Data di pubblicazione: 15 agosto 2024
Autori: Stephanie Susnjara, Ian Smalley
VMware sviluppa prodotti software di virtualizzazione che sono fondamentali per le infrastrutture IT di molte aziende.
Il software di virtualizzazione crea un livello di astrazione sull'hardware del computer. Ciò consente di suddividere gli elementi hardware di un singolo computer (processori, memoria, storage e altro) in più computer virtuali chiamati macchine virtuali (VM). Ogni macchina virtuale esegue il proprio sistema operativo e si comporta come un computer indipendente, anche se viene eseguita su una parte dell'effettivo hardware del computer sottostante.
La virtualizzazione consente un utilizzo più efficiente dell'hardware del computer e un maggiore ritorno sull'investimento hardware di un'organizzazione. Consente inoltre ai provider di cloud, ad esempio Amazon Web Services (AWS), IBM® Cloud, Microsoft Azure e Google Cloud, di servire più utenti con l'hardware fisico esistente.
Nell'era del cloud, come si presenta la virtualizzazione e qual è il modo migliore per attuarla sfruttando gli investimenti già effettuati?
Nel 1998, un team di scienziati (Diane Greene, Scott Devine, Mendel Rosenblum, Edward Wang e Edouard Bugnion—ha fondato VMware. Nel 1999 l'azienda, con sede a Palo Alto, ha lanciato VMware Workstation 1,0, il primo prodotto commerciale che consentiva agli utenti di eseguire più sistemi operativi come macchine virtuali su un singolo PC.
VMware è entrata nel mercato dei server nel 2001 con VMware GSX Server (con host) e VMware ESX Server (senza host). Nel 2004 EMC Corporation ha acquisito VMware. Nel 2016, Dell Technologies ha acquisito EMC e ha assorbito VMware. VMware è cresciuta fino a diventare il principale fornitore di servizi di virtualizzazione con VSphere, la sua piattaforma di virtualizzazione dei server, che detiene la prima quota di mercato con oltre 500.000 clienti.1
Nel dicembre 2023, l'azienda di semiconduttori Broadcom ha completato l'acquisizione di VMware per 69 miliardi di dollari con l'obiettivo di espandere la sua strategia multicloud.2 Broadcom ha ribattezzato l'azienda con il nome di VmWare by Broadcom®. Per semplificare, in questa pagina utilizzeremo il nome VMware.
Dopo l'acquisizione, Broadcom ha consolidato la propria offerta di prodotti in due pacchetti principali: VMware Cloud Foundation (VCF) e VMware vSphere Foundation (VVF). Inoltre Broadcom, per VMware, ha abbandonato le licenze perpetue e i rinnovi di supporto e abbonamento (SNS) per passare a un modello di prezzo basato su abbonamento.3
Una macchina virtuale (VM) è una rappresentazione virtuale o un'emulazione di un computer fisico che utilizza il software invece dell'hardware per eseguire programmi e implementare applicazioni.
La nascita delle macchine virtuali risale al 1964 quando IBM ha progettato e introdotto CP-40, un progetto sperimentale di ricerca sulla condivisione temporale per IBM System/360. Il CP-40, che in seguito si è evoluto nel CP-67 e poi in Unix, ha fornito hardware in grado di supportare più utenti simultanei e ha gettato le basi per le macchine virtuali.
Il 2 agosto 1972, IBM ha lanciato quella che molti considerano la prima macchina virtuale, la VM/370, e il primo mainframe System/370 che supportava la memoria virtuale.
Una macchina virtuale (VM) è l'unità di base della virtualizzazione VMware. Si tratta di una rappresentazione basata sul software di un computer fisico. Un sistema operativo (OS) in esecuzione in una macchina virtuale è chiamato sistema operativo guest.
Ogni VM include i seguenti elementi:
VMware offre vari strumenti per la gestione di questi file. È possibile configurare le impostazioni della macchina virtuale utilizzando vSphere Client, un'interfaccia a riga di comando per la gestione delle macchine virtuali. È anche possibile utilizzare il kit di sviluppo software vSphere Web Services per configurare le VM utilizzando altri programmi. Ad esempio, è possibile abilitare l'ambiente di sviluppo software per creare una macchina virtuale per testare un programma software.
L'utilizzo di prodotti e servizi VMware per la virtualizzazione offre numerosi vantaggi.
VMware consente di sfruttare al meglio le risorse di un computer fisico. Gli amministratori non amano eseguire più applicazioni mission-critical su un singolo sistema operativo del server, perché se un'applicazione si blocca, può rendere il sistema operativo instabile e bloccare altre applicazioni. Un modo per eliminare questo rischio consiste nell'eseguire ogni applicazione nel proprio sistema operativo sul proprio server fisico dedicato. Tuttavia, questo non è efficiente perché ogni sistema operativo potrebbe utilizzare solo il 30% della potenza della CPU di un server. Con VMware, è possibile eseguire ogni applicazione nel proprio sistema operativo sullo stesso server fisico e sfruttare al meglio la potenza della CPU disponibile del server fisico.
VMware consente di eseguire più applicazioni utilizzando un numero inferiore di server fisici. Un numero inferiore di server fisici richiede meno spazio nel data center e meno energia per l'alimentazione e il raffreddamento.
VMware può aiutare le organizzazioni a migliorare il provisioning di applicazioni e risorse e a ottimizzare le operazioni IT bilanciando i workload nell'infrastruttura virtualizzata.
Di seguito sono elencati i componenti principali della virtualizzazione VMware e il loro funzionamento.
VMware virtualizza i computer fisici utilizzando il suo prodotto hypervisor di base. Un hypervisor è un sottile strato di software che interagisce con le risorse sottostanti di un computer fisico (chiamato host) e assegna tali risorse ad altri sistemi operativi (noti come guest). Il sistema operativo guest richiede risorse all'hypervisor.
L'hypervisor separa ogni sistema operativo guest in modo che ciascuno possa funzionare senza interferenze da parte degli altri. Se un sistema operativo guest subisce un arresto anomalo dell'applicazione, diventa instabile o viene infettato da malware, questo non influisce sulle prestazioni o sul funzionamento degli altri sistemi operativi in esecuzione sull'host.
VMware ESXi è un hypervisor di tipo 1 o "bare metal" incentrato sui data center, che sostituisce il sistema operativo primario che interagisce con i componenti fisici di un computer. ESXi è il successore di ESX, un hypervisor più grande che utilizzava più risorse del computer host. (VMware è subentrato a ESX).
Ecco un confronto tra ESXi di VMware e diversi altri hypervisor popolari di tipo 1:
Nei suoi primi anni di vita, VMware si affidava a Linux. La prima versione del suo hypervisor, ESX, includeva un kernel Linux (la parte centrale di un sistema operativo che gestisce l'hardware del computer). Quando VMware ha rilasciato ESXi, ha sostituito il kernel Linux con il proprio. ESXi supporta vari sistemi operativi guest Linux, tra cui Ubuntu, Debian e FreeBSD.
VMware è un'azienda consolidata di hypervisor basati su server che vende anche software per la virtualizzazione di sistemi operativi desktop. Questa sezione illustra alcuni software di virtualizzazione desktop e il loro funzionamento.
VMware Workstation Pro e VMware Fusion Pro includono hypervisor di tipo 2. A differenza di un hypervisor di tipo 1, che sostituisce completamente il sistema operativo sottostante, un hypervisor di tipo 2 viene eseguito come applicazione sul sistema operativo desktop. Questa funzionalità consente agli utenti desktop di eseguire un secondo sistema operativo sopra il sistema operativo primario (host).
Workstation Pro è compatibile con i PC con sistemi operativi Windows e Linux. VMware offre anche Fusion Pro, compatibile con i sistemi macOS. Questi prodotti sono gratuiti per uso personale e a pagamento per uso commerciale.
Nota: VMware ha interrotto la produzione di Workstation Player e VMware Fusion Player dall'introduzione di VMware Workstation Pro e Fusion Pro.4
VMware Tools è una raccolta di utility essenziali per qualsiasi ambiente Workstation Pro o Fusion Pro. Consente al sistema operativo guest in esecuzione all'interno dell'hypervisor di tipo 2 di funzionare meglio con il sistema operativo host.
L'installazione di VMware Tools può migliorare le prestazioni grafiche e supportare le cartelle condivise tra il sistema operativo guest e quello host. È anche possibile utilizzare le funzioni di drag and drop e taglia incolla tra i due sistemi operativi.
La virtual desktop integration (VDI) offre una gestione centralizzata dei desktop, consentendo di configurare e risolvere i problemi dei sistemi operativi desktop senza accesso remoto o visite onsite. Gli utenti possono accedere alle proprie applicazioni e ai dati da qualsiasi dispositivo, ovunque, senza investire in apparecchiature endpoint client costose e ad alta potenza. I dati sensibili rimangono al sicuro e non lasciano mai il server.
VMware Horizon, la suite di strumenti VDI di VMware, non è più disponibile a causa della cessione da parte di Broadcom della divisione End-User Computing (EUC) di VMware nel dicembre 2023.
Nel 2024, la società di investimento KKR ha acquistato la divisione e l'ha rinominata Omnissa. La piattaforma Omnissa comprende Horizon e la piattaforma di gestione Workspace ONE (anch'essa precedentemente parte del portafoglio VMware).5
Come abbiamo già visto, dall'acquisizione di Broadcom molte offerte VMware non sono più disponibili come componenti separati. Le due offerte principali sono VMware Cloud Foundation (VCF) e VMware vSphere Foundation (VVF).
Nonostante la semplificazione del portafoglio, la piattaforma di virtualizzazione server VMware vSphere è ancora disponibile in tre edizioni: vSphere Foundation, vSphere Essentials Plus Kit e vSphere Standard. Tutte e tre sono disponibili solo con licenza in abbonamento.
La VMware vSphere Foundation (VVF) è l'edizione più completa. I componenti aggiuntivi includono VMware Site Recovery, NSX Advanced Load Balancer e altri.
I clienti che desiderano un consolidamento hardware essenziale o la virtualizzazione su un numero limitato di server possono comunque acquistare abbonamenti a vSphere Essentials Plus Kit, l'edizione base, o vSphere Standard, che si colloca tra VVF ed Essentials Plus Kit.
vSphere include diversi componenti e tecnologie:
Il server vCenter è il componente di gestione di vSphere. Consente di gestire le distribuzioni di macchine virtuali su un'ampia raccolta di server host. Il server vCenter assegna le macchine virtuali agli host, alloca le risorse, monitora le prestazioni e automatizza il workflow. Questo componente può essere utilizzato per gestire i privilegi degli utenti in base a criteri definiti dall'utente.
VCenter Server dispone di tre componenti principali:
L'utilizzo di un hypervisor su un server host massimizza l'uso dell'hardware, ma la maggior parte degli utenti aziendali avrà bisogno di più macchine virtuali di quante ne possa ospitare un singolo server fisico. È qui che entra in gioco la tecnologia di clustering di VMware.
VMware condivide le risorse tra gli host raggruppandole in un cluster e trattandole come una singola macchina. È quindi possibile utilizzare la tecnologia di clustering di VMware per raggruppare le risorse hardware tra gli hypervisor in esecuzione su ciascun host nel cluster. Quando si aggiunge una VM a un cluster, è possibile concedere l'accesso a queste risorse raggruppate. In un'azienda basata su VMware possono essere presenti molti cluster.
VMware consente di creare e gestire cluster all'interno del suo ambiente vSphere. Un cluster supporta molte funzioni di vSphere, tra cui il bilanciamento dei workload, l'high availability e la resilienza con tolleranza ai guasti.
Il clustering VMware consente di accedere a diverse funzioni VMware per far funzionare l'infrastruttura virtuale in modo fluido e affidabile.
L'High Availability (HA) di VMware vSphere consente di trasferire le macchine virtuali da un host fisico all'altro in caso di guasto dell'hardware sottostante. Monitora il cluster e, se rileva un guasto hardware, riavvia le VM su host alternativi.
Sebbene vSphere HA fornisca un recupero rapido dalle interruzioni, si può comunque prevedere un tempo di inattività durante lo spostamento e il riavvio di una VM. Se hai bisogno di maggiore protezione per le applicazioni mission-critical, la tolleranza ai guasti di vSphere offre una maggiore disponibilità. Promette di non perdere dati, transazioni o connessioni.
VSphere Fault Tolerance funziona eseguendo una VM primaria e una secondaria su host cluster separati e garantendo che siano sempre identiche. Se uno dei relativi host si guasta, l'host rimanente continua a funzionare e vSphere Fault Tolerance crea una nuova macchina virtuale secondaria, ristabilendo la ridondanza. VSphere automatizza l'intero processo.
Se si consente l'esecuzione non gestita di molte macchine virtuali nelle macchine host, si verificano problemi. Alcune macchine virtuali sono più esigenti in termini di CPU e risorse di memoria rispetto ad altre. Questo può creare uno squilibrio dei workload, con gli host che gestiscono più del dovuto mentre altri rimangono inattivi. VMware Distributed Resource Scheduling (DRS) risolve questo problema bilanciando i workload VMware tra gli hypervisor ESXi.
DRS, una funzionalità di vSphere Foundation, funziona all'interno di un cluster di host ESXi che condividono le risorse. Monitora l'utilizzo della CPU e della RAM dell'host e sposta le VM da una all'altra per evitare che ci siano host sovraccarichi e sottoutilizzati. È possibile impostare questi criteri di allocazione per riallocare le risorse in modo efficace o ribilanciarle meno spesso.
VMware si è fatta un nome virtualizzando server e sistemi operativi desktop. Nel 2012 ha annunciato l'intenzione di virtualizzare e automatizzare tutto ciò che è presente nel data center, in un concetto chiamato software-defined data center (SDDC).
Il Software-Defined Data Center (SDDC) estende la virtualizzazione dalle risorse di elaborazione a quelle di storage e di rete , fornendo un unico set di strumenti software per gestire tali risorse virtualizzate. È il risultato di anni di evoluzione nella virtualizzazione dei server.
Gli elementi SDDC di VMware includono quanto segue.
VMware NSX è un prodotto di virtualizzazione della rete che consente di definire e controllare la rete IT in modo logico nel software. Permette di consolidare funzioni di rete come commutazione, routing, bilanciamento del carico del traffico e firewall in hypervisor in esecuzione su computer x86. È possibile gestire queste funzioni insieme da un'unica schermata, anziché configurare manualmente hardware diverso su interfacce diverse, e applicare criteri basati sul software per automatizzare le funzioni di rete. La componente di rete dell'SDDC di VMware offre gli stessi vantaggi della virtualizzazione alle funzioni di rete, software ed elaborazione.
Il prodotto supporta ambienti hybrid cloud, tra cui le impostazioni del data center on-premise, del cloud pubblico e del cloud privato. Questo rende più facile per la propria rete supportare app cloud-native che si basano su ambienti container e microservizi.
VMware vSan fa parte della soluzione di storage virtualization di VMware. Crea un'interfaccia software tra le macchine virtuali e i dispositivi di storage fisici. Questo software, parte dell'hypervisor ESXi, rappresenta i dispositivi di storage fisici come un singolo pool di storage condiviso accessibile dalle macchine dello stesso cluster.
Utilizzando VMware vSAN, le macchine virtuali possono utilizzare lo storage su qualsiasi computer di un cluster, anziché affidarsi a un singolo computer, che potrebbe esaurire lo storage. In questo modo si evita di sprecare lo spazio di archiviazione di un computer fisico se le macchine virtuali in esecuzione su quel computer non lo utilizzano. Anche le macchine virtuali in esecuzione su altri host possono utilizzare questo spazio di archiviazione.
VSAN si integra con vSphere per creare un pool di storage per le attività di gestione, come l'high availability, la migrazione dei workload e il bilanciamento dei carichi di lavoro. I criteri personalizzati consentono di controllare completamente il modo in cui vSphere utilizza lo storage condiviso.
VMware offre diversi prodotti e servizi di infrastruttura cloud sotto il nome di VMware Cloud. Questo include partnership di ecosistema per fornire l'infrastruttura VMware su qualsiasi cloud. Le partnership includono IBM® Cloud for VMware Solutions, Azure VM Solution e Google Cloud VMware Engine.
La già citata VMware Cloud Foundation (VCF) rientra nella categoria VMware Cloud. Questa suite software integrata supporta le operazioni di hybrid cloud. Include anche una gamma di servizi software-defined per l'elaborazione, lo storage, il networking e la sicurezza.
VCF è disponibile come servizio fornito da diversi provider di servizi cloud. È possibile distribuirla in un ambiente di cloud privato tramite vSANReadyNode, una configurazione server convalidata fornita da un produttore di apparecchiature originali (OEM) che lavora con VMware. VCF supporta workload containerizzati su un'unica piattaforma, abilita workload di intelligenza artificiale/machine learning (AI/ML), funzionalità di servizi dati integrati e altro ancora.
VMware HCX è un software che aiuta le aziende a utilizzare una combinazione di ambienti informatici. Questo offre ai team IT le funzionalità desiderate al giusto costo e consente loro di mantenere i dati più sensibili sui propri computer. La sfida consiste nel far funzionare insieme queste macchine virtuali in ambienti diversi.
HCX è la risposta di VMware alla gestione della complessità dell'hybrid cloud. Si tratta di un'offerta software as a service (SaaS) che consente di gestire più istanze vSphere in diversi ambienti, dai data center on-premise agli ambienti cloud in hosting.
Precedentemente chiamato Hybrid Cloud Extension e NSX Hybrid Connect, HCX astrae l'ambiente vSphere in modo che le macchine virtuali gestite sembrino avere lo stesso indirizzo IP indipendentemente dal luogo in cui vengono eseguite. HCX utilizza una connessione WAN (wide-area network) ottimizzata per estendere le applicazioni on-premise al cloud senza necessità di riconfigurazione. Ciò consente di ricorrere alla potenza di calcolo supplementare del cloud per mantenere le prestazioni delle applicazioni on-premise quando la domanda di calcolo supera le risorse fisiche on-premise.
Questa situazione si verifica spesso nel settore retail. Un picco della domanda di e-commerce potrebbe utilizzare tutte le risorse del data center. In questo caso, l'utilizzo delle risorse di calcolo nel cloud consentirebbe di mantenere il flusso degli ordini e soddisfare i clienti.
HCX consente di replicare i dati su un'istanza vSphere basata sul cloud per il disaster recovery. Se l'infrastruttura on-premise non è più disponibile, è possibile passare a un server o a un sistema in standby senza riconfigurare gli indirizzi IP.
Come i computer fisici, anche le VM necessitano di backup. VMware vSphere Storage APIs — Data Protection (precedentemente noto come VMware vStorage APIs for Data Protection o VADP) consente il backup centralizzato, off-host LAN free, delle macchine virtuali vSphere. Esistono anche altre soluzioni di backup di terze parti disponibili presso i partner di VMware.
Uno snapshot VMware è un file che conserva lo stato di una VM e dei suoi dati in un determinato momento. Consente di ripristinare la macchina virtuale al momento in cui è stato acquisito lo snapshot. Gli snapshot non sono backup, perché salvano solo le modifiche apportate al file del disco virtuale originale. Solo una soluzione di backup completo può proteggere completamente le tue VM.
Gli sviluppatori utilizzano sempre più i container come alternativa alle VM. Come le macchine virtuali, i container sono ambienti virtuali contenenti applicazioni astratte dall'hardware fisico. Tuttavia, i container condividono il kernel del sistema operativo host sottostante, anziché virtualizzare un intero sistema operativo come fanno le macchine virtuali.
Docker e Kubernetes sono due delle tecnologie più utilizzate per la containerizzazione. Docker raggruppa le applicazioni in container, mentre Kubernetes orchestra e gestisce quei container in produzione.
I container offrono maggiore agilità e utilizzano la potenza di calcolo fisica in modo più efficiente rispetto alle macchine virtuali, ma non sono adatti a tutti i casi. Potresti voler sviluppare un'applicazione completamente nuova che divida piccoli pezzi di funzionalità, chiamati microservizi, in container separati, rendendo più agile lo sviluppo e la manutenzione dell'applicazione. D'altro canto, un'applicazione legacy scritta per essere eseguita come un singolo programma binario potrebbe essere più adatta a essere eseguita in una macchina virtuale che rispecchia l'ambiente a cui è abituata.
Utilizzando Tanzu Kubernetes Grid Integrated, è possibile combinare container e macchine virtuali. Si integra con vSphere, supportando la gestione fluida di container e VM.
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Un'introduzione alle macchine virtuali (VM), alla tecnologia per la creazione di ambienti informatici virtualizzati e alle basi della prima generazione di cloud computing.
Il cloud computing non sarebbe possibile senza la virtualizzazione. La virtualizzazione, a sua volta, non sarebbe possibile senza l'hypervisor. Questo sottile strato di software supporta l'intero ecosistema cloud.
IaaS, PaaS e SaaS sono i tre tipi più popolari di offerte di servizi cloud. A volte vengono definiti modelli di servizi cloud o modelli di servizi di cloud computing.
La virtualizzazione è un processo che consente un utilizzo più efficiente dell'hardware fisico del computer ed è alla base del cloud computing.
I contenitori sono unità eseguibili di software che impacchettano il codice dell'applicazione insieme alle relative librerie e dipendenze. Consentono l'esecuzione del codice in qualsiasi ambiente informatico, che si tratti di desktop, IT tradizionale o infrastruttura cloud.
Tutti i link sono esterni a ibm.com
1 Get the Facts about VMware Cloud Foundation—Part 1, VMware Cloud Foundation, 17 settembre 2019
2 Broadcom’s VMware acquisition explained: The impact on your IT strategy, Computer Weekly, Computer Weekly, 28 febbraio 2024
3 VMware by Broadcom Dramatically Simplifies Offer Lineup and Licensing Model, Broadcom, 11 dicembre 2023
4 VMware Workstation Pro: ora disponibile gratuitamente per uso personale, VMware, 13 maggio 2024
5 Introducing Omnissa, the former VMware End-User Computing business, Omnissa, 25 aprile 2024