Virtualisierung und virtuelle Maschinen
Kurzantwort
Virtualisierung lässt mehrere eigenständige Systeme gleichzeitig auf einer einzigen physischen Hardware laufen. Jedes läuft in einer virtuellen Maschine – einem per Software nachgebildeten Computer mit eigenem Betriebssystem. Verwaltet wird das von einem Hypervisor, der die echte Hardware auf die virtuellen Maschinen aufteilt. So nutzt man Hardware besser aus und trennt Systeme sauber voneinander.
Teil des Lernpfads Hardware und Betriebssysteme · Schritt 13 von 13
Früher galt: ein Server, eine Aufgabe. Das verschwendete teure Hardware, die meist nur zu einem Bruchteil ausgelastet war. Die Virtualisierung hat das grundlegend geändert – und sie ist die Technik, auf der auch die Cloud beruht.
Was ist Virtualisierung?
Virtualisierung bedeutet, mehrere eigenständige Systeme gleichzeitig auf einer einzigen physischen Hardware zu betreiben. Statt für jede Aufgabe einen eigenen Rechner aufzustellen, teilt man einen leistungsstarken Rechner in mehrere voneinander getrennte, virtuelle Rechner auf.
Was ist eine virtuelle Maschine?
Eine virtuelle Maschine (VM) ist ein per Software nachgebildeter Computer. Sie hat einen eigenen virtuellen Prozessor, eigenen Speicher und eine eigene Festplatte – und darauf läuft ein vollständiges eigenes Betriebssystem, als wäre es echte Hardware.
Auf einem einzigen physischen Server können so mehrere VMs nebeneinander laufen: eine mit Linux, eine mit Windows, jede für eine andere Aufgabe, und keine weiß von den anderen.
Was macht der Hypervisor?
Damit sich die virtuellen Maschinen die echte Hardware teilen, braucht es einen Vermittler: den Hypervisor. Er verteilt Prozessorzeit, Speicher und Geräte auf die einzelnen VMs und hält sie sauber voneinander getrennt.
Wozu das Ganze?
Selbstkontrolle
Selbstkontrolle
Was ist die Aufgabe des Hypervisors?
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen einer virtuellen Maschine und einem Container?
Eine virtuelle Maschine bringt ein komplettes eigenes Betriebssystem mit und ist dadurch stark getrennt, aber auch schwergewichtig. Ein Container teilt sich das Betriebssystem des Wirtssystems und verpackt nur die Anwendung samt ihrer Umgebung. Container starten schneller und brauchen weniger Ressourcen, trennen aber weniger streng als VMs.
Läuft eine VM langsamer als echte Hardware?
Durch die Zwischenschicht entsteht ein gewisser Mehraufwand, sodass eine VM etwas langsamer sein kann als dieselbe Aufgabe direkt auf der Hardware. Moderne Prozessoren unterstützen Virtualisierung aber gezielt, sodass der Unterschied in der Praxis meist gering ist. Die Vorteile überwiegen diesen kleinen Verlust fast immer.
Wozu brauche ich privat eine virtuelle Maschine?
Zum Beispiel, um ein anderes Betriebssystem gefahrlos auszuprobieren, alte Software laufen zu lassen oder verdächtige Programme in einer abgeschotteten Umgebung zu testen. Stürzt die VM ab oder fängt sie sich Schadsoftware ein, bleibt dein Hauptsystem unberührt. Dafür genügt ein Typ-2-Hypervisor auf dem normalen Rechner.
Hängt die Cloud mit Virtualisierung zusammen?
Ja, eng. Cloud-Anbieter betreiben große Mengen physischer Server und teilen deren Leistung per Virtualisierung auf viele Kunden auf. Wenn du in der Cloud einen Server mietest, bekommst du in der Regel eine virtuelle Maschine. Virtualisierung ist damit eine der technischen Grundlagen der Cloud.
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Das Wichtigste in Kürze
- Virtualisierung betreibt mehrere Systeme gleichzeitig auf einer physischen Hardware.
- Eine virtuelle Maschine ist ein per Software nachgebildeter Computer mit eigenem Betriebssystem.
- Der Hypervisor verteilt die echte Hardware und trennt die VMs (Typ 1 direkt auf der Hardware, Typ 2 im Betriebssystem).
- Vorteile: bessere Auslastung, saubere Trennung, Flexibilität – und die Grundlage der Cloud.