Cos'è la virtualizzazione server?

Cos'è la virtualizzazione server?

La virtualizzazione dei server è un processo attraverso il quale un'organizzazione può separare il software server dal proprio hardware e creare più server virtuali con i propri sistemi operativi e applicazioni che funzionano su un singolo server fisico. Ogni server virtuale è separato dagli altri e funziona completamente in modo indipendente senza problemi di compatibilità. La virtualizzazione dei server è la base fondamentale del cloud computing e consente una varietà di modelli cloud ibridi.

La virtualizzazione dei server consente all'organizzazione di supportare in modo conveniente le proprie operazioni IT e di sfruttare al massimo le risorse di calcolo, archiviazione e rete in tutta la propria infrastruttura. Poiché i server raramente usano tutta la loro potenza di calcolo 24 ore su 24, molte risorse server non vengono utilizzate. Anzi, alcuni esperti affermano che non è raro che un server sia utilizzato solo dal 15% al 25% in qualsiasi momento. I server possono rimanere inattivi per ore o giorni mentre i carichi di lavoro vengono distribuiti a una piccola percentuale dell'intera collezione di server di un'organizzazione. Questi server inattivi occupano uno spazio prezioso nel data center e consumano energia, attenzione e sforzo dei lavoratori IT per mantenerli.

Attraverso la virtualizzazione dei server, un'organizzazione può caricare un singolo server fisico con decine di server virtuali (chiamati anche macchine virtuali, o VM) e garantire che le risorse di quel server vengano utilizzate in modo più efficace. Ora, un data center può essere più efficiente con meno macchine fisiche. Attraverso la virtualizzazione, le organizzazioni possono facilmente utilizzare le risorse e adattarsi dinamicamente alle esigenze di ogni carico di lavoro man mano che cambia.

Cos'è un server virtuale?

Un server virtuale è un'"istanza" virtualizzata su un server fisico dedicato. È uno spazio isolato con un proprio sistema operativo, politiche, applicazioni e servizi. Sebbene agisca in modo indipendente, risiede su un singolo server con diverse altre macchine virtuali e condivide risorse hardware con queste altre macchine tramite l'uso di un hypervisor. Ogni server virtuale è considerato un ospite del server fisico principale, che è l'host.

Come funziona la virtualizzazione dei server?

Un amministratore IT può creare più macchine virtuali su un singolo server fisico e configurarle in modo indipendente utilizzando un hypervisor. L'hypervisor consente la separazione del software del server dall'hardware, l'hypervisor agisce come controller e organizza, gestisce e alloca le risorse tra tutte le macchine virtuali del server host.

Tramite l'astrazione, l'hypervisor organizza tutte le risorse del computer (come per esempio le interfacce di rete, lo storage, la memoria e i processori) e assegna a ciascuna un alias logico. L'hypervisor utilizza queste risorse per creare server virtuali, o VM. Ogni VM è composta da processori, memoria, storage e strumenti di rete virtualizzati, e sebbene si trovi circondata da altre macchine virtuali, non si “rende conto” di essere solo una delle tante VM presenti e agisce in modo completamente indipendente come fosse un singolo server fisico.

In questo modo l'organizzazione dispone di un server fisico con all'interno più computer separati e perfettamente funzionanti. Il server host può avere VM con sistemi operativi diversi e un'ampia varietà di applicazioni e sistemi che normalmente non potrebbero funzionare insieme.   

Dal momento che l'hypervisor monitora e supervisiona tutte le VM del server host, può anche ridistribuire le risorse secondo necessità. Se per esempio una VM è inattiva durante la notte, le sue risorse di calcolo e storage possono essere riassegnate a un'altra VM che potrebbe aver bisogno di risorse supplementari in quel dato momento. Questo permette un utilizzo più completo ed efficiente delle risorse del server.

Se necessario, le VM possono anche essere spostate su altri server host con una semplice operazione di duplicazione o cloning. L'unico limite al numero di VM che un server host può ospitare è rappresentato dalle risorse del computer, quindi i computer più recenti con maggiori risorse possono supportare più VM.

La virtualizzazione dei server è un componente critico nel cloud computing. Infatti, molti esperti considerano la virtualizzazione dei server uno dei pilastri principali del cloud computing (insieme ad altri componenti come automazione, self-service e monitoraggio end-to-end). La virtualizzazione rende possibile il cloud computing perché consente di suddividere le risorse di un server tra più VM e consente alle organizzazioni di ottenere la scalabilità ultra-veloce di cui hanno bisogno senza rinunciare all'isolamento del carico di lavoro. 

Tipi di virtualizzazione server

Esistono cinque tipi di virtualizzazione dei server, distinti per il loro approccio all'isolamento, alla gestione delle risorse e all'interazione con l'hardware.

• Virtualizzazione completa (livello hardware) - Crea macchine virtuali complete con sistemi operativi propri che girano indipendentemente su un hypervisor. Il sistema operativo guest non sa di essere virtualizzato e non richiede modifiche. Gli hypervisor moderni sono in grado di utilizzare funzionalità speciali della CPU (Intel VT-x, AMD-V) per migliorare le prestazioni e la sicurezza della virtualizzazione permettendo all'hypervisor di funzionare direttamente su hardware con supporto al processore.

• Para-virtualizzazione - Il sistema operativo ospite viene modificato per essere consapevole dello strato di virtualizzazione, consentendo migliori prestazioni tramite una comunicazione diretta con l'hypervisor. Comunemente usata negli ambienti Xen.

• Virtualizzazione a livello di sistema operativo (containerizzazione) - Più istanze isolate nello spazio utente (container) condividono lo stesso kernel del sistema operativo. Questo approccio leggero è altamente efficiente per eseguire carichi di lavoro simili. 

• Virtualizzazione ibrida - Combina più approcci di virtualizzazione per bilanciare prestazioni, isolamento ed efficienza delle risorse in base a specifiche esigenze di carico di lavoro.

Vantaggi della virtualizzazione server

I vantaggi della virtualizzazione server includono:

• Utilizzo più efficiente delle risorse dei server con riduzione dell'hardware fisico e dei relativi costi

• Risparmi derivanti dal consolidamento dei server, dalla riduzione del footprint dell'hardware e dall'eliminazione delle risorse inutilizzate o inattive

• Incremento della versatilità dei server, con la possibilità di creare VM con sistemi operativi e applicazioni differenti

• Miglioramento delle prestazioni delle applicazioni grazie alla possibilità di utilizzare le VM per carichi di lavoro dedicati

• Implementazione più rapida dei carichi di lavoro con funzionalità semplici e veloci di duplicazione e cloning delle VM, e la flessibilità di poter spostare le VM su server host diversi in caso di bisogno

• Aumento della produttività e dell'efficienza dell'IT grazie alla riduzione dello sprawl hardware e delle complesse attività di gestione e manutenzione di un gran numero di server fisici

• Vantaggi aggiuntivi per il disaster recovery e il backup grazie alla replica semplice delle VM esistenti, alle snapshot, e alla possibilità di spostare le VM a piacimento

• Diminuzione dei consumi energetici, grazie alla riduzione del numero di macchine fisiche che occupano spazio e necessitano di raffreddamento e alimentazione

• Riduzione delle minacce alla sicurezza grazie all'isolamento di ogni VM su un server host: se una VM subisce un attacco, le altre non vengono necessariamente compromesse

Svantaggi della virtualizzazione server

Nonostante i numerosi vantaggi, la virtualizzazione server presenta anche delle criticità:

• Le licenze software possono essere complesse (e costose) perché un solo server fisico può ospitare decine di VM diverse con una vasta gamma di applicazioni e servizi; ad esempio, la virtualizzazione completa dei server significa che ogni VM ha il proprio sistema operativo e ogni sistema operativo richiede una licenza separata.

• Un guasto al server host può influire negativamente su tutte le sue VM—quindi ad esempio 10 applicazioni si bloccano invece di una sola.

• La proliferazione delle VM può diventare un problema se l'IT non tiene traccia di dove si trovano le VM, come e quando vengono utilizzate; è così facile avviare nuove istanze, ad esempio, che molte VM vengono usate temporaneamente per i test e poi abbandonate quando non servono più. Ma se non vengono effettivamente cancellate dal sistema, potrebbero rimanere in background e continuare a consumare energia e risorse di cui le VM attive hanno bisogno.

• Se le VM non sono pianificate e create con previsione e pianificazione, le prestazioni dei server possono rallentare se ci sono troppe VM sull'host che richiedono molte risorse, specialmente per quanto riguarda la rete e la memoria.

La virtualizzazione server è sicura?

La virtualizzazione server presenta alcuni vantaggi intrinseci in termini di sicurezza. Per esempio, i dati vengono archiviati in un luogo centralizzato e abbastanza semplice da gestire, anziché essere lasciati su dispositivi non autorizzati o meno sicuri come i dispositivi edge o di proprietà degli utenti finali. L'isolamento delle VM aiuta anche a garantire l'isolamento da attacchi, malware, virus e altre vulnerabilità.

Grazie al controllo dettagliato degli accessi garantito dalla virtualizzazione, l'IT può sorvegliare efficacemente chi può accedere ai dati archiviati nel sistema. La microsegmentazione viene spesso utilizzata per consentire alle persone di accedere solo ad applicazioni o risorse specifiche, anche a livello di singolo carico di lavoro. Inoltre, la virtualizzazione dei desktop aiuta a garantire l'aggiornamento e il patching dei sistemi operativi e delle applicazioni da parte dei team IT, operazioni che gli utenti finali potrebbero non riuscire a portare a termine indipendentemente.

Gli hypervisor comportano inoltre meno rischi per la sicurezza, grazie a una superficie di attacco ridotta rispetto alle soluzioni hardware in virtù della loro capacità di funzionare con un numero inferiore di risorse. Inoltre si aggiornano automaticamente, il che contribuisce a mantenerli protetti dall'evolversi delle minacce.

La virtualizzazione server però può comportare anche alcuni rischi per la sicurezza. Uno dei più comuni è dato dalla maggiore complessità di un ambiente virtualizzato. Dal momento che è abbastanza semplice duplicare le VM e spostare i carichi di lavoro in posizioni diverse, per l'IT diventa più difficile seguire e applicare rigorosamente le best practice in materia di sicurezza, o mantenere configurazioni e policy coerenti in tutto l'ecosistema.

Anche la moltiplicazione incontrollata delle VM può costituire un rischio per la sicurezza. Le VM inattive e abbandonate non solo continuano a consumare risorse ed energia, ma è anche probabile che non vengano patchate o aggiornate – il che le rende vulnerabili e potenzialmente a rischio di attacco.

Anche se l'isolamento delle VM è in grado di limitare i rischi per la sicurezza, non può comunque mitigare gli effetti di un attacco DDoS (Distributed Denial of Service). Se un attacco DDoS influisce sulle prestazioni di una VM colpendola con un'ondata di traffico fraudolento, anche le altre VM che condividono le risorse del server host ne risentiranno.

L'IT può ridurre i rischi per la sicurezza associati alla virtualizzazione server seguendo alcune best practice, come per esempio: mantenere tutti i software e i firmware aggiornati nell'intero sistema; installare e aggiornare antivirus e altri software progettati per le soluzioni di virtualizzazione; controllare chi accede al sistema; crittografare il traffico di rete; eliminare le VM inutilizzate; eseguire backup regolari delle VM e dei server fisici; e creare e implementare una policy utente chiara e dettagliata per le VM e i server host.

Use case per la virtualizzazione server

• Consolidamento dei data center – Virtualizzando i server, un'organizzazione può ridurre la necessità di hardware fisico e anche ridurre i costi di energia e raffreddamento.
• Ambienti di testing – È così facile avviare nuove istanze VM e fornirle che molte organizzazioni le utilizzano per iniziative di sviluppo e test.
• Virtualizzazione desktop – L'infrastruttura desktop virtualizzata offre i vantaggi di flessibilità, gestione centralizzata, maggiore sicurezza e semplicità.
• Backup e disaster recovery: la virtualizzazione è un ottimo modo per semplificare le attività di backup e disaster recovery, dal momento che consente di eseguire facilmente backup e snapshot delle VM permettendo di ripristinarle rapidamente in caso di incidenti.
• Cloud computing: il cloud computing si basa ampiamente sulla virtualizzazione e sull'automazione.
• Maggiore disponibilità – La migrazione live delle VM consente alle organizzazioni di spostare una VM da un server fisico all'altro senza interrompere i servizi. La virtualizzazione consente inoltre a sistemi e applicazioni critiche per il business di rimanere attivi e operativi anche durante i cicli di manutenzione o durante il test di nuovi sviluppi.
• Supporto per più piattaforme – Con la virtualizzazione, le organizzazioni possono eseguire una varietà di carichi di lavoro con sistemi operativi diversi senza la necessità di hardware dedicato al sistema operativo. 

Implementare la virtualizzazione server

Quando si pianifica l'implementazione della virtualizzazione server all'interno di un'organizzazione, ci sono alcuni passaggi importanti da tenere a mente. Ecco alcune best practice che possono tornare utili.

• Creare un piano: prima di mettere in atto concretamente un'iniziativa, assicurati che tutte le parti interessate comprendano le ragioni per cui l'organizzazione ha bisogno di una piattaforma di virtualizzazione. Prendi in considerazione i costi e le potenziali complessità. Come si inserisce questa iniziativa all'interno del tuo business plan?
• Analizzare il mercato e la concorrenza: è importante valutare l'hardware e le potenziali soluzioni per farsi un'idea della portata del progetto. Quali soluzioni sono disponibili? Cosa utilizza la concorrenza? In questa fase, una valutazione adeguata può contribuire in maniera determinante al successo dell'implementazione.
• Testare e sperimentare: è buona prassi provare tutte le potenziali soluzioni per vedere come funzionano nella realtà e in che modo influiscono sull'operatività quotidiana. L'IT sarà in grado di gestire facilmente il lavoro che si verrà a creare? Il personale IT deve sentirsi a proprio agio con una determinata soluzione prima di prendere una decisione in merito all'acquisto. Saranno loro a gestirla e a farla funzionare, e dovranno essere ben consapevoli delle potenziali insidie e sfide che la soluzione presenta.
• Valutare i requisiti di business: la soluzione proposta soddisfa le esigenze specifiche della tua organizzazione in fatto di virtualizzazione? Come influirà sulla sicurezza dell'infrastruttura IT, sulla conformità, sui piani di disaster recovery e così via? Il personale IT deve comprendere perfettamente le implicazioni della soluzione sull'intero ecosistema.
• Cominciare in piccolo e scalare progressivamente: se la tua organizzazione non ha familiarità con la virtualizzazione, è opportuno sperimentare con una piccola implementazione su sistemi non critici, in modo che l'IT possa apprendere ciò che è necessario per l'esecuzione e la gestione quotidiana.
• Sviluppare delle linee guida: sarà necessario analizzare e pianificare il provisioning delle VM, il loro ciclo di vita e il modo in cui verranno monitorate. Un set di linee guida ti aiuterà a non sforare i budget, a evitare lo spreco di risorse e la moltiplicazione incontrollata delle VM, e a rispettare le prassi e le responsabilità concordate per la manutenzione del sistema.
• Scegliere gli strumenti giusti: anche dopo aver scelto una piattaforma di virtualizzazione, dovrai prendere in considerazione l'acquisto di strumenti aggiuntivi che ti aiutino a sfruttare le funzionalità più avanzate della soluzione e a gestire meglio il sistema.
• Non trascurare l'automazione: assicurati che il personale IT conosca e comprenda le pratiche e gli strumenti per l'automazione, dal momento che l'automazione va di pari passo con la virtualizzazione. 

Come posso migrare server fisici verso le VM?

La migrazione dei server fisici verso le macchine virtuali (VM) è un processo noto come migrazione Fisico a Virtuale (P2V). Ecco una guida passo dopo passo per aiutarti a superarlo:

Preparazione

1. Valuta il server fisico - Valuta l'hardware del server, il sistema operativo, le applicazioni e i dati per determinare la compatibilità con la tua piattaforma di virtualizzazione.

2. Scegli una piattaforma di virtualizzazione - Seleziona un hypervisor adatto (ad esempio, VMware, Hyper-V, KVM, Nutanix AHV) che supporti il sistema operativo e le applicazioni del tuo server.

3. Prepara l'ambiente virtuale - Configura la piattaforma di virtualizzazione, inclusa la configurazione di reti, lo storage e eventuali modelli di macchine virtuali necessari.

Fasi di migrazione

1. Fai un backup del server fisico - Assicurati di avere un backup completo del server fisico per evitare la perdita di dati durante la migrazione.

2. Usa strumenti di migrazione P2V - Utilizza strumenti forniti dalla tua piattaforma di virtualizzazione o da fornitori terzi per effettuare la migrazione. Gli strumenti comuni includono:

   • Convertitore StarWind V2V / P2V (supporta più hypervisor: ESXi, Hyper-V, oVirt, Proxmox, VirtualBox)

   • Microsoft Disk2vhd (migliore per ambienti Windows)

   • Strumenti open source come Clonezilla, Virt-P2V e OpenQRM.

3. Esegui la migrazione - Segui le istruzioni dello strumento per convertire il server fisico in una macchina virtuale. Questo tipicamente comporta la creazione di una copia virtuale del disco del server fisico e la configurazione delle impostazioni della VM.

4. Testa la VM - Dopo la migrazione, testa accuratamente la VM per assicurarti che tutte le applicazioni e i servizi funzionino come previsto.

Dopo la migrazione

1. Ottimizza la VM - Regola la configurazione della VM per ottenere prestazioni ottimali sulla piattaforma di virtualizzazione.
2. Disattivare il server fisico - Una volta verificato che la VM funziona correttamente, puoi disattivare il server fisico in sicurezza.

Come posso migrare i server fisici alle VM Nutanix?

La migrazione dei server fisici verso le macchine virtuali (VM) Nutanix richiede un processo di conversione da fisico a virtuale (P2V). Poiché Nutanix Move non supporta direttamente le migrazioni P2V, è necessario uno strumento di terze parti per convertire la macchina fisica in un formato VM compatibile con un cluster Nutanix, che supporta sia hypervisor AHV che ESXi. Trova soluzioni Nutanix Ready nella matrice di compatibilità sul portale Nutanix.

Esistono due metodi principali per questo processo:

Metodo 1: Migrazione in due fasi con VMware Converter e Nutanix Move

Questo è un approccio comunemente raccomandato, in particolare durante la migrazione verso Nutanix AHV.

1. Conversione P2V - Usa il convertitore VMware vCenter per convertire il server fisico in una macchina virtuale VMware ESXi. Questo rappresenta un passaggio transitorio per virtualizzare il carico di lavoro.

2. Migrazione V2V - Usa Nutanix Move per migrare la nuova VM ESXi creata nel cluster AHV Nutanix.

3. Flusso di lavoro di migrazione basato su VMware - Per migrare un server su Nutanix AHV, prima lo converti in un formato compatibile con VMware (come un .vmdk disco). Poi, usando il servizio Image Service di Nutanix Prism, importi l'immagine disco e AHV la converte automaticamente nel suo formato nativo. Una volta importato, puoi creare una nuova VM usando il disco convertito. Questo metodo semplifica la transizione da VMware a Nutanix e garantisce compatibilità con AHV.

Metodo 2: Migrazione diretta P2V con strumenti di terze parti

Diversi strumenti di terze parti possono migrare un server fisico direttamente su una VM sulla piattaforma Nutanix. 

• Carbonite Migrate - Questo strumento facilita la migrazione sia dei server fisici Windows che Linux. Il processo consiste tipicamente nella creazione di una nuova VM sul cluster Nutanix con un sistema operativo e configurazione corrispondenti, l'installazione di Carbonite sui server sorgente e destinazione, e poi l'esecuzione della migrazione.

• VMware vCenter Converter - Questo strumento può anche migrare un server fisico direttamente su una VMware vSphere che gira su un cluster Nutanix. È importante rivedere i prerequisiti specifici e le limitazioni della versione del software.

• Altri strumenti supportati - Altri strumenti menzionati per la conversione P2V includono HYCU e SureEdge.

Servizi Professionali Nutanix

Per le organizzazioni che necessitano di assistenza, Nutanix offre un servizio professionale di conversione fisico-virtuale. Questo servizio offre accesso a consulenti qualificati che possono eseguire una migrazione basata su un piano fornito dal cliente. Il servizio utilizza strumenti supportati come HYCU, Carbonite Migre e VMware Converter per accelerare la conversione di macchine fisiche in VM sulla Nutanix Cloud Platform.

Best practice per la gestione delle VM

Sebbene la virtualizzazione dei server abbia come vantaggio la centralizzazione e la semplificazione della gestione, può anche comportare alcune criticità – soprattutto se il personale IT non ha familiarità con le tecniche e le pratiche di virtualizzazione. Ecco alcune best practice per gestire le VM in modo efficiente.

Ridurre la moltiplicazione incontrollata delle VM tramite la gestione self‑service: come già detto in precedenza, è molto facile creare nuove VM, ma è ancora più facile dimenticarsene una volta che non servono più. Con la gestione self‑service delle VM, la responsabilità di eliminare le VM inutilizzate spetta all'utente finale. Self‑service significa che gli utenti hanno la responsabilità di richiedere personalmente le VM di cui hanno bisogno, il che semplifica la loro gestione (e rimozione) in autonomia.

Utilizzare dei template per dimensionare correttamente le VM: creare VM con più risorse di quelle realmente necessarie può essere una tentazione a cui è difficile resistere. Ma la semplice aggiunta di CPU non migliora necessariamente le prestazioni, e anzi spesso comporta uno spreco di risorse. Creare dei template per le VM per svolgere funzioni specifiche può contribuire a ridurre la tentazione dell'overprovisioning.

Trovare gli strumenti giusti per monitorare le prestazioni: gli strumenti in dotazione con l'hypervisor e la piattaforma di virtualizzazione possono offrirti informazioni preziose sulle prestazioni delle macchine virtuali. Ma quando gli ambienti scalano e diventano più grandi avrai bisogno di strumenti più potenti in grado di garantire un controllo più approfondito sulle VM inutilizzate, e di offrire informazioni dettagliate sull'efficienza della tua implementazione e sulle prestazioni complessive.

Fornire le autorizzazioni adeguate per garantire la sicurezza delle VM: in un ambiente virtualizzato, l'IT può delegare le attività di gestione ad altri utenti – ma è importante scegliere gli utenti giusti. Assicurati di essere in grado di stabilire una gerarchia che indichi quali parti dell'infrastruttura richiedono una determinata autorizzazione, e di poter assegnare e revocare le autorizzazioni in modo semplice secondo necessità.

Abilitare l'accesso da remoto tramite una VPN e l'autenticazione a più fattori: dal momento che i modelli di lavoro ibridi hanno portato un numero sempre maggiore di persone a lavorare da casa, è importante disporre di modalità efficienti di accesso da remoto all'ambiente virtualizzato. L'ideale è usare una connessione VPN con autenticazione a più fattori.

Utilizzare una piattaforma di backup e ripristino progettata per le VM: quando esegui il backup di un server host con delle VM, assicurati di scegliere una piattaforma di backup che offra la possibilità di ripristinare i file delle singole VM. 

Come monitora e ottimizza Nutanix le prestazioni delle VM?

Nutanix offre tre prodotti principali per il monitoraggio e l'ottimizzazione delle prestazioni delle VM: Intelligent Operations fornisce analisi e automazione basate sull'IA, Nutanix Insights fornisce monitoraggio e supporto predittivo della salute, e Prism Central offre una gestione centralizzata multi-cluster - tutti lavorando insieme per aiutarti a individuare e risolvere i colli di bottiglia delle prestazioni prima che influenzino gli utenti.

Nutanix e la virtualizzazione server

Nutanix conosce a fondo la virtualizzazione server e sa bene quanto sia importante per incentivare e migliorare la capacità di un'organizzazione di lavorare efficientemente e proficuamente. Per questo offriamo una gamma di strumenti e soluzioni di virtualizzazione progettate per semplificare l'intero processo di virtualizzazione, dall'implementazione alla gestione quotidiana.

Con Nutanix AHV puoi goderti tutti i vantaggi della virtualizzazione, senza compromessi. Progettato per gli ambienti cloud ibridi di oggi, AHV rende semplici e intuitive le attività di implementazione e gestione delle VM e dei container. Grazie alla sicurezza self‑healing e alla data protection automatizzata con disaster recovery, alle analitiche dettagliate e non solo, Nutanix AHV ti offre tutto ciò di cui hai bisogno tagliando i costi e la complessità.