macchina virtuale (VM)

Cos'è una macchina virtuale (VM)?

Una macchina virtuale (VM) è un programma in esecuzione sull'hardware host che fornisce un ambiente isolato con il suo sistema operativo guest e le sue applicazioni, separate dal sistema operativo host o da qualsiasi altra VM in esecuzione sul sistema host.

Le macchine virtuali funzionano in modo identico all'hardware fisico

Dal punto di vista dell'utente finale, una VM offre quasi la stessa esperienza di un ambiente a singolo computer. File e applicazioni possono essere caricati, archiviati, aggiornati e utilizzati come si farebbe su un computer fisico (cioè bare metal), senza influire sul sistema host o su altre VM. Le risorse fisiche del sistema host, come CPU, GPU, memoria e storage, sono allocate alla VM da un livello software denominato hypervisor. I dispositivi hardware virtuali forniti dall'hypervisor sono mappati all'hardware fisico sul sistema host (ad esempio, il disco rigido virtuale di una macchina virtuale è archiviato come file sul disco rigido host).

C'è un motivo se le VM sono separate dall'hardware

Le macchine virtuali hanno diverse applicazioni pratiche. Poiché separano l'ambiente operativo virtuale dall'hardware fisico, le macchine virtuali sono utili per testare applicazioni potenzialmente dannose. Prima di implementare un aggiornamento del sistema operativo, i team IT possono testare il sistema operativo su una macchina virtuale per accertarsi che le applicazioni aziendali critiche funzionino correttamente dopo l'aggiornamento. Le macchine virtuali possono essere utilizzate anche dai team di sviluppo per testare nuove applicazioni o aggiornamenti su una serie di sistemi operativi e versioni. Se è necessario eseguire un'applicazione precedente che richiede un sistema operativo legacy, è possibile utilizzare una macchina virtuale per eseguirla.

Tipi di VM

In generale, esistono due tipi di macchine virtuali: macchine virtuali di processo e macchine virtuali di sistema. 

Una macchina virtuale di processo, nota anche come macchina virtuale di applicazione o ambiente di runtime gestito (MRE), è una piattaforma virtuale per l'esecuzione di un singolo processo come applicazione su una macchina host. Una volta terminato il processo, la VM viene distrutta.

Una VM di sistema fornisce un sistema completo, quindi funziona proprio come un sistema bare metal. Ogni VM di sistema può eseguire il suo sistema operativo e più applicazioni su tale sistema operativo. Questo tipo di sistema richiede l'uso di un hypervisor per accedere alle risorse hardware della macchina host.

Perché usare le macchine virtuali?

Tra i vantaggi delle VM, figurano:

  • Portabilità: le VM possono essere facilmente spostate da un server all'altro o anche dall'hardware on-premise a un ambiente cloud.
  • Ingombro ridotto: poiché le VM consentono un uso più efficiente delle risorse hardware, potrebbero essere necessarie meno macchine host per supportare gli stessi carichi di lavoro rispetto all'esecuzione in un ambiente fisico, risparmiando spazio, energia e costi.
  • Provisioning più rapido: una VM esistente può essere facilmente duplicata quando è necessaria una nuova istanza, anziché configurarla da zero.
  • Sicurezza: le VM forniscono un ambiente sicuro, in modalità sandbox, quindi eventuali malware o altri problemi che interessano una specifica VM non vengono diffusi al sistema host o ad altre VM.

Tuttavia, nell'esecuzione delle VM è soggetta ad alcuni compromessi. L'amministrazione e la gestione di un ambiente VM richiedono alcune competenze da parte del personale IT. Inoltre, avere un livello hypervisor e più sistemi operativi in ​​esecuzione sullo stesso sistema host comporta un costo in termini di prestazioni. Gli utenti con esigenze di prestazioni significative, problemi di latenza o disponibilità delle risorse in un ambiente VM potrebbero essere restii a lavorare su una VM.

Desktop virtuali e macchine virtuali

Sono due i modi principali in cui la virtualizzazione viene utilizzata dalle organizzazioni. Le aziende possono avvalersi di una combinazione di queste due opzioni nella loro rete, in base alle loro esigenze.

La prima opzione è rappresentata dai desktop virtuali. Questa tecnologia crea una workstation virtuale che offre un'esperienza standard e condivisa su tutti i desktop virtuali su una rete centrale. Gli utenti possono accedere facilmente al ,lrl desktop virtuale da remoto su Internet e lavorare in modo uniforme indipendentemente dal dispositivo che utilizzano per accedervi. L'interfaccia desktop è limitata e gli utenti hanno accesso solo ad applicazioni specifiche. Queste workstation non utilizzano risorse hardware virtuali come CPU, memoria o storage e non sono più attive quando l'utente si disconnette.

Le macchine virtuali, d'altra parte, offrono un'esperienza di PC virtuale personalizzabile che fornisce all'utente risorse hardware specifiche. Sulle macchine virtuali è disponibile una gamma più vasta di applicazioni rispetto ai desktop virtuali. Le macchine virtuali sono inoltre isolate da tutte le altre macchine virtuali sulla rete e continuano a esistere nel sistema anche dopo che l'utente si è disconnesso. In pratica, garantiscono la stessa esperienza di un PC desktop ma senza la manutenzione richiesta per l'hardware.

Usi delle macchine virtuali

Software, sistema operativo e test applicazioni: sebbene gli sviluppatori di software debbano ovviamente testare le proprie applicazioni in ambienti diversi, non sono l'unico tipo di azienda che potrebbe aver bisogno di farlo. Qualsiasi organizzazione che tenta di distribuire un aggiornamento critico potrebbe voler testare tale aggiornamento su un'istanza VM e identificare possibili incompatibilità prima di implementarlo nell'organizzazione. L'esecuzione di tali test su macchine virtuali è più semplice ed economicamente vantaggiosa rispetto alla necessità di eseguire test su più macchine fisiche singole.

Esecuzione di software legacy: le aziende possono contare su applicazioni personalizzate o specializzate che non possono essere eseguite in un sistema operativo moderno, ma devono comunque essere utilizzate dall'azienda. Gli utenti che devono eseguire queste applicazioni possono farlo su un sistema operativo precedente da una macchina virtuale.

Software in esecuzione progettato per un sistema operativo diverso: alcune applicazioni sono disponibili solo per una piattaforma specifica. Inoltre, alcuni utenti potrebbero avere esigenze specifiche che li spingono a utilizzare un hardware diverso rispetto al resto dell'organizzazione, ma devono comunque accedere alle applicazioni standard dell'azienda. In questi casi, è possibile utilizzare una macchina virtuale per eseguire software progettato per un sistema operativo diverso da quello nativo del computer host.

Esecuzione di applicazioni SaaS: Software-as-a-Service (SaaS) si riferisce all'erogazione di software agli utenti tramite il cloud. Gli utenti SaaS si abbonano a un'applicazione e vi accedono tramite Internet anziché acquistarla una volta e installarla sui loro computer. Le VM nel cloud vengono in genere utilizzate sia per l'elaborazione delle applicazioni SaaS sia per la loro erogazione agli utenti.

Storage e backup di dati: i servizi VM basati su cloud sono molto diffusi per l'archiviazione di file in quanto consentono di accedere ai dati da qualsiasi luogo tramite Internet. Inoltre, le VM cloud in genere offrono una ridondanza migliorata, richiedono meno manutenzione e scalano più facilmente rispetto ai server on-premise.

Servizi in hosting: i servizi in hosting come la gestione degli accessi e l'email su VM cloud sono generalmente più veloci e a costi più contenuti rispetto all'esecuzione in un data center on-premise. L’esecuzione di questi servizi su VM nel cloud contribuisce inoltre a trasferire l’onere della manutenzione e le problematiche relative alla sicurezza al provider cloud.

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