Effizienz der Ressourcen

Was ist Virtualisierung?

| Autor / Redakteur: Otto Geißler / Ulrike Ostler

Autor Otto Geißler erörtert: "Was ist Virtualisierung?"
Autor Otto Geißler erörtert: "Was ist Virtualisierung?" (Bild: © djama - stock.adobe.com)

Virtualisierung ist eine abstrakte Nachbildung von physisch vorhandenen IT-Ressourcen in Form von Hardware, Software oder Netzwerke. Virtuelle Komponenten können dadurch für kommerzielle und private Anwender einer optimierten Nutzung zugeführt werden.

Neben dem Cloud Computing gehört auch die Virtualisierung zu den bestimmenden Themen in der IT. Nicht nur, dass die virtuellen Maschinen zusehends die Rechenzentren erobern, sondern die Virtualisierung gilt als der entscheidende Wegbereiter für eine effizientere IT-Infrastruktur für Unternehmen und Organisationen in jeder Dimension.

Kein Wunder; denn bei der Nachbildung eines Hard- oder Software-Objekts durch einen Abstraktions-Layer lassen sich virtuelle Geräte oder Dienste wie zum Beispiel emulierte Hardware, Betriebssysteme, Datenspeicher oder Netzwerkressourcen erstellen. Dies ermöglicht es, Ressourcen – zunächst im Server- und Desktop-Bereich, jetzt verstärkt auch im Netztwerk und Storage – optimiert zusammenzufassen oder zu splitten.

Das heißt konkret: Bei einer Virtualisierung wird zwischen dem User und der Hardware eine so genannte Abstraktionsschicht eingezogen, die beide Seiten trennt und die physikalischen Realitäten gegenüber der anderen Seite „ausblendet“. Dem User wird so „vorgegaukelt“, er wäre der einzige Nutzer dieser bestimmten Ressource.

Auf der anderen Seite können einzelne Ressourcen verbunden werden, die der User dann als homogene Einheit wahrnimmt. Es können Server, Speicher, Applikationen, Desktops oder komplette Netzwerke virtualisiert werden.

Optimierung der Auslastung

In den meisten Fällen werden die Hardware-Komponenten von IT-Systemen nur zu einem sehr geringen Teil ausgelastet. Aus diesem Grunde ist es angezeigt, die brachliegenden Ressourcen anderen Systemen und Nutzern zur Verfügung zu stellen.

Deshalb laufen virtualisierte Infrastrukturen als Gastsysteme auf vorhandener Hardware. Solche Systeme nennt man auch virtuelle Maschinen (VM). Indem sich also mehrere VM die physisch vorhandene Hardware teilen, werden eine deutlich verbesserte Prozessorauslastung der Server sowie eine effektivere Aufteilung der Speichermedien erzielt. Damit schafft die Virtualisierung die Basis für die Skalierbarkeit von IT-Ressourcen und gilt als eine der entscheidenden Voraussetzungen für das Cloud Computing.

Virtuelle Maschinen

Ein virtueller Rechner kann sehr leicht gesichert und im Falle eines Falles schnell wieder hergestellt werden. Denn per Virtualisierung wird quasi ein vorhandener Rechner „kopiert“, als „Sicherheitskopie“ abgelegt und im Notfall wieder hervorgeholt.

So bleiben die Ausfallzeiten niedrig. Denn ein virtueller Rechner lässt sich schnell wieder in Betrieb nehmen. Oder es wird festgestellt, dass der physische Rechner nicht mehr leistungsfähig genug ist. Mittels virtueller Maschinen kann - meist im laufenden Betrieb – die Hardware beliebig erweitert werden.

Bewertung der Virtualisierung

Mit der Virtualisierung von IT-Komponenten wird auf einer geringeren Anzahl an Rechnern ein Mehr an Leistung bei gleichzeitig optimierter Ausnutzung der vorliegenden Hardware-Ressourcen erreicht. Darüber hinaus entsteht eine nicht unwesentliche Kostenersparnis.

Zu den weiteren positiven Effekten zählen eine höhere Auslastung der Hardware, Flexibilität bei der Bereitstellung von IT-Ressourcen, geringerer Service- und Administrationsaufwand für die Hardware, schneller Umzug mit vorkonfigurierten Maschinen, niedrigere Investitionsausgaben für neue Hardware sowie Energieeinsparung. Da kein weiteres Betriebssystem (oder verschiedene Versionen desselben Betriebssystems) geladen werden kann, ist auch kein zweites Betriebssystem als Gastbetriebssystem möglich.

Virtualisierung unter Windows

Die Betriebssysteme „Microsoft Windows“ und Linux umfassen bereits einige, wenngleich begrenzte Funktionen hinsichtlich einer Anwendungsvirtualisierung. So ist im „Windows 7“ ein „Windows-XP-Modus“ enthalten, der eine abgeschlossene Windows-XP-Laufzeitumgebung anbietet. Dies ermöglicht es dem User, gewisse ältere Anwendungen auszuführen, die seit Windows 7 nicht mehr unterstützt werden.

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Für eine komplette Anwendungsvirtualisierung ist jedoch, wie oben thematisiert, eine eigene Virtualisierungsschicht erforderlich, die dann bestimmte Teile der Laufzeitumgebung ersetzt, welche sonst von einem Betriebssystem übernommen werden. Zum Beispiel werden so sämtliche Dateioperationen durch die Virtualisierungsschicht abgefangen und durch einen Zugriff auf die isolierte virtuelle Laufzeitumgebung ausgetauscht.

Für die Anwendung ist der gesamte Ablauf der Virtualisierung absolut transparent. Da alle Konfigurationen der Laufzeitumgebung an einem zentralen Platz gemanagt werden, kann die komplette Umgebung samt Anwendung sehr leicht auf einen anderen Rechner umziehen. Dort kann sie mit derselben Konfiguration ausgeführt werden.

Eine weitere Form der Virtualisierung sind Container.

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* Otto Geißler ist freier Autor und lebt in Augsburg.

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