Caratteristiche della virtualizzazione Hypervisor in informatica

In informatica, con il termine virtualizzazione si intende la creazione virtuale di una risorsa computazionale di norma fornita fisicamente, come una piattaforma hardware, un sistema operativo, un dispositivo di memorizzazione o una risorsa di rete. Il sistema operativo di un calcolatore fornisce una separazione tra le risorse fisiche disponibili e il loro utilizzo da parte dell’utente, attraverso la creazione di una vista logica dei componenti ad un maggiore livello di astrazione.

La virtualizzazione opera una funzione logicamente analoga, costruendo una molteplicità di prospettive logiche sulle risorse fisiche, ognuna delle quali può essere utilizzata per interagire con un particolare utente a seconda delle necessità. Enunciato formalmente, la virtualizzazione costruisce un isomorfismo tra il sistema virtuale chiamato guest e il sistema reale denominato host. Nella prospettiva delle risorse, la virtualizzazione crea una pluralità di sottoinsiemi logici dal set completo di risorse fisiche disponibili (CPU, Memoria, I/O, rete). Se il sottoinsieme individua e si comporta come un reale calcolatore si parla di virtual machine. L’utente percepisce ed utilizza unicamente le astrazioni fornite dal layer di virtualizzazione, ignorando i dettagli delle risorse.

Virtualizzazione Hypervisor

Il componente software che consente l’interfacciamento della macchina virtuale con la piattaforma su cui esso risiede è chiamato Virtual Machine Monitor o Hypervisor. Esistono a tal proposito due tipologie fondamentali.

1. Native: L’hypervisor è in esecuzione direttamente sull’hardware, consentendone il controllo diretto per offrire le funzionalità di virtualizzazione. Individua pertanto un layer di separazione tra il sistema operativo e la piattaforma fisica. Un esempio significativo è Hyper-V della Microsoft. L’hypervisor prevede che l’esecuzione dei diversi sistemi operativi nei rispettivi ambienti sia completamente isolata. Uno degli ambienti, o partizioni, deve contenere obbligatoriamente il sistema operativo host, nello specifico Windows Server 2008, il quale è in grado di creare le partizioni figlie con i relativi sistemi operativi guest. Tali sistemi sono quindi direttamente in esecuzione sull’hypervisor. Un altro esempio è costituito dal progetto open-source Xen, largamente utilizzato da diversi service provider in ambito Cloud come Amazon.
2. Hosted: L’hypervisor è in esecuzione sul sistema operativo host, il quale risiede a sua volta sulla piattaforma fisica. Risulta particolarmente efficace nelle situazioni in cui si desideri accesso immediato sia al sistema operativo host (solitamente individuato dal SO desktop dell’utente) che al guest. Prevede servizi di supporto per la virtualizzazione, ma si affida al sistema host per quanto concerne gestione della memoria, allocazione delle risorse, scheduling e driver dei dispositivi. Esempi conosciuti di hypervisor appartenenti a questa categoria sono VMware e VirtualBox.