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Che cos'è l'hypervisor bare-metal?

Un hypervisor, noto anche come monitor di macchina virtuale o VMM, è un tipo di software di virtualizzazione che supporta la creazione e la gestione di macchine virtuali (VM) separando il software di un computer dal relativo hardware. Gli hypervisor traducono le richieste tra le risorse fisiche e virtuali, rendendo possibile la virtualizzazione. Quando un hypervisor viene installato direttamente sull'hardware di una macchina fisica, tra l'hardware e il sistema operativo (OS), si parla di hypervisor bare-metal. Alcuni hypervisor bare-metal sono integrati nel firmware allo stesso livello del BIOS (Basic Input/Output System) della scheda madre. Ciò è necessario in alcuni sistemi per consentire al sistema operativo su un computer di accedere al software di virtualizzazione e utilizzarlo.


Poiché l'hypervisor bare-metal separa il sistema operativo dall'hardware sottostante, il software non si affida più né si limita a specifici dispositivi hardware o driver. Questo significa che gli hypervisor bare-metal consentono l'esecuzione dei sistemi operativi e delle applicazioni associate su diversi tipi di hardware. Inoltre, permettono a più sistemi operativi e macchine virtuali (macchine guest) di risiedere sullo stesso server fisico (macchina host). Poiché le macchine virtuali sono indipendenti dalla macchina fisica, possono spostarsi da una macchina all'altra o da una piattaforma all'altra, spostando i carichi di lavoro e allocando risorse di networking, memoria, storage ed elaborazione su più server in base alle esigenze. Ad esempio, quando un'applicazione ha bisogno di una maggiore potenza di elaborazione, può accedere senza problemi a macchine aggiuntive tramite il software di virtualizzazione. Ciò si traduce in una maggiore efficienza in termini di costi ed energia e in prestazioni migliori, con l'uso di un minor numero di macchine fisiche.

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Cosa si intende per bare-metal?

Il termine bare-metal si riferisce al fatto che non esiste un sistema operativo tra il software di virtualizzazione e l'hardware. Il software di virtualizzazione risiede sul "bare-metal" o sul disco rigido dell'hardware, dove in genere è installato il sistema operativo.

Il termine bare-metal non viene utilizzato solo per descrivere gli hypervisor. Un server bare-metal è un normale server a tenant singolo, che tuttavia può diventare una macchina host per macchine virtuali con l'aggiunta di un hypervisor e di software di virtualizzazione. Un cloud bare-metal si riferisce a un cliente che noleggia da un cloud service provider i server che ospitano il public cloud, oltre ai servizi di public cloud.

Qual è la differenza tra hypervisor bare-metal e hypervisor in hosting?

L'hypervisor bare-metal è il tipo di hypervisor più diffuso. È qui che il software di virtualizzazione è installato direttamente sull'hardware, dove in genere si trova il sistema operativo. Gli hypervisor bare-metal sono estremamente sicuri poiché sono isolati dal sistema operativo soggetto ad attacchi. Hanno prestazioni migliori e più efficienti rispetto agli hypervisor in hosting e la maggior parte delle aziende sceglie gli hypervisor bare-metal per le esigenze di elaborazione aziendali e dei data center.


Esiste un altro tipo di hypervisor, noto come hypervisor in hosting o client. Mentre gli hypervisor bare-metal vengono eseguiti direttamente sull'hardware di elaborazione, quelli in hosting vengono eseguiti all'interno del sistema operativo della macchina host. Anche se un hypervisor in hosting viene eseguito all'interno del sistema operativo, è possibile installare altri sistemi operativi su di esso. Gli hypervisor in hosting hanno una latenza superiore rispetto agli hypervisor bare-metal, poiché le richieste tra l'hardware e l'hypervisor devono passare attraverso il layer aggiuntivo del sistema operativo. Gli hypervisor in hosting sono noti anche come hypervisor client perché vengono utilizzati molto spesso con gli utenti finali e i test del software, dove una maggiore latenza non è un problema eccessivamente grave.


La tecnologia di accelerazione hardware può aumentare la velocità di elaborazione per gli hypervisor bare-metal e in hosting svolgendo parte del lavoro di creazione e gestione delle risorse virtuali che richiede un uso intensivo di risorse. Un vDGA (virtual Dedicated Graphics Accelerator) è un tipo di acceleratore hardware in grado di inviare e aggiornare la grafica 3D di fascia alta, liberando il sistema principale per altre attività e aumentando notevolmente la velocità di visualizzazione delle immagini. Questa tecnologia è molto utile per settori quali la prospezione di petrolio e gas, in cui le aziende devono visualizzare rapidamente dati complessi.

Qual è la differenza tra hypervisor e virtualizzazione bare-metal?

Un server bare-metal è un server dedicato con un singolo tenant, controllato da un unico client. Per la virtualizzazione bare-metal, il client può installare un hypervisor bare-metal direttamente sull'hardware di tale server per abilitare la tecnologia di virtualizzazione, tra cui applicazioni virtuali, più macchine virtuali o private cloud.


Gli hypervisor in hosting, al contrario, sono installati sul sistema operativo, non sul bare-metal del server. Entrambi i tipi di hypervisor possono eseguire più server virtuali per più tenant su un'unica macchina fisica. I public cloud service provider affittano lo spazio dei server sui diversi server virtuali ad aziende diverse. Un server può quindi ospitare diversi server virtuali che eseguono carichi di lavoro per più aziende. La condivisione delle risorse può rappresentare un maggiore rischio per la sicurezza rispetto a un server bare-metal dedicato e può causare un effetto "noisy neighbor" quando uno dei tenant esegue un carico di lavoro di grandi dimensioni che interferisce con le prestazioni del server di altri tenant.


Poiché una singola azienda ha il pieno controllo su un server bare-metal, tale server fornirà sempre prestazioni superiori rispetto a un server virtuale che condivide la larghezza di banda, la memoria e la potenza di elaborazione di un server fisico con altri server virtuali. Inoltre, le aziende hanno un maggiore controllo sull'hardware per i server bare-metal e possono ottimizzarli per aumentare le prestazioni. Poiché i server bare-metal non condividono le risorse con altri tenant, vengono spesso utilizzati per ospitare private cloud, soprattutto per le aziende che devono rispettare normative che richiedono la separazione fisica delle risorse.


Gli hypervisor che ospitano più macchine virtuali offrono alcuni vantaggi rispetto ai server bare-metal. Gli hypervisor consentono di creare istantaneamente macchine virtuali, fornendo più risorse necessarie per i carichi di lavoro dinamici. Aggiungere un server fisico in più, quando necessario, risulta molto più impegnativo. Gli hypervisor consentono inoltre un maggiore utilizzo di un server fisico, poiché sulle risorse di un'unica macchina fisica possono essere eseguite diverse macchine virtuali. Questo si traduce in maggiore efficienza in termini di costi ed energia rispetto all'esecuzione di più macchine fisiche sottoutilizzate per la stessa attività.

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