Virtualisierung

Virtualisierung bezeichnet die Nachbildung einer physischen Ressource, wie zum Beispiel eines Prozessors, Speichers und Schnittstellen.
In der Praxis ist der Begriff Virtualisierung mehrdeutig. In der Regel verwendet man den Begriff Virtualisierung in der Computertechnik. Typischerweise versteht man unter Virtualisierung die Prozessor-Virtualisierung. Hier wird mit einer Software eine virtuelle Maschine erzeugt, die Hardware emuliert. Teil der virtuellen Maschine ist ein Betriebssystem, dass keinen Unterschied zu echter Hardware erkennt. Daneben gibt es auch noch andere Möglichkeiten. Dazu zählt zum Beispiel das Partitionieren von Festplatten oder die Netzwerk-Virtualisierung durch VLAN.

Die Hauptanwendung von Virtualisierung ist die Konsolidierung der vorhandenen Ressourcen, in Form von Rechenleistung, Speicherkapazität und anderer Hardware.

Virtualisierung in der Computertechnik

Meistens verwendet man den Begriff Virtualisierung in der Computertechnik. Typischerweise versteht man unter Virtualisierung den Parallelbetrieb von Betriebssystemen auf einer Hardware. Technisch nutzt man einmal vorhandene Hardware und deren Komponenten mehrfach oder wechselweise. Den eingesetzten Betriebssystemen wird dabei der Betrieb auf der Hardware nur vorgegaukelt. Damit ist gemeint, dass die Hardware emuliert wird.

• Virtualisierung in der Computertechnik

Virtualisierung in der Netzwerktechnik und Kommunikationstechnik

Obwohl man den Begriff Virtualisierung in der Regel mit Computertechnik in Zusammenhang bringt, wird auch in der Netzwerktechnik und Kommunikationstechnik virtualisiert. So lassen sich auf einer Netzwerk-Infrastruktur, bestehend aus Verteilkomponenten und Übertragungswegen, mehrere logisch voneinander getrennte Netzwerke betreiben.

• Virtual Private Network (VPN): Über eine WAN-Verbindung werden logische LAN-Verbindungen per VPN-Protokolle realisiert.
• Virtual Local Area Network (VLAN): In einer Infrastruktur werden mehrere, per VLAN, voneinander getrennte logische Netzwerke betrieben.
• Function as a Service (FaaS): Nutzen und Bereitstellen einzelner Netzfunktionen als Software in virtueller Form.
• SDN - Software Defined Networking: ...

• Virtualisierung im Netzwerk

Virtuelle Maschine (VM)

Eine virtuelle Maschine (VM) ist ein Software-Container, der einem darin installierten Betriebssystem eine Scheinwelt vorgaukelt, in dem gängige Hardware-Komponenten emuliert werden. Üblicherweise verfügen Betriebssysteme über Standard-Treiber mit denen sie die emulierte Hardware ansprechen können. Eine im Hintergrund laufende Virtualisierungssoftware überwacht die Zugriffe auf die Hardware. Sie organisiert und verwaltet die virtuellen Maschinen (VM).

• Virtuelle Maschine (VM)

Gründe für Virtualisierung

• Erhöhung der Ausfallsicherheit: In dem man mehrere Anwendung nicht in einem gemeinsamen Betriebssystem betreibt, sondern jede Anwendung ein eigenes Betriebssystem hat, können Anwendung bei einem Fehler andere Anwendung nicht stören, sondern maximal nur die virtuelle Maschine, in der sie betrieben wird. Alle anderen Anwendungen sind davon nicht betroffen.
• Sicherheit und Datenschutz: Der Betrieb unterschiedlicher Anwendungen in unterschiedlichen Umgebungen kann auch Sicherheitsgründe und Datenschutzgründe haben. In virtuellen Maschinen arbeiten die Anwendungen getrennt voneinander. Das heißt, eine Anwendung hat in der Regel keinen Zugriff auf die Daten einer anderen Anwendung.
• Auslastung der IT-Systeme durch Konsolidierung der Hardware: Oftmals braucht nicht jede Anwendung zu jeder Zeit eine hohe Rechenleistung. Wenn das nur gelegentlich der Fall ist, können sich mehrere Betriebssysteme und Anwendungen eine gemeinsame Hardware teilen.
• Niedrigere IT-Kosten und geringerer Stromverbrauch: Hardware, die durch Konsolidierung eingespart wurde, verursacht keine Kosten für den laufenden Betrieb und muss auch nicht ersetzt werden.

Selbstverständlich gibt es noch weitere Gründe, warum man Virtualisierung einsetzt.

Virtualisierung in der Server-Umgebung

Virtualisierung in der Server-Umgebung bietet zahlreiche Vorteile, wenn Anwendungen in eigenen virtuelle Maschinen betrieben werden.

• Bessere Systemauslastung, in dem die vorhandenen Hardware effizienter genutzt wird.
• Einfachere und übersichtlichere Verwaltung.
• Energieverbrauch senken und Umweltrichtlinien einhalten.
• Anforderungen lassen sich schneller umsetzen, da neue virtuelle Server in kurzer Zeit bereitgestellt werden können.

Virtualisierung in der Desktop-Umgebung

Die Virtualisierung in der Desktop-Umgebung bietet zahlreiche Vorteile für den Anwender.

• Isolierter Betrieb von Anwendungen in virtuellen Maschinen senkt das Risiko von Sicherheitsvorfällen.
• Betrieb unterschiedlicher Softwareversionen und -anwendungen nebeneinander.
• Gewohnte Programme auf einem anderen Betriebssystem weiter verwenden.
• Ältere Programme auf einem aktuellen Betriebssystem und neuer Hardware weiter verwenden.

Weitere verwandte Themen:

• Cloud Computing
• Trends in der IT
• Digitalisierung
• Virtualisierung in der Computertechnik
• Virtualisierung im Netzwerk

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