Un hypervisor bare metal è un virtual machine monitor (VMM) installato direttamente sull'hardware di una macchina fisica. L'hypervisor è il livello che si colloca tra l'hardware e il sistema operativo che rende possibile la virtualizzazione. In questo articolo, esamineremo più da vicino cos'è un hypervisor bare metal, come funziona e perché potrebbe essere necessario.
Che cos'è un hypervisor?
Per comprendere più a fondo l'hypervisor bare metal, dobbiamo dare un'occhiata migliore agli hypervisor in generale. Come detto in precedenza, gli hypervisor monitorano le macchine virtuali. Sono anche l'applicazione con cui le macchine virtuali vengono create, gestite e gestite.
Gli hypervisor consentono la virtualizzazione, una tecnologia che consente agli amministratori IT di creare server virtuali, reti, storage e altro hardware fisico come macchine virtuali che possono essere eseguite contemporaneamente su un solo server fisico. Gli hypervisor separano il software del server, incluso il sistema operativo (OS ) e tutte le sue applicazioni, dall'hardware fisico su cui risiedono. Inoltre, separano le macchine virtuali l'una dall'altra.
L'hypervisor gestisce quindi tutte le transazioni necessarie traducendo le richieste tra la macchina fisica e le macchine virtuali. L'utilizzo di più macchine virtuali, che vengono rilevate come macchine guest, su un unico server aiuta le organizzazioni a sfruttare al meglio le proprie risorse di calcolo, tra cui larghezza di banda di rete, storage e memoria.
Esistono due tipi principali di hypervisor: Tipo 1 e Tipo 2. Il tipo di hypervisor dipende dalla modalità di installazione.
Tipo 1: Hypervisor o hypervisor bare metal
Un hypervisor di tipo 1, o bare metal, è installato direttamente sull'hardware di calcolo. Alcuni hypervisor bare metal possono anche essere installati a livello di firmware insieme al BIOS della scheda madre. Il termine "bare metal" di questo tipo di hypervisor si riferisce al software installato direttamente sull'hardware stesso. Oggi gli hypervisor bare metal sono gli hypervisor più diffusi.
Tipo 2: Hypervisor o hypervisor in hosting
Questo tipo di hypervisor viene installato e gestito all'interno del OS operativo del computer host, il che significa che il OS controlla e gestisce l'hardware fisico invece dell'hypervisor. L'hypervisor è considerato "ospitato" perché dipende dal OS del server per gestire varie operazioni, come la gestione delle risorse di calcolo e storage. Anche se gli hypervisor in hosting operano all'interno del OS operativo esistente (o "principale") del server fisico, le macchine virtuali possono comunque avere sistemi operativi aggiuntivi, se necessario. Questo hypervisor in genere viene eseguito su server basati su cloud che possono essere condivisi e consultati da più tenant e server virtuali.
Gli hypervisor in hosting sono stati il primo tipo di hypervisor. Poiché l'hardware x86 tradizionale veniva fornito con sistemi operativi precaricati, gli hypervisor venivano installati in un secondo momento come software. Ciò ha introdotto latenza, poiché le transazioni e le operazioni dovevano passare attraverso il OS e l'hypervisor. Oggi, tuttavia, la latenza non è un vero problema perché in genere sono disponibili strumenti di accelerazione hardware.
Come funzionano gli hypervisor?
Gli hypervisor operano fornendo un livello di astrazione tra le risorse hardware sottostanti e il software (sistema operativo e applicazioni) in esecuzione su di esso. Suddividendo le risorse hardware sottostanti come memoria, rete ed elaborazione, è possibile creare più macchine virtuali (ad esempio, server simulati) che hanno accesso a tali risorse. L'utente finale installa il sistema operativo e le applicazioni software di propria scelta su queste macchine virtuali (VM) senza doversi preoccupare di eventuali problemi di compatibilità con l'hardware sottostante.
Le macchine virtuali sono note come guest e possono funzionare come se fossero computer separati, ciascuno con il proprio OS, applicazioni, driver e così via. Il server fisico viene definito host.
Le principali responsabilità dell'hypervisor sono quelle di creare, monitorare e gestire le macchine virtuali e di fornire le risorse in base alle esigenze delle macchine virtuali. Gli hypervisor possono anche controllare la pianificazione delle operazioni delle macchine virtuali per garantire che non influiscano l'una sull'altra perché consumano risorse. Quando una macchina virtuale ha bisogno di CPU, storage o larghezza di banda aggiuntiva per completare un'attività, interroga l'hypervisor e l'hypervisor lo rende possibile.
Confronto tra hypervisor bare metal e hypervisor in hosting
La differenza maggiore tra gli hypervisor di tipo 1 e tipo 2 è il livello aggiuntivo di astrazione software che devi affrontare quando utilizzi un hypervisor in hosting: il sistema operativo del computer host. Le risorse di memoria, rete ed elaborazione devono essere recuperate tramite il OS operativo del computer host, aggiungendo latenza alle richieste delle macchine virtuali.
Confrontando gli hypervisor bare metal e in hosting, diventa subito chiaro che entrambi presentano vantaggi e svantaggi.
Oggi esistono diversi buoni motivi per cui gli hypervisor bare metal sono l'hypervisor preferito dalle organizzazioni: Offrono stabilità, scalabilità, efficienza e performance migliori rispetto agli hypervisor in hosting, grazie al loro accesso diretto al server fisico. Sono anche migliori nella gestione delle risorse.
Gli hypervisor in hosting non possono eguagliare la bassa latenza di bare metal perché le richieste di macchine virtuali devono passare attraverso il OS e l'hypervisor.
Gli hypervisor bare metal sono in genere molto sicuri perché sono separati dal OS, che è vulnerabile agli attacchi. Poiché gli hypervisor in hosting vengono eseguiti all'interno OS operativo , qualsiasi vulnerabilità del OS potrebbe rappresentare un rischio per le macchine virtuali.
Un'area in cui gli hypervisor in hosting hanno il vantaggio è la facilità complessiva di installazione, utilizzo e gestione dell'hypervisor e dell'ambiente VM. Anche gli hypervisor in hosting sono meno costosi degli hypervisor bare metal.
Qual è l'hypervisor più adatto alle mie esigenze?
La risposta rapida a questa domanda è che dipende dal tuo caso d'uso. Tuttavia, la maggior parte delle organizzazioni segue alcune linee guida generali.
Gli hypervisor bare metal funzionano al meglio in ambienti che richiedono performance elevate, gestione e controllo granulari, scalabilità e sicurezza elevata. Sono in genere utilizzati per applicazioni aziendali, server farm e data center.
Gli hypervisor in hosting sono ideali per i casi d'uso in cui una certa latenza non causa problemi. A volte vengono definiti hypervisor dei clienti perché le organizzazioni li utilizzano in ambienti di test software e di test degli utenti finali. Gli sviluppatori software utilizzano principalmente hypervisor in hosting.
Pro e contro degli hypervisor bare metal
I professionisti dell'hypervisor bare metal includono:
- Controllo: Gli hypervisor bare metal ti offrono accesso diretto all'hardware, consentendoti il controllo completo del sistema.
- Migliori performance: La latenza è bassa a causa dell'accesso diretto all'hardware e le macchine virtuali possono funzionare alla velocità dell'hardware stesso.
- Massima sicurezza: Separati dal OS operativo della macchina, gli hypervisor bare metal non sono influenzati dalle vulnerabilità del OS.
- Scalabilità: Gli hypervisor bare metal consentono all'IT di creare cluster di failover di grandi dimensioni e aiutano le macchine virtuali a utilizzare le risorse fisiche in modo più efficiente.
I contro includono:
- Costi superiori: Gli hypervisor bare metal sono molto più costosi delle controparti in hosting, in parte perché richiedono hardware.
- Maggiore complessità: Le competenze necessarie per eseguire e gestire un hypervisor bare metal sono più specializzate rispetto agli hypervisor in hosting e la curva di apprendimento può essere ripida.
Data storage performante per le applicazioni virtualizzate
Un hypervisor espone la memoria, il calcolo e le risorse di rete dell'hardware sottostante alle sue macchine virtuali, ma che dire del data storage? La maggior parte degli hypervisor non tiene conto del data storage, ma solo della memoria necessaria per eseguire un'attività. Il data storage è quindi performante solo quanto l'hardware in cui è memorizzato. Se si desidera un accesso al data storage realmente performante per le macchine virtuali, è importante investire in un'infrastruttura bare metal che sia in grado di tenere il passo.
In qualità di VMware Technology Alliance Partner, Pure Storage ha lavorato a stretto contatto con VMware per creare una soluzione di storage realmente VM-aware che si integra perfettamente con VMware vSphere Storage APIs Array Integration (VAAI).
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