Virtual Machine o Container? (Part.3)
Descrizione del post del blog.
IN PRIMA PAGINARETI E INFRASTRUTTURE DIGITALICYBERSECURITY E RESILIENZA DIGITALE
VM vs Container:
Analisi Comparativa per Deployment Enterprise
10. Il Paradigma della Sicurezza
La sicurezza rappresenta un pilastro fondamentale in ogni decisione architetturale relativa all'implementazione di macchine virtuali e container. Questa sezione esplora in profondità:
Sicurezza a livello di hypervisor (VMware, Hyper-V, KVM/Proxmox)
Sicurezza nel mondo dei container (Docker, Kubernetes)
Comparazione dei livelli di isolamento, minacce e best practice di settore
10.1. Il Modello di Sicurezza nella Virtualizzazione
L'isolamento "forte"
La virtualizzazione tradizionale offre un isolamento particolarmente robusto: ogni macchina virtuale possiede il proprio sistema operativo completo, con un confine di sicurezza nettamente definito dall'hypervisor, che emula hardware, CPU, rete e dischi.
Gli attacchi di tipo "VM escape" – che permettono a un aggressore di evadere dalla VM per accedere all'host – sono eventi relativamente rari. Questo perché l'hypervisor, specialmente nelle implementazioni enterprise come VMware o Hyper-V, è progettato con una particolare attenzione alla sicurezza e sottoposto a rigorosi controlli nel corso degli anni.
In uno scenario tipico, un attaccante che compromette una VM Windows difficilmente potrà accedere ad altre VM, a meno di non sfruttare vulnerabilità nell'hypervisor stesso o configurazioni errate nelle reti virtuali.
10.1.1. L'Arte dell'Hardening degli Hypervisor
VMware ESXi ESXi si distingue per un microkernel estremamente snello ed essenziale. La vSphere Security Hardening Guide fornisce raccomandazioni precise per la configurazione sicura dell'ambiente:
Isolamento della rete di management vCenter
Disattivazione dell'accesso SSH se non strettamente necessario
Implementazione di robuste policy per le password
Supporto nativo a Secure Boot (sia per l'host ESXi che per le VM guest)
Capacità di cifratura delle VM (vSphere VM Encryption)
Attivazione di vTPM (TPM virtuale) per Windows 11/Server 2022
Microsoft Hyper-V Il sistema di virtualizzazione Microsoft integra:
Device Guard e Credential Guard in Windows Server
Modalità di virtualizzazione basata su sicurezza (VBS)
Shielded VMs: tecnologia che cripta le VM proteggendole persino dall'amministratore dell'infrastruttura. Solo attraverso un servizio fidato "Host Guardian Service" è possibile avviare o migrare queste VM.
Segregazione rigorosa della rete di gestione di Hyper-V
Utilizzo di certificati e corretta assegnazione dei ruoli utente in SCVMM o nei cluster Windows
KVM/Proxmox L'architettura KVM, essendo basata su kernel Linux, implementa:
SELinux (o AppArmor) come framework di controllo degli accessi
sVirt, meccanismo che etichetta i processi QEMU con contesti di sicurezza separati, impedendo a una VM di accedere alle risorse di un'altra
In Proxmox, AppArmor viene utilizzato per isolare i container LXC
Firewall integrato a livello host attivabile facilmente
Risulta cruciale mantenere il kernel Linux costantemente aggiornato, poiché vulnerabilità come Meltdown, Spectre o simili possono impattare tutti gli ambienti di virtualizzazione basati su CPU x86, inclusi quelli basati su KVM.
10.1.2. Funzionalità di Sicurezza Avanzate
Crittografia delle VM Sia VMware che Hyper-V consentono di cifrare i dischi virtuali, mentre in Proxmox/KVM è possibile utilizzare LUKS o affidarsi alla crittografia dello storage sottostante.
vTPM e Secure Boot VMware dalla versione 7 in poi permette di integrare un TPM virtuale e abilitare Secure Boot nelle VM. Hyper-V offre funzionalità vTPM specifiche per Windows 11.
Shielded VM (Hyper-V) Come accennato, questa tecnologia fornisce una protezione integrale contro l'accesso dell'amministratore dell'host alle VM. Rappresenta una soluzione ideale in scenari di hosting multi-tenant con requisiti di sicurezza elevati.
NSX (VMware) e micro-segmentazione La soluzione NSX consente di implementare firewall distribuiti a livello di singola VM, gestiti centralmente. In Hyper-V esiste un concetto analogo con le ACL dei vSwitch, mentre in KVM/Proxmox si utilizzano iptables/nftables.
10.1.3. La Sfida degli Aggiornamenti e delle Vulnerabilità
Patch management dell'hypervisor Gli hypervisor richiedono aggiornamenti regolari. VMware, ad esempio, rilascia patch per ESXi e vCenter con cadenza periodica per risolvere bug e vulnerabilità.
Spectre/Meltdown Le vulnerabilità scoperte nel 2018 hanno evidenziato come i processori x86 possano essere sfruttati per attacchi side-channel tra VM. Le patch e gli aggiornamenti dei microcode hanno mitigato questi rischi, al costo di un certo overhead computazionale.
Le vulnerabilità di tipo "VM escape" emergono raramente, ma quando si manifestano, l'impatto può essere critico (CVE con punteggio elevato). Questo rende essenziale un rigoroso piano di patch management.
10.2. Il Modello di Sicurezza nei Container
L'isolamento "leggero"
Nei container Docker e tecnologie simili, l'isolamento avviene esclusivamente a livello di kernel (tramite namespaces e cgroups). Questo implica che se un container ottiene privilegi di root e sfrutta una vulnerabilità del kernel, potrebbe potenzialmente assumere il controllo dell'host, compromettendo tutti i container in esecuzione.
A differenza di un hypervisor, un kernel Linux completo (dell'host) presenta una superficie d'attacco più estesa. Storicamente, sono stati documentati exploit di "container breakout" (come alcune vulnerabilità passate di runc, il runtime di container).
10.2.1. Strategie per Limitare i Privilegi
Esecuzione non privilegiata
Per impostazione predefinita, i container Docker vengono eseguiti come root, ma questa è una pratica sconsigliata. È preferibile mappare un utente non privilegiato all'interno del container o utilizzare la modalità Docker rootless.
Evitare l'opzione --privileged
Il flag --privileged concede accesso completo all'host. Dovrebbe essere evitato a meno che non sia assolutamente necessario.
Gestione granulare delle capability
Docker permette di rimuovere specifiche capability Linux (come NET_ADMIN) per ridurre la superficie d'attacco potenziale.
10.2.2. Implementazione di Seccomp, AppArmor, SELinux
Seccomp Definisce un "profilo" di system call consentite. Docker blocca automaticamente alcune syscall potenzialmente pericolose.
AppArmor (Ubuntu, Debian) o SELinux (Red Hat, CentOS) Possono confinare ulteriormente i processi dei container.
Kubernetes Permette di applicare automaticamente profili seccomp e AppArmor ai Pod, o di attivare Pod Security Policies (ora evolute in Pod Security Admission) per imporre regole di sicurezza specifiche, come il divieto di container privilegiati.
10.2.3. Sicurezza della Supply Chain delle Immagini
Un rischio significativo è rappresentato dall'utilizzo di immagini Docker non verificate, che potrebbero contenere malware o vulnerabilità.
Best practice consolidate:
Utilizzare immagini ufficiali certificate (Docker Hub verified, Red Hat UBI, ecc.) o provenienti da fonti attendibili.
Scansionare regolarmente le immagini con strumenti come Anchore, Trivy, Clair o Aqua per identificare vulnerabilità nelle librerie incluse.
Implementare firma digitale e content trust (es. Docker Content Trust, cosign) per garantire l'integrità delle immagini.
Aggiornare periodicamente le immagini di base, specialmente quelle "slim" (Alpine, Debian minimal) per ridurre la superficie d'attacco.
10.2.4. Sicurezza negli Orchestratori: Il Caso Kubernetes
API server Protezione mediante certificati TLS, implementazione di RBAC (Role-based access control) dettagliato, auditing approfondito delle azioni (comandi kubectl).
Network policy Filtro del traffico a livello di Pod, abilitando una micro-segmentazione granulare (es. tramite Calico, Cilium).
Gestione dei secret I Secret di Kubernetes, per impostazione predefinita, sono memorizzati in chiaro in etcd (anche se codificati in base64). È consigliabile abilitarne la cifratura o utilizzare un vault esterno.
Admission controllers OPA/Gatekeeper, Pod Security Admission o PSP (nelle versioni precedenti di K8s) impediscono l'esecuzione di container con privilegi eccessivi.
Runtime Security Tool come Falco monitorano il comportamento dei container in esecuzione per rilevare anomalie, come scritture in percorsi insoliti o processi sospetti.
10.2.5. Contromisure per Ambienti Multi-tenant
In scenari dove più tenant operano con diversi livelli di fiducia reciproca, si tende a evitare la condivisione dello stesso nodo Kubernetes (o host Docker). Le strategie più comuni includono:
Namespace dedicati e node affinities, che isolano i container di un tenant su nodi fisicamente separati.
Tecnologie ibride come:
Kata Containers: crea una micro-VM KVM separata per ogni Pod
gVisor: implementa un sandbox a livello user-space
Questa architettura ibrida è ampiamente adottata dai principali cloud provider. Microsoft, ad esempio, su Azure Container Instances utilizza la modalità Hyper-V isolation per i container Windows in scenari di hosting pubblico.
10.3. Confronto dei Modelli di Isolamento
Macchine Virtuali
Offrono un confine di sicurezza robusto grazie all'hypervisor. Uno stack software più "contenuto" (come ESXi) è potenzialmente meno vulnerabile rispetto a un intero kernel Linux, sebbene nessun software possa considerarsi completamente immune.
Container
Presentano un rischio potenzialmente maggiore, ma con l'applicazione di appropriate misure (esecuzione non root, seccomp, SELinux, scansione delle immagini) possono raggiungere un livello di sicurezza accettabile per molti contesti enterprise.
Numerose organizzazioni scelgono un approccio ibrido, eseguendo i container all'interno di VM (ad esempio, cluster Kubernetes su VMware), ottenendo così i vantaggi di entrambi i paradigmi.
10.4. Considerazioni Complementari su Sicurezza e Compliance
Soluzioni antivirus e agent Nelle VM si installano tradizionali agent endpoint. Nei container, queste soluzioni non operano con la stessa efficacia; si privilegiano scanner di immagini e monitoraggio comportamentale.
Logging e audit Con le VM si implementa un auditing di sistema tradizionale, centralizzando i log su piattaforme SIEM (come Splunk). Nei container, i log transitano generalmente attraverso stdout/stderr e vengono aggregati con strumenti come Fluentd, Logstash o simili.
Strategie di backup La protezione dei dati include strategie di backup appropriate. Per le VM, si effettua il backup dell'intera macchina virtuale. Per i container, ci si concentra sul backup dei volumi persistenti e della configurazione dell'orchestratore.
In sintesi, le VM offrono un isolamento più tradizionale e maturo, mentre i container richiedono un approccio di "hardening" più sofisticato (riduzione dei privilegi, controllo delle immagini, orchestrazione attenta) per garantire un livello di sicurezza comparabile.
11. Analisi dell'Adozione Enterprise: Il Panorama Attuale
Passiamo ora ad esaminare le quote di mercato e la diffusione effettiva di VMware, Hyper-V, KVM, Proxmox e delle tecnologie container (Docker/Kubernetes) in ambito enterprise, con particolare attenzione alle tendenze più recenti.
11.1. Il Mercato della Virtualizzazione: Quote e Tendenze
VMware vSphere
Leader storico e consolidato, con percentuali di adozione che oscillano tra il 60% e l'80% nei grandi data center enterprise.
Nonostante la crescente presenza di alternative open source, VMware mantiene una posizione dominante negli ambienti mission-critical.
L'acquisizione da parte di Broadcom e i conseguenti aumenti di prezzo hanno generato preoccupazione tra i clienti, stimolando una maggiore considerazione delle alternative (KVM, Hyper-V, ecc.).
Microsoft Hyper-V
Secondo player di mercato, con stime di market share che variano dall'11% al 20% secondo le diverse fonti.
Particolarmente diffuso in organizzazioni con forte presenza Microsoft, dove Windows Server è già coperto da licenza e dove le competenze Windows sono consolidate.
Perfettamente integrato in Azure e in Azure Stack HCI.
KVM e soluzioni derivate
KVM costituisce il fondamento di numerose piattaforme cloud e soluzioni vendor (Nutanix AHV, Red Hat Virtualization/oVirt, OpenStack).
La frammentazione in diverse distribuzioni rende difficile definire una percentuale univoca di market share. Alcuni studi gli attribuiscono circa il 12-15% complessivo, con una marcata tendenza alla crescita.
Rappresenta di fatto lo standard "open source" per la virtualizzazione, supportato da una vasta community e da grandi player come IBM/Red Hat, AWS e Google.
Proxmox VE
Non sempre presente nelle statistiche globali, essendo un prodotto open source liberamente scaricabile, frequentemente adottato in contesti SME, laboratori e homelab.
Sta guadagnando popolarità anche in ambienti enterprise di medie dimensioni, specialmente come alternativa a VMware per cluster di dimensioni più contenute.
L'azienda Proxmox dichiara centinaia di migliaia di installazioni attive, con una presenza particolarmente forte in Europa e Nord America.
Citrix XenServer / XCP-ng
Un tempo terzo concorrente, ora confinato principalmente in nicchie legate a VDI o suite Citrix.
11.2. L'Ecosistema Container: Adozione e Orchestrazione
La rivoluzione dei container
Secondo la CNCF, nel periodo 2023-2024 la stragrande maggioranza delle organizzazioni (oltre l'80%) ha implementato container in qualche fase del ciclo di sviluppo (sviluppo, test, produzione).
Docker ha rappresentato il principale catalizzatore di questa rivoluzione, mentre Kubernetes domina incontrastato il settore dell'orchestrazione (con oltre il 90% di market share tra gli orchestratori).
L'egemonia di Kubernetes
Considerato lo standard "de facto" per la gestione dei container in produzione.
Le aziende lo adottano sia on-premises (installazione bare metal o su VM) sia in cloud (EKS, AKS, GKE, OpenShift).
Fortemente sostenuto dai principali vendor e dalla community open source (Cloud Native Computing Foundation).
Strategie multi-cloud e ibride
Molte organizzazioni utilizzano i container per garantire la portabilità tra ambienti: on-prem + cloud, o tra più cloud provider.
I servizi "managed Kubernetes" (EKS di AWS, AKS di Azure, GKE di Google) semplificano notevolmente la configurazione, ma non sempre soddisfano tutti i requisiti di sovranità dei dati e controllo della rete.
Di conseguenza, numerosi operatori on-premises come VMware (con Tanzu) o Red Hat (con OpenShift) offrono soluzioni che integrano Kubernetes nei data center tradizionali.
Docker Swarm, Nomad e altre alternative
Docker Swarm, un tempo popolare, è stato nettamente superato da Kubernetes.
HashiCorp Nomad rimane una soluzione di nicchia, interessante per semplificare l'orchestrazione, ma con numeri significativamente inferiori rispetto a Kubernetes.
11.3. Linux vs Windows: Analisi delle Statistiche di Adozione
Il predominio di Linux in ambito server
Le statistiche variano considerevolmente in base alle fonti, ma si stima che Linux abbia conquistato il 60-70% dell'uso server complessivo, in particolare grazie alla crescente adozione del cloud.
Nel segmento dei web server, la percentuale sale all'80-90%. Nei supercomputer (Top500), Linux è virtualmente al 100%.
Microsoft stessa conferma che su Azure la maggioranza delle VM sono basate su Linux.
Il ruolo attuale di Windows Server
Mantiene una posizione rilevante nelle applicazioni enterprise (Active Directory, Exchange, applicazioni .NET legacy, RDS/VDI).
In molti contesti ibridi, si registra ancora un significativo utilizzo di VM Windows.
Con l'emergere di .NET Core, le nuove applicazioni .NET possono essere eseguite su Linux, riducendo la necessità di VM Windows aggiuntive.
Container Windows: adozione e sfide
Rappresentano una minoranza rispetto ai container Linux. Microsoft ha introdotto Windows Server Containers e Hyper-V Isolation, ma la maggior parte delle organizzazioni containerizza workload Linux.
Tuttavia, in contesti di modernizzazione di applicazioni .NET Framework, i container Windows possono costituire un efficace ponte verso un'architettura container-based.
11.4. Fattori Decisionali nelle Scelte Architetturali
Costo totale e ROI
Le organizzazioni valutano attentamente i costi delle licenze VMware, Windows, Red Hat, rispetto alla relativa flessibilità di KVM/Proxmox e dei container open source.
Alcune preferiscono investire per avere un unico fornitore enterprise (VMware o Microsoft) e un set di strumenti integrati; altre puntano a ridurre il vendor lock-in adottando software open source.
Rischio di lock-in
VMware e Microsoft rappresentano piattaforme proprietarie; KVM e container sono tecnologie open. Alcune imprese, particolarmente in Europa, tendono a privilegiare soluzioni open per evitare vincoli o politiche di licensing restrittive in futuro.
I container e Kubernetes, essendo standard open source, offrono un certo grado di portabilità, ma l'utilizzo di servizi cloud "gestiti" può comunque comportare forme di lock-in alle API del fornitore.
Competenze del team IT
Se il team IT è composto principalmente da amministratori di sistema Windows, Hyper-V potrebbe rappresentare la scelta più naturale, mentre un team con solide competenze Linux e open source potrebbe preferire KVM/Proxmox o container.
La crescente presenza di sviluppatori e ingegneri DevOps con forti competenze in Docker/Kubernetes spinge molte realtà a containerizzare i nuovi progetti.
Considerazioni di sostenibilità
La maggiore densità dei container può ridurre il numero di server fisici necessari, e conseguentemente i consumi energetici. Alcune aziende, per ragioni di CSR (Corporate Social Responsibility), considerano l'impatto ambientale tra i fattori decisionali.
Impatto dell'aumento dei costi VMware
In seguito all'acquisizione da parte di Broadcom, numerosi clienti VMware hanno riportato significativi incrementi di listino. Secondo alcune indagini, oltre il 50% starebbe seriamente valutando la migrazione verso KVM/Proxmox/Hyper-V. Nella pratica, molti stanno attendendo di comprendere meglio le nuove politiche di licensing.
12. La Scelta tra Linux e Windows Server in Ambito Enterprise
La sezione precedente ha già delineato numerose statistiche su Linux e Windows Server. Qui approfondiamo come le imprese scelgono l'OS, sia come piattaforma host (hypervisor) che come guest (VM o container).
12.1. Il Panorama Attuale nelle Organizzazioni
L'era degli ambienti eterogenei
Praticamente tutte le organizzazioni di medie-grandi dimensioni operano con una combinazione di Windows e Linux. Windows viene tipicamente impiegato per Active Directory, file server e applicazioni basate su tecnologie Microsoft; Linux per web server, database open source e strumenti DevOps.
La scelta dell'hypervisor
VMware ESXi non è classificabile né come Linux né come Windows: si tratta di un microkernel proprietario specificatamente progettato.
Hyper-V richiede Windows Server come "parent partition".
KVM/Proxmox necessitano di Linux come sistema operativo host. La scelta dell'hypervisor determina quindi implicitamente anche la piattaforma dell'host.
Il mondo dei container
La maggior parte dei container in produzione viene eseguita su host Linux, con immagini basate su distribuzioni Linux (Ubuntu, Alpine, Debian, ecc.).
I container Windows esistono, ma trovano applicazione principalmente in specifici scenari di modernizzazione di applicazioni .NET legacy.
12.2. Linux e Open Source: Una Strategia Enterprise
Vantaggi strategici
Eliminazione dei costi di licenza per i guest Linux, soprattutto utilizzando distribuzioni community (Ubuntu, Debian, CentOS Stream, AlmaLinux, ecc.).
Ampia compatibilità con l'ecosistema di strumenti cloud-native (Docker, Kubernetes, Ansible, Terraform, ecc.).
Elevato grado di personalizzazione e trasparenza del codice.
Ostacoli all'adozione
Necessità di competenze sistemistiche Linux all'interno del team IT.
I servizi di supporto commerciale (Red Hat, SUSE) possono comunque comportare costi significativi.
Alcune applicazioni proprietarie non sono certificate su distribuzioni Linux community, privilegiando RHEL o SLES.
Tendenze di settore
Le grandi istituzioni finanziarie e bancarie tradizionalmente basate su UNIX proprietari o mainframe, stanno progressivamente migrando verso Linux su architettura x86 per ridurre i costi e aumentare la flessibilità.
Borse valori, compagnie aeree, giganti del web: quasi tutti basano i propri servizi critici su infrastrutture Linux.
12.3. Windows Server: Evoluzione e Posizionamento Attuale
Active Directory e l'ecosistema Microsoft
Active Directory rappresenta uno standard de facto per l'autenticazione centralizzata; Exchange, SharePoint, file server e altre funzionalità sono spesso erogate tramite VM Windows.
Numerose applicazioni di terze parti richiedono lo stack Microsoft e, conseguentemente, Windows Server.
Trasformazioni strategiche in corso
Microsoft sta orientando decisamente la propria strategia verso il cloud (Office 365, Azure AD) e verso la containerizzazione (supporto a Windows Containers).
Molte organizzazioni migrano Exchange on-premises verso Office 365, riducendo il parco server Windows locale.
.NET Core, essendo multipiattaforma, consente l'esecuzione di applicazioni .NET su ambienti Linux containerizzati.
Windows in ambiente cloud
Azure permette di creare VM basate sia su Windows che su Linux. Paradossalmente, circa il 60-70% delle VM in Azure sono basate su Linux, indicando un significativo cambiamento di orientamento.
AWS e GCP offrono supporto analogo per Windows, ma con costi di licenza aggiuntivi.
12.4. Cloud Pubblico e Sistemi Operativi
AWS
La maggior parte delle AMI (Amazon Machine Images) su AWS è basata su Linux (Amazon Linux, Ubuntu, Red Hat), con una minoranza Windows.
I costi delle istanze Windows su AWS includono le licenze e risultano generalmente superiori.
I container su ECS/EKS sono tipicamente Linux-based (sebbene ECS supporti anche Windows Container su host Windows dedicati).
Microsoft Azure
Offre un supporto esteso sia per VM Windows che Linux.
Nel corso del tempo, la componente Linux su Azure ha superato quella Windows. Microsoft stessa afferma che "oltre il 50% dei core computazionali su Azure eseguono Linux".
AKS (Azure Kubernetes Service) supporta sia nodi Windows che Linux, ma la maggioranza dei cluster è basata su Linux.
Google Cloud Platform (GCP)
Tradizionalmente più orientato verso Linux (derivati Debian, container) e con eccellente supporto per Kubernetes (GKE).
VM Windows disponibili ma meno diffuse rispetto ad Azure.
12.5. Strategie di Migrazione e Ambienti Ibridi
Approccio lift-and-shift per VM Windows
Molte organizzazioni migrano al cloud le VM Windows esistenti senza riarchitetturare le applicazioni. Rappresenta la forma più immediata di migrazione (IaaS).
Successivamente, potranno valutare il re-hosting su container Windows, o il re-platform su Linux/.NET Core, ma si tratta di una fase ulteriore.
Containerizzazione di applicazioni legacy .NET
Per ridurre l'overhead e accelerare i cicli di rilascio, è possibile containerizzare applicazioni .NET Framework su Windows Container. Il processo non è sempre lineare, ma Microsoft fornisce strumenti dedicati (immagini base Windows container).
In alternativa, si può effettuare il porting a .NET Core per passare a container Linux, soluzione preferita per prestazioni e disponibilità di immagini più leggere.
Strategie hybrid cloud
Le organizzazioni tipicamente mantengono una componente on-premises (basata su VMware, Hyper-V o Proxmox) e utilizzano il cloud pubblico per gestire picchi di carico o per servizi complementari.
Soluzioni di orchestrazione container come Kubernetes, OpenShift o Rancher possono unificare la gestione di nodi on-prem e in cloud, indipendentemente dal sistema operativo sottostante, offrendo un layer di astrazione comune.
Conclusione sulla Scelta Linux vs Windows
Nel panorama attuale, Linux ha consolidato la propria posizione dominante in ambito server e container, particolarmente per le nuove applicazioni e l'ecosistema DevOps.
Windows Server conserva una presenza significativa nelle infrastrutture tradizionali e in specifici settori applicativi verticali, ma sta progressivamente perdendo terreno in termini percentuali, anche a causa dei costi di licenza e dell'evoluzione cloud-native che privilegia ambienti Linux.