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Virtualisierung verstehen

Neue Software stellt kontinuierlich höhere Ansprüche – von Betriebssystemen bis hin zu Anwendungen. Mehr Daten, höhere Rechenleistung, größerer RAM-Speicher. Mit der Virtualisierung kann eine einzige physische Maschine als mehrere Rechner agieren und Ihnen so die Kosten für mehrere Server und Workstations einsparen.

Was ist Virtualisierung?

Mit Virtualisierung lassen sich aus einem einzelnen physischen Hardware-System mehrere simulierte Umgebungen oder dedizierte Ressourcen erstellen. Eine Software mit dem Namen Hypervisor verbindet sich direkt mit dieser Hardware und ermöglicht die Aufteilung eines Systems in mehrere separate, unterscheidbare und sichere Umgebungen, auch virtuelle Maschinen (VMs) genannt. Diese VMs basieren auf der Fähigkeit des Hypervisors zur Trennung der Maschinenressourcen von der Hardware und ihrer effizienten Verteilung. Mit anderen Worten, Virtualisierung kann Sie, korrekt genutzt, bei der optimalen Ausschöpfung Ihrer getätigten Investitionen unterstützen.

Der physische Ausgangsrechner mit dem Hypervisor ist der Host; die vielen VMs, die seine Ressourcen nutzen, sind die sogenannten Guests. Letztere bedienen sich aus dem Pool an Computing-Ressourcen wie CPU, RAM und Storage, die sich auf einfachste Weise migrieren lassen. Nutzer können virtuelle Instanzen von CPU, RAM und Storage und anderen Ressourcen kontrollieren, damit die Guests die benötigten Ressourcen zeitnah zur Verfügung haben.

Idealerweise werden alle relevanten VMs zwecks Beschleunigung über eine einzelne web-basierte Virtualisierungsverwaltungskonsole gehandhabt. Mithilfe der Virtualisierung können Sie bestimmen, wie viel CPU, RAM und Storage den VMs zugeteilt werden. Dazu sind die Umgebungen besser geschützt, da VMs von der unterstützenden Hardware und voneinander getrennt sind.

Mit Virtualisierung lassen sich Umgebungen und Ressourcen aus nicht voll ausgelasteter Hardware erstellen, und darunter fällt eine Vielzahl an Systemkomponenten.

Welche Möglichkeiten bietet die Virtualisierung?

Daten-Virtualisierung

An vielen Orten verteilte Daten können in einer einzigen Quelle konsolidiert werden.

Desktop-Virtualisierung

Implementieren Sie virtuelle Desktops, die mit den lokal installierten Umgebungen nahezu identisch sind.

Network Functions Virtualization

Isolierte virtuelle Netzwerke können aus einem einzelnen Ursprungsnetzwerk erstellt werden.

Server-Virtualisierung

Ein einzelner Server kann zwei oder Hunderte von Servern simulieren.

Betriebssystem-Virtualisierung

Auf einem Computer können mehrere Betriebssysteme ausgeführt werden.

Welche Vorteile bietet die Virtualisierung?

Bei virtualisierten Ressourcen müssen sich Administratoren keine Gedanken um ihren physischen Standort machen, will heißen, Hardware kann wirklich kommerzialisiert werden. So kann die Legacy-Infrastruktur, die teuer in der Wartung ist, aber wichtige Anwendungen unterstützt, tatsächlich für eine optimale Verwendung virtualisiert werden.

Administratoren müssen nun nicht mehr auf die Zertifizierung jeder Anwendung für neue Hardware warten, sondern lediglich die VM migrieren, und zwar ohne jegliche Beeinträchtigung der Funktionalität. Bei Regressionstests kann ein Testbed auf einfachste Weise erstellt oder kopiert werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit für spezielle Test-Hardware oder redundante Entwicklungsserver.

Die Auswirkungen der Virtualisierung auf Effizienz und Kosten

In dieser Studie befragt Forrester Consulting einen Red Hat Virtualization Kunden, der einen ROI von 103 % und eine Amortisierungsfrist von 5,6 Monaten realisiert hat.

Die Sicherheit der Virtualisierung

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 wird jedem Entwickler eine eigene Sandbox zugeteilt, die gegen jeglichen Code anderer Entwickler immun ist.

Wie werden virtuelle Maschinen verwaltet?

Virtualisierungsmanagementsoftware wurde wortgemäß zur Vereinfachung der Verwaltung der Virtualisierung entwickelt. Natürlich können Sie VMs auch manuell Ressourcen zuweisen, Platz für sie auf Ihren 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.

Was ist der Unterschied zwischen Virtualisierung und Cloud Computing?

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. Mit Virtualisierung lassen sich zwar Clouds erstellen, dies ergibt aber noch lange keine Cloud-Umgebung. Man kann sich das folgendermaßen vorstellen:

  • Mit Virtualisierungstechnologie lassen sich Funktionen von Hardware trennen.
  • Cloud Computing ist eine Lösung, die von der Trennung dieser Komponenten abhängig ist.

Das NSIT (National Institute of Standards and Technology) hat 5 Kriterien des Cloud Computings ausgemacht: Netzwerk, Ressourcen-Pool, Benutzeroberfläche, Bereitstellungsfunktionen 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.

Sind VMs nicht nur einfach Container?

Mit der Virtualisierung werden Ressourcen zur Verwendung durch Container bereitgestellt. Diese VMs sind Umgebungen für die Ausführung von Containern, allerdings sind diese Container nicht an virtuelle Umgebungen gebunden.

VMs besitzen lediglich begrenzte Funktionen, da die Hypervisors, mit denen sie erstellt werden, ebenfalls mit den begrenzten Ressourcen einer physischen Maschine verbunden 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.

virtualization vs containers

Warum Red Hat?

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. 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.

Die Vorteile der Virtualisierung sind in der IT-Welt gemeinhin bekannt – von der Senkung der Gemeinkosten bis zu den Ressourceneinsparungen bei Rechenzentren – aber wie verhält es sich mit diesen Charakteristika in den Computing-Umgebungen von heute? Ausgehend von diesen Forschungsergebnissen sind die traditionellen Vorteile der Virtualisierung immer noch gültig.

Alles, was Sie für den Einstieg in die Virtualisierung brauchen

Mehr brauchen Sie nicht. Wirklich nicht. Sie können sie überall installieren, auf Bare-Metal-Hardware bis hin zu Open  Source- oder proprietären Systemen, und Dutzende oder Hunderte von virtuellen Rechnern erstellen – mit einem Hypervisor, der all das bewältigen kann, sowie einer Managementplattform, die die entsprechende Benutzerfreundlichkeit bietet.

Führen Sie Ihre Virtualisierungs-Distributionen auf einem Betriebssystem aus, das militärische Informationssicherheit, einen fast komplett unterbrechungsfreien Betrieb (99,999 %) sowie Support für geschäftskritische Workloads bietet. Red Hat Enterprise Linux ist das ideale Betriebssystem für unsere Virtualisierungssoftware.

Implementieren Sie Storage und Virtualisierung zusammen, selbst mit beschränkten Ressourcen. Nutzen Sie die gleiche Server-Hardware wie Hypervisor und Controller, um einen Cluster-Pool aus integrierten Computing- und Storage-Ressourcen zu erstellen.

Virtualisieren Sie Daten an beliebigen Orten, On-Premise, in einem Warehouse oder in der Cloud, und verwalten Sie sie als einzelne Quelle, die überall und in beliebiger Form bereitgestellt werden kann.

Virtualisierung bietet eine Vielzahl weiterer Einsatzmöglichkeiten