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IT Industry Trends

Willkommen auf dem Symantec Virtualization Blog

Created: 24 Jul 2011 • Updated: 22 Dec 2011
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Herzlich willkommen bei IT Industry Trends, dem neuen Virtualisierungs Blog von Symantec. In diesem Blog wollen wir über Aspekte von Virtualisierung und Cloud-Computing berichten und diskutieren. Der Blog und die aufbereiteten Inhalte richten sich gleichermaßen an Experten wie an Cloud-Computing Neulinge. Angebote und Positionen von Symantec finden Sie auf dieser Microsite. Bevor wir richtig anfangen, möchten wir aber erst einmal einen Blick zurück werfen und reflektieren, wie Virtualisierung begonnen hat, was sie eigentlich genau ist und warum sie mittlerweile zu einem Schlüsselaspekt in der IT Strategie eines jeden Unternehmens geworden ist.

Was ist Virtualisierung?


Grundsätzlich heißt Virtualisierung, dass ein oder mehrere emulierte/nachgebildete Computer auf einem einzigen physischen Computer vorhanden sind. Emuliert heißt es deshalb, weil die neu geschaffenen Computer nicht direkt auf der Hardware des real vorhandenen Rechners laufen, sondern auf einer virtuellen Nachbildung dieser Hardware – in anderen Worten, Software tut so, als sei sie Hardware. Das bedeutet, dass ein Computer seine realen physischen Ressourcen (RAM, Prozessor Leistung, etc.) aufspalten kann und stattdessen mehrere Computer simuliert.
Jeder von diesen simulierten Computern verfügt über einen Teil der Ressourcen des originalen Rechners. Dieser Computer und die Software, die auf ihm läuft, und alle anderen Computer in dem Netzwerk (inklusive anderer emulierter Computer), denken sozusagen, dass der jeweilige emulierte Computer ein komplett eigenständiger Rechner/eine separate „Maschine“ ist. Aus diesem Grund werden diese emulierten Computer auch „Virtuelle Maschinen“ genannt. Sie ermöglichen es, dass verschiedene Betriebssysteme auf derselben physischen Hardware laufen. Die Betriebssysteme bemerken dabei nicht, dass sie Teil eines größeren Zusammenhangs sind. Weil es nicht direkt auf der Hardware läuft, wird ein Betriebssystem, das in einer virtuellen Maschine läuft, auch „Gastbetriebssystem“ genannt. Aber wie funktioniert das genau? Die diversen virtuellen Maschinen werden von einer anderen Software gemanaged, die „Hypervisor“ genannt wird. Man kann einen „Hypervisor“ auch als einen Virtual Machine Monitor (VMM) betrachten. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass es zwei verschiedene Arten von Virtualisierung gibt: Hardware Virtualisierung und Software Virtualisierung. Was sind die Unterschiede?

Hardware Virtualisierung


Bei der Hardware Virtualisierung kreiert der Hypervisor einen „Layer“ zwischen der Hardware und den virtuellen Maschinen. Diese Art von Hypervisor wird „Bare-Metal“ – oder „Typ 1“-Hypervisor genannt. Diese Software managed dann die vielen Betriebssysteme, die auf den virtuellen Maschinen laufen, sehr ähnlich einem Manager in einer Firma, der die verschiedenen Abteilungen koordiniert. Wenn dieser Hypervisor nicht da wäre, würde es Konflikte zwischen den verschiedenen Betriebssystemen geben. Besonders gut trifft dies auf eine Art von Hardware Virtualisierung zu, die als Vollständige Virtualisierung bekannt ist. Auf die anderen beiden Typen – Partial Virtualisierung und Paravirtualisierung – wird hier nicht näher eingegangen. Es soll reichen zu sagen, dass beide bestimmte Vorteile gegenüber der Vollständigen Virtualisierung haben, es aber auch schwieriger machen „Gastbetriebssysteme“ ohne Modifikationen zu nutzen.

Software Virtualisierung


Software Virtualisierung bedeutet, eine virtuelle Maschine in einem anderen Betriebssystem laufen zu lassen. Beispielsweise hat man Windows 7 auf seinem Rechner installiert. Dann lädt man sich einen Typ 2 Hypervisor herunter, wie z.B. VirtualBox, der es ermöglicht andere Betriebssysteme, wie z.B. Ubuntu Linux oder Windows XP zu benutzen, während Windows 7 parallel genutzt wird.
In diesem Beispiel tritt Windows 7 als Host Betriebssystem auf, mit einem „Gastbetriebssystem“, das in der virtuellen Maschine läuft.

Desktop Virtualisierung


Desktop Virtualisierung ist dem oben genannten sehr ähnlich. Der Hauptunterschied ist, dass das virtuelle Betriebssystem auf einer zentralen Maschine läuft – dies wird auch Virtual Desktop Infrastructure (VDI) genannt. Der Computer greift auf ein Betriebssystem und alle Applikationen über die es verfügt, über einen zentralen Server zu, der etliche virtuelle Maschinen betreibt, jede mit ihrem eigenen Betriebssystem mit einer eigenen, personalisierten Konfiguration. In diesem Fall werden der Computer, und alle anderen Computer, die auf den Hauptserver zugreifen, Clients oder Client Computer genannt.
 Desktop Virtualisierung bedeutet, dass Client Computer sehr einfache Rechner mit wenig Speicherplatz und Rechenkapazität sein können, weil sie nicht alle Applikationen, die sie benutzen selbst ausführen müssen, da diese auf einem zentralen Server laufen. Außerdem können viele verschiedene Betriebssysteme wesentlich einfacher gepflegt werden, da ein Update auf mehrere virtuelle Maschinen auf einmal angewendet werden kann. Einige Typen der Desktop Virtualisierung sind ein wenig anderes und speichern z.B. einen Teil der Informationen auf dem Client Computer. Das wird gemacht, damit das Betriebssystem auch arbeiten kann, wenn keine Netzwerk- oder Internetverbindung vorhanden ist. Sie speichern eine Version des Betriebssystems, die auch Image genannt wird, auf dem lokalen Rechner. Um diese upzudaten muss erneut eine Verbindung zum Server hergestellt werden. Darüber hinaus erfordert dieses Verfahren einen Client Computer mit weitaus größeren Ressourcen, als es für die „normale“ Desktop Virtualisierung erforderlich ist.

Anwendungsvirtualisierung


Anwendungsvirtualisierung ist eine dritte Form der Software Virtualisierung. Sie erlaubt einer einzelnen Applikation in einer enthaltenen virtuellen Maschine zu laufen. So verhält sich die virtualisierte Applikation als wäre sie eine Applikation die auf dem originalen Betriebssystem läuft.
Da sie aber in einer virtuellen Maschine läuft, ist die Applikation portabel – sie kann einfach auf einen anderen Rechner transferiert werden. Das macht es möglich Applikationen auch außerhalb ihrer intendierten Betriebssysteme zu benutzen, das heißt man kann z.B. ein Windows Programm auf einem Linux Rechner oder einem Mac OS X Rechner benutzen, solange diese die virtuelle Maschine unterstützen. Dies sind nur einige Arten der Software Virtualisierung. Einige andere, wie z.B. OpenVZ, ermöglichen Software Virtualisierung, die dem Host Betriebssystem weniger abverlangt, aber im Gegenzug auch nur ermöglicht den gleichen Typ Betriebssystem zu virtualisieren, wie er als Hostsystem bereits vorhanden ist. OpenVZ kann z.B. nur auf einem Linux Betriebssystem installiert werden, und so ist es nur möglich ein Linux Gastbetriebssystem zu nutzen.

Was sind die positiven Nutzen der Virtualisierung?

  • Normalerweise wird ein Computer nur ca. 10 % seiner Kapazität nutzen, Virtualisierung ermöglicht der Hardware effizienter zu arbeiten.
  • Der administrative Aufwand wird reduziert. Durch Virtualisierung können mehrere Computer an einem einzigen Ort gemanaged werden, wo früher verschiedene physische Computer gepflegt werden mussten.
  • Virtualisierung ermöglicht kostengünstigeres Arbeiten. Die Vereinigung von vielen Computern in einem heißt weniger Speicherplatz zu verwenden. Zusätzlich kann die Menge an Hardware, die gekauft werden muss, reduziert werden – alles was man braucht, um mehr Computer zu betreiben sind zusätzliche Lizenzen (und diese braucht man für Open Source Systeme auch noch nicht einmal). Weniger physische Rechner bedeutet auch weniger Energieverbrauch für Strom und Kühlsysteme.
  • Flexibilität – es können nicht nur normale Betriebssysteme und Applikationen in einer virtuellen Maschine laufen, sondern auch Server. Dies alles erlaubt es Administratoren den Usern eine große Auswahl anzubieten. Im Rahmen der Cloud wird der größte Teil der verfügbaren Ressourcen dann zugeteilt, wenn sie gebraucht werden, sodass Unternehmen nur die kostengünstigste technische Aufrüstung benötigen. Das heißt, die genutzte Kapazität kann sich dem Wachstum anpassen, statt eine feste Menge an Hardware anzuschaffen und darauf zu hoffen, dass diese nicht zu viel oder zu wenig für den zukünftigen Bedarf sein wird.
  • Jedes OS läuft getrennt von den anderen und ist komplett eigenständig. Virtualisierung ist dadurch zuverlässig und sicher. Ein OS kann gerebooted werden, ohne dass jede andere Instanz die auf derselben Hardware läuft ebenfalls neu gestartet werden muss.

Rechtliche Aspekte


Als letztes möchten wir darauf hinweisen, dass es immer nötig ist, einige rechtliche Aspekte zu beachten, die sowohl Software als auch Hardware Virtualisierung betreffen und die man in jedem Fall bedenken sollte. So erlaubt Apple zurzeit nur, seine Betriebssysteme auf Apple Hardware zu installieren, man benötigt zusätzliche Lizenzen für jede Version. Mit OS X Lion verändert sich dies u.U. ein wenig, trotzdem wird Apple Hardware nach wie vor eine Basis-Anforderung sein.
Was sind ihre Erfahrungen mit Virtualisierung? Sind sie positiv gegenüber dem Thema eingestellt oder entdecken sie gerade erst, wie sie von der Virtualisierung profitieren können? Wenn sie Fragen zum Thema Virtualisierung haben, schauen sie auf unsere website oder hinterlassen sie uns unten einen Kommentar.