Che cos'è un hypervisor nel cloud computing? Tipologie ed esempi.

By: Ethan Wright Ethan Wright
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⚡ Riepilogo intelligente

L'hypervisor è un software di virtualizzazione che consente a una singola macchina fisica di eseguire più sistemi operativi come macchine virtuali isolate, allocando processore, memoria e spazio di archiviazione a ciascun guest, mantenendoping sono stati separati per motivi di sicurezza, efficienza e utilizzo dell'hardware.

  • ️ Definizione: Un hypervisor, o monitor di macchine virtuali (VMM), crea ed esegue macchine virtuali condividendo l'hardware di un server tra diversi sistemi operativi guest.
  • ???? ️ Tipo 1: Gli hypervisor bare-metal si installano direttamente sull'hardware, offrendo prestazioni elevate, sicurezza e stabilità per i data center aziendali.
  • 💻 Tipo 2: Gli hypervisor ospitati vengono eseguiti come applicazioni su un sistema operativo esistente, ideali per desktop, test e apprendimento.
  • ☁️ Ruolo nel cloud: Gli hypervisor cloud mettono in comune le risorse di calcolo e di memoria di un provider, consentendo alle macchine virtuali isolate di funzionare in modo indipendente, migliorando l'efficienza e l'affidabilità.
  • ⚙️ Parti mobili: I moduli dispatcher, allocator e interprete instradano le istruzioni e assegnano le risorse a ciascuna macchina virtuale.
  • 🤖 Assistenza AI: L'intelligenza artificiale ora ottimizza il posizionamento delle macchine virtuali e l'allocazione delle risorse, mentre GitHub Copilot aiuta a scrivere il codice per la virtualizzazione e l'infrastruttura.
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Cos'è l'Hypervisor nel Cloud Computing

Cos'è l'Hypervisor?

L'hypervisor è un programma che consente a più sistemi operativi di condividere un singolo hardware fisico. Ciascun sistema operativo condivide il processore, la memoria, lo spazio di archiviazione e altre risorse dell'host. L'hypervisor controlla il processore e le risorse dell'host, allocando ciò che è necessario a ciascun sistema operativo. Questo garantisce che i sistemi operativi guest (chiamati macchine virtuali) non possano interferire l'uno con l'altro.

Poiché gli hypervisor aiutano a creare e gestire le macchine virtuali (VM), sono anche noti come monitor di macchine virtuali, o VMM.

Gli hypervisor consentono di mantenere il controllo sui processi e sull'infrastruttura di un ambiente cloud, proteggere i dati sensibili e rendere accessibili le applicazioni basate sul cloud in un ambiente virtuale.

Hypervisor che condivide un singolo server fisico tra più macchine virtuali guest.

Tipi di hypervisor

Esistono due tipi di hypervisor, come descritto di seguito:

Tipi di hypervisor: Tipo 1 bare-metal contro Tipo 2 architettura hosted

Hypervisor di tipo 1

L'hypervisor di tipo 1 viene installato direttamente sul server fisico, per questo è anche chiamato hypervisor "bare metal". Ha accesso diretto alle risorse del server, il che lo rende estremamente efficace. Inoltre, la sua progettazione è altamente sicura, limitando la superficie di attacco e il potenziale di compromissione.

Gli hypervisor di tipo 1 sono la scelta più comune in ambito aziendale, offrendo elevati livelli di sicurezza, stabilità e prestazioni.

Gli hypervisor di tipo 1 più diffusi sono Nutanix AVS, VMware ESXie Citrix Hypervisor, Tra gli altri.

Hypervisor di tipo 2

Gli hypervisor di tipo 2 vengono eseguiti come applicazioni sul sistema operativo preesistente di un server fisico. Il sistema operativo host si trova tra il server fisico e l'hypervisor, pertanto quest'ultimo viene anche definito hypervisor "ospitato".

Tuttavia, gli hypervisor di tipo 2 non sono ideali per gli ambienti server, poiché presentano una latenza e un'esposizione al rischio maggiori rispetto a quelli di tipo 1. Sono facili da installare e funzionano bene in casi specifici, come ad esempio per singoli utenti di PC che utilizzano un solo sistema operativo, dove prestazioni e sicurezza non sono le priorità principali.

Esempio: Installazione Linux è finito Windows utilizzando VirtualBox.

Cos'è un hypervisor cloud?

Un Cloud Hypervisor è una soluzione software che consente di condividere le risorse fisiche di elaborazione e memoria di un provider cloud su più server. macchine virtuali (VM).

È stato creato per i computer mainframe negli anni '1960. Gli hypervisor cloud hanno guadagnato popolarità a livello mondiale con l'introduzione di VMware per i server standard di settore negli anni '1990.

Un hypervisor cloud consente a un singolo server fisico di eseguire più macchine virtuali guest. Ogni VM ha il proprio sistema operativo che funziona in modo indipendente ed è logicamente separato dalle altre. Per questo motivo, i problemi o i crash in una VM guest non influiscono sulle altre VM, sui loro sistemi operativi o sulle loro applicazioni.

Perché hai bisogno di un Hypervisor Cloud?

Supponiamo che tu possieda un'azienda con più server che forniscono vari servizi ai clienti tramite internet. In una situazione del genere, non è facile gestirli centralmente, soprattutto quelli che utilizzano sistemi operativi diversi.

Un hypervisor consente di virtualizzare questi server e di gestirli tutti da un'unica macchina fisica, rendendoli più efficienti. Aiuta inoltre a controllare il flusso di dati verso le macchine virtuali che gestisce.

L'hypervisor funge anche da centro di archiviazione in cui tutti i dati vengono memorizzati virtualmente.

Come funziona un Hypervisor Cloud?

In un hypervisor vengono utilizzati i seguenti tre moduli:

  • Mittente: Questo modulo funge da punto di ingresso per il monitor virtuale. Reindirizza tutte le istruzioni della macchina virtuale verso uno o entrambi i moduli elencati di seguito.
  • Assegnatore: L'allocatore decide le risorse di sistema da fornire all'istanza della macchina virtuale. In altre parole, il dispatcher richiama l'allocatore ogni volta che una macchina virtuale esegue un'istruzione che modifica le risorse di sistema associate a tale macchina virtuale.
  • Interprete: Il modulo interprete contiene routine che vengono eseguite ogni volta che una macchina virtuale esegue specifiche istruzioni privilegiate.

Vantaggi di un hypervisor cloud

Ecco alcuni importanti vantaggi di un hypervisor cloud:

  • portabilità: Le applicazioni con picchi di domanda possono connettere macchine aggiuntive per scalare, poiché gli hypervisor consentono lo spostamento dei carichi di lavoro tra macchine virtuali.
  • Efficienza: Un server fisico può essere utilizzato in modo più efficace quando più macchine virtuali vengono eseguite sulle risorse di un singolo server.
  • Utilizzo: Più macchine virtuali vengono eseguite su un singolo server fisico e condividono le risorse, aumentando l'utilizzo e risparmiando su energia, raffreddamento e altro ancora.
  • Hardware neutrale: La replica basata su hypervisor è neutrale rispetto all'hardware, il che significa che i dati duplicati possono essere facilmente archiviati su qualsiasi dispositivo.
  • Flessibilità: L'hypervisor esegue macchine virtuali guest e sistemi operativi su un'ampia gamma di hardware.
  • Tempo di utilizzo: Gli hypervisor cloud attivano o disattivano le macchine virtuali all'istante, consentendo l'avvio dei progetti e l'inizio del lavoro dei team nello stesso giorno.
  • Affidabilità: I guasti hardware possono essere risolti spostando le macchine virtuali su macchine diverse.

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Contenitore contro Hypervisor

Sia i container che gli hypervisor contribuiscono a rendere le applicazioni più veloci ed efficienti, ma raggiungono questo obiettivo in modi diversi.

Ecco alcune importanti differenze tra un container e un hypervisor:

Diagramma di confronto tra architettura a container e architettura hypervisor

Tecnologie Container hypervisor
I container come servizio sono un tipo di infrastruttura orientata principalmente all'esecuzione di una singola applicazione. Un hypervisor, detto anche monitor di macchine virtuali, è un software che crea ed esegue macchine virtuali (VM).
Può funzionare su qualsiasi sistema operativo. L'unico requisito è un motore contenitore corrispondente. Condivide risorse di elaborazione virtuale, archiviazione e memoria.
Consente l'esecuzione delle applicazioni senza la necessità di un sistema operativo. Consente a un sistema operativo di funzionare indipendentemente dall'hardware sottostante utilizzando macchine virtuali.
Sono estremamente portatili perché un'applicazione contiene tutto il necessario per funzionare. Può essere eseguito su più sistemi operativi o essere installato sul sistema operativo standard.

Come scegliere l'Hypervisor giusto?

Ecco alcuni aspetti importanti da considerare nella scelta dell'hypervisor più adatto:

  • Il costo di un hypervisor: Il fattore più importante dovrebbe essere trovare il giusto equilibrio tra costo e funzionalità. Diverse soluzioni di base sono gratuite ma prive delle funzionalità necessarie.
  • Prestazioni della macchina virtuale: I sistemi virtuali dovrebbero eguagliare o addirittura superare le prestazioni delle loro controparti fisiche, quindi qualsiasi risultato al di là di questo parametro di riferimento è indubbiamente redditizio.
  • Ecosistema: Scegliere un hypervisor con un solido ecosistema è fondamentale. È auspicabile avere a disposizione documentazione, supporto, formazione, sviluppatori di terze parti e servizi di consulenza per l'hypervisor prescelto.
  • Mettiti alla prova: È possibile eseguire diversi sistemi di hypervisor per determinare quale sia quello più adatto. È possibile testarlo sul proprio computer fisso o portatile.
  • Performance: Dovrebbe garantire prestazioni sufficienti a supportare le applicazioni critiche per la tua attività.
  • Supporto OS: Verifica se supporta gli ospiti più popolari sistemi operativi come Microsoft, SUSE, Red Hat, Ubuntue CentOS.

Esempio di Hypervisor

Ecco alcuni esempi famosi di hypervisor:

  • KVM: KVM è un software di virtualizzazione che fornisce un'infrastruttura di virtualizzazione e un modulo specifico per il processore. Consente di eseguire più macchine virtuali su immagini non modificate su Windows o sistemi operativi Linux. Aiuta anche con la pianificazione e il controllo delle risorse.
  • vSphere: VMware vSphere è un'applicazione software di virtualizzazione server sviluppata da VMware. Consente ai reparti IT di eseguire i carichi di lavoro delle applicazioni sulle risorse informatiche più efficienti ed economiche. Offre un efficace sistema di gestione centralizzato per l'hosting di più macchine o server tramite virtualizzazione.
  • XenServer: Citrix XenServer è un server open-source virtualizzazione Piattaforma basata sull'hypervisor Xen. Questa piattaforma hypervisor consente la creazione e la gestione di infrastrutture server virtualizzate.

DOMANDE FREQUENTI

No. Un hypervisor è il livello software che crea e gestisce le macchine virtuali. Una macchina virtuale è l'ambiente guest isolato, con il proprio sistema operativo, che l'hypervisor esegue su hardware condiviso.

Alcuni sono gratuiti, altri a pagamento. Opzioni open-source come KVM, Xen e VirtualBox Non costano nulla, mentre piattaforme aziendali come VMware ESXi e vSphere richiedono licenze a pagamento che aggiungono supporto, gestione e funzionalità avanzate.

Gli hypervisor isolano ogni macchina virtuale, quindi un errore in una di esse raramente influisce sulle altre. Tuttavia, un attacco di fuga dalla macchina virtuale, in cui un codice dannoso fuoriesce da una macchina virtuale per raggiungere l'hypervisor, rappresenta un rischio serio che richiede un'immediata correzione.

Ogni hypervisor introduce un piccolo overhead perché si interpone tra l'hardware e le macchine virtuali. Gli hypervisor bare-metal di tipo 1 minimizzano questo overhead e funzionano a velocità prossime a quella nativa, mentre gli hypervisor di tipo 2, ospitati, mostrano una maggiore latenza a causa del sistema operativo host sottostante.

La virtualizzazione nidificata esegue un hypervisor all'interno di una macchina virtuale, consentendo a una VM guest di ospitare a sua volta altre VM. È utile per test, formazione e laboratori cloud, sebbene comporti un overhead aggiuntivo e richieda il supporto della CPU.

Sì. Hypervisor ospitati di tipo 2 come VirtualBox e installazione di VMware Workstation su Windows, macOSe desktop Linux. Gli hypervisor bare-metal di tipo 1, come ESXi, sostituiscono il sistema operativo host e vengono eseguiti direttamente sull'hardware del server.

L'IA e l'apprendimento automatico analizzano i carichi di lavoro per posizionare le macchine virtuali in modo ottimale, prevedere il fabbisogno di risorse e bilanciare i carichi tra gli host. Rilevano anche anomalie e automatizzano il dimensionamento, aiutanoping Le piattaforme cloud consentono di eseguire le macchine virtuali in modo più efficiente e affidabile.

Sì. Le serrature scorrevoli portatili e i catenacci a superficie possono essere usati per mettere in sicurezza una porta a scomparsa dall'esterno. Alcuni kit con catena di sicurezza consentono anche il bloccaggio esterno con chiave o manopola girevole. Copilota GitHub suggerisce script e infrastruttura come codice per strumenti come Terraform, Ansible e PowerCLI, aiutaping Gli ingegneri si occupano del provisioning delle macchine virtuali, della configurazione degli hypervisor e dell'automazione dei flussi di lavoro di virtualizzazione, sebbene il risultato necessiti ancora di revisione.

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