Come funziona Proxmox: ASNetworking spiega VM, container, KVM e QEMU

Eva Wong

IceWhale author

Eva Wong è la Technical Writer e smanettatrice residente di ZimaSpace. Una geek da sempre con una passione per homelab e software open-source, si specializza nel tradurre concetti tecnici complessi in guide accessibili e pratiche. Eva crede che l'auto-ospitare debba essere divertente, non intimidatorio. Attraverso i suoi tutorial, dà potere alla comunità di demistificare le configurazioni hardware, dalla costruzione del loro primo NAS al dominio dei container Docker.

How Proxmox Works: ASNetworking Explains VMs, Containers, KVM and QEMU

Grazie ad ASNetworking per le chiare spiegazioni visive di questo corso su Proxmox in lingua spagnola. Il secondo capitolo costruisce il modello mentale alla base di un host virtualizzato: cosa prende in prestito una VM da una macchina fisica, come funziona l'allocazione delle risorse, in cosa differiscono i container e perché QEMU e KVM compaiono insieme. Guarda il video originale per seguire la spiegazione completa dell'autore.

Guarda prima di leggere: questa lezione concettuale di 20 minuti è utile se stai valutando Proxmox VE per un laboratorio domestico, ma vuoi comprenderne i livelli prima di installare qualsiasi cosa. I diagrammi passano da un server fisico e diversi guest a dischi con thin provisioning, container, kernel Linux, QEMU e KVM. Alcune immagini mostrano grandi macchine aziendali o capacità illustrative; sono esempi didattici, non specifiche hardware per un server compatto.

La distinzione fondamentale riguarda ciò che viene mostrato a un guest e ciò che l'host ha realmente a disposizione. Una VM può vedere i propri core CPU, la RAM, il disco e il sistema operativo, mentre in ultima analisi queste risorse provengono dallo stesso host fisico. Proxmox VE riunisce in un'unica interfaccia la gestione delle VM e dei container Linux; questo capitolo spiega l'architettura, invece di misurare le prestazioni o mostrare un'installazione completata.

Un host fisico, diverse macchine separate

La virtualizzazione consente a un server di eseguire più sistemi operativi guest come VM distinte. Ogni guest vede hardware virtuale e può eseguire le proprie applicazioni, mentre l'host pianifica l'uso della CPU sottostante e gestisce memoria fisica, archiviazione e rete. Per questo una VM Linux di test e una VM separata per un servizio possono coesistere senza richiedere un computer fisico per ogni attività.

Illustrazione che confronta un server fisico con un host di virtualizzazione che esegue diverse macchine virtuali separate — Diversi sistemi guest indipendenti possono condividere un server fisico tramite un livello di virtualizzazione.

Il sovraimpegno richiede un budget reale delle risorse

ASNetworking introduce il sovraimpegno: assegnare ai guest più risorse virtuali di quante l'host potrebbe fornire se tutti le richiedessero contemporaneamente. Può essere sensato quando i carichi di lavoro raggiungono il picco in momenti diversi. Non si tratta di hardware aggiuntivo. Una richiesta elevata simultanea può causare contesa sulla CPU, pressione sulla memoria o un'archiviazione più lenta. In un piccolo laboratorio domestico, parti dalla RAM e dallo spazio di archiviazione fisici che possiedi realmente, lascia margine per l'host e monitora l'utilizzo prima di aggiungere un altro guest.

Illustrazione video di quattro macchine virtuali che condividono le risorse del processore su un grande server fisico — Il diagramma con più VM illustra la capacità condivisa; il server e il numero di processori raffigurati sono esempi.

Il thin provisioning modifica il momento in cui viene consumato lo spazio su disco

Un disco virtuale può presentare una capacità logica maggiore dello spazio fisico consumato fino a quel momento. La grafica del video mostra cinque dischi virtuali da 1 TB su un disco fisico da 1 TB, ciascuno dei quali utilizza attualmente 100 GB. Funziona solo finché le scritture effettive rientrano nello spazio del disco reale. Se i guest riempiono complessivamente i propri dischi virtuali, l'host può esaurire lo spazio molto prima che le capacità visualizzate facciano pensare a un problema. Controlla lo spazio fisico libero, il formato dello storage, gli snapshot e i backup, invece di pianificare basandoti soltanto sulla capacità virtuale dichiarata.

Diagramma di thin provisioning con cinque dischi virtuali da 1 TB che utilizzano ciascuno 100 GB su un disco fisico da 1 TB — La capacità virtuale allocata supera le dimensioni fisiche del disco, mentre i dati attualmente scritti ammontano a 500 GB.

La puntata tratta anche il tiering della memoria. RAM e storage più lento svolgono funzioni diverse: spostare i dati inattivi verso un livello più lento può aiutare a gestire la pressione, ma non rende lo storage veloce quanto la RAM. Considera ogni funzione di risparmio delle risorse come un compromesso da verificare in base al carico di lavoro, soprattutto su un host con memoria limitata.

Cosa gestisce l'hypervisor

L'hypervisor si trova tra le risorse fisiche e le VM. Il diagramma, a questo punto del video, sottolinea che ogni VM ha il proprio carico di lavoro, ma dipende comunque dalla CPU, dalla RAM, dal disco e dalla rete di un unico host. Proxmox VE aggiunge gli strumenti di gestione per questi guest, inclusa un'interfaccia web e servizi per la configurazione e l'amministrazione. La sua architettura include macchine virtuali KVM e container LXC.

Diagramma dell'architettura di Proxmox VE che mostra strumenti utente, servizi, macchine virtuali, QEMU, container e kernel Linux — Lo stack Proxmox include strumenti e servizi di gestione sopra i livelli delle VM e dei container.

Panoramica della virtualizzazione dei server che mostra un hypervisor tra CPU, RAM, storage e rete fisici e tre VM guest — Un hypervisor presenta guest separati, mentre le risorse fisiche restano condivise.

VM e container offrono confini diversi

Una VM include un sistema operativo guest e hardware virtuale. Un container Linux isola le applicazioni e il relativo spazio utente, condividendo il kernel Linux dell'host. In genere questo rende un container più leggero di una VM completa, ma si tratta di un modello diverso per l'isolamento e il sistema operativo. Un guest Windows, o un carico di lavoro che trae vantaggio da un kernel separato, appartiene a una VM. Un servizio Linux adatto può essere eseguito in un container LXC. La documentazione LXC di Proxmox spiega più dettagliatamente il modello dei container.

Sei macchine virtuali Proxmox mostrate con applicazioni, dipendenze e sistemi operativi guest separati sopra un unico nodo fisico — Nel modello delle VM, ogni guest include il proprio livello del sistema operativo.

Container e VM possono anche essere combinati: un runtime per container può essere eseguito all'interno di una VM quando questo confine è adatto alla distribuzione. La tabella comparativa del video include configurazioni bare metal, virtualizzate, containerizzate e combinate. Scegli il confine in base al servizio e ai suoi requisiti di sicurezza, compatibilità e manutenzione; un container non è semplicemente una VM più piccola.

Grafico che confronta bare metal, macchine virtuali, container e container eseguiti all'interno di macchine virtuali — Il confronto mostra diversi livelli validi, inclusi i container all'interno di una macchina virtuale.

Dove si collocano Linux, QEMU e KVM

Proxmox VE è una piattaforma basata su Linux con un'interfaccia di gestione; non è necessario memorizzare ogni comando per comprendere il ruolo dei suoi componenti. L'autore mostra brevemente la pagina di download di Proxmox, poi spiega i livelli tecnici alla base di una VM. La schermata web dei download identifica la famiglia di prodotti, mentre il modello di virtualizzazione viene spiegato più direttamente dal diagramma QEMU/KVM seguente.

Pagina ufficiale dei download di Proxmox sullo schermo, con Proxmox VE e altri prodotti Proxmox — ASNetworking mostra la pagina dei download di Proxmox mentre presenta la piattaforma; i dettagli sulle release mostrati nel video possono cambiare.

KVM è la funzionalità di virtualizzazione del kernel Linux, che utilizza le estensioni di virtualizzazione supportate dalla CPU. QEMU fornisce il processo della macchina virtuale e i dispositivi emulati o paravirtualizzati; insieme, QEMU e KVM eseguono VM con accelerazione hardware. È un modo utile per interpretare le etichette in Proxmox, invece di immaginare QEMU e KVM come due hypervisor concorrenti. La guida QEMU/KVM di Proxmox tratta la configurazione e le funzionalità delle VM.

Diagramma che colloca QEMU e le VM guest sopra KVM nel kernel Linux e sull'hardware sottostante — QEMU gestisce il processo della VM e i dispositivi, mentre KVM fornisce la virtualizzazione hardware a livello del kernel.

Applica il modello a un piccolo laboratorio domestico

Il video mostra brevemente un grafico sulla quota di mercato degli hypervisor. Le sue percentuali non sono necessarie per scegliere una piattaforma per un laboratorio domestico e non devono essere considerate dati di mercato verificati in modo indipendente. La decisione più utile è concreta: quali carichi di lavoro richiedono sistemi operativi guest completi, quali possono condividere un kernel Linux e quanti possono rientrare nel budget effettivo di RAM e spazio su disco.

Grafico della quota di mercato mostrato nel video per gli hypervisor aziendali, tra cui VMware, Hyper-V, Nutanix e KVM o Proxmox — Questo è un grafico presentato nel video; le sue specifiche cifre sulla quota di mercato non sono state verificate in modo indipendente in questa sede.

Per un host compatto come il mini server domestico ZimaBoard 2, assegna inizialmente uno o due servizi modesti, verifica la CPU, la memoria, il supporto di avvio e lo storage collegato del modello esatto e aumenta le risorse solo dopo aver osservato l'utilizzo reale. Questa è un'applicazione del modello delle risorse illustrato nella lezione, non un'affermazione secondo cui il video abbia testato ZimaBoard 2 o convalidato un numero specifico di VM. Conserva i backup separatamente dai dischi virtuali con thin provisioning.

Diapositiva conclusiva di ASNetworking che riassume la virtualizzazione, i compromessi dei container, KVM e QEMU — L'autore conclude ricordando di valutare i container in base ai loro meriti e di distinguere i ruoli di KVM e QEMU.

Con questi livelli più chiari, il prossimo capitolo potrà concentrarsi sulle scelte pratiche di installazione. Guarda il capitolo sull'installazione di ASNetworking per approfondire RAM, formati dello storage e associazione delle interfacce di rete prima di creare il tuo primo host.