Emulazione e virtualizzazione sono due diverse tecnologie che, avendo punti in comune e potendo essere utilizzate per raggiungere lo stesso obiettivo, presentano sostanziali differenze. Spesso, infatti, emulazione e virtualizzazione sono termini utilizzati in modo alternativo, quasi come se fossero sinonimi. Le cose, però, non stanno in questo modo. Queste due tecnologie presentano un obiettivo comune: creare un ambiente virtuale in grado di eseguire un sistema operativo o un’applicazione, arrivando ad aggirare le limitazioni software e hardware che possono impedire la corretta esecuzione.
L’emulazione è un sistema molto diffuso e versatile ma con limitazioni ben precise, soprattutto in termini di prestazioni. La virtualizzazione, invece, consente di risolvere alcune problematiche dell’emulazione garantendo agli utenti la possibilità di completare diverse attività in modo semplice e sicuro. Vediamo, quindi, cosa si intende per emulazione e cosa per virtualizzazione e quali sono le differenze tra queste due procedure.
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Premessa: la differenza tra sistema host e sistema guest per capire meglio emulazione e virtualizzazione
Per poter analizzare, nel dettaglio, le differenze tra emulazione e virtualizzazione è opportuno fissare, come prima cosa, alcuni concetti base molto importanti. In particolare, è necessario definire il concetto di sistema host oppure sistema ospitante a cui deve affiancarsi il sistema guest o sistema ospitato.
L’obiettivo dell’emulazione e della virtualizzazione è quello di garantire il funzionamento del sistema guest all’interno del sistema host, in modo corretto e completo, senza reali limitazioni. Per raggiungere questo risultato finale, emulazione e virtualizzazione seguono strade ed approcci differenti che, in base alle situazioni, possono risultare più o meno vantaggiosi.
L’emulazione consente ad un sistema guest di imitare il sistema host e, quindi, poter funzionare correttamente grazie ad un “intermediario” che riproduzione l’ambiente di lavoro. Con la virtualizzazione, invece, viene creato un ambiente virtuale in grado di garantire il corretto funzionamento del sistema guest che resterà indipendente dal sistema host, utilizzando però determinate risorse allocate.
Cos’è l’emulazione
In campo informatico, l’emulazione è un sistema che consente il funzionamento di un software su di un hardware diverso da quello per cui il software stesso è stato progettato. Ricorrendo ad un emulatore, quindi, è possibile utilizzare un’applicazione scritta per un determinato sistema operativo anche su di un dispositivo host che può contare su di un sistema operativo differente.
Per chiarire al meglio il concetto di emulazione software e, quindi, di emulatori andiamo a fare qualche esempio. Grazie ad un emulatore è possibile utilizzare su di un PC Windows (che in questo caso funge da dispositivo host) un software come, ad esempio, un videogioco per PlayStation 2 che è stato scritto e progettato per funzionare su di un altro sistema operativo (nell’esempio il sistema operativo della console di Sony).
Di fatto, quindi, l’emulazione viene gestita come un processo di traduzione simultanea che consente ad hardware e software differenti di poter “dialogare” tra di loro nonostante parlino, dal punto di vista informatico, quello che può essere definito un linguaggio differente. Il compito dell’emulatore (un’applicazione specifica scritta per funzionare su di un sistema host e per “far girare” software realizzati per altri sistemi) è quello del traduttore.
Tramite l’emulazione, infatti, i set di istruzioni di un software vengono resi comprensibili all’hardware ed al software del sistema host in modo da poter essere eseguiti correttamente. In questo modo, è possibile compensare all’assenza dei requisiti necessari per poter utilizzare un software che richiede particolari requisiti, sia a livello hardware che a livello software, non soddisfatti dal sistema host.
Comunemente, l’emulazione viene utilizzata per avviare software datati su dispositivi più recenti e dotati di un diverso sistema operativo. In questo modo, grazie al ruolo dell’emulatore, il sistema host è in grado di comprendere il software e sopperire all’assenza di hardware specifico, originariamente necessario per poter completare l’esecuzione completa e corretta del software emulato.
Il caso, già citato in precedenza, dei videogiochi è, probabilmente, l’esempio più calzante del modo in cui viene utilizzato oggi un emulatore. Un’applicazione di questo tipo è in grado di “far girare” su di un PC Windows un videogioco pensato per poter funzionare esclusivamente su una soluzione hardware e software dedicata come, ad esempio, una console. Per maggiori dettagli è possibile consultare la guida sui migliori emulatori per PC con Windows, Mac e Linux.
Cos’è la virtualizzazione
La virtualizzazione, nonostante venga spesso accostata all’emulazione, presenta un approccio completamente differente. Il processo di virtualizzazione consente di creare una versione virtuale delle risorse informatiche disponibili, sia a livello hardware che a livello software. In questo modo, è possibile dar vita ad ambienti (virtuali) separati e isolati dall’ambiente software in cui viene eseguito il processo di virtualizzazione.
La gestione di questo processo viene affidata a specifici software, denominati hypervisor, che creano delle macchine virtuali, in grado di funzionare in modo indipendente ed isolato dal sistema originario. Con la virtualizzazione, quindi, viene applicato un approccio differente rispetto all’emulazione, in cui c’è un software che traduce in tempo reale i set di istruzioni per rendere possibile la comunicazione tra un software ed un sistema host.
Il sistema host e il sistema guest funzionano in modo indipendente, senza fare affidamento l’uno sull’altro come avviene con il processo di emulazione in cui deve esserci un dialogo costante. Con le macchine virtuali è possibile creare più sistemi indipendenti, in grado di funzionare in parallelo, all’interno di un’unica macchina fisica. I campi di applicazione della virtualizzazione in ambito informatico sono numerosi.
Con una macchina virtuale è possibile eseguire, all’interno di un ambiente virtuale che ricrea le condizioni necessarie per il funzionamento, un’applicazione scritta per un sistema hardware/software differente e oramai obsoleto. In questo modo, utilizzare programmi vecchi e incompatibili con il proprio hardware sarà molto più semplice. Nel settore della sicurezza informatica, con la virtualizzazione è possibile eseguire software in una condizione di sandbox, quindi di indipendenza dal sistema host, evitando rischi legati all’utilizzo di applicazioni specifiche.
Ad esempio, è possibile eseguire un malware in un’area protetta per verificarne le caratteristiche e le funzionalità. Una macchia virtuale può essere anche utilizzata per provare un nuovo sistema operativo, che viene installato in un ambiente virtuale e non nel sistema host, oppure sviluppare software su altre piattaforme. Ricorrendo alla virtualizzazione, inoltre, è possibile avviare Windows 11 su di un Mac
Virtualizzazione e emulazione: due sistemi differenti
Emulazione e virtualizzazione, pur presentando alcuni punti in comune, sono due processi completamente differenti. In base alle situazioni ed alle proprie necessità e competenze informatiche sarà possibile puntare su di un emulatore o su di una macchina virtuale per completare una determinata attività. In linea di massima, emulazione e virtualizzazione agiscono in modo completamente differente.
Come abbiamo visto, l’emulazione può essere considerata l’alter ego informatico della traduzione di un linguaggio. Si tratta, quindi, di un sistema più lento che richiede passaggi aggiuntivi per il completamento dell’esecuzione di un set di istruzioni a causa della necessità di tradurre “da un linguaggio ad un altro” qualsiasi tipo di operazione. Con l’emulazione, infatti, il sistema guest ha bisogno di un traduttore costante in grado di rendere il codice comprensibile al sistema host.
Ricorrendo alla virtualizzazione, invece, il sistema guest esegue il codice direttamente nella lingua del sistema host. Da notare che, tramite la macchina virtuale, il guest ottiene accesso diretto alle risorse allocate del sistema host. Questo permette di velocizzare tutte le operazioni che risulteranno più rapide rispetto a quanto avviene quando l’esecuzione del codice è gestita da un emulatore.
