Was ist eine Virtuelle Maschine?
Wie der Name schon sagt, ist eine virtuelle Maschine (kurz: VM) eine virtuelle Umgebung, die eine physische Maschine simuliert. Auch wenn VMs über eine eigene Zentraleinheit (CPU), Arbeitsspeicher, Netzwerkschnittstelle und Speicher verfügen, sind sie unabhängig von einer physischen Hardware. Solange Hardwareressourcen effizient verteilt werden, können zur gleichen Zeit mehrere VMs kollisionsfrei auf einer einzigen physischen Maschine koexistieren. VMs werden mithilfe von Softwareemulation und Hardwarevirtualisierung implementiert.
Typen virtueller Maschinen
Es gibt zwei Arten von virtuellen Maschinen, die Organisationen verwenden können. Diese werden im Folgenden näher erläutert.
Virtuelle Prozessmaschine
Eine virtuelle Prozessmaschine, die auch als virtuelle Anwendungsmaschine bezeichnet wird, unterstützt die Ausführung eines einzelnen Prozesses oder einer einzelnen Anwendung auf einem Host-Betriebssystem. Diese virtuelle Prozessmaschine wird verwendet, um die zugrunde liegende Hardware oder das Betriebssystem zu maskieren und die Anwendung genau wie andere native Anwendungen auszuführen. Grund dafür ist die Bereitstellung einer plattformunabhängige Programmierumgebung. Beispielsweise werden Java-Anwendungen unter Verwendung von Java Virtual Machines (JVM) implementiert. Ein weiteres Beispiel ist die Wine-Software, mit der Windows-Anwendungen unter Linux ausgeführt werden können.
Arten von Virtualisierungen
Alle Komponenten einer IT-Infrastruktur oder eines traditionellen Rechenzentrums können heutzutage virtualisiert werden, wobei verschiedene Arten der Virtualisierung angeboten werden. Diese werden im Folgenden erläutert.
Speichervirtualisierung: Ein Speicher kann virtualisiert werden, indem mehrere physische Speichergeräte konsolidieren. Dadurch wird sichergestellt, dass nur ein einziges Speichergerät erscheint.
Softwarevirtualisierung: Die Software kann virtualisiert werden, indem ein Computersystem komplett mit Hardware erstellt wird, die es einem oder mehreren Gastbetriebssystemen ermöglicht, auf einem physischen Hostcomputer zu laufen.
Hardwarevirtualisierung: Virtuelle Versionen von Computern und Betriebssystemen (VMs) werden auf einem einzigen, primären und physischen Server erstellt und konsolidiert.
Desktop-Virtualisierung: Die Desktop-Virtualisierung trennt die Desktop-Umgebung vom physischen Gerät und speichert einen Desktop auf einem Remote-Server, sodass Benutzer von überall und von jedem Gerät aus auf ihre Desktops zugreifen können.
Netzwerkvirtualisierung: Mehrere Teilnetzwerke können auf demselben physischen Netzwerk erstellt werden, indem Geräte zu einer einzigen softwarebasierten und virtuellen Netzwerkressource kombiniert werden.
Virtuelle Systemmaschine
Eine virtuelle System- oder Hardwaremaschine illustriert ein vollständiges Betriebssystem und kann auch als Ersatz für eine physische Maschine verwendet werden. Auch wenn eine virtuelle Systemmaschine die physischen Ressourcen der Hostmaschine teilt, hat sie ihr eigenes Betriebssystem. Der Virtualisierungsprozess wird auf einem Hypervisor oder einem Monitor für virtuelle Maschinen ausgeführt, der entweder auf nackter Hardware (native virtuelle Maschine) oder auf einem Betriebssystem (gehostete virtuelle Maschine) ausgeführt wird. VirtualBox und VMware ESXi sind beide Beispiele für eine virtuelle Systemmaschine.
Vorteile der Verwendung einer virtuellen Maschine
Eine virtuelle Maschine ist im Wesentlichen ein Computer innerhalb eines Computers. VMs haben mehrere Vorteile, die nun im Folgenden vorgestellt werden.
Niedrigere Hardwarekosten: Viele Organisationen nutzen ihre Hardware-Ressourcen nicht vollständig. In dieser Hinsicht können Unternehmen virtuelle Server einrichten, anstatt jedes Mal in einen weiteren einzigen Server zu investieren.
Schnellere Bereitstellung und Bereitstellung von Desktops: Die Bereitstellung eines neuen physischen Servers erfordert oft zeitaufwändige Schritte. Mit virtualisierten Systemen können Unternehmen jedoch schnell neue virtuelle Server bereitstellen. Dafür müssen sie sichere vorkonfigurierte Servervorlagen verwenden.
Kleinere Stellfläche: Durch den Einsatz von Virtualisierung wird der Büroraum reduziert, der für die Aufrechterhaltung und Erweiterung der IT-Funktionen benötigt wird. Gleichzeitig wird mehr Platz auf dem Schreibtisch frei, um mehr Mitarbeiter zu unterstützen.
Verbesserte Datensicherheit: Die Virtualisierung optimiert die Notfallwiederherstellung, indem Ihre Server in der Cloud repliziert wird. Da VMs unabhängig von der zugrunde liegenden Hardware betrachtet werden müssen, benötigen Organisationen nicht dieselben physischen Server außerhalb des Standorts, um einen sekundären Wiederherstellungsstandort zu ermöglichen. Im schlimmsten Fall können Mitarbeiter mit einer kostengünstigen Backup- und Disaster-Recovery-Lösung schnell wieder online sein.
Portabilität: Es ist möglich, VMs nahtlos über virtuelle Umgebungen und sogar von einem physischen Server aus auf einen anderen zu verschieben. Der Vorteil hierbei ist, dass das IT-Team nur einen minimalen Aufwand hat. VMs sind voneinander isoliert und verfügen über eine eigene virtuelle Hardware. Deshalb sind hardwareunabhängig. Das Verschieben physischer Server an einen anderen Standort ist eine ressourcenintensivere Aufgabe.
Verbesserte IT-Effizienz: Viele IT-Abteilungen verbringen mindestens die Hälfte ihrer Zeit mit routinemäßigen Verwaltungsaufgaben. Mit der Virtualisierung ist es jedoch möglich, einen physischen Server in mehrere virtuelle Maschinen zu partitionieren. Aufgrund dessen könne Administratoren mehrere Betriebssysteme gleichzeitig von einem einzigen physischen Server aus bereitstellen und verwalten.
Herausforderungen bei der Verwendung einer virtuellen Maschine
VMs haben eine Vielzahl von Vorteilen, insbesondere wenn Benutzer mehr als ein Betriebssystem auf einem einzigen physischen Gerät ausführen müssen. Es gibt jedoch auch Herausforderungen im Zusammenhang mit der Verwendung von VMs. Diese werden nun erläutert.
- Wenn gleichzeitig VMs auf einem Host-Computer ausgeführt werden, kann es je nach Arbeitslast des Systems zu einer instabilen Leistung führen.
- Die Effizienz von VMs ist im Vergleich zu physischen Maschinen gering.
- Lizenzierungsmodelle von Virtualisierungslösungen können schwierig sein. Sie können aufgrund zusätzlicher Hardwareanforderungen zu enormen Vorabinvestitionskosten führen.
- Aufgrund der zunehmend hohen Anzahl von Sicherheitsverletzungen bei VM- und Cloud-Bereitstellungen ist die Sicherheit ein zusätzliches Problem.
- Für jede Virtualisierungslösung ist die Einrichtung der Infrastruktur komplex. Kleine Unternehmen müssen Experten einstellen, um diese Lösungen erfolgreich einzusetzen.
- VMs stellen eine Bedrohung der Datensicherheit dar, wenn mehrere Benutzer versuchen, auf dieselben oder verschiedene VMs des gleichen physischen Host zuzugreifen.
Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen einer virtuellen Maschine und einem Container
Ein Container ist eine standardisierte Softwareeinheit, die den Code zusammen mit all seinen Abhängigkeiten wie Systembibliotheken, Systemtools und Einstellungen enthält. Containerisierte Anwendungen können schnell und zuverlässig über alle Arten von Infrastrukturen bereitgestellt werden. Sowohl eine virtuelle Maschine als auch ein Container isolieren Anwendungen. Dies erlaubt ihnen, auf jeder Plattform ausgeführt zu werden. Trotz alledem unterscheidet sich eine virtuelle Maschine von einem Container dadurch, dass sie eine Hardware virtualisiert, um mehrere Betriebssysteme auf einer einzigen Maschine auszuführen. Im Gegensatz dazu verpackt ein Container eine einzelne Anwendung mit all ihren Abhängigkeiten, sodass sie auf jedem Betriebssystem ausgeführt werden kann.
Virtuelle Maschinen werden auf einem Hypervisor ausgeführt und enthalten ein separates Betriebssystem-Image. Container nutzen auf einem einzelnen Host den Betriebssystem-Kernel des Hosts gemeinsam. Dies macht Container extrem leicht und reduziert den Verwaltungsaufwand im Vergleich zu virtuellen Maschinen. Ihre Portabilität macht sie perfekt für Webanwendungen und Microservices. Im Gegensatz zu Container sind virtuelle Maschinen nicht so leicht und benötigen möglicherweise mehr Zeit zum Starten. Dennoch besitzen sie ihren eigenen Betriebssystemkernel und eignen sich am besten für die gleichzeitige Ausführung mehrerer Anwendungen oder für Legacy-Anwendungen, die ein älteres Betriebssystem erfordern. Des Weiteren lässt sich noch hervorheben, dass virtuelle Maschinen und Container auch zusammen verwendet werden können.
So hilft Parallels RAS
Parallels® Remote Application Server (RAS) ist eine führende Virtualisierungslösung, die sowohl Anwendungs- als auch Desktop-Bereitstellung unter einer einzigen Lizenz anbietet. Diese All-in-One-Lösung macht zusätzliche Hardwarekomponenten überflüssig. Mit einer minimalen Lernkurve und einer benutzerfreundlichen Oberfläche benötigen Sie keine Experten, um Parallels RAS bereitzustellen und zu verwenden. Zudem bietet Parallels RAS vorgefertigte Vorlagen für die Bereitstellung einer Cloud, ermöglicht die automatische Skalierung von Ressourcen und unterstützt eine Vielzahl wichtiger Hypervisoren. Außerdem wird das Risiko von Datenverlusten und böswilligen Aktivitäten reduziert, da Richtlinien verwendet werden, die den Zugriff basierend auf Benutzer, Standort, Gruppenberechtigung und Gerät einschränken.
Parallels RAS unterstützt außerdem den Federal Information Processing Standard (FIPS) 140-2, die Secure Sockets Layer (SSL)-Verschlüsselung und die Multifaktor-Authentifizierung (MFA) für zusätzliche Sicherheit. Aufgrund der einheitlichen und intuitiven Verwaltungskonsole, den Konfigurationsassistenten und den anpassbaren Tools können die Remote-Desktop- und Virtual-Desktop-Infrastruktur (VDI)-Lösungen einfach konfiguriert werden.
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