Server, VMs und Container: Was ist überhaupt Virtualisierung?

Ob auf Servern oder als zusätzliche Softwareebene auf dem heimischen iMac: Virtualisierung ist aus der modernen IT nicht wegzudenken.

Artikel von Florian Rohde veröffentlicht am 8. März 2022, 9:00 Uhr

Virtuelle Maschinen sind in der IT-Welt überall zu finden. (Bild: Pexels.com/Montage: Golem.de)

Grundsätzlich bezeichnet die Virtualisierung die Trennung von Hard- und Software. Das bedeutet, dass das virtualisierte System auf (nahezu) beliebiger Hardware ausgeführt werden kann, wodurch die Ersatzteilbeschaffung extrem vereinfacht wird. Beispielsweise gehören Probleme wie Treiber-Inkompatibilitäten bei Hardware-Wechsel damit der Vergangenheit an.

Insbesondere können die Ressourcen eines physikalischen Servers aber deutlich effizienter genutzt werden, indem sie an die Gastsysteme verteilt (delegiert) und somit insgesamt besser ausgenutzt werden.

Native und gehostete Virtualisierungssysteme

Grundsätzlich unterscheidet man Virtualisierungssysteme zunächst in Hypervisor- und Desktop-Virtualisierung. Ein klassischer Hypervisor stellt dabei ein eigenes Betriebssystem zur Verfügung, welches ausschließlich der Virtualisierung dient und speziell darauf ausgelegt ist (ein sogenannter nativer oder Typ-1-Hypervisor).

Eine Desktop-Virtualisierung hingegen bezeichnet eine Anwendung, die unter einem unabhängigen Host-Betriebssystem (zum Beispiel Microsoft Windows) installiert werden kann. Diese kann ebenso ganze Betriebssysteme virtualisieren, erfordert aber eine Windows-Installation als Grundsystem (sogenannter hosted oder Typ-2-Hypervisor).

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Virtualisierungsarten im Überblick (Bild: Wikipedia/Public Domain)

Im Folgenden sehen wir uns die bekanntesten Systeme beider Kategorien genauer an.

VMware ESXi

Der von VMware (ehemalige Tochtergesellschaft von Dell) vertriebene Hypervisor vSphere ESXi ist ein Typ-1-Hypervisor aus dem Enterprise-Bereich. Er wird in verschiedenen (auch kostenlosen) Ausführungen angeboten und ist dadurch sowohl für Endanwender als auch für Rechenzentren interessant.

VMware kann die meisten Betriebssysteme virtualisieren und bietet eine sehr gute Stabilität sowie ausgereifte und komplexe Funktionen. Die Bedienung - und insbesondere das Troubleshooting - erfordern aber viel Erfahrung. Weiterhin sind die Lizenzen sehr teuer.

Microsoft Hyper-V

Als Hybrid geht Hyper-V ins Rennen: Microsoft bietet das System sowohl als nativen Hypervisor (Hyper-V Server) als auch in Form einer Windows-Anwendung als hosted Hypervisor an. Letzteres ist technisch gesehen nicht ganz korrekt, da auch das Windows-Host-OS in diesem Fall als Gast ausgeführt wird, wodurch genaugenommen ein Typ-1-Hypervisor entsteht.

Da Hyper-V auf Windows Server basiert, lässt es sich in wenigen Minuten installieren und kann in der bekannten Windows-Server-Umgebung betrieben werden, was die Administration vereinfacht. Allerdings sind die komplexeren Funktionen (zum Beispiel Hochverfügbarkeit) nicht so ausgereift, wie beispielsweise bei einem ESXi. Weiterhin müssen Windows-Server wesentlich häufiger mit Updates versorgt werden als reine Hypervisor-Systeme.

Citrix

Mit dem Citrix Hypervisor stellt Citrix Systems, Inc. die eigene Virtualisierungstechnologie bereit. Bekanntgeworden ist dieser hauptsächlich mit der Virtualisierung von Terminalservern.

Die Spezialisierung auf VDI-Bereitstellung bietet den Vorteil einer schlanken und sehr robusten Bereitstellung von Remote Desktop Services. Dieser Vorteil wird beispielsweise bei Fileserver-Anwendungen zum Nachteil, denn dort ist das System automatisch weniger geeignet als die anderen, nicht so stark spezialisierten Systeme.

Es gibt aber auch viele kleinere, spezialisierte und teils kostenlose Virtualisierungsprodukte.