Che cos'è una macchina virtuale?

Le macchine virtuali utilizzano la tecnologia di virtualizzazione per creare hardware virtuale, ovvero una versione virtuale di un computer su una macchina fisica. La macchina fisica su cui vengono eseguite le VM è detta host, mentre le VM in esecuzione sull'host sono chiamate guest. 

Ogni VM guest viene eseguita su una partizione isolata sull'host, completamente separata dalle altre guest. Puoi ospitare più VM su una singola macchina host, spesso un server, in esecuzione su uno strato software noto come hypervisor.

L'hypervisor astrae le risorse fisiche della macchina host, come CPU, GPU, TPU, memoria, archiviazione o reti, in un pool che può essere sottoposto a provisioning e allocato dinamicamente alle VM guest in base alle esigenze, offrendo maggiore flessibilità e aumentando l'efficienza complessiva.

• Tipo 1: hypervisor bare metal. Vengono eseguiti direttamente sull'hardware fisico dell'host. Sono comunemente utilizzati nei data center aziendali per le loro elevate prestazioni ed efficienza. Ad esempio, Google Cloud utilizza un hypervisor basato su KVM per alimentare le macchine virtuali Compute Engine.
• Tipo 2: hypervisor ospitati. Vengono eseguiti come applicazione sopra un sistema operativo esistente, il che li rende adatti all'uso desktop. Il caso d'uso più comune è quello sviluppo e test.

Sebbene sia le VM che i container vengano utilizzati per isolare le applicazioni, lo fanno in modi fondamentalmente diversi. Una macchina virtuale virtualizza l'intero stack hardware fisico, compreso il sistema operativo. In questo modo, ogni VM è un ambiente autonomo e isolato, ma ciò significa anche che le VM tendono a essere più grandi e a occupare più risorse.

Al contrario, i container sono più leggeri perché virtualizzano solo lo strato del sistema operativo. Invece di raggruppare un sistema operativo completo con ogni applicazione, un container condivide il kernel del sistema operativo dell'host. Ciò consente ai container di utilizzare meno risorse rispetto alle VM e di avviarsi più rapidamente pur rimanendo isolati. Questo rende i container interessanti per lo sviluppo di nuove applicazioni. Poiché molte delle applicazioni sviluppate negli ultimi 10 anni sono state scritte per i container, molti carichi di lavoro, tra cui e-commerce, back-office e AI, sono "container native".

Tuttavia, ci sono alcune considerazioni da tenere a mente quando si eseguono le VM. Una delle maggiori sfide potenziali delle macchine virtuali è che l'esecuzione di più sistemi operativi e di un livello hypervisor può comportare un costo in termini di prestazioni se la macchina host non è sufficientemente robusta. Inoltre, l'hardware virtuale potrebbe non essere efficiente come l'hardware fisico di una macchina fisica. Infine, la maggior parte dei fornitori di servizi cloud offre macchine virtuali con CPU e memoria fisse, il che porta a un utilizzo inefficiente delle risorse.

Molte di queste preoccupazioni possono essere superate scegliendo di utilizzare le VM offerte da un provider di servizi cloud. Le VM cloud offrono molti vantaggi rispetto alle VM tradizionali, poiché consentono alle organizzazioni di accedere alla potenza di calcolo di un intero data center di computer, anziché di una singola macchina. Inoltre, le dimensioni delle macchine virtuali di Google Compute Engine offrono tipi di macchine personalizzate. Invece di scegliere tra tipi di macchine predefiniti che potrebbero includere capacità in eccesso, puoi personalizzare il rapporto CPU-memoria in base ai tuoi carichi di lavoro, in modo da pagare solo le risorse che utilizzi effettivamente. Questo approccio mirato riduce al minimo gli sprechi e può ridurre significativamente la spesa per il cloud, soprattutto quando si esegue la migrazione da on-premise a Google Cloud o da altri fornitori di servizi cloud. Compute Engine offre anche tipi di macchina virtuali ottimizzati per esigenze specifiche dei clienti per carichi di lavoro aziendali, configurazioni di memoria elevata o carichi di lavoro impegnativi come machine learning o computing ad alte prestazioni.

Google Cloud offre anche macchine virtuali schermate per una maggiore sicurezza e un'integrità verificabile delle tue istanze VM. Le macchine virtuali schermate di Google Cloud sfruttano funzionalità e controlli di sicurezza della piattaforma avanzati che proteggono i carichi di lavoro aziendali da minacce come attacchi remoti, escalation dei privilegi e utenti malintenzionati interni.