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Virtualisierung

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Neue Software stellt kontinuierlich höhere Ansprüche – von Betriebssystemen bis hin zu Anwendungen. Mehr Daten, höhere Rechenleistung, größerer RAM-Speicher. Mithilfe von Virtualisierung kann ein physischer Rechner als mehrere Maschinen agieren und die Kosten für mehrere Server und Workstations einsparen.

Virtualisierung ist eine Technologie, mit der sich mehrere simulierte Umgebungen oder dedizierte Ressourcen aus einem einzelnen physischen Hardware-System erstellen lassen. Eine Software mit dem Namen Hypervisor verbindet sich direkt mit dieser Hardware und ermöglicht die Aufteilung eines Systems in mehrere separate, unterschiedliche und sichere Umgebungen, auch virtuelle Rechner (VMs) genannt. Diese VMs basieren auf der Fähigkeit des Hypervisors, die Maschinenressourcen von der Hardware zu trennen und sie bestmöglich zu verteilen. Virtualisierung kann Sie dabei unterstützen, Ihre getätigten Investitionen voll auszuschöpfen.

Die physische Hardware mit einem Hypervisor ist der Host, die vielen VMs, die seine Ressourcen nutzen, sind Guests. Diese Guests behandeln die Computing-Ressourcen (wie CPU, RAM und Storage) als einen Pool von Ressourcen, die problemlos neu zugeteilt werden können. Nutzer können virtuelle Instanzen von CPU, RAM, Storage und anderen Ressourcen kontrollieren, damit die Guests die benötigten Ressourcen zeitnah zur Verfügung haben.

Migration Ihrer virtuellen Infrastruktur zu Red Hat Lösungen

Network Functions Virtualization

Isolierte virtuelle Netzwerke können aus einem einzelnen Ursprungsnetzwerk erstellt werden.

Servervirtualisierung

Ein einzelner Server kann einige oder Hunderte von Servern simulieren.

Virtualisierung von Betriebssystemen

Auf einem Computer können mehrere Betriebssysteme ausgeführt werden.

Mithilfe von Virtualisierung können Administratoren ihre physischen Ressourcen in Pools sammeln und ihre Hardware vollständig nutzen. So kann die vorhandene Infrastruktur, die zwar teuer in der Wartung ist, aber wichtige Apps unterstützt, für eine optimale Verwendung virtualisiert werden.

Administratoren müssen nun nicht mehr warten, bis jede App für neue Hardware zertifiziert ist, sondern lediglich die Umgebung einrichten, VMs migrieren, und alles funktioniert wie bisher. Bei Regressionstests kann ein Testbed auf einfachste Weise erstellt oder kopiert werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit für spezielle Test-Hardware oder redundante Entwicklungsserver. Mit dem richtigen Training und Wissen können diese Umgebungen für noch bessere Fähigkeiten und höhere Dichte optimiert werden.

Sie wissen, dass Sicherheit stets kontinuierlich und integriert sein sollte. Was die Sicherheit betrifft, so erweist sich die Virtualisierung als elegante Lösung für viele bekannte Probleme. Bei Umgebungen, in denen Systeme gemäß Sicherheitsrichtlinien per Firewall getrennt werden müssen, können zwei Systeme problemlos in der gleichen physischen Box residieren. In einer Entwicklerumgebung erhält jeder Entwickler eine eigene Sandbox, die vor dem Code anderer Entwickler geschützt ist.

Software für das Virtualisierungsmanagement wurde entwickelt, um eine Virtualisierung leichter handhaben zu können. Natürlich können Sie dies alles auch manuell durchführen: den VMs Ressourcen zuweisen, Platz dafür auf den Servern schaffen, sie testen und bei Bedarf Patches installieren. Aber durch die Aufteilung einzelner Systeme in Hunderte von Maschinen vervielfacht sich auch der Aufwand für ihre Wartung, Aktualisierung und Sicherung.

Wenn alle VMs mit einem Überwachungs-, Bereitstellungs- oder Verwaltungstool verknüpft sind, können Systeme zu Spitzenzeiten oder während Wartungsarbeiten automatisch zu einer besser geeigneten Hardware migriert werden. Stellen Sie sich eine Serverfarm vor, die in nur wenigen Sekunden gemäß Workload und Tageszeit umfunktioniert werden kann. Wenn eine bestimmte Guest-Instanz übermäßige Ressourcen in Anspruch nimmt, migriert das Überwachungssystem diesen Guest zu einem anderen Server oder weist zusätzliche Ressourcen von einem zentralen Pool zu.

Diese beiden Begriffe werden oft miteinander verwechselt, weil es in beiden Fällen um die Trennung von Ressourcen von der Hardware zwecks Erstellung einer nützlichen Umgebung geht. Mithilfe von Virtualisierung können zwar Cloud Computings erstellt werden, aber das ist noch lange kein Cloud Computing Computing. Man kann sich das folgendermaßen vorstellen:

  • Virtualisierung ist eine Technologie, die Funktionen von Hardware trennt.
  • Cloud Computing Computing ist eine Lösung, die auf dieser Trennung basiert.

Das NSIT (National Institute of Standards and Technology) hat 5 Kriterien des Cloud Computing Computings ausgemacht: Netzwerk, Ressourcen-Pool, Benutzeroberfläche, Provisionierungsfunktionen sowie automatische Ressourcenkontrolle/-zuweisung. Zwar lassen sich mithilfe von Virtualisierung Netzwerk und Ressourcen-Pool erstellen, für die Erstellung von Benutzeroberfläche, VM-Bereitstellung und die automatische Ressourcenkontrolle/-zuweisung aber wird zusätzliche Management- und Betriebssystem-Software benötigt.

Weil es nicht nur um Virtualisierung geht. Es geht darum, wie sich damit diejenigen Technologien unterstützen lassen (oder auch nicht), die von ihr abhängig sind.

Proprietäre Virtualisierungsprodukte beschränken den Zugriff auf den Quellcode, der der eigentliche Schlüssel zu einer optimalen IT-Infrastruktur ist. Die Anbieter solcher Lösungen binden die Nutzer mit regelmäßigen Lizenzverträgen, die die Abhängigkeit von dieser Software weiter erhöhen. Dies wiederum kann Ihre Investitionsmöglichkeiten in moderne Technologien wie Cloud Computings, Container und Automatisierungssysteme stark einschränken.

Im Gegensatz dazu gewährt eine Open Source-Virtualisierung den Nutzern absolute Kontrolle über die mit ihr erstellte Infrastruktur sowie alle damit verknüpften Komponenten. Das bedeutet, dass Sie beliebige Modifikationen durchführen können, um mit einem anderen Anbieter zusammenzuarbeiten - oder auch mit keinem. Dazu vermeiden Sie Lizenzverträge, weil der Quellcode nicht geschützt werden muss. Denn der gehört Ihnen.

Mit der Virtualisierung werden Ressourcen zur Verwendung durch Container bereitgestellt. Diese VMs sind Umgebungen, in denen Containern ausgeführt werden können, allerdings sind die Container nicht an die virtuellen Umgebungen gebunden. Mit manchen Softwareprogrammen – darunter auch Red Hat® OpenShift® Virtualization, das im Rahmen dieses Red Hat Summit 2020 Tracks als Breakout-Sitzung vorgestellt wird – lassen sich sowohl Container orchestrieren als auch VMs verwalten. Das heißt aber nicht, dass die beiden Technologien identisch sind.

VMs haben begrenzte Fähigkeiten, da die Hypervisoren, mit denen sie erstellt werden, ebenfalls von den begrenzten Ressourcen einer physischen Maschine abhängig sind. Auf der anderen Seite haben Container und ihre Runtime-Umgebungen den gleichen Betriebssystem-Kernel und die gleichen Paketanwendungen gemeinsam, will heißen, Container können über beliebige Entwicklungs-, Test- und Produktionskonfigurationen verschoben, geöffnet und verwendet werden.

Weil Sie jetzt mehr von Ihrer Hardware für die Ausführung der Ihnen bekannten Systeme verwenden können, und zwar mit einer der weltweit leistungsstärksten Virtualisierungsinfrastrukturen.

Wir haben uns schon viele Jahre für die Entwicklung der Virtualisierung eingesetzt – durch kontinuierliche Verbesserungen des KVM-Hypervisors (Kernel-based Virtual Machine) sowie unsere Beiträge zu KVM und oVirt, und das seit Gründung der beiden Communities. Red Hat nutzt intern sogar seine eigenen Produkte, um Innovationen zu beschleunigen sowie eine agile und reaktionsfähigere Betriebsumgebung zu gewährleisten.

Der KVM-Hypervisor ist jetzt der Kern aller wichtigen OpenStack®- und Linux®-Virtualisierungs-Distributionen und setzt neue Maßstäbe in Sachen Gesamtleistung und Ausführung der größten Anzahl an VMs auf einem einzelnen Server.

All dies ist Open Source, d. h. diese Technologien sind für jede Art von Hardware konzipiert, geprüft und zertifiziert. Wir arbeiten sogar mit Microsoft zusammen, damit Sie VMs auf Red Hat® Enterprise Linux implementieren oder gar Hunderte von Windows-basierten VMs mithilfe eines einzigen Virtualisierungsprodukts verwalten können.

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Vergleich zwischen Containern und VMs

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Eine virtuelle Maschine (VM) ist eine isolierte Computing-Umgebung, die durch Extrahieren von Ressourcen einer physischen Maschine erstellt wird.

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Kernel-based Virtual Machine (KVM) ist eine Open Source-Virtualisierungstechnologie, die Linux in einen Hypervisor umwandelt.

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Red Hat Virtualization

Eine softwaredefinierte Open Source-Plattform, mit der sich Linux®- und Microsoft Windows-Workloads virtualisieren lassen.

Red Hat Hyperconverged Infrastructure

Zusammengelegte, skalierbare, softwaredefinierte Computing- und Storage-Ressourcen auf einer kostengünstigen, dem Branchenstandard entsprechenden Hardware.

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