Anmelden / Registrieren Konto

Virtualisierung

Virtuelle Maschinen (VM) – Funktionsweise, Typen, Anwendung

Eine virtuelle Maschine ist eine Umgebung, die als virtuelles Computersystem mit CPU, Speicher, Netzwerkschnittstelle und Storage fungiert und auf einem physischen Hardware-Systems (extern oder vor Ort) erstellt wurde. Eine Software namens Hypervisor trennt die Rechnerressourcen von der Hardware und verteilt sie so, dass sie von der VM genutzt werden können.

Die physische Maschine, die mit einem KVM-Hypervisor (Kernel-based Virtual Machine) ausgestattet ist, wird als Host-Rechner, Host-Computer, Host-Betriebssystem oder einfach Host bezeichnet. Die vielen VMs, die seine Ressourcen nutzen, sind Gastcomputer, Gastcomputer, Gastbetriebssysteme oder einfach Guests. Der Hypervisor behandelt die Computing-Ressourcen (wie CPU, RAM und Storage) als einen Pool von Ressourcen, die problemlos auf Guests oder neue VMs verteilt werden können.

VMs sind vom Rest des Systems isoliert. Dazu können mehrere von ihnen auf einer einzigen Hardware-Komponente existieren, z. B. einem Server. Dazu lassen sie sich nach Bedarf zwischen den Host-Servern verschieben oder auch, um Ressourcen besser zu nutzen.

Mit VMs können mehrere verschiedene Betriebssysteme gleichzeitig auf einem einzigen Computer ausgeführt werden, wie eine Linux®-Distribution auf einem MacOS-Laptop. Jedes Betriebssystem läuft auf die gleiche Weise, wie ein Betriebssystem oder eine Anwendung normalerweise auf der Host-Hardware ausgeführt wird, so dass die in der VM emulierte Endbenutzererfahrung nahezu identisch mit der Erfahrung eines Echtzeitbetriebssystems ist, das auf einem physischen Rechner läuft.


Wie funktionieren VMs?

Mithilfe von Virtualisierungstechnologien können Sie ein System mit vielen virtuellen Umgebungen teilen. Der Hypervisor verwaltet die Hardware und trennt die physischen Ressourcen von den virtuellen Umgebungen. Ressourcen werden je nach Bedarf von Ihrer physischen Umgebung an die VMs partitioniert.

Wenn die entsprechende VM ausgeführt wird und ein Nutzer oder Programm eine Anweisung ausgibt, die zusätzliche Ressourcen von der physischen Umgebung anfordert, sendet der Hypervisor diese Anforderung an die Ressourcen des physischen Systems, damit Betriebssystem und Anwendungen der VM auf den gemeinsamen Pool an physischen Ressourcen zugreifen können.


Typen von Hypervisoren

Es gibt zwei Typen von Hypervisoren, die für die Virtualisierung eingesetzt werden können.

Typ 1

Ein Hypervisor vom Typ 1 ist ein Bare-Metal-Hypervisor. VM-Ressourcen werden vom Hypervisor direkt von der Hardware abgerufen. Ein Beispiel für einen Hypervisor vom Typ 1 ist die KVM, die 2007 in den Linux® Kernel integriert wurde. Wenn Sie also eine moderne Version von Linux verwenden, verfügen Sie bereits über einen solchen Hypervisor.

Typ 2

Ein Hypervisor vom Typ 2 ist ein gehosteter Hypervisor. VM-Ressourcen werden beim Host-Betriebssystem angefordert und über die Hardware abgerufen. VMware Workstation und Oracle VirtualBox sind Beispiele für einen Typ 2 Hypervisor.


Warum sollten Sie eine VM verwenden?

Einer der wichtigsten Gründe für die Nutzung von VMs ist die Serverkonsolidierung. Die meisten Betriebssysteme und Anwendungsbereitstellungen in Bare-Metal-Umgebungen nutzen lediglich einen kleinen Teil der verfügbaren physischen Ressourcen. Durch die Virtualisierung Ihrer Server können Sie zahlreiche virtuelle Server auf jedem physischen Server platzieren und so die Hardware-Nutzung optimieren.

Auf diese Weise müssen Sie keine zusätzlichen Ressourcen wie z. B. Festplatten oder Datenträger erwerben und können dazu den Bedarf an Strom, Platz und Kühlung Ihres Rechenzentrums verringern. VMs bieten zudem Failover- und Redundanzmöglichkeiten, die zuvor nur mit zusätzlicher Hardware möglich waren.

Eine VM liefert eine Umgebung, die vom Rest des Systems isoliert ist. Das heißt, all das, was in einer VM ausgeführt wird, kommt nicht mit anderen Daten auf der Hardware in Kontakt.

Durch diese Isolierung sind VMs für das Testen neuer Anwendungen oder das Einrichten einer Produktivumgebung ideal geeignet. Sie können außerdem eine VM ausführen, die nur einen speziellen Prozess unterstützt.


Warum Red Hat?

Wir setzen uns schon viele Jahre für die Entwicklung von Virtualisierungssoftware ein – durch kontinuierliche Verbesserungen des KVM-Hypervisors sowie unsere Beiträge zu KVM und oVirt, und das seit Gründung der beiden Communities.

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.

Red Hat® Virtualization ist eine softwaredefinierte Open Source-Plattform, mit der sich Linux- und Windows-Workloads virtualisieren lassen. Diese Technologie setzt auf Red Hat Enterprise Linux und der KVM auf und enthält Management-Tools, mit denen Ressourcen, Prozesse und Anwendungen virtualisiert werden können. So erhalten Sie eine stabile Basis für eine Zukunft, die sich mit Containern und in der Cloud abspielt.

Alles, was Sie für die Virtualisierung brauchen

Red Hat Virtualization logo

Mehr brauchen Sie nicht. Wirklich nicht. Sie können das Produkt überall installieren (auf Bare-Metal-Hardware, Open Source- oder proprietären Systemen) und Dutzende oder Hunderte von virtuellen Rechnern erstellen − mit einem Hypervisor, der all das bewältigen kann, und einer benutzerfreundlichen Management-Plattform.

Red Hat OpenShift product logo

Stellen Sie VMs in Containern bereit – mit Red Hat OpenShift Virtualization. Nutzen Sie bestehender Red Hat OpenShift Bereitstellungen, um neue VMs zu migrieren und hochzufahren und gleichzeitig Anforderungen für bestehende VMs zu unterstützen.

Virtualisierung hat noch viel mehr zu bieten