Hyper-V o VirtualBox: Decodifica della Migliore Soluzione di Virtualizzazione

Con l'aumento di popolarità delle tecnologie cloud e dei contenitori, è innegabile che l'infrastruttura attuale si stia muovendo verso la virtualizzazione. Sulle diverse piattaforme del mercato sono disponibili molte architetture di virtualizzazione, come Xen, Vmware, KVM e VirtualBox. Ognuna di esse è all'avanguardia e presenta caratteristiche uniche. In questo articolo verranno discussi e confrontati due soluzioni di virtualizzazione comunemente utilizzate nel sistema Windows: VirtualBox e Hyper-V.

Diversi Tipi di Hypervisor

Un hypervisor è un software speciale utilizzato per gestire macchine virtuali e dispositivi di infrastruttura virtualizzati. Attraverso l'hypervisor, le macchine virtuali e i dispositivi di infrastruttura sottostanti possono essere virtualizzati sulla macchina host.

Hyper-V fa parte dei tipi 1 di hypervisor, noto anche come hypervisor su metallo nudo, che può essere eseguito direttamente sull'hardware del computer. Quando si avvia la macchina host, l'hypervisor Hyper-V assume il controllo otteneendolo dal BIOS o UEFI e avvia il sistema operativo di gestione di Hyper-V, incluso Hyper-V Server, Windows o Windows Server. In base a diverse esigenze e impostazioni, le macchine virtuali possono essere avviate manualmente o automaticamente. Anche VMware vSphere e Citrix XenServer rientrano in questa categoria.

VirtualBox fa parte degli hypervisor di tipo 2, noti anche come hypervisor ospitati. Gli hypervisor di tipo 2 si eseguono sull'SO della macchina host e funzionano come un'applicazione installata sulla macchina host. Quando il computer fisico si avvia, viene caricato il sistema operativo host e ne assume il controllo. Successivamente, gli utenti avviano l'applicazione hypervisor (come VirtualBox) e avviano le VM, creando un processo ospitato per le VM. Anche KVM e VMware Workstation rientrano in questa categoria.

Dopo l'avvio della macchina host, Hyper-V viene eseguito costantemente come servizio, mentre VirtualBox può essere avviato e arrestato dall'utente quando necessario.

Virtualizzazione hardware VS Virtualizzazione software

Hyper-V supporta la virtualizzazione hardware. La virtualizzazione hardware è una tecnologia che utilizza un ipervisore per creare un livello di astrazione tra software e hardware fisico. Prevede l'uso di software specializzato per simulare tutti i dispositivi necessari per il funzionamento normale di un computer.

VirtualBox supporta sia la virtualizzazione hardware che software. La virtualizzazione software è limitata ai sistemi operativi guest a 32 bit sull'architettura x86. I sistemi guest a 64 bit vengono utilizzati solo nella virtualizzazione hardware. La virtualizzazione software consente a VirtualBox di essere utilizzata su computer più vecchi che non supportano la virtualizzazione hardware.

Dischi Virtuali

Il formato del disco virtuale per le macchine virtuali Hyper-V è file VHD o VHDX. VHD è il formato più vecchio del disco virtuale utilizzato da Hyper-V. A partire da Windows Server 2012, Hyper-V ha introdotto il formato VHDX come aggiornamento del disco virtuale.

VirtualBox supporta un più ampio range di formati di disco virtuale, inclusi VDI, VMDK, VHD, e DD:

• VDI è il formato nativo di VirtualBox.

• VMDK è il formato di disco virtuale utilizzato da VMware.

• VHD è il formato utilizzato da Hyper-V (VirtualBox non supporta attualmente VHDX).

• HDD è il formato utilizzato da Parallels Desktop.

Entrambe Hyper-V e VirtualBox supportano dischi virtuali di dimensioni fisse e allocati dinamicamente. I dischi virtuali fissi richiedono più tempo per la creazione e occupano più spazio su disco fisico, ma offrono prestazioni migliori. I dischi virtuali dinamici consentono una creazione istantanea e crescono nello spazio su disco in base all'effettivo utilizzo, ma le loro prestazioni non sono così buone come quelle dei dischi virtuali fissi.

Requisiti di ambiente

Hyper-V, come la maggior parte delle applicazioni Microsoft, supporta solo sistemi operativi Windows. Hyper-V è stato introdotto come funzionalità integrata a partire da Windows 8 e supporta Windows, Windows Server 2008 e piattaforme server successive.

VirtualBox, d'altra parte, è un software cross-platform che può essere eseguito su tutti i principali sistemi operativi presenti sul mercato, incluso Windows, Linux, Mac OS e Solaris.

Supporto del Sistema Operativo Macchina Virtuale

Il guest OS si riferisce al sistema operativo in esecuzione sulle macchine virtuali. Entrambi Hyper-V e VirtualBox supportano molteplici piattaforme per il guest OS.

Hyper-V supporta i sistemi operativi Windows, Linux e FreeBSD.

VirtualBox, d'altra parte, supporta un più ampio range di tipi di OS, inclusi Windows, Linux, FreeBSD, Solaris, Mac OS e altri.

Servizi di Integrazione e Addizioni per Ospiti

I Servizi di Integrazione Hyper-V comprendono driver di base e strumenti di utilità che migliorano le prestazioni generali e l'interazione tra i sistemi operativi host e guest. I Servizi di Integrazione vengono installati sul sistema operativo guest. In sistemi Windows, è possibile installarli collegando l'immagine del disco virtuale (file ISO) alla VM (incluso il programma di installazione), oppure tramite Windows Update. Per sistemi Linux, le principali distribuzioni hanno già un supporto incorporato per i Servizi di Integrazione.

Allo stesso modo, VirtualBox Guest Additions includono driver di base e strumenti di sistema che ottimizzano il sistema operativo guest, migliorando le prestazioni e l'usabilità. Dopo aver installato Guest Additions, sono supportate funzionalità come trascinamento e rilascio, condivisione della clipboard, ridimensionamento automatico dello schermo e modalità seamless. Il processo di installazione è simile a Hyper-V Integration Services, dove l'immagine ISO del disco con il programma di installazione viene collegata alla VM, quindi Guest Additions vengono installate tramite interfaccia grafica o riga di comando.

Analisi del Traffico di Rete delle Macchine Virtuali

Port Mirroring è uno strumento di analisi del traffico di rete in Hyper-V. Questa funzione ci consente di inviare copie di tutti i pacchetti ricevuti e trasmessi da una porta all'altra per un'ulteriore analisi, funzionando come uno strumento di analisi dei pacchetti di rete fuori percorso.

VirtualBox dispone di funzionalità di tracciamento di rete integrate. Questa funzione consente il logging dei pacchetti di rete, che può essere analizzato attraverso i log per comprendere il comportamento della rete.

Cartelle condivise e trascinamento file

Le cartelle condivise possono essere utilizzate per realizzare il condivisione di file tra il computer host e le macchine virtuali.

Hyper-V di per sé non supporta il condivisione di cartelle. Tuttavia, è possibile condividere cartelle sulla macchina host utilizzando l'interfaccia grafica di Windows o PowerShell e concedere i permessi di accesso agli utenti delle macchine virtuali. È inoltre possibile utilizzare lo strumento PowerShell Copy-VMFile per copia file tra la macchina host e le macchine virtuali.

VirtualBox dispone di una funzionalità di condivisione di cartelle integrata, che può essere abilitata facilmente attraverso l'interfaccia utente di VirtualBox. Utilizzando le cartelle condivise, trasferire file tra l'host e la macchina guest di VirtualBox è molto comodo. Cliccando su "Impostazioni VM" e selezionando "Cartelle Condivise", è possibile aggiungere cartelle condivise specificando il percorso della cartella e il nome da visualizzare nella macchina guest.

Si noti che le VirtualBox Guest Additions devono essere installate sul sistema operativo host per utilizzare questa funzionalità.

La funzionalità di trascinamento e rilascio consente il movimento di file o cartelle tra diverse parti dello schermo. In un ambiente virtualizzato, il trascinamento e rilascio permette il trasferimento di file tra la macchina host e le macchine guest. Entrambi Hyper-V e VirtualBox supportano la funzionalità di trascinamento e rilascio, ma richiede l'installazione dei corrispondenti Hyper-V Integration Services e VirtualBox Guest Additions sulla macchina guest, e utilizzando modalità sessione migliorata durante l'accesso a una VM Hyper-V.

Preservazione dello Stato della Macchina Virtuale: Checkpoint e Snapshot

Checkpoint di Hyper-V consentono di preservare lo stato attuale di esecuzione di una macchina virtuale. Ciò permette di arrestare la macchina virtuale e di ripristinarla in seguito nello stesso stato di esecuzione quando necessario.

Nelle versioni più recenti di Hyper-V, esistono due tipi di punti di controllo: Punti di Controllo Standard e Punti di Controllo di Produzione. I Punti di Controllo di Produzione supportano l'uso di VSS per macchine virtuali Windows e la sospensione del sistema di file per macchine virtuali Linux per bloccare la macchina virtuale e prevenire le operazioni di scrittura sui dischi virtuali. Il blocco aiuta a evitare problemi di inconsistenza dei dati causati da perdite di dati durante il processo di creazione del punto di controllo standard.

Quando si crea un punto di controllo, viene creato un disco virtuale differenziale (AVHD o AVHDX) per ogni disco virtuale VHD (o VHDX) della macchina virtuale. Dopo la creazione del punto di controllo, tutte le modifiche vengono scritte nel disco differenziale. I dischi virtuali differenziali sono archiviati nella stessa directory del disco virtuale principale.

Gli snapshot di VirtualBox sono equivalenti ai checkpoint di Hyper-V. Gli snapshot vengono utilizzati per salvare lo stato attuale di esecuzione di una macchina virtuale e ripristinarlo quando necessario. VDI è il formato del file disco virtuale utilizzato in VirtualBox. Quando si crea uno snapshot, viene creato un nuovo disco virtuale differenziale come un nuovo file VDI.

Migrazione delle Macchine Virtuali: Live Migration e Teletrasporto

Hyper-V Live Migration consente una migrazione senza soluzione di continuità delle VM in esecuzione da un host Hyper-V a un altro, senza causare interruzioni significative del servizio. Questa funzionalità viene utilizzata per il clustering con failover e la continuità aziendale, offrendo alta disponibilità per le infrastrutture virtuali. Si consiglia di utilizzare una rete di migrazione dedicata per i cluster Hyper-V con failover, e i file delle VM (come i dischi virtuali) devono essere archiviati su una storage condivisa.

Il Teletrasporto di VirtualBox è inoltre una funzione e soluzione per la migrazione delle macchine virtuali. Con il Teletrasporto, una macchina virtuale può essere spostata da un host VirtualBox a un altro attraverso la rete senza influire sull'operazione della VM. La migrazione richiede che entrambi gli host utilizzino lo stesso archiviazione condivisa, e gli host possono avere sistemi operativi diversi. Per esempio, una macchina virtuale Windows in esecuzione su un host Linux può essere migrata su un host Solaris.

Strumenti di Gestione Remota

1. VMConnect e Remote Display

Hyper-V VMConnect è uno strumento utilizzato per accedere in remoto all'interfaccia grafica o alla console delle macchine virtuali. VMConnect permette la gestione delle macchine virtuali tramite il servizio Windows Management Instrumentation (WMI). Consente l'interazione con il sistema operativo della macchina virtuale utilizzando tastiera e mouse, supportando connessioni sia a macchine virtuali locali che remote. VMConnect è abilitato per impostazione predefinita durante l'installazione del ruolo Hyper-V. Se non è installato, può essere aggiunto tramite la "Guida per l'aggiunta di funzionalità" selezionando la funzionalità "Strumenti Hyper-V". VMConnect utilizza il protocollo Microsoft Remote Desktop Protocol (RDP) per le connessioni e la comunicazione.

La modalità sessione migliorata in VMConnect consente la reindirizzamento dei dispositivi e risorse locali alla macchina virtuale. Supporta la reindirizzamento della clipboard, degli unità disco, dei drive USB, dell'audio, delle stampanti e dei monitor.

VirtualBox include uno strumento chiamato Remote Display per la gestione delle macchine virtuali. Consente di gestire le macchine virtuali in esecuzione sul computer locale tramite l'interfaccia grafica di VirtualBox. L'estensione VirtualBox Remote Desktop (VRDE) è un'interfaccia di estensione generale che offre una massima flessibilità per le estensioni di terze parti. VRDE è compatibile con Microsoft RDP. Il protocollo VirtualBox Remote Display (VRDP), fornito dal pacchetto di estensione VRDE, è retrocompatibile con RDP, il che consente di controllare le macchine virtuali in remoto utilizzando un client RDP standard.

2. Gestore Hyper-V

Gestore Hyper-V è uno strumento di gestione delle macchine virtuali basato su GUI fornito da Hyper-V. Aiuta a gestire i cluster di macchine virtuali Hyper-V. Utilizzando Gestore Hyper-V, è possibile eseguire operazioni come la creazione, l'importazione, la configurazione, l'avvio, l'arresto e l'eliminazione di macchine virtuali. Può essere utilizzato per gestire componenti dell'infrastruttura delle macchine virtuali, come switch virtuali, dischi rigidi virtuali, creazione di checkpoint e connessione alle interfacce dei sistemi operativi ospiti tramite VMConnect. Può inoltre essere utilizzato per gestire in modo remoto i cluster Hyper-V.

3. phpVirtualBox

phpVirtualBox è uno strumento di gestione web open-source per VirtualBox. È scritto in PHP e consente la gestione remota di istanze di VirtualBox. phpVirtualBox fornisce un'interfaccia basata su web simile alla GUI di VirtualBox, permettendo la gestione remota di cluster VirtualBox tramite un browser web. Se non c'è bisogno di operazioni sull'interfaccia del sistema operativo guest, phpVirtualBox può essere utilizzato come soluzione completa di gestione per VirtualBox.

4. PowerShell

Hyper-V può essere gestito utilizzando PowerShell. PowerShell fornisce un modo programmabile e personalizzabile per gestire Hyper-V e la sua configurazione del host. È particolarmente conveniente per la gestione di grandi cluster Hyper-V.

5. VBoxManage

VBoxManage è l'interfaccia della riga di comando (CLI) per VirtualBox. Consente di eseguire tutte le funzioni disponibili nell'interfaccia grafica di VirtualBox e offre funzionalità aggiuntive non presenti nell'interfaccia grafica. VBoxManage supporta più piattaforme e consente la creazione di script, l'automazione e l'esecuzione batch.

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Conclusione

Hyper-V e VirtualBox sono entrambe eccellenti soluzioni di virtualizzazione, e la loro superiorità dipende dall'ambiente e dalle esigenze. Hyper-V è un hypervisor di tipo 1, mentre VirtualBox è un hypervisor di tipo 2. Hyper-V è supportato solo sui sistemi Windows, mentre VirtualBox è compatibile con più piattaforme.

Hyper-V supporta funzionalità di cluster, come il failover clustering e il bilanciamento del carico. Per chi utilizza già un'infrastruttura basata su Windows, Hyper-V è una buona scelta per la virtualizzazione. Oracle VirtualBox, d'altra parte, è open-source e gratuito, offrendo un'architettura di virtualizzazione con ampio supporto per sistemi operativi host e guest, il che lo rende più adatto per ambienti multi-piattaforma. Hyper-V può funzionare come servizio di sistema di Windows, consentendo alle macchine virtuali di avviarsi automaticamente all'avvio, mentre ottenere la stessa funzionalità con VirtualBox richiede più sforzo.