La virtualizzazione è una tecnologia, il cloud è un ambiente
È facile confondere virtualizzazione e cloud, in modo particolare perché entrambi mirano a creare un ambiente efficiente partendo da risorse astratte. Tuttavia, la virtualizzazione è una tecnologia che permette di creare più ambienti simulati o risorse dedicate da un unico sistema hardware fisico, mentre per cloud si intende un ambiente IT in grado di astrarre e condividere risorse scalabili su una rete. In parole povere, la virtualizzazione è una tecnologia, mentre il cloud è un ambiente.
Un confronto pratico
La virtualizzazione consente a un'unica risorsa di svolgere il lavoro di più macchine, mentre il cloud computing permette a vari reparti (mediante il cloud privato) o aziende (mediante un cloud pubblico) di accedere a un singolo pool di risorse con provisioning automatico.
Virtualizzazione
La virtualizzazione è una tecnologia che permette di creare più ambienti simulati o risorse dedicate da un unico sistema hardware fisico. Un hypervisor è un software in grado di collegarsi direttamente a questo hardware, al fine di separare un unico sistema in più ambienti distinti e sicuri, noti come macchine virtuali (VM). Tali VM si affidano alla capacità dell'hypervisor di separare le risorse del computer dall'hardware e di distribuirle in modo appropriato.
Cloud computing
Il cloud computing è una serie di principi e approcci volti alla fornitura di risorse per le infrastrutture di elaborazione, rete e storage, servizi, piattaforme e applicazioni, accessibili on demand e attraverso qualsiasi rete. Tali applicazioni, servizi e risorse per l'infrastruttura sono messi a disposizione dai cloud, ossia pool di risorse virtuali orchestrati da software di gestione e automazione. In questo modo, gli utenti possono accedere alle risorse on demand, mediante portali self service dotati di scalabilità automatica e allocazione dinamica delle risorse.
| Virtualizzazione | Cloud | |
|---|---|---|
| Definizione | Tecnologia | Metodologia |
| Finalità | Creare più ambienti simulati da un unico sistema hardware fisico | Raggruppare e automatizzare le risorse virtuali per l'utilizzo on demand |
| Uso | Fornire pacchetti di risorse a utenti specifici, per finalità specifiche | Fornire risorse variabili a gruppi di utenti per diverse finalità |
| Configurazione | A partire da un'immagine | A partire da un modello |
| Durata | Anni (a lungo termine) | Da ore a mesi (a breve termine) |
| Costo | Spese in conto capitale (CAPEX) alte, spese operative (OPEX) basse | Cloud privato: CAPEX alte, OPEX basse Cloud pubblico: CAPEX basse, OPEX alte |
| Scalabilità | Scalabilità verticale | Scalabilità orizzontale |
| Carico di lavoro | Stateful | Stateless |
| Tenancy | Tenant singolo | Più tenant |
Risorse da Red Hat
Le interazioni tra infrastruttura cloud e virtualizzazione
In genere i cloud vengono creati per il cloud computing, ossia l'esecuzione dei carichi di lavoro nel sistema.
Ogni infrastruttura cloud può prevedere diversi software bare metal, di virtualizzazione o per container che astraggono e condividono, attraverso una rete, le risorse scalabili. Alla base del cloud computing risiede un sistema operativo stabile (come Linux®), che fornisce agli utenti indipendenza tra gli ambienti pubblici, privati e ibridi.
Con la virtualizzazione, l'hypervisor astrae dall'hardware fisico le risorse della macchina, che vengono quindi rese disponibili alle macchine virtuali. Tali risorse possono essere rappresentate dalla pura potenza di elaborazione, dallo storage o da applicazioni cloud contenenti tutto il codice di runtime e le risorse necessarie per eseguirne il deployment.
Se il processo termina qui, non si tratta di cloud, ma di una semplice virtualizzazione.
Risorse virtuali nel cloud
Le risorse virtuali devono essere allocate in pool centralizzati prima di poter essere chiamate cloud. L'aggiunta di un livello di software per la gestione delle risorse consente agli amministratori di mantenere il controllo di infrastruttura, piattaforme, applicazioni e dati da utilizzare nel cloud. Il cloud diventa self service quando si aggiunge un livello di automazione, che sostituisce o riduce l'intervento umano con istruzioni e processi ripetibili.
Un cloud è un sistema IT con le seguenti caratteristiche di configurazione:
- Consente l'accesso da altri computer tramite una rete.
- Contiene un repository di risorse IT.
- Garantisce scalabilità e provisioning in tempi rapidi.
Vantaggi del cloud e della virtualizzazione a confronto
I cloud forniscono i vantaggi aggiuntivi dell'accesso self-service, del ridimensionamento delle infrastrutture automatizzate e dei pool di risorse dinamiche, che distinguono il cloud computing dalla virtualizzazione tradizionale.
Anche la virtualizzazione ha i suoi vantaggi, quali il consolidamento dei server e un utilizzo migliorato dell'hardware, il che riduce le necessità in termini di potenza, spazio e raffreddamento in un datacenter. Inoltre, le VM sono ambienti isolati, perciò rappresentano un'ottima opzione per il test di nuove applicazioni o per la configurazione di un ambiente di produzione.
La sicurezza della virtualizzazione e del cloud computing
I provider di cloud mettono in sicurezza l'infrastruttura e i servizi che offrono con la protezione dei sistemi fisici e virtuali, l'implementazione della crittografia dei dati e l'adesione agli standard di conformità del settore, come il Regolamento generale sulla protezione dei dati (GDPR) o l'Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA). Devono offrire strumenti per la gestione delle identità e degli accessi, il rilevamento delle minacce, la distribuzione sicura delle applicazioni e il ripristino di emergenza.
I provider di cloud monitorano i sistemi per rilevare eventuali minacce e mantengono sicuri i datacenter con rigidi controlli fisici, mentre i clienti hanno la responsabilità di configurare i servizi in modo sicuro per proteggere i propri dati. Questo tipo di collaborazione è noto come modello di responsabilità condivisa e garantisce una base sicura e affidabile, consentendo al tempo stesso ai clienti di gestire in modo efficace i carichi di lavoro.
Per quanto riguarda la virtualizzazione, le misure di sicurezza comprendono la protezione di hypervisor, VM, reti, storage e applicazioni con una combinazione di isolamento, controllo degli accessi e monitoraggio. L'isolamento impedisce che i sistemi compromessi abbiano ripercussioni sugli altri funzionanti, mentre l'hypervisor viene protetto tramite aggiornamenti e limitazioni degli accessi.
Le reti virtualizzate vengono protette da firewall, segmentazione e crittografia, che tutela anche lo storage insieme a backup e controllo degli accessi. La gestione degli accessi e delle identità (IAM), che comporta misure come il controllo degli accessi basato sui ruoli (RBAC) e l'autenticazione a più fattori (MFA), previene gli accessi non autorizzati, monitorando continuamente i sistemi per rilevare potenziali minacce. L'applicazione regolare di patch, la conformità alle normative del settore e i piani di ripristino di emergenza contribuiscono a rendere gli ambienti virtualizzati ancora più sicuri e resilienti.
Conformità nella sicurezza cloud
La conformità alle normative e agli standard è un aspetto fondamentale della sicurezza per le aziende che usano i servizi cloud, perché garantisce che i dati sensibili siano protetti, i rischi ridotti al minimo e gli obblighi legali soddisfatti. Molti settori, come quello sanitario, quello finanziario e quello governativo, sono disciplinati da normative molto severe sulla protezione dei dati, quali GDPR, HIPAA e Payment Card Industry Data Security Standard (PCI DSS). Le aziende devono assicurarsi che il loro provider dei servizi cloud rispetti tali requisiti per evitare sanzioni, conseguenze legali e danni alla reputazione.
Mentre i provider di servizi cloud offrono certificati di conformità e adottano standard che dimostrano le proprie iniziative nell'ambito della sicurezza, i clienti devono configurare i loro ambienti cloud per gestire il controllo degli accessi e assicurare che le procedure di gestione dei dati siano conformi ai requisiti necessari.
Tendenze emergenti nella virtualizzazione e nel cloud computing
Le esigenze legate alle applicazioni di virtualizzazione e di cloud computing sono in continua evoluzione ed emergono quindi nuove tendenze che cambieranno il modo di utilizzare le tecnologie e gli ambienti.
5G
L'adozione delle reti 5G aumenta le opportunità di virtualizzazione, perché l'elevata larghezza di banda e la bassa latenza che le contraddistinguono consentono le funzioni di rete virtualizzate (VNF) e l'edge computing su larga scala. L'integrazione delle reti 5G e della virtualizzazione può costituire un vantaggio per le città smart, l'automazione industriale e le esperienze immersive.
AI/ML e informatica quantistica
Con l'integrazione sempre più profonda della virtualizzazione con l'intelligenza artificiale (IA) e il machine learning (ML), le analisi basate sull'IA possono migliorare l'allocazione delle risorse, la sicurezza e la manutenzione preventiva negli ambienti virtualizzati, mentre gli algoritmi di ML automatizzano le attività di routine e consentono il fine tuning dei carichi di lavoro per garantire prestazioni ottimali e operazioni efficienti.
La gestione del cloud basata sull'IA ottimizza l'allocazione delle risorse, prevede i guasti e ottimizza la gestione dei carichi di lavoro, migliorando le prestazioni e l'affidabilità e riducendo i costi operativi. Più gli ambienti cloud diventano complessi, più si rivelano difficili da mantenere, se sono richiesti interventi manuali per il provisioning e la gestione dei servizi. Per questi motivi, l'IA e i suoi processi decisionali automatizzati stanno diventando essenziali nella creazione di infrastrutture cloud scalabili e resilienti.
Con il cloud computing quantistico si prevede una crescita esponenziale nella potenza di elaborazione, che consentirebbe quindi una risoluzione più rapida dei problemi, rivoluzionando la ricerca scientifica e l'innovazione.
Serverless
Il computing serverless è un modello di sviluppo applicativo in cui gli sviluppatori creano il codice delle applicazioni senza eseguire il provisioning né gestire i server o l'infrastruttura back end. Nonostante il nome suggerisca la totale assenza di server, il computing serverless ne prevede piuttosto l'invisibilità, con un approccio in cui gli sviluppatori si dedicano alla stesura del codice delle applicazioni front end senza gestire o interagire con i server, che sono invece gestiti da un provider di servizi cloud.
Sostenibilità
Il computing green è una tendenza destinata a crescere, poiché l'infrastruttura, l'elettricità e il raffreddamento richiesti dal cloud computing hanno un impatto ambientale sempre più elevato. 5G, serverless, informatica quantistica e IA sono tutti elementi che vanno a incrementare la domanda di energia e la produzione di rifiuti.
Il computing green pone l'accento sull'aumento dell'efficienza di hardware e software e comprende la riduzione dei rifiuti elettronici, poiché l'invecchiamento dell'hardware produce enormi quantità di rifiuti ogni anno, mentre la carenza di minerali naturali rari rende fondamentale un riciclo più attento.
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