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Virtualisierung ist eine Technik, die es ermöglicht, eine Software-Anwendung oder ein Betriebssystem innerhalb eines anderen Systems auszuführen. Bei diesem Prozess wird eine virtuelle Instanz eines Computersystems in einer von der tatsächlichen Hardware abstrahierten Schicht ausgeführt.  Es ist dasselbe, als wenn man eine Linux-Distribution unter Windows öffnet und als Programm ausführt oder eine Windows-Anwendung z.B. ein Spiel wie Fortnite unter Linux startet. 

Meistens bezieht sich dies auf die gleichzeitige Ausführung mehrerer Betriebssysteme auf einem Computersystem. Für die Anwendungen, die auf der virtualisierten Maschine ausgeführt werden, kann es so aussehen, als befänden sie sich auf einer eigenen, dedizierten Maschine, wobei das Betriebssystem und andere Programme nur auf dem virtualisierten Gastsystem ausgeführt werden und nicht mit dem darunter liegenden Host-Betriebssystem verbunden sind.

Was ist eine virtuelle Maschine?

Eine virtuelle Maschine (VM) ist eine virtuelle Umgebung, die wie ein virtuelles Computersystem mit eigener CPU, eigenem Speicher, eigener Netzwerkschnittstelle, eigene Grafikkarte und eigenem Speicher funktioniert und in einem physischen Hardwaresystem erstellt wird. Softwareprogramme, die als Hypervisor bezeichnet werden, trennen die Ressourcen der Maschine und der Hardware und verteilen sie ordnungsgemäß, so dass sie von der virtuellen Maschine genutzt werden können.

Warum wird virtualisiert?

Es gibt eine Reihe von Gründen, warum Nutzer die Virtualisierung in der IT einsetzen. Für einfache Desktop-Benutzer besteht die häufigste Verwendung darin, Anwendungen für ein anderes Betriebssystem ausführen zu können, ohne den Computer zu wechseln oder ein anderes System neu starten zu müssen. Hierbei können z.B. Spiele auf Linux eine große Rolle spielen, welche ansonsten nur auf Windows funktionieren. Mittels einer VM (virtuelle Maschine) kann auch hier Abhilfe geschafft werden. Manche nutzen vielleicht diese Technologie auch um sich einen ersten Eindruck zu verschaffen, bevor man zu einem anderen Betriebssystem wechselt. So ist es möglich Linux zuerst zu testen, bevor man es produktiv einsetzt.

Für Server-Administratoren bietet die Virtualisierung auch die Möglichkeit, verschiedene Betriebssysteme auszuführen, aber vielleicht noch wichtiger ist, dass sie eine Möglichkeit bietet, ein großes System in viele kleinere Teile zu segmentieren, so dass der Server von einer Reihe verschiedener Benutzer oder Anwendungen mit unterschiedlichen Bedürfnissen effizienter genutzt werden kann. Durch die Virtualisierung kann auch der Speicher oder die Leistung im Nachhinein nach oben skaliert werden, wenn die darunter liegende Hardware genügend Kapazitäten hat. Wenn Sie jedoch eine Maschine selbst bereit stellen ohne eine Virtualisierung, haben Sie diesen Luxus nicht. 

Es ermöglicht auch eine Isolierung, wodurch die in einer virtuellen Maschine laufenden Programme vor den Prozessen, die in einer anderen virtuellen Maschine auf demselben Host ablaufen, geschützt werden. So ist es nicht möglich, dass Anwendungen einer anderen VM auf eine andere VM zugreifen können. Alle virtuellen Maschinen laufen komplett unabhängig voneinander. Dies macht auch im Serverhosting 

Klingt kompliziert? Nein, das ist es wirklich nicht. Es gibt viele Programme oder sogar Besonderheiten eines Betriebssystems, die für ein bestimmten Personenkreis (Programmierer, Administratoren oder solche, die verschiedene Plattformen gleichzeitig verwenden) nützlich sind. Die Virtualisierung ist die einfachste und beste Lösung, um alle notwendige Software und Ressourcen auf einem Rechner zu haben und ihn damit leichter zu verwalten. Fast alle heute verkauften Computer verfügen über mehr als genug Ressourcen, um zwei (oder mehr) Betriebssysteme gleichzeitig ohne nennenswerte Leistungseinbußen zu hosten. Durch Virtualisierung können Kosten für neue Server und zu simulierende Clients gespart werden, da nur eine Hardware benötigt wird um alle benötigen Anwendungen auf dem System isoliert und unabhängig ausführen zu können. 

In unserem zweiten Teil erfahren wir, wie was der Unterschied einer VM und einem Container ist und wie Sie mit einer richtigen Virtualisierung auch Kosten senken können.