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server virtualization | Servervirtualisierung

| Redakteur: Gerald Viola

Bei der Servervirtualisierung geht es darum, Serverressourcen, darunter die Anzahl und Identität physikalischer Server, Prozessoren und Betriebssystemen zu virtualisieren. Die virtuellen

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Bei der Servervirtualisierung geht es darum, Serverressourcen, darunter die Anzahl und Identität physikalischer Server, Prozessoren und Betriebssystemen zu virtualisieren. Die virtuellen Umgebungen werden manchmal Virtual Private Server genannt, aber sie sind auch unter den Bezeichnungen Partition, Gast, Instanz, Container oder Emulation bekannt.

Es gibt drei gängige Methoden der Servervirtualisierung: Das Virtual-Machine-Modell, das Paravirtual-Machine-Modell und die Virtualisierung auf Betriebssystemebene.

Virtuelle Maschinen sind nach dem Host/Gast-Muster aufgebaut. Jeder Gast läuft auf einer virtuellen Nachbildung der Hardwareebene. Durch diese Methode kann das Gastbetriebssystem ohne Modifikation eingesetzt werden. Durch sie kann der Administrator auch Gastsysteme aufsetzen, die unterschiedliche Betriebssysteme nutzen.

Der Gast hat keine Kenntnisse des Wirt-Betriebssystems, weil ihm eine physikalische Hardware vorgegaukelt wird. Allerdings benötigt er vom Wirt physikalische Computing-Ressourcen – aus diesem Grund nutzt er einen Hypervisor, um Befehle an die CPU zu koordinieren.

Der Hypervisor wird auch Virtual-Machine-Monitor (VMM) genannt. Er wertet alle CPU-Befehle des Gasts aus und verwaltet den ausgeführten Code, sofern er zusätzliche Berechtigungen erfordert. VMware und der Microsoft Virtual Server nutzen beide das Virtual-Machine-Modell.

Das Paravirtual-Machine-Modell (PVM) ist ebenfalls nach dem Host/Gast-Muster aufgebaut – es nutzt auch einen Virtual-Machine-Monitor. Im Paravirtual-Machine-Modell jedoch verändert der VMM den Code des Gastbetriebssystems. Diese Modifikation wird als Porting bezeichnet. Durch Porting wird der VMM so abgesichert, dass er nur selten von privilegierten Systemaufrufen Gebrauch machen muss. Wie virtuelle Maschinen können auch paravirtuelle Maschinen verschiedene Betriebssysteme ausführen. Xen und UML nutzen beide das Paravirtual-Machine-Modell.

Die Virtualisierung auf Betriebssystemebene funktioniert etwas anders. Sie basiert nicht auf dem Host/Gast-Muster aufgebaut. In dem OS-Level-Modell führt der Wirt einen einzelnen Betriebssystemkern aus und exportiert die Funktionalität des Betriebssystems zu jedem Gast. Die Gastsysteme müssen das gleiche Betriebssystem benutzen wie der Host; unterschiedliche Distributionen des gleichen Systems sind aber erlaubt.

Diese verteilte Architektur vermeidet Systemaufrufe zwischen den Ebenen, was die CPU-Last reduziert. Sie erfordert auch die strikte Isolierung einer jeden Partition von den Nachbarn, so dass ein Fehler oder ein Sicherheitsverletzung in einer Partition die anderen nicht beeinträchtigt. In diesem Modell können die gewöhnlichen Binärprogramme und Bibliotheken auf derselben physischen Maschine gemeinsam genutzt werden, wodurch der virtuelle Server auf Betriebssystemebene Tausende von Gasts zur gleichen Zeit aufnehmen kann. Virtuozzo und Solaris Zones nutzen beide die Virtualisierung auf Betriebssystemebene.

Die Servervirtualisierung kann als Teil eines allgemeinen Trends in Richtung Virtualisierung angesehen werden, die auch virtuellen Speicher, virtuelle Netzwerke und Workload-Management beinhaltet. Dieser Trend ist ein Element in der Entwicklung der autonomen EDV, in der die Serverumgebung aufgrund von wahrgenommener Aktivität zur Selbststeuerung fähig sein wird. Mit der Servervirtualisierung kann die Serverhardware konsolidiert werden. So werden Serverressourcen effizienter genutzt, die Serververfügbarkeit verbessert, Disaster-Recovery, Tests und Entwicklung gefördert und die Serveradministration zentralisiert.

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