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Bringen Sie Klarheit in Ihr Virtualisierungsvokabular
Die IT-Branche erfindet gern verschiedene Namen für dasselbe Produkt – oder setzt Trendwörter inflationär ein. Unser Gastautor ordnet die Sprachverwirrung bei der Virtualisierung.
Was ist eine virtuelle Maschine, was eine virtuelle Location? Wie genau definiert sich Virtualisierung und was steckt eigentlich hinter der Begriff Cloud Computing? Oft liegen die Bedeutungen nah beieinander, Begriffe werden synonym gebraucht, sind aber dennoch unterschiedlich. Das macht es manchmal schwer, Sachverhalte zu verstehen. Eine kurze Einführung in einige zentrale Begriffe und Konzepte der Virtualisierung:
Server-Virtualisierung, Virtuelle Maschine, Hypervisor
Bei der Virtualisierung wird ein physisches System in mehrere virtuelle Systeme aufgeteilt, die sich die zugrundeliegenden physischen Ressourcen teilen. So lässt sich sowohl Hardware als auch Software – von einzelnen Anwendungen bis hin zu gesamten Desktop-Arbeitsplätzen – virtualisieren. Bei der Virtualisierung von Rechenzentren sind meist Server gemeint. Dabei werden die physischen Server in Virtuelle Maschinen (VMs) unterteilt, also in mehrere virtuelle Server-Umgebungen.
Diese VMs arbeiten unabhängig voneinander mit ihrem jeweils eigenen Betriebssystem. Zwischen den verschiedenen virtuellen Instanzen und der physischen Hardware agiert eine Softwareschicht: der Hypervisor, auch Virtual Machine Monitor (VMM) genannt. Er weist den VMs die von ihnen benötigten Ressourcen zu, zum Beispiel RAM, CPU oder Speicher. Damit ist es möglich, Lastspitzen abzufangen, denn die Rechenkapazitäten können dynamisch, also nach Bedarf, verteilt werden. So lassen sich die vorhandenen Ressourcen bestmöglich nutzen, im Idealfall ohne Einschränkungen für die Anwender.
Die Cloud: Zusammenschluss virtueller Ressourcen
Eine Cloud ist ein Zusammenschluss von mehreren virtuellen Ressourcen, die durch eine Managementsoftware administriert werden. Die Speicher- oder auch Storage-Virtualisierung ist das Zusammenfassen von physischem Speicher aus mehreren Speichermedien eines Unternehmens in einem gemeinsamen Pool. Anwendungen können sich aus diesem flexibel bedienen. Während der User seine gewohnten Dateipfade zur Ablage nutzt, belegt die Abstraktionsschicht zwischen Anwendung und Storage den Speicherort. Damit sind die Größen von physischen Festplatten und andere Begrenzungen unbedeutend.
Sind Speicher oder andere Ressourcen für einen einzigen Nutzer reserviert und von den Umgebungen der anderen Nutzer physisch oder virtuell isoliert– sei es in seinem eigenen Rechenzentrum oder in dedizierten Cloud-Servern, handelt es sich um eine Private Cloud.
Klassische Public Clouds hingegen sind Shared-Hosting-Angebote, bei denen sich mehrere Kunden die Ressourcen teilen. Dabei buchen Cloud-Dienstleister für ihre Kunden bedarfsgenau Ressourcen und verwalten sie. Die physischen Rechenzentren der Anbieter bestehen aus Servern, auf denen die VMs der Kunden laufen und je nach Bedarf verschoben werden. Sie nutzen die physischen Ressourcen so, wie es gerade notwendig ist. Virtualisierung ist also die technische Grundlage der Cloud.
Virtual Private Server, Virtual Dedicated Server, Virtual Locations
Manche Unternehmen möchten von Vorteilen einer Public Cloud profitieren, gleichzeitig aber auch eigens für sie reservierte Ressourcen nutzen. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn sie eine Mindestmenge an Rechenkapazitäten garantieren müssen.
Die Gründe können auch in Compliance- oder Sicherheitsvorschriften für bestimmte Branchen liegen. Hier greift das Konzept des Virtual Private Server (VPS). Ein VPS besteht aus virtuellen Maschinen, die nur einem bestimmten Kunden fest zugeordnet, also privat sind. Deswegen werden diese Server auch häufig als Virtual Dedicated Server (VDS) bezeichnet.
„Bei einem VPS geht ein Vorteil verloren, wegen dem viele Unternehmen die Cloud bevorzugen, nämlich die geringeren Kosten. Die Nutzung einer Cloud ist in erster Linie günstiger, weil nur tatsächlich genutzte Ressourcen minutengenau in Rechnung gestellt werden. Für dedizierte Serversteigen die Preise daher meist.“
Henrik Hasenkamp, Gridscale
Eine Virtual Location – manchmal auch als Hosted Private Cloud bezeichnet – besteht aus einem oder mehreren fest zugeordneten Servern, die der Kunde also exklusiv nutzt. Es handelt sich in gewissem Sinne um eine Private Cloud in der Public Cloud.
Der Kunde profitiert dabei von garantierten Ressourcen, die der Cloud-Dienstleister für ihn managt und die er über die Bedienoberfläche des Infrastrukturanbieters administrieren kann.
Da Ressourcen wie CPU, RAM oder Speicher jederzeit bereitstehen, müssen sie nicht erst hochgefahren und zugeordnet werden. Bei diesem Konzept geht jedoch ein Vorteil verloren, wegen dem viele Unternehmen die Cloud bevorzugen, nämlich die geringeren Kosten gegenüber einem unternehmenseigenen Server. Die Nutzung einer Cloud ist in erster Linie günstiger, weil nur tatsächlich genutzte Ressourcen minutengenau in Rechnung gestellt werden. Für dedizierte Server steigen die Preise daher meist.
Virtual Private Networks
Virtual Private Networks (VPNs) sind ein fester Bestandteil von Unternehmensnetzwerken, seit vermehrt auch im Geschäftsbereich vertrauliche Informationen über das Internet gesendet werden, beispielsweise bei einem Remote-Zugriff. Sie gewinnen noch mehr an Bedeutung, da immer mehr Unternehmen Public-Cloud-Angebote nutzen.
Ein VPN ist eine Softwarelösung, die im Moment der Datenübertragung eine Verbindung zwischen zwei Netzwerkpunkten aufbaut und managt. Sie ist privat, da Unbefugte sie nicht einsehen können. Virtuell ist sie deshalb, weil sie zwar auf physischen Netzwerken aufbaut, aber keine direkte physische Verbindung herstellt und meist mehrere Netzübergänge nutzt. Verschlüsselung und Authentifizierungsmechanismen ermöglichen eine zusätzliche Absicherung des VPN.
Software- und Desktop-Virtualisierung
Auch im Bereich der Software- und Desktop-Virtualisierung sind in den letzten Jahren eine Vielzahl von Konzepten entstanden. Bei der Virtualisierung von Software – auch Anwendungsvirtualisierung genannt – wird diese vom darunterliegenden Betriebssystem abstrahiert, um in isolierten Laufzeitumgebungen ausgeführt zu werden. Dies vereinfacht beispielsweise das Verteilen von Anwendungen über verschiedene Systeme, weil die Anpassung an einzelne Betriebssysteme entfällt. Alle notwendigen Bibliotheken oder Konfigurationsdateien sind in der virtualisierten Anwendung enthalten. Container-Technologien basieren beispielsweise auf diesem Prinzip und sparen dadurch Ressourcen, die nicht durch Betriebssysteme in jeder einzelnen virtuellen Maschine belegt werden.
Desktop-Virtualisierung bezeichnet die zentrale Verfügbarkeit von kompletten Arbeitsumgebungen, zum Beispiel über eine Cloud. Für die Nutzer macht es keinen Unterschied, wenn sich ihre Anwendungen und Einstellungen nicht auf ihren physischen Rechnern befinden, sie können ohne Einschränkungen arbeiten. Der Vorteil liegt darin, dass die Arbeitsplatzrechner nur eine geringere Hardware-Ausstattung benötigen.
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