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Was ist ein virtueller Computer (VM)?

Eine Einführung in die Virtualisierung und die Vorteile von VMs

VMs: Computer auf Computern

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, aus denen sich Ihr Computer zusammensetzt (die sogenannte Hardware), physischer Natur und „anfassbar sind, werden VMs häufig als „virtuelle“ oder „softwaredefinierte“ Computer auf physischen Servern betrachtet, denn sie existieren nur als Code.

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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 – z. B. Ihrem PC – und/oder einem Remoteserver wie etwa einem Server im Rechenzentrum eines Cloudanbieters „geborgt“ werden. Ein virtueller Computer ist eine Computerdatei, üblicherweise als Image bezeichnet, deren Verhalten mit dem Verhalten eines physischen Computers identisch ist. Eine VM kann in einem Fenster als separate Rechenumgebung ausgeführt werden, die zudem häufig ein anderes Betriebssystem ausführt, oder womöglich sogar als vollständige Computerumgebung des Benutzers fungiert – dies ist heutzutage auf den Arbeitscomputern vieler Menschen gang und gäbe. Der virtuelle Computer ist vom Rest des Systems getrennt, d. h., die Software innerhalb eines virtuellen Computers kommt nicht in Kontakt mit dem primären Betriebssystem des Hostcomputers.

Wofür werden VMs verwendet?

Nachfolgend beschreiben wir einige Möglichkeiten, virtuelle Computer zu verwenden:

  • Entwickeln und Bereitstellen von Apps in der Cloud
  • Ausprobieren eines neuen Betriebssystems, einschließlich Betaversionen
  • Einrichten einer neuen Umgebung, in der Entwickler Dev/Test-Szenarios einfacher und schneller ausführen können
  • Sichern Ihres vorhandenen Betriebssystems
  • Zugreifen auf virenverseuchte 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 entstehen aus der Verwendung von VMs?

Zwar werden virtuelle Computer wie einzelne Computer auch mit individuellen Betriebssystemen und Anwendungen ausgeführt, doch haben sie den Vorteil, dass sie völlig unabhängig voneinander und vom physischen Hostcomputer bleiben. Eine Software, die als Hypervisor oder Virtual Machine Manager bezeichnet wird, erlaubt es Ihnen, verschiedene Betriebssysteme gleichzeitig auf unterschiedlichen virtuellen Computern auszuführen. Dadurch ist es etwa möglich, virtuelle Linux-Computer z. B. auf einem Windows-Betriebssystem auszuführen – oder auch eine ältere Windows-Version auf einem aktuellem Windows.

Da VMs unabhängig voneinander sind, sind sie auch ausgesprochen portabel. Sie können eine VM von einem Hypervisor praktisch im Handumdrehen zu einem anderen Hypervisor verschieben, der sich auf einem ganz anderen Computer befindet.

Aufgrund ihrer Flexibilität und Portabilität bieten virtuelle Computer viele Vorteile wie etwa die folgenden:

  • Kosteneinsparungen: Das Ausführen mehrerer virtueller Umgebungen über dieselbe Infrastruktur hat zur Folge, dass Sie den Speicherbedarf Ihrer physischen Infrastruktur drastisch reduzieren können. Dadurch senken Sie den Bedarf an der entsprechenden Anzahl von Servern, sparen Wartungs- und Stromkosten ein und steigern dadurch Ihren Reingewinn.
  • Geschwindigkeit und Agilität: Das Einrichten eines virtuellen Computers ist vergleichsweise leicht und schnell erledigt – und dabei wesentlich einfacher als die Bereitstellung einer vollständigen neuen Umgebung für Ihre Entwickler. Durch die Virtualisierung wird die Umsetzung von Dev/Test-Szenarios deutlich beschleunigt.
  • Weniger Ausfallzeiten: VMs sind so portabel und einfach von einem Hypervisor zum anderen zu verschieben, der auf einen ganz anderen Computer ausgeführt wird, dass es sich hierbei um eine hervorragende Sicherungslösung handelt, falls der Host unerwartet ausfallen sollte.
  • Skalierbarkeit: Mit VMs können Sie Ihre Apps ganz einfach skalieren. Sie müssen lediglich weitere physische oder virtuelle Server hinzufügen, um die Workload auf zusätzliche VMs zu verteilen. So können Sie die Verfügbarkeit und Leistung Ihrer Apps steigern.
  • Sicherheitsvorteile: Da virtuelle Computer unter mehreren Betriebssystemen ausgeführt werden, können Sie mithilfe eines Gastbetriebssystems auf einer VM potenziell unsichere Apps ausführen und schützen gleichzeitig das Hostbetriebssystem. 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.

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Häufig gestellte Fragen

  • Der Prozess der Erstellung einer softwarebasierten oder „virtuellen“ Version einer Sache – Compute, Speicher, Netzwerk, Server oder Apps – heißt Virtualisierung. Als Technologie gibt es Virtualisierung schon relativ lang; inzwischen jedoch ist sie für den Aufbau einer Cloud Computing-Strategie nahezu unverzichtbar. Die Virtualisierung ist also ein Prozess, und die Computer, die durch diesen Prozess erstellt werden, werden als virtuelle Computer oder kurz VMs (Virtual Machines) 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. Konzeptionell ist dies der Funktionsweise eines Betriebssystems auf einem ganz normalen Computer sehr ähnlich: So wie ein Schülerlotse Kindern hilft, sicher über eine belebte Straße zu kommen, sorgt der Hypervisor dafür, dass jeder virtuelle Computer die von ihm benötigten Ressourcen in geordneter Weise und rechtzeitig 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 zahlen nutzungsbasierte Gebühren für diese Dienste.

    Weitere Informationen zu IaaS

  • Jein. Azure Virtual Machines ist das Azure IaaS-Angebot für die Bereitstellung für persistente VMs mit nahezu jeder VM-Serverworkload. Es handelt sich um Imagedienstinstanzen, die bei Bedarf skalierbare Computingressourcen mit nutzungsbasierter Bezahlung bereitstellen.

    Azure Virtual Machines ist ein Dienst, der für universelle, speicherintensive, arbeitsspeicherintensive, rechenintensive oder grafikintensive Workloads optimiert ist und viele Varianten und Größen bietet, die genau zu Ihren Anforderungen und Ihrem Budget passen.

    Weitere Informationen zu Azure IaaS

  • Spot-VMs gehören zu den Diensten, die von einem Cloudanbieter wie Microsoft Azure bereitgestellt werden, der skalierbare Computekapazitäten mit beträchtlichen Rabatten anbietet.

    Spot-VMs eignen sich vor allem für Workloads, die unterbrochen werden können, z. B.:

    • Ausgewählte Hochleistungscomputeszenarios, Batchverarbeitungsaufträge oder Anwendungen für visuelles Rendering
    • Dev/Test-Umgebungen (einschließlich Continuous-Integration- und Continuous-Delivery-Workloads)
    • Big Data-Anwendungen, Analyseanwendungen, containerbasierte Anwendungen oder umfangreiche zustandslose Anwendungen

    Weitere Informationen zu Azure Spot-VMs

  • Azure Disk Storage ist ein Dienstangebot für einen hochgradig leistungsfähigen und beständigen Blockspeicher, der für den Einsatz in Kombination mit Azure Virtual Machines konzipiert ist. Dank der unvergleichlichen Resilienz, der nahtlosen Skalierbarkeit und der integrierten Sicherheit bietet Azure Disk Storage genau das richtige Preis-Leistungs-Verhältnis für unternehmenskritische Apps.

    Mehr über Azure Disk Storage

  • Mit Hybrid Cloud Computing wird im Allgemeinen eine Cloudumgebung bezeichnet, die die öffentliche Cloud mit einer lokalen Infrastruktur (einschließlich privater Clouds) kombiniert, indem sie die Freigabe von Daten und Apps zwischen diesen ermöglicht. Eine solche Umgebung bietet Ihnen mehr Bereitstellungsoptionen für die Cloud sowie mehr Flexibilität bei der Ressourcenskalierung und der Einführung von Cloudinnovationen, während sie gleichzeitig für Interoperabilität mit Ihrer lokalen Umgebung sorgt.

    Einführung in öffentliche Clouds, private Clouds und Hybrid Clouds

  • Da diese Cloud-Computing-Dienste aufeinander aufbauen, werden sie von Cloudanbietern mitunter als „Stapel“ bezeichnet. Während IaaS (Infrastructure-as-a-Service) das Basiselement im Stapel darstellt, werden andere Dienste häufig in Kombination mit IaaS verwendet, z. B. PaaS-Dienste, SaaS-Dienste und Dienste für serverloses Computing.

    Weitere Erläuterungen zur Cloud-Computing-Terminologie

VM-Ressourcen

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