Macchine virtuali: guida completa alla creazione e alla gestione

Una macchina virtuale (VM) è un ambiente basato su software che replica un computer completo nel contesto della vir­tua­liz­za­zio­ne. Consente l’ope­ra­zio­ne parallela di più sistemi operativi su un host fisico. Ti spie­ghia­mo il fun­zio­na­men­to, i vantaggi e l’in­stal­la­zio­ne delle VM su Windows 11.

Cos’è una macchina virtuale?

Una VM è un computer virtuale con un proprio sistema operativo, che accede alle risorse di un sistema host. Il sistema ospite si comporta come un PC autonomo con RAM, memoria e file system. La base è l’hy­per­vi­sor, che funziona come un’ap­pli­ca­zio­ne nel sistema host o di­ret­ta­men­te sull’hardware. Gestisce l’as­se­gna­zio­ne delle risorse e separa le VM l’una dall’altra; in questo caso si parla anche di in­cap­su­la­men­to.

Molti hy­per­vi­sor offrono anche funzioni di emu­la­zio­ne. Ciò consente di uti­liz­za­re ambienti di runtime per diversi sistemi operativi anche su hardware non com­pa­ti­bi­le.

Macchine virtuali nell’uso pratico

Nella vir­tua­liz­za­zio­ne hardware, le risorse di un sistema fisico vengono suddivise tra più macchine virtuali. Ogni VM funziona isolata dall’host e dalle altre VM, offrendo vantaggi in termini di sicurezza, stabilità e fles­si­bi­li­tà.

I tipici ambiti di utilizzo sono:

• Hosting condiviso,
• soluzioni VPS e
• con­so­li­da­men­to dei server.

Le aziende integrano ap­pli­ca­zio­ni come server di posta, file o database su un unico hardware. In questo modo ri­spar­mia­no costi ed evitano potenza di calcolo inu­ti­liz­za­ta. Anche nello sviluppo software le macchine virtuali vengono uti­liz­za­te, ad esempio per test su diversi sistemi. Si possono creare, clonare ed eliminare fa­cil­men­te senza lasciare traccia.

L’emu­la­zio­ne consente inoltre di simulare sistemi software diversi, come Linux su Windows. Tuttavia, si genera un overhead, poiché sono ne­ces­sa­rie risorse ag­giun­ti­ve per l’hy­per­vi­sor e il sistema ospite. Un calo delle pre­sta­zio­ni potrebbe ve­ri­fi­car­si so­prat­tut­to con ap­pli­ca­zio­ni che ri­chie­do­no molte risorse. Assegna alle macchine virtuali limiti hardware specifici e as­si­cu­ra­ti che il carico totale non superi la capacità dell’host.

I vantaggi e gli svantaggi delle macchine virtuali in sintesi

Di seguito ti pre­sen­tia­mo i prin­ci­pa­li vantaggi e svantaggi delle macchine virtuali. Se e quanto i vantaggi e le li­mi­ta­zio­ni elencati incidano dipende prin­ci­pal­men­te dal contesto in cui si desidera uti­liz­za­re le macchine virtuali e dallo scopo che si intende per­se­gui­re con la vir­tua­liz­za­zio­ne.

I vantaggi delle macchine virtuali sono:

• Utilizzo si­mul­ta­neo di più sistemi operativi su un unico hardware
• Migliore utilizzo grazie alla con­so­li­da­zio­ne dei server
• L’iso­la­men­to aumenta la sicurezza e la stabilità
• La ma­nu­ten­zio­ne cen­tra­liz­za­ta risparmia tempo e costi
• Di­stri­bu­zio­ne fles­si­bi­le e mi­gra­zio­ne semplice

Gli svantaggi delle macchine virtuali sono:

• Calo delle pre­sta­zio­ni a causa dell’overhead dell’hy­per­vi­sor
• Dif­fi­col­tà in presenza di un alto carico su sistemi condivisi
• L’hy­per­vi­sor può rap­pre­sen­ta­re una vul­ne­ra­bi­li­tà per gli attacchi
• Questioni di licenza spesso poco chiare nei sistemi operativi virtuali

Tutorial: come si crea una macchina virtuale?

Di seguito ti forniamo una guida per creare una macchina virtuale su un host Windows ed eseguire Ubuntu di Linux come sistema operativo ospite. Per il tutorial uti­liz­zia­mo Windows 11 e come software hy­per­vi­sor Oracle VM Vir­tual­Box.

Primo passaggio: se­le­zio­na­re il software hy­per­vi­sor

Per l’im­ple­men­ta­zio­ne di sistemi operativi virtuali, sono di­spo­ni­bi­li diverse soluzioni software. I leader di mercato sono i prodotti delle aziende Oracle, VMware e Parallels.

La seguente tabella mostra i prodotti hy­per­vi­sor più popolari per Windows, Linux e macOS, nonché i sistemi operativi ospite possibili.

Per il seguente tutorial abbiamo uti­liz­za­to l’hy­per­vi­sor VM Vir­tual­Box di Oracle. Il software è di­spo­ni­bi­le gra­tui­ta­men­te per gli utenti con la GNU General Public License (GNU GPLv2). Con­si­glia­mo il download dal sito dell’azienda. Procedi nel seguente modo:

1. Visita la pagina di download di Oracle.
2. Seleziona il pacchetto di download più recente per il tuo sistema operativo (nel nostro caso Windows).
3. Salva il file .exe con i dati binari in una qualsiasi cartella del tuo computer.

Secondo passaggio: in­stal­la­re Oracle VM Vir­tual­Box

Una volta com­ple­ta­to il download, esegui il pacchetto di dati binari con un doppio clic sul file .exe. Segui le istru­zio­ni dell’as­si­sten­te di in­stal­la­zio­ne per in­stal­la­re in locale Oracle VM Vir­tual­Box sul tuo sistema.

Alla fine del processo di in­stal­la­zio­ne, il software avvia Oracle VM Vir­tual­Box Manager. Qui puoi creare e gestire le tue macchine virtuali.

Terzo passaggio: scaricare l’immagine del sistema operativo

Per eseguire un sistema ospite in una macchina virtuale, hai bisogno di un’immagine del sistema operativo. Si tratta di un file di immagine che l’hy­per­vi­sor può in­ter­pre­ta­re come disco di sistema, spesso nel formato di file aperto .iso. Le soluzioni di vir­tua­liz­za­zio­ne comuni lavorano anche con formati container pro­prie­ta­ri del pro­dut­to­re per file di immagine, come ad esempio .vmdk (VMware), .vhd (Xen e Microsoft Hyper-V) e .vdi (Oracle VM Vir­tual­Box).

Per questo tutorial uti­liz­zia­mo il sistema operativo open source Ubuntu 24.04, che può essere scaricato come file .iso dal sito ufficiale del progetto Ubuntu. Procedi nel modo seguente:

1. Accedi alla pagina di download di Ubuntu.
2. Seleziona la versione corrente del sistema operativo e clicca su “Download”
3. Salva il file .iso in locale sul tuo sistema.

Quarto passaggio: creare una nuova macchina virtuale

Usa il pulsante Nuovo per ag­giun­ge­re una nuova macchina virtuale al gestore Oracle VM Vir­tual­Box. Inserisci un nome per la nuova macchina virtuale (gli spazi non sono con­sen­ti­ti) e specifica la posizione del file ISO pre­ce­den­te­men­te scaricato. As­si­cu­ra­ti che le voci nei campi “Type” (tipo), “Subtype” (sottotipo) e “Version” (versione) cor­ri­spon­da­no al sistema ospite da in­stal­la­re.

Metti un segno di spunta nella casella “Skip Unat­ten­ded In­stal­la­tion” (salta l’in­stal­la­zio­ne senza su­per­vi­sio­ne) se desideri uti­liz­za­re il solito as­si­sten­te di in­stal­la­zio­ne di Ubuntu dopo l’avvio della macchina virtuale. Al­tri­men­ti, Vir­tual­Box eseguirà un’in­stal­la­zio­ne au­to­ma­ti­ca del sistema operativo e non potrai impostare per­so­nal­men­te le con­fi­gu­ra­zio­ni come la lingua del sistema e il layout della tastiera.

Quinto passaggio: assegnare risorse hardware

Accedi alla categoria suc­ces­si­va chiamata “Hardware”. Qui puoi assegnare alla nuova macchina virtuale una parte della RAM e delle pre­sta­zio­ni del pro­ces­so­re fornite dal sistema host. Per Ubuntu 24.04, si consiglia di riservare almeno 4 GB di RAM e 2 CPU.

Sesto passaggio: creare un disco rigido virtuale

Nel passo suc­ces­si­vo, decidi se creare un nuovo disco rigido virtuale o as­se­gnar­ne uno esistente alla macchina virtuale. In questo tutorial creiamo un nuovo disco rigido virtuale con una capacità di 25 gigabyte, sul quale in­stal­le­re­mo da zero il sistema operativo ospite.

Per farlo, se­le­zio­nia­mo l’opzione “Create a Virtual Hard Disk Now” (crea un nuovo disco virtuale ora), spe­ci­fi­chia­mo la posizione de­si­de­ra­ta e im­po­stia­mo lo spazio di ar­chi­via­zio­ne de­si­de­ra­to tramite il cursore. Come tipo di file, man­te­nia­mo il formato pre­de­fi­ni­to VDI. Se spunti “Pre-allocate Full Size” (alloca in anticipo la di­men­sio­ne completa), il disco rigido virtuale verrà creato fin dall’inizio con la di­men­sio­ne massima ne­ces­sa­ria, invece di crescere di­na­mi­ca­men­te. In questo modo si migliora la pre­sta­zio­ne, poiché la macchina virtuale non dovrà cercare co­stan­te­men­te risorse di memoria libere. Tuttavia, l’at­ti­va­zio­ne di questa opzione non è ob­bli­ga­to­ria.

Settimo passaggio: com­ple­ta­re il processo di creazione e avviare la macchina virtuale

Dopo aver impostato la con­fi­gu­ra­zio­ne de­si­de­ra­ta, clicca su “Finish” (fine) per impostare la macchina virtuale. Suc­ces­si­va­men­te, la nuova macchina virtuale apparirà con il nome scelto nella lista delle macchine virtuali di­spo­ni­bi­li.

Una volta cliccato sul pulsante “Start” (avvia) nella barra mul­ti­fun­zio­ne, la macchina virtuale si apre in una nuova finestra e Vir­tual­Box avvia il sistema operativo salvato nel file ISO. Poiché abbiamo deciso di in­stal­la­re Ubuntu da zero, la finestra della macchina virtuale mostra la schermata iniziale del gestore d’in­stal­la­zio­ne.