Was ist eine Virtual Machine (VM)?

Eine Einführung in die Virtualisierung und Vorteile von VMs

Virtual Machines: virtuelle Computer im Computer

Ein virtueller Computer – meist kurz als „VM“ bezeichnet – unterscheidet sich nicht von anderen physischen Computern wie Laptops, Smartphones oder Servern. Er verfügt über eine CPU, Arbeitsspeicher und Datenträger zum Speichern Ihrer Dateien und kann bei Bedarf eine Verbindung mit dem Internet herstellen. Während die Komponenten Ihres Computers (die so genannte Hardware) physisch und greifbar sind, werden VMs oft als virtuelle oder softwaredefinierte Computer innerhalb physischer Server betrachtet. Das heißt, sie existieren nur als Code.

Eine Darstellung virtueller Computer, die als Code in physischen Computern gespeichert sind

Wie funktioniert ein virtueller Computer?

Als Virtualisierung bezeichnet man das Erstellen einer softwarebasierten oder "virtuellen" Version eines Computers mit dedizierten CPU-, Arbeitsspeicher- und Speicherkapazitäten, die von einem physischen Hostcomputer wie z. B. Ihrem PC und/oder einem Remoteserver wie etwa einem Server im Rechenzentrum eines Cloudanbieters "geborgt" werden. Ein virtueller Computer ist eine Computerdatei, die üblicherweise als Image bezeichnet wird und deren Verhalten dem eines physischen Computers gleicht. Er kann in einem Fenster als separate Computingumgebung ausgeführt werden, oft mit einem anderen Betriebssystem. Alternativ kann er sogar die gesamte Computerumgebung des Benutzers abbilden, wie es auf vielen Arbeitscomputern üblich ist. Der virtuelle Computer ist eine Partition, die vom restlichen System abgetrennt ist. Das bedeutet, dass die Software innerhalb einer VM keinen Konflikt mit dem primären Betriebssystem des Hostcomputers verursachen kann.

Wofür werden VMs verwendet?

Nachfolgend beschreiben wir einige Einsatzmöglichkeiten für virtuelle Computer:

Entwickeln und Bereitstellen von Apps in der Cloud
Ausprobieren eines neuen Betriebssystems, einschließlich Betaversionen
Einrichten einer neuen Umgebung, in der Entwickler Dev/Test-Szenarien besonders schnell und einfach ausführen können
Sichern Ihres vorhandenen Betriebssystems
Zugreifen auf vireninfizierte Daten oder Ausführen einer alten Anwendung nach Installation eines älteren Betriebssystems
Ausführen von Software oder Apps unter Betriebssystemen, für die sie ursprünglich nicht vorgesehen waren

Welche Vorteile bieten VMs?

Während virtuelle Computer wie Einzelcomputer mit individuellen Betriebssystemen und Anwendungen ausgeführt werden, haben sie den Vorteil, dass sie voneinander und vom physischen Hostcomputer völlig unabhängig sind. Eine Software, die als Hypervisor oder Virtual Machine Manager bezeichnet wird, ermöglicht die gleichzeitige Ausführung verschiedener Betriebssysteme auf unterschiedlichen virtuellen Computern. Dadurch lassen sich Linux-VMs z. B. auf einem Windows-Betriebssystem bzw. ältere Windows-Versionen auf einem aktuelleren Windows-Betriebssystem ausführen.

Da VMs unabhängig voneinander sind, sind sie sehr leicht portierbar. Sie können eine VM von einem Hypervisor blitzschnell auf einen anderen Hypervisor verschieben, der sich auf einem ganz anderen Computer befindet.

Aufgrund ihrer Flexibilität und Portierbarkeit bieten virtuelle Computer viele Vorteile wie z. B.:

Kosteneinsparungen: Der Betrieb mehrerer virtueller Umgebungen über eine einzige Infrastruktur bedeutet, dass Sie den Platzbedarf für Ihre physische Infrastruktur drastisch reduzieren können. Dies wirkt sich positiv auf Ihren Reingewinn aus, da Sie nicht mehr so viele Server unterhalten müssen, was Ihnen Wartungs- und Stromkosten spart.
Agilität und Geschwindigkeit: Das Aufsetzen einer VM ist relativ einfach und schnell erledigt – viel einfacher als die Bereitstellung einer komplett neuen Entwicklerumgebung. Durch die Virtualisierung wird die Umsetzung von Dev/Test-Szenarien deutlich beschleunigt.
Weniger Ausfallzeiten: VMs sind besonders portierbar und lassen sich leicht von einem Hypervisor auf einen anderen verschieben, der sich auf einem anderen Computer befindet. Dies macht sie zu einer hervorragenden Sicherungslösung für den Fall, dass der Host unerwartet ausfällt.
Skalierbarkeit: Mit VMs können Sie Ihre Apps ganz einfach skalieren. Sie müssen lediglich weitere physische oder virtuelle Server hinzufügen, um die Workload auf mehrere VMs zu verteilen. So können Sie die Verfügbarkeit und Leistung Ihrer Apps steigern.
Sicherheitsvorteile: Da virtuelle Computer unter mehreren Betriebssystemen ausgeführt werden, können Sie über ein Gastbetriebssystem auf einer VM potenziell unsichere Apps ausführen und gleichzeitig das Hostbetriebssystem schützen. VMs bieten außerdem eine bessere Sicherheitsforensik und werden häufig zur Isolierung von Computerviren verwendet, um diese sicher und ohne Risiko für den Hostcomputer untersuchen zu können.

Häufig gestellte Fragen

Wenn man eine softwarebasierte oder "virtuelle" Version von etwas erstellt – wie z. B. Computekapazität, Speicher, Netzwerk, Server oder Apps – spricht man von Virtualisierung. Diese wird schon seit langem als Technologie angeboten und ist auch heute noch von großer Bedeutung für die Umsetzung einer Cloud-Computing-Strategie. Die Virtualisierung ist also ein Prozess, und die Computer, die durch diesen Prozess erstellt werden, werden als virtuelle Computer (Virtual Machines, VMs) bezeichnet.
Auf einem physischen Computer können mehrere virtuelle Computer gleichzeitig ausgeführt werden, die alle von einem Hypervisor verwaltet werden. Ein Hypervisor ist eine Software, die die physische Hardware und die virtuelle "Hardware" der VM integriert. Dies ähnelt der Funktionsweise eines Betriebssystems auf einem normalen Computer: So wie ein Schülerlotse Kindern hilft, sicher über eine belebte Straße zu kommen, sorgt der Hypervisor dafür, dass jede VM die von ihr benötigten Ressourcen in geordneter Weise und rechtzeitig vom physischen Server abruft.
Dies ist die grundlegende Kategorie der Cloud-Computing-Dienste. Bei IaaS nehmen Sie IT-Infrastruktur wie Server, virtuelle Computer, Speicher, Netzwerke und Betriebssysteme eines Cloudanbieters wie Microsoft Azure in Anspruch und bezahlen nutzungsbasierte Gebühren für diese Dienste.

Mehr erfahren über IaaS
Ja und Nein. Azure Virtual Machines ist das Azure IaaS-Angebot (Infrastructure-as-a-Service), das die Bereitstellung persistenter VMs mit nahezu jeder VM-Serverworkload ermöglicht. Es handelt sich um Imagedienstinstanzen, die bei Bedarf skalierbare Computingressourcen mit nutzungsbasierter Bezahlung bereitstellen.

Azure Virtual Machines ist also der Dienst zur Bereitstellung von VMs, die für allgemeine Zwecke oder speicher-, arbeitsspeicher-, rechen- und grafikintensive Workloads optimiert sind. Es werden verschiedene Typen und Größen angeboten, damit Sie Ihre Anforderungen erfüllen und Ihr Budget schonen können.

Mehr erfahren über Azure IaaS
Spot-VMs gehören zu Diensten, die von einem Cloudanbieter wie Microsoft Azure bereitgestellt werden, der skalierbare Computekapazitäten mit hohen Rabatten anbietet.

Spot-VMs eignen sich vor allem für Workloads, die unterbrochen werden können, z. B.:
- Ausgewählte Hochleistungs-Computingszenarien, Batchverarbeitungsaufträge oder Anwendungen für visuelles Rendering
- Dev/Test-Umgebungen (einschließlich Continuous-Integration- und Continuous-Delivery-Workloads)
- Big-Data-, Analyse-, containerbasierte oder umfangreiche zustandslose Anwendungen
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Azure Disk Storage ist ein Dienstangebot für einen besonders leistungsfähigen und beständigen Blockspeicher, der für den Einsatz mit Azure Virtual Machines konzipiert ist. Dank unvergleichlicher Resilienz, nahtloser Skalierbarkeit und integrierter Sicherheit bietet Azure Disk Storage genau das richtige Preis-Leistungs-Verhältnis für erfolgs- und unternehmenskritische Apps.

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Mit Hybrid Cloud Computing wird im Allgemeinen eine Cloudumgebung bezeichnet, die Public Cloud und lokale Infrastruktur (einschließlich Private Cloud) kombiniert, indem sie die gemeinsame Nutzung von Daten und Apps ermöglicht. Eine solche Umgebung bietet mehr Bereitstellungsoptionen für die Cloud sowie mehr Flexibilität bei der Ressourcenskalierung und Einführung von Cloudinnovationen, während sie gleichzeitig die Interoperabilität mit lokalen Umgebungen sicherstellt.

Einführung in Public, Private und Hybrid Clouds
Cloud-Dienstanbieter bezeichnen Cloud-Computing-Dienste manchmal auch als "Stapel", weil sie aufeinander aufbauen. Während IaaS (Infrastructure-as-a-Service) das Basiselement im Stapel darstellt, werden andere Dienste häufig in Kombination mit IaaS verwendet, z. B. PaaS (Platform-as-a-Service), SaaS (Software-as-a-Service) und serverloses Computing.

Mehr erfahren über häufige Begriffe zum Cloud Computing