux per l'interazione con hardware e servizi in background, quindi utilizza una macchina virtuale chiamata Dalvik per eseguire il software con cui l'utente interagisce. Nonostante non consenta a un utente di eseguire più sistemi operativi contemporaneamente, Android è molto simile a un hypervisor di tipo 1. L'host Linux sottostante è completamente trasparente per l'utente finale, a meno che non si esegua il root del telefono e si desideri interagire con esso.
Si dice che Windows 8 funzioni interamente come sistema operativo guest oltre a Hyper-V di Microsoft. Hyper-V si assumerà la responsabilità della gestione dell'hardware e dell'esecuzione di attività in background come backup e controlli del file system. Simile ad Android, ciò ti consentirebbe di avere una migliore portabilità, flessibilità e sicurezza all'interno del tuo sistema operativo. Per non parlare, renderebbe la tua installazione di Windows 8 completamente portatile in modo da poterla portare con te da un computer all'altro.
I server Web continueranno a sfruttare gli hypervisor per massimizzare l'utilizzo dell'hardware e contenere i costi. Se hai condiviso l'hosting web tramite un host web popolare molto probabilmente sei già su un hypervisor di tipo 1 e non lo sapevi. Con un buon hardware per server, gli hypervisor bare metal possono spingere i confini dal fatto di avere un solo sistema operativo installato, a migliaia letteralmente disponibili. Questo non solo fa risparmiare denaro quando si tratta di acquistare hardware, ma anche il raffreddamento e la potenza sono ridotti a una piccola frazione di quello che era una volta per far funzionare la stessa quantità di macchine.
