Virtuelle Maschine

Was ist eine virtuelle Maschine?

Eine virtuelle Maschine (VM) emuliert einen physischen Computer, sodass Anwendungen und Programme ohne Hardware betrieben werden können. Innerhalb einer einzigen "Host"-Maschine können mehrere "Gast"-VMs funktionieren, jede mit ihrem eigenen Betriebssystem. System-VMs verlassen sich auf einen Hypervisor, um die Ressourcen einer Maschine von der Hardware zu trennen und sie der entsprechenden virtuellen Maschine zuzuweisen.

Das bedeutet, dass auf einem Windows-PC Menschen virtuell MacOS ausführen können. Es ist, als hätte man einen ganzen Computer in einem Desktop-Anwendungsfenster eingeschlossen.

Unternehmen nutzen VMs aus verschiedenen Gründen, sei es, um Software zu verwenden, die für ein anderes Betriebssystem (OS) entwickelt wurde, um neue Anwendungen sicher zu testen oder um die Rechenleistung zu optimieren. Sie dienen auch als sichere Umgebungen für potenziell gefährliche Aufgaben, wie das Verarbeiten von virenverseuchten Dateien.

Viele Infrastrukturen als Service (IaaS) Software-Anbieter bieten virtuelle Maschinen an, neben anderen Infrastrukturen wie Public Cloud und Hochleistungsrechnen (HPC).

Arten von virtuellen Maschinen

Die zwei Haupttypen von virtuellen Maschinen sind Prozess-VMs und System-VMs.

• Prozess-VMs konzentrieren sich darauf, eine einzelne Anwendung auf einer Host-Maschine auszuführen. Sie schaffen eine konsistente Umgebung, indem sie die tatsächliche Hardware und Betriebssystem (OS)-Details verbergen.
• System-VMs spielen die Rolle physischer Computer. Sie ermöglichen es, dass mehrere virtuelle Umgebungen auf einem Host-Computer existieren.

Jede dieser VMs läuft mit ihrem eigenen Betriebssystem. Ihr Betrieb hängt von einem Hypervisor ab, der entweder direkt auf der Hardware oder auf einem Betriebssystem läuft.

Vorteile von virtuellen Maschinen

VMs betreiben ihre eigenen Betriebssysteme und Software, teilen sich jedoch die Ressourcen der Host-Computer, die sie nutzen. VMs bieten Flexibilität und Sicherheit sowie weitere Vorteile, darunter:

• Effizienz. IT-Teams können mehrere Betriebssysteme auf einem einzigen Computer ausführen, was Platz, Zeit und Geld spart.
• Legacy-Unterstützung. Ältere Software kann auf modernen Systemen betrieben werden, indem VMs verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Windows-Computer Linux-Software hosten.
• Sicherheitsnetze. VMs bieten Optionen zur Katastrophenwiederherstellung, einfaches Testen und unkomplizierte Anwendungsinstallationen.
• Portabilität. IT-Teams können VMs schnell zwischen Maschinen oder Hypervisoren verschieben, was Flexibilität bietet.
• Kosteneinsparungen. Durch die Nutzung eines Infrastrukturstücks für mehrere virtuelle Setups reduzieren Unternehmen physische Server und sparen bei Wartungs- und Energiekosten.
• Schnelle Einrichtung. Das Erstellen einer VM ist schneller und einfacher als das Einrichten eines neuen Computers, was Entwickleraufgaben beschleunigt.
• Kontinuierlicher Betrieb. Fachleute können VMs schnell zwischen Systemen wechseln, um einen stetigen Betrieb bei Systemausfällen aufrechtzuerhalten.
• Anpassungsfähigkeit. IT-Abteilungen können mühelos virtuelle Maschinen hinzufügen oder anpassen, um den Arbeitslastanforderungen gerecht zu werden, wenn die Nachfrage steigt.
• Sicherheit. VMs bieten einen sicheren Raum für riskante Aufgaben. Zum Beispiel gefährdet das Studium von Computerviren in einer VM nicht den Hauptcomputer. Außerdem können VMs schnell wiederhergestellt oder ersetzt werden, wenn sie kompromittiert werden.

Anwendungsfälle für virtuelle Maschinen

VMs sind wie Puzzleteile von Computerprogrammen. Sie helfen dabei, Apps und Tools sowohl online als auch intern zu erstellen. Hier sind einige Hauptanwendungsfälle, wie Unternehmen virtuelle Maschinen nutzen:

• Servernutzung. VMs maximieren die Nutzung physischer Serverressourcen. IT-Teams können viele virtuelle Server auf einem physischen Server betreiben, anstatt nur einen kleinen Teil der Serverkapazität zu nutzen. Das bedeutet weniger Käufe und weniger Verschwendung.
• Sicherheitsmaßnahmen. Wenn ein Server ausfällt, können VMs auf einen anderen umschalten. Vor VMs benötigten Fachleute zusätzliche Maschinen, um dies zu tun.
• Isolierte Umgebungen. Alles, was innerhalb einer VM läuft, bleibt dort. Es hält den Rest des Systems intakt.
• Testen und Produktion. VMs eignen sich hervorragend zum Ausprobieren neuer Apps oder zum Einrichten von Systemen. Fachleute können sogar eine VM nur für eine Aufgabe haben.
• Cloud-Nutzung. VMs sind seit über einem Jahrzehnt ein wesentlicher Bestandteil des Cloud-Computings. Sie helfen dabei, viele Arten von Online-Apps und Aufgaben zu betreiben und zu skalieren.
• Sicheres Surfen. Teams können VMs zum Surfen im Internet verwenden. Wenn etwas schiefgeht, kehren sie einfach zu einem sicheren Snapshot zurück. Benutzer können dies auf dem Computer einrichten oder einen temporären von einem Server erhalten.

Multi-Tenant vs. Single-Tenant VMs

Eine Multi-Tenant-VM, oder eine öffentliche VM, simuliert eine geteilte Wohnung. Mehrere Benutzer leben im selben Raum und teilen sich die gleichen Einrichtungen. Multitenancy spart Geld, weil alle die Ressourcen teilen. Allerdings können, wie in einer geteilten Wohnung, Bedenken hinsichtlich der Privatsphäre oder Störungen durch Nachbarn auftreten. Unternehmen mit strengen Sicherheitsanforderungen könnten diese Option nicht bevorzugen.

Andererseits sind Single-Tenant-VMs wie das Mieten eines Hauses. Es gibt zwei Haupttypen: dedizierte Hosts und dedizierte Instanzen. Das Mieten eines dedizierten Hosts ist wie das Besitzen eines Grundstücks und eines Hauses. Fachleute können alles daran kontrollieren. Es bietet Flexibilität, Kontrolle und ist hervorragend für spezifische Softwarelizenzen geeignet, während es den Benutzern maximale Transparenz und Arbeitslastüberwachung bietet.

Eine dedizierte Instanz ist eher wie eine Kommune. Die Menschen haben immer noch Privatsphäre und können entscheiden, was drinnen passiert, aber sie haben kein Mitspracherecht, welchen Platz sie bekommen. Das bedeutet, dass Teams die gleiche Kontrolle und Flexibilität wie dedizierte Hosts haben, aber die VM nicht mit einer bestimmten physischen Maschine gekoppelt ist. Wenn sie neu starten, könnten sie mit einer anderen VM enden.

Erfahren Sie mehr über Server-Virtualisierung und verstehen Sie, wie Branchenprofis sie nutzen.