Guida ai Sistemi di Virtualizzazione in Linux

La virtualizzazione è una tecnologia che permette di creare versioni virtuali di risorse fisiche, come server, desktop, storage e reti. In ambito desktop, consente di eseguire uno o più sistemi operativi "ospiti" all'interno di un sistema operativo "host", ognuno in un ambiente isolato chiamato macchina virtuale (VM). Linux offre ottimi strumenti per la virtualizzazione, sia da riga di comando che con interfacce grafiche. In questa guida, esploreremo due soluzioni molto popolari: QEMU/KVM e VirtualBox.

1. Cos'è la virtualizzazione?

La virtualizzazione consente di eseguire più sistemi operativi su un unico computer fisico (host), ognuno in un contenitore virtuale (la VM) con risorse (CPU, RAM, disco, rete) allocate dal sistema host. Ogni VM è indipendente dalle altre. Ci sono due tipi principali:

• Virtualizzazione a livello di sistema (Full Virtualization): La VM simula un intero computer, compreso il BIOS/UEFI, e il sistema operativo ospite non sa di essere virtualizzato.
• Virtualizzazione a livello di sistema con accelerazione hardware: Usa le estensioni di virtualizzazione integrate nella CPU (come Intel VT-x o AMD-V) per migliorare notevolmente le prestazioni. Questa è la modalità preferita e utilizzata da QEMU/KVM e VirtualBox.

2. QEMU/KVM

QEMU/KVM è la soluzione di virtualizzazione principale e nativa per Linux. È composto da due componenti principali:

• KVM (Kernel-based Virtual Machine): Un modulo del kernel Linux che trasforma il kernel stesso in un hypervisor, permettendo l'esecuzione diretta del codice delle VM sulla CPU hardware grazie all'accelerazione.
• QEMU: Un emulatore che fornisce i dispositivi hardware virtuali (disco, scheda di rete, ecc.) per la VM.

Insieme, offrono prestazioni eccellenti ed è spesso la scelta preferita per ambienti server e desktop avanzati.

Vantaggi di QEMU/KVM

• Prestazioni molto elevate grazie all'integrazione con il kernel e all'accelerazione hardware.
• Integrazione nativa con Linux.
• Supporto per molteplici formati di immagine disco (qcow2, raw, ecc.).
• Strumenti avanzati come virt-manager per la gestione grafica.

Installazione e configurazione di base

Per iniziare con QEMU/KVM, devi installare i pacchetti necessari. La procedura varia leggermente a seconda della distribuzione.

Su Ubuntu/Debian:

Su Fedora:

Dopo l'installazione, abilita e avvia il servizio libvirtd (che gestisce le VM) e aggiungi il tuo utente al gruppo libvirt per permettere l'accesso senza usare sudo.

Dovrai probabilmente effettuare nuovamente il login per rendere effettive le modifiche al gruppo.

Creare una VM con virt-manager

virt-manager (Virtual Machine Manager) è l'interfaccia grafica ufficiale per gestire QEMU/KVM tramite libvirt.

1. Avvia virt-manager dal menu applicazioni o da terminale.
2. Clicca su "Create a new virtual machine" (Crea una nuova macchina virtuale).
3. Scegli come installare il sistema ospite: da ISO, da rete (PXE), da disco esistente, ecc.
4. Seleziona l'ISO del sistema operativo da installare.
5. Configura le risorse hardware della VM (RAM, CPU, spazio disco). QEMU offre anche il formato qcow2 che supporta snapshot e crescita dinamica.
6. Avvia la VM e procedi con l'installazione del sistema operativo come faresti su un hardware fisico.

3. VirtualBox

VirtualBox è un software di virtualizzazione sviluppato da Oracle, disponibile gratuitamente per Linux, Windows e macOS. È molto popolare per l'uso desktop grazie alla sua interfaccia grafica intuitiva e alla facilità d'uso.

Vantaggi di VirtualBox

• Interfaccia grafica molto user-friendly.
• Supporto per una vasta gamma di sistemi operativi host e guest.
• Feature come Shared Folders (cartelle condivise tra host e guest) e Guest Additions (driver per migliorare prestazioni e integrazione).
• Portabilità: le VM possono essere facilmente spostate tra diversi host.

Installazione e configurazione di base

L'installazione di VirtualBox varia a seconda della distribuzione.

Su Ubuntu/Debian (da repository ufficiale):

Visita il sito ufficiale di VirtualBox per scaricare il pacchetto .deb appropriato e installarlo:

Su Fedora:

Creare una VM con VirtualBox

1. Avvia VirtualBox.
2. Clicca su "Nuova" per creare una nuova VM.
3. Assegna un nome (es. "Windows 11 Test"), seleziona il tipo e la versione del sistema operativo.
4. Alloca RAM (assicurati di lasciare risorse sufficienti all'host).
5. Crea un nuovo disco virtuale o usa un disco esistente. Scegli il tipo di disco (VDI è il formato nativo di VirtualBox) e se deve crescere dinamicamente o avere dimensione fissa.
6. Seleziona la VM appena creata, vai su "Impostazioni", e sotto "Sistema" -> "Anteprima" (o "Boot Order"), seleziona il file ISO del sistema operativo da installare.
7. Clicca su "Avvia". Inizierà il processo di installazione del sistema operativo all'interno della VM.

4. Confronto tra QEMU/KVM e VirtualBox

5. Consigli e Best Practice

• Hardware: Assicurati che la virtualizzazione (VT-x/AMD-V) sia abilitata nel BIOS/UEFI del tuo computer.
• Risorse: Assegna alla VM solo le risorse che puoi permetterti di "cedere" all'host. Una VM con troppe risorse può rallentare tutto il sistema.
• Backup: Le immagini disco delle VM sono file. Assicurati di fare backup delle VM importanti.
• Sicurezza: Una VM compromessa non è un rischio diretto per l'host se ben configurata, ma è comunque un ambiente separato dove possono accadere cose indesiderate.
• Networking: Impara le differenze tra modalità di rete (NAT, Bridge, Host-only) per configurare correttamente la connettività della VM.

La virtualizzazione è uno strumento potente e versatile. Che tu scelga QEMU/KVM per le sue prestazioni e integrazione, o VirtualBox per la sua facilità d'uso, entrambi ti permettono di esplorare nuovi sistemi operativi, creare ambienti di sviluppo isolati o testare software in sicurezza.