Virtualisierung (Überblick)

Im Bereich der Informatik steht Virtualisierung für eine Technologie, die es ermöglicht Computerressourcen effizienter auszunutzen. So können die Ressourcen eines Einzelnen oder auch mehrerer Rechner zusammengefasst werden, um

• Arbeitsoberflächen ( Desktopvirtualisierung ),
• Anwendungen ( Anwendungsvirtualisierung ),
• Speichersysteme ( Speichervirtualisierung ) und
• komplette Maschinen ( Virtuelle Maschinen )

bereitzustellen.

Spezielle Virtualisierungssoftware ( Virtual Machine Monitor, Hypervisor ) ermöglicht, dass auf einem einzelnen physikalischen Rechner gleichzeitig mehrere virtuelle Maschinen parallel betrieben werden können, die vollständig voneinander isoliert sind.
So können zum Beispiel auf einem PC mit Windows 10 als sogenanntes Wirtsbetriebssystem gleichzeitig ein Ubuntu -Linux und Windows 7 als sogenannte Gastbetriebssysteme betrieben werden. Jedes dieser Betriebssysteme ist völlig eigenständig und gegenüber den anderen abgeschottet.

Typ-1-Hypervisor:

Setzt direkt auf der Hardware auf (bare-metal)
und bringt eigene Treiber mit.

Typ-2-Hypervisor:

setzt auf einem vollwertigen Betriebssystem auf (hosted)
und nutzt dessen Treiber.

Ihren Schwerpunkt hat die Virtualisierung allerdings im professionellen Bereich - bei Softwareentwicklern und Betreibern von Servern und Rechenzentren. Hier kommen die zahlreichen Vorteile der Virtualisierung von Rechnern besonders zum Tragen:

• Wenn mehrere virtuelle Systeme auf einem physikalischen betrieben werden, wird die vorhandene Rechenleistung moderner Systeme - die meist recht wenig zu tun haben - weitaus besser ausgelastet. Gleichzeitig kann die Zahl der physikalischen Systeme deutlich reduziert und so Anschaffungs-, Betriebs- und Energiekosten gespart werden.
• Auf einem physikalischen Rechner können unterschiedliche Betriebssysteme laufen. Es wird so möglich, das für die Aufgabe am jeweils besten geeignete Betriebssystem einzusetzen.
• Für unverzichtbare ältere Betriebssysteme muss keine spezielle ältere Hardware vorgehalten werden.
• Softwareentwicklung - v.a. für unterschiedliche Betriebssysteme - wird stark vereinfacht, da die Entwickler auf einem physikalischen Rechner "per Knopfdruck" zu einem anderen Betriebssystem wechseln können.
• Systeme werden portabel, da sie meist nur aus wenigen oder nur aus einer einzigen Datei bestehen. So lässt sich das virtuelle Sytem kopieren und/oder klonen und leicht auf andere Hardware übertragen.

Für private Nutzer ist Virtualisierung auf dem Desktop ebenfalls ein Thema, zumal Virtualisierungssoftware für den nichtkommerziellen Gebrauch meist kostenlos ist. So ist es z.B. möglich,

• Software ohne Risiko zu testen ,
• neue Betriebssysteme auszuprobieren und
• sichere Umgebungen für Surfen oder Online-Banking zu erstellen und einzusetzen .

Auch in schulischen Computer-Netzwerken hat in der Zwischenzeit Virtualisierung Einzug gehalten. Die aktuellen Musterlösungen für Schulen bestehen aus mehreren virtualisierten Servern (siehe Produkte paedML®).