Microsoft Hyper-V

Hyper-V è una piat­ta­for­ma di vir­tua­liz­za­zio­ne di Microsoft che consente di eseguire più macchine virtuali su un server fisico. L’hy­per­vi­sor integrato su Windows rende facile questo processo per gli utenti, poiché non dipendono da software esterni, che sono talvolta molto complessi.

Che cos’è Hyper-V?

Per vir­tua­liz­za­re un hardware, ossia creare un ambiente hardware senza che questo esista fi­si­ca­men­te in questa forma, si necessita di un in­ter­me­dia­rio tra il computer fisico e la macchina virtuale. Questa in­ter­fac­cia prende il nome di hy­per­vi­sor e permette di creare sul sistema di hosting più sistemi ospite virtuali che si spar­ti­sco­no l’hardware che ne sta alla base. Hyper-V è l’hy­per­vi­sor di Microsoft, già integrato nelle versioni pro­fes­sio­na­li di Windows 11, 10 e Windows 8. Inoltre, nella maggior parte dei casi, il software è in­stal­la­to per im­po­sta­zio­ne pre­de­fi­ni­ta anche nei server di Windows.

Hyper-V dà la pos­si­bi­li­tà agli utenti Windows di avviare una propria macchina virtuale, al cui interno è vir­tua­liz­za­ta un’intera in­fra­strut­tu­ra hardware composta da RAM, memoria del disco fisso, pro­ces­so­ri e altri com­po­nen­ti. Su questa base si regge poi un sistema operativo autonomo, che non deve essere ne­ces­sa­ria­men­te Windows. Infatti, nelle macchine virtuali è molto comune trovare in­stal­la­ta una di­stri­bu­zio­ne open source di Linux.

Campi di ap­pli­ca­zio­ne di Hyper-V

Ambienti di test

La tec­no­lo­gia di vir­tua­liz­za­zio­ne è adoperata in una mol­ti­tu­di­ne di scenari pratici. Nello specifico, Hyper-V trova mag­gior­men­te impiego negli ambienti di test. In questo contesto, la vir­tua­liz­za­zio­ne fornisce due prin­ci­pa­li vantaggi:

1. Consente di ri­pro­dur­re ambienti in­for­ma­ti­ci ai quali al­tri­men­ti non si avrebbe accesso. Invece di in­stal­la­re Linux sul proprio PC, il sistema operativo può essere uti­liz­za­to con relativa facilità all’interno della macchina virtuale.
2. La macchina virtuale è chiusa. Se ad esempio si esegue un software che provoca il crash del sistema, il di­spo­si­ti­vo fisico non è in pericolo. Sarà, infatti, suf­fi­cien­te riavviare la macchina virtuale.

Gli utenti privati possono uti­liz­za­re Hyper-V qualora abbiano necessità di servirsi di software non com­pa­ti­bi­li con la versione del sistema operativo Windows uti­liz­za­ta. Ad esempio, se il programma in questione funziona solamente su versioni obsolete o nel caso in cui sia sup­por­ta­to solamente da Linux.

Hyper-V rap­pre­sen­ta un grande vantaggio so­prat­tut­to per gli svi­lup­pa­to­ri e le svi­lup­pa­tri­ci di software. Grazie alla sua vir­tua­liz­za­zio­ne, il programma su cui si sta lavorando può essere testato con tutti i requisiti hardware e software che si desidera. Inoltre, trat­tan­do­si di un sistema chiuso, non si deve temere che i codici errati uti­liz­za­ti all’interno della macchina virtuale arrechino danni al sistema.

Alta di­spo­ni­bi­li­tà e Disaster Recovery

L’uso di Hyper-V può aiutare a mi­ni­miz­za­re le in­ter­ru­zio­ni e pro­teg­ge­re i sistemi critici per l’azienda. Una tec­no­lo­gia centrale è Hyper-V Replica, che permette di replicare in modo asincrono le macchine virtuali (VM) su un secondo server. In caso di guasto del server, la VM replicata può essere attivata ra­pi­da­men­te per garantire l’ope­ra­ti­vi­tà senza in­ter­ru­zio­ni si­gni­fi­ca­ti­ve. Inoltre, il processo di mi­gra­zio­ne live consente di spostare le VM attive tra host senza doverle arrestare, fa­ci­li­tan­do le ope­ra­zio­ni di ma­nu­ten­zio­ne e riducendo i tempi di inat­ti­vi­tà. Per una di­spo­ni­bi­li­tà ancora maggiore, Hyper-V può essere combinato con il clu­ste­ring di failover, per­met­ten­do alle macchine virtuali di essere au­to­ma­ti­ca­men­te tra­sfe­ri­te su un altro nodo del cluster in caso di guasto di un host.

Cloud e cloud ibrido

Hyper-V svolge inoltre un ruolo centrale nella vir­tua­liz­za­zio­ne in ambienti cloud e cloud ibrido, in par­ti­co­la­re in com­bi­na­zio­ne con Microsoft Azure. Le aziende uti­liz­za­no Hyper-V per gestire in modo ef­fi­cien­te i data center locali e allo stesso tempo integrare in modo fles­si­bi­le le risorse cloud. Grazie all’in­te­gra­zio­ne con Azure Virtual Machines e Azure Local, le in­fra­strut­tu­re IT possono essere gestite e scalate sia on-premises che nel cloud. Grazie alla già men­zio­na­ta mi­gra­zio­ne live di Hyper-V, le aziende possono spostare i carichi di lavoro in base alle necessità. Questa fun­zio­na­li­tà di cloud ibrido offre fles­si­bi­li­tà, riduce i costi hardware e migliora la sca­la­bi­li­tà delle risorse IT.

L’ar­chi­tet­tu­ra di Microsoft Hyper-V

L’utilizzo di Hyper-V nelle versioni x64 di Windows permette di ospitare una o più macchine virtuali, che a loro volta con­ten­go­no un sistema operativo completo al loro interno. Questi sistemi ospiti sono gestiti come par­ti­zio­ni. Con questo termine si fa ri­fe­ri­men­to alle varie unità in cui si dividono i dischi rigidi (e la loro memoria). La vir­tua­liz­za­zio­ne con Hyper-V funziona in maniera analoga. Ogni macchina virtuale è un’unità isolata facente parte della par­ti­zio­ne radice, cor­ri­spon­den­te all’intero sistema operativo.

Sempre at­tra­ver­so l’hy­per­vi­sor, sono or­che­stra­te le singole par­ti­zio­ni, ossia i sistemi ospite. Grazie a un’in­ter­fac­cia nel sistema ospitante, la co­sid­det­ta Hypercall API, sono create e gestite le varie sot­to­par­ti­zio­ni. L’iso­la­men­to rimane comunque una costante. Ai sistemi ospite sono assegnate risorse virtuali dell’hardware, ma non possono mai accedere all’hardware fisico che li ospita. Per in­te­ra­gi­re con le risorse hardware, le sot­to­par­ti­zio­ni uti­liz­za­no il co­sid­det­to VMBus, un canale che rende possibile la co­mu­ni­ca­zio­ne tra le par­ti­zio­ni. At­tra­ver­so VMBus, i sistemi ospite possono sia ri­chie­de­re risorse all’host sia co­mu­ni­ca­re le une con le altre.

Sulle par­ti­zio­ni sono eseguiti dei servizi che servono a elaborare le richieste e le risposte inviate at­tra­ver­so VMBus. Il sistema host esegue il Vir­tua­li­za­tion Service Provider (VSP), mentre le sot­to­par­ti­zio­ni il Vir­tua­li­za­tion Service Clients (VSC).

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La dif­fe­ren­za tra Hyper-V e altre tec­no­lo­gie di vir­tua­liz­za­zio­ne

A dif­fe­ren­za di altre soluzioni di vir­tua­liz­za­zio­ne, Hyper-V ha l’enorme vantaggio di essere tutt’uno con Windows. Chi utilizza i sistemi operativi di Windows per il proprio PC e server può trarre vantaggio dalla facilità di in­te­gra­zio­ne. Inoltre, Hyper-V è un hy­per­vi­sor di tipo 1, come solo poche altre soluzioni. Questo significa che Hyper-V è basato di­ret­ta­men­te sull’hardware del sistema. Se si con­fron­ta­no gli hy­per­vi­sor di tipo 1 e tipo 2, la dif­fe­ren­za prin­ci­pa­le è che gli hy­per­vi­sor di tipo 2 devono sempre passare per il sistema operativo dell’host per poter fornire risorse.

Vantaggi

Il vantaggio di Hyper-V per gli utenti di Windows è chia­ra­men­te la facilità di in­te­gra­zio­ne con il sistema operativo. Questo può avere anche vantaggi da un punto di vista pret­ta­men­te economico, poiché in molti casi Hyper-V fa parte del pacchetto Windows, senza costi ag­giun­ti­vi.

Per quanto riguarda la gamma di funzioni, Hyper-V è in grado di tenere testa alla con­cor­ren­za. Anche le sue pre­sta­zio­ni sono valide, pertanto gli utenti che optano per Hyper-V non devono fare alcuna rinuncia (almeno fin quando si lavora solamente a software pensati per Windows). Infine, grazie alla relativa facilità d’utilizzo, Hyper-V è adatto anche a chi muove i primi passi nel campo della vir­tua­liz­za­zio­ne.

Svantaggi

Se Hyper-V funziona molto bene in com­bi­na­zio­ne con Windows, lo stesso non vale per gli altri sistemi operativi, con i quali il software rivela tutti i suoi limiti. In­nan­zi­tut­to, va pun­tua­liz­za­to che Hyper-V non è pensato per un impiego su sistemi diversi da Windows. Inoltre, però, le pos­si­bi­li­tà relative ai sistemi ospite offerte da Hyper-V sono molto limitate.

Nelle macchine virtuali create con Hyper-V possono essere eseguiti solo un paio di di­stri­bu­zio­ni Linux, oltre chia­ra­men­te a Windows. Se l’utente volesse uti­liz­za­re macOS come sistema ospite, dovrebbe optare per un prodotto della con­cor­ren­za. Inoltre, è stato com­pro­va­to che l’ese­cu­zio­ne con­tem­po­ra­nea di vari sistemi ospite con Linux incide molto ne­ga­ti­va­men­te sulle pre­sta­zio­ni del software.

Al­ter­na­ti­ve a Hyper-V

Chi cerca al­ter­na­ti­ve a Hyper-V ha a di­spo­si­zio­ne diverse soluzioni di vir­tua­liz­za­zio­ne potenti.

• VMware: una delle più co­no­sciu­te è VMware vSphere, uti­liz­za­ta so­prat­tut­to in ambienti aziendali per la sua stabilità e alta sca­la­bi­li­tà. Per le piccole imprese sono adatti VMware Work­sta­tion e VMware Fusion, che sono facili da usare e com­pa­ti­bi­li con molti sistemi operativi.
• Vir­tual­Box: Vir­tual­Box è un software open source gratuito di Oracle, par­ti­co­lar­men­te adatto per scopi di test e piccoli progetti di vir­tua­liz­za­zio­ne, di­spo­ni­bi­le sia per Windows che per MacOS.
• Proxmox: Proxmox VE si propone come al­ter­na­ti­va open source per la vir­tua­liz­za­zio­ne dei server. Sono sup­por­ta­ti sia KVM (Kernel-based Virtual Machine) che i container LXC.
• KVM / QEMU: QEMU è una soluzione di vir­tua­liz­za­zio­ne integrata in Linux. Offre un’al­ter­na­ti­va fles­si­bi­le e per­for­man­te, ma richiede spesso una con­fi­gu­ra­zio­ne manuale più det­ta­glia­ta.
• Parallels Desktop: per gli utenti macOS, Parallels Desktop è una delle migliori soluzioni, poiché è ot­ti­miz­za­ta spe­ci­fi­ca­men­te per i di­spo­si­ti­vi Apple.