Gli hypervisor svolgono un ruolo fondamentale per abilitare la virtualizzazione server, che è a sua volta essenziale per abilitare il cloud computing. In generale, il termine virtualizzazione si riferisce all'utilizzo di software per simulare o emulare le risorse fisiche. Nel caso della virtualizzazione server, un hypervisor è un processo software che crea ed esegue macchine virtuali (VM) utilizzando le risorse dell'hardware fisico. L'hypervisor astrae e isola le VM e i relativi programmi dall'hardware del server sottostante consentendo un utilizzo più efficiente delle risorse fisiche, operazioni e manutenzione più semplici e costi ridotti.
Perché utilizzare un hypervisor?
Il problema tecnologico principale affrontato dagli hypervisor era che la maggior parte dell'hardware fisico poteva eseguire un solo sistema operativo alla volta. Questo limite spesso portava a sprecare risorse, poiché un singolo sistema operativo raramente utilizzava completamente la capacità dell'hardware.
Gli hypervisor risolvono questo problema aggregando le risorse dei server fisici virtualizzati (per esempio memoria, ampiezza di banda della rete e cicli della CPU), allocando poi queste risorse ad ambienti virtuali denominati macchine virtuali. Gli hypervisor sono noti anche come virtual machine monitor (VMM). Una VM è essenzialmente un computer basato su software, con accesso alle stesse risorse di un computer fisico, inclusi sistema operativo e applicazioni. Tuttavia un hypervisor consente di eseguire più VM come guest, utilizzando in tal modo le risorse fisiche della macchina host sottostante in maniera molto più efficiente. Ogni VM può fungere da macchina dedicata per qualsiasi servizio, applicazione o sistema operativo, consentendoti ad esempio di eseguire più sistemi operativi diversi su un unico server. L'hypervisor inoltre separa le VM in modo logico, proteggendo ogni singola VM sullo stesso hypervisor dagli effetti dei problemi di altre singole VM come crash, errori o attacchi alla sicurezza.
In che modo gli hypervisor realizzano i vantaggi della virtualizzazione?
Come software, gli hypervisor separano il sistema operativo e le app dall'host fisico. Questa separazione offre una serie di vantaggi, tra cui la possibilità di migrare facilmente e rapidamente la VM da un host a un altro senza disservizi. Questa funzionalità, chiamata Live Migration, è essenziale per il bilanciamento del carico di lavoro. La Live Migration avviene anche automaticamente in caso di guasto del nodo, garantendo alta disponibilità e uptime maggiori.
La virtualizzazione consente di risparmiare sui costi riducendo il footprint fisico, che a sua volta riduce le spese per l'elettricità, il raffreddamento e la manutenzione. La virtualizzazione migliora notevolmente anche l'agilità e la velocità nella fornitura di servizi IT. Per esempio, è molto più semplice creare una VM piuttosto che eseguire il provisioning di nuovi ambienti per soddisfare le richieste dei clienti.
Quali sono i tipi di hypervisor?
Hypervisor di tipo 1
Gli hypervisor di tipo 1 vengono installati direttamente sul server fisico, motivo per cui vengono chiamati anche hypervisor “bare metal”. L'accesso diretto alle risorse del server fisico rende gli hypervisor di tipo 1 altamente efficienti. Questo design rende gli hypervisor di tipo 1 anche più sicuri, in quanto limita la superficie di attacco e le potenziali compromissioni. Gli hypervisor di tipo 1 sono di gran lunga la scelta più comune nei contesti IT aziendali, principalmente grazie all'elevato livello di sicurezza, scalabilità, stabilità e prestazioni. Tra gli hypervisor più utilizzati ci sono Nutanix AHV, VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, e Citrix Hypervisor.
Hypervisor di tipo 2
Gli hypervisor di tipo 2 si differenziano in quanto vengono eseguiti come applicazioni sul sistema operativo preesistente di un server fisico. Dal momento che vengono eseguiti su un sistema operativo host che si trova tra il server fisico e l'hypervisor, sono noti anche come hypervisor “hosted”. Gli hypervisor di tipo 2 non sono ideali per gli ambienti basati su server, dato che presentano una latenza e un'esposizione al rischio maggiori rispetto a quelli di tipo 1. Tuttavia sono relativamente facili da installare e possono funzionare bene per use case specifici, come per esempio nel caso di singoli utenti di PC che devono eseguire più di un sistema operativo, o quando le prestazioni e la sicurezza non sono preoccupazioni prioritarie.
Considerazioni sulla sicurezza degli hypervisor
Dato che l'ambiente di una macchina virtuale (VM) è isolato dal resto del sistema, tutto ciò che opera all'interno di una VM non influirà o interferirà con ciò che è in esecuzione sull'host hardware. Nell'improbabile caso in cui una VM venga compromessa, in genere non ci sono ripercussioni sull'intero sistema.
Tuttavia è noto che i criminali informatici attaccano e compromettono anche gli hypervisor. L'impatto di un attacco di questo tipo può causare problemi a tutte le VM gestite dall'hypervisor, rendendo vulnerabili i dati di ciascuna.
I protocolli e i requisiti di sicurezza possono variare in base al tipo di hypervisor.
Le principali considerazioni per la scelta di un hypervisor
- Complessità – È facile da implementare e gestire? Si tratta di un prodotto separato, con una console separata, che richiede specialisti a tempo pieno per la manutenzione, il funzionamento e la risoluzione dei problemi? Un professionista IT generalista è in grado di padroneggiarlo in tempi relativamente brevi?
- Prestazioni – Garantisce prestazioni sufficienti per supportare le applicazioni mission-critical? Verifica i parametri di riferimento per le prestazioni in produzione (il più possibile simili alle condizioni reali).
- Costi – Ci sono costi di licenza o è integrato nella soluzione complessiva?
- Ecosistema – Supporta un ecosistema ampio? Per esempio, supporta i sistemi operativi guest più utilizzati come Microsoft, Suse, RedHat, Ubuntu, CentOS? Supporta le principali applicazioni e tecnologie enterprise come Microsoft SQL Server, Exchange, SAP, Oracle, Citrix, Splunk, e VMware Horizon?
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