Was ist eine virtuelle Maschine?
Eine virtuelle Maschine ist eine softwarebasierte Emulation eines Computersystems, auf dem ein Betriebssystem und Anwendungen laufen. Er kann dieselben Funktionen wie ein physischer Computer ausführen und wird auf dessen zugrunde liegender Hardware betrieben. So kann die Kapazität eines physischen Servers in einem Schwarm unabhängig arbeitender virtueller Maschinen erweitert werden. Dieser Vorgang wird als Virtualisierung bezeichnet.
Wie funktionieren virtuelle Maschinen?
VMs können nur dank des sogenannten Hypervisors existieren, der sie ins Leben ruft. Sie werden von dem Hypervisor geschöpft, konfiguriert und eventuell zerstört.
Der Hypervisor ist eine Software, die meistens als standardmäßige Anwendung innerhalb eines Betriebssystems installiert wird. Alternativ können sie auch direkt auf der Hardware installiert werden, so dass kein Betriebssystem erforderlich ist.
In der Welt der Virtualisierung wird die physische Hardware als “Host” (Deutsch: Gastgeber) und die VM als “Guest” (Deutsch: Gast) bezeichnet.
Der Hypervisor virtualisiert die Hardwarekomponenten wie CPU, RAM und Speicher. VMs verwenden ein Betriebssystem wie Windows oder Linux als Host, das die Schnittstelle für Anwendungen bildet. Dadurch kann jede VM völlig unabhängig von anderen VMs arbeiten, die auf der gleichen Host-Hardware laufen.
Was für virtuellen Maschinen gibt es?
Es gibt zwei Arten von virtuelle Maschinen – Die Prozess-VM und die System-VM.
Die System-VM
Dies ist die gängigste Art einer virtuellen Maschine. Eine System-VM ist genau wie eine physische Maschine, nur rein digital. Sie arbeitet als vollständiger Ersatz für die physische Maschine, nur basierend auf virtualisierten Komponenten (CPU, Speicher und RAM). Im Gegensatz zur Prozess-VM können hier vollständige Betriebssysteme installiert werden.
Die Prozess-VM
Ein Prozess-VM ist eine besondere Art von virtueller Maschine. Sie wird für die Ausführung eines einzelnen Prozesses verwendet und dann verschwindet, sobald sie nicht mehr benötigt wird. Dies ist eine Optimierung, um die Lieferung von Code so effizient wie möglich zu regeln. Ein Beispiel dafür ist die Java Virtual Machine, die es jedem vernetzten Betriebssystem ermöglicht, Java-Anwendungen so auszuführen, als ob sie systemeigene wären.
Im Folgenden befassen wir uns nur noch mit System-VMs und ihrem Beitrag zum Cloud Computing.
Wo nutzt man eine virtuelle Maschine?
Beim Cloud Computing wird die VM verwendet, um die Kapazität des physischen Servers zu erweitern. Ohne VM-Technologie würde ein leistungsstarker physischer Server nur einen Bruchteil seines Potenzials nutzen. Mit der VM-Technologie, auch bekannt als Virtualisierung, wird das Potenzial eines physischen Servers genutzt, um mehrere Zwecke auf einmal zu erledigen.
Das Cloud Computing ist nur mit der Einführung von virtuellen Maschinen entstanden. Früher hätte man für eine Cloud-Lösung mehrere physische Server benötigt. Jetzt können wir dank der Magie der Virtualisierung die gleichen Ziele erreichen, indem wir die vorhandene physische Hardware umnutzen und umstrukturieren.
Virtualisierung ermöglicht sogenannte Multi-Tenant-Cloud-Lösungen, einschließlich Public Cloud und Enterprise Cloud, bei denen jeder „Tenant“ (Deutsch: Mieter), seinen Anteil an der gesamten Hardware-Kapazität mietet. Jeder Benutzer hat seine eigene isolierte Umgebung innerhalb des Ganzen.
VMs werden auch in Single-Tenant-Cloud-Lösungen verwendet, z. B. in einer Private Cloud. In Single-Tenant-Servern werden VMs auf die gleiche Weise wie in einer Multi-Tenant-Cloud erstellt, sind aber alle für die Zwecke eines Unternehmens bestimmt.
Virtuelle Maschinen und Container: Was ist der Unterschied?
Virtuelle Maschinen werden oft mit Containern verglichen, einer anderen Methode der Virtualisierung. Obwohl sie ähnliche Verwendungszwecke haben können, gibt es wichtige Unterschiede zwischen den beiden.
Kurz gesagt: Eine VM virtualisiert die Hardware, während ein Container ein Betriebssystem virtualisiert. Während VMs die Virtualisierung der Host-Hardware über den Hypervisor ermöglichen, beschränken sich Container auf die Verpackung und Bereitstellung von Code. Eine E-Commerce-Plattform könnte beispielsweise separate Container für die Benutzerauthentifizierung, den Produktkatalog, die Zahlungsabwicklung und die Auftragsverwaltung verwenden.
Container benötigen keinen Hypervisor und werden stattdessen über Containerisierungsplattformen wie Docker erstellt und verwaltet. Sie sind auch schlanker als VMs, da sie keine vollständige Betriebssysteminstanz benötigen, da sie sich den Kernel des Host-Betriebssystems teilen.
Wofür werden virtuelle Maschinen verwendet?
Optimierung der Ressourcen
Die Virtualisierung durch VMs ermöglicht es Ihnen, eine Infrastruktur mit der gleichen Betriebsleistung wie mehrere physische Server aufzubauen und dabei nur ein Minimum an Hardware zu benötigen. Diese Optimierung spart Geld und reduziert den Raumbedarf für die Unterbringung Ihrer Infrastruktur, sei es vor Ort oder in einem Rechenzentrum. Ressourcen können auf mehrere VMs innerhalb derselben Infrastruktur verteilt werden, entweder manuell oder mit Hilfe eines Load Balancers, um den Datenverkehr zu verteilen und eine Überlastung zu vermeiden.
Skalierbarkeit
Neue VMs können schnell und nahtlos von der Host-Hardware erstellt werden, so dass freie Kapazitäten und Ressourcen immer effektiv genutzt werden können. So kann das Unternehmen auf wechselnde Erfordernisse reagieren und seine Leistung entsprechend erhöhen (oder verringern). Ohne Virtualisierung müsste bei einer Skalierung zusätzliche physische Hardware angeschafft und an die bestehende Infrastruktur angeschlossen werden, was ein langsamer und teurer Prozess wäre.
Sicherheit durch Isolierung
VMs teilen sich zwar die Host-Hardware mit anderen Anwendern, sind aber vollständig voneinander isoliert, so dass Ihre Umgebung sicher ist. Sie können Ihre Umgebung mit zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen nach Ihren eigenen Bedürfnissen konfigurieren.
Hardware-Unabhängigkeit
VMs können unabhängig von ihrer spezifischen Host-Hardware arbeiten, d.h. sie können reibungslos über verschiedene Hardware-Umgebungen hinweg verschoben oder gesichert werden. Wenn Sie Ihre physischen Server aufrüsten möchten, können VMs ohne Ausfallzeiten verschoben werden, ohne dass Sie dann alles neu konfigurieren müssen. VMs können auch auf anderer Hardware gesichert und wiederhergestellt werden, was den Disaster Recovery-Prozess beschleunigt.
Virtuelle Maschinen als Teil eines MSP-Dienstes
Um den größten Nutzen aus VMs zu ziehen, kann Ihr Unternehmen deren Einsatz innerhalb einer verwalteten Cloud-Infrastruktur in Betracht ziehen. Ein Managed Service Provider (MSP) kann Ihre VMs beaufsichtigen, Ihren Datenverkehr und Ihre Arbeitslasten überwachen und verteilen, neue VMs erstellen und Ressourcen für eine schnelle Skalierbarkeit verteilen sowie die Sicherheit der Plattform überwachen. Dieser Ansatz bietet Ihnen alle Vorteile der Arbeit mit VMs, ohne die Verantwortung für deren tägliche Verwaltung.
Wir können mit Ihnen zusammenarbeiten, um die perfekte Plattform für Ihre Geschäftsanforderungen zu entwickeln. Wenn Sie mit einem unserer Cloud-Hosting-Experten darüber sprechen möchten, wie Sie Ihre IT-Infrastruktur optimieren können, füllen Sie unser Kontaktformular aus.
