Virtualisierung der IT-Infrastruktur ist Basis für Cloud Computing

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Virtualisierung des Servers/Betriebssystems

Servervirtualisierung über einen Hypervisor (VMware, XEN, KVM, Virtual Box) gehört heute zu den meisteingesetzten Virtualisierungstechnologien. Der Hypervisor bildet eine Abstraktionsschicht über dem Prozessor, so dass mehrere unterschiedliche Betriebssysteme gleichzeitig darauf laufen können. Servervirtualisierung bietet den Vorteil, dass sich unterschiedliche Betriebssysteme auf einem Server abbilden lassen.

Eine effizientere Art der Virtualisierung mit weniger Overhead bietet dagegen die Virtualisierung des Betriebssystems, auch Partitionierung genannt, wie sie auf Mainframe- oder Unixsystemen verfügbar ist (wie LPARs, VPARs, NPARs, Dynamic System Domains). Sun hat dazu die Container-Technologie entwickelt, Parallels bietet Betriebssystemvirtualisierung für x86-Server an. Ihr Nachteil: Es lässt sich nur ein Betriebssystem pro Host betreiben.

Betriebssystemvirtualisierung wie die Solaris-Container-Technologie erzeugt viele isolierte Betriebssysteminstanzen innerhalb eines Betriebssystems auf einem Host. Jede Umgebung hat dabei eine eigene Identität und ist sicher von den anderen abgeschottet. Durch die Nutzung der gemeinsamen Betriebssystem-Ressourcen, die nicht wie bei Hypervisoren jeweils wieder für unterschiedliche Betriebssysteme übersetzt werden müssen, reduziert sich die Administration und es wird eine höhere Dichte erzielt. Betriebssystemvirtualisierung eignet sich gut zum Einsatz in Hosting-Umgebungen mit vielen gleichen virtuellen Maschien und wird dort auch häufig eingesetzt.

Cloud-Betriebssysteme

Anbieter wie VMware, Citrix und Red Hat haben ihre Hypervisoren in der Zwischenzeit mit vielen zusätzlichen Funktionen und Managementtools erweitert, um sie zu Cloud-Betriebssystemen auszubauen. Die vollständigste Vision eines Cloud-Betriebssystems hat derzeit wohl VMware mit seinem vSphere-Portfolio. Neben Lastverteilung, Automatisierung, Sicherheit und Billing enthält vSphere 4 beispielsweise auch eine zentral managebare verteilte virtuelle Switching-Architektur.

Das Citrix Cloud Center (C3) vereint ebenfalls eine Palette an Infrastruktur-Komponenten, um Cloud-basierte Services zu hosten, zu verwalten und bereitzustellen. C3 beinhaltet eine Referenzarchitektur, die die individuellen Funktionen mehrerer Citrix-Technologien verbindet.

Netzwerk-Virtualisierung

Das Netzwerk wird im Cloud Computing zu einem entscheidenen Faktor. Benötigt werden hohe Bandbreiten und Technologien, die die Verfügbarkeit aller Dienste im Netz sicherstellen.

Die zunehmende Dichte der virtuellen Maschinen legt die Migration auf 10 Gigabit Ethernet nahe, um die I/O-Anforderungen bewältigen zu können. Spezielle I/O-Virtualisierungslösungen wie sie in Blades zum Einsatz kommen, aber auch von Cisco und anderen angeboten werden, sorgen bei hochgepackten konsolidierten Servern für den benötigten Durchsatz auf Maschinenebene. Die Virtualisierung des I/O, bei der die Netzkarten durch virtuelle I/O-Ressourcen ersetzt werden, reduziert die Kosten um bis zu 50 Prozent. Virtuelle NICs und HBAs sehen dabei für Hypervisoren genau wie physikalische Karten aus. Ein Kabel reicht aus für alle VM-Verbindungen und das Management. VMs lassen sich aus Sicherheitsgründen bei Bedarf mit spezifischen I/O-Ressourcen verknüpfen. Und virtueller I/O lässt sich zwischen Servern migrieren und unterstützt damit ebenso die Migration von virtuellen Maschinen.

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