Hypervisor Was ist ein Hypervisor?
Ein Hypervisor ist eine Software- oder Firmware-Ebene, die virtuelle Maschinen (VMs) erstellt, ausführt und verwaltet, indem sie die CPU-, Arbeitsspeicher-, Datenspeicher- und Netzwerkressourcen eines einzigen physischen Servers in mehrere isolierte virtuelle Umgebungen abstrahiert. Der auch als Virtual Machine Monitor (VMM) bezeichnete Hypervisor befindet sich zwischen der Hardware und den Gastbetriebssystemen und weist Rechenzyklen, RAM und E/A-Bandbreite zu, damit jede VM so betrieben werden kann, als hätte sie dedizierte physische Ressourcen. Diese Technologie bildet heute den Grundstein für fast jede moderne Virtualisierungs-, Cloud Computing- und Edge Computing-Bereitstellung in der Produktion.
Stellen Sie sich das Prinzip so vor: Sie verfügen über einen physischen Server mit 64 Kernen, 512 GB RAM und 10 TB Datenspeicher. Ohne Hypervisor führt dieser Server ein einziges Betriebssystem aus und befindet sich bei einer Auslastung von nur 10 bis 15 Prozent die meiste Zeit über im Leerlauf. Wenn Sie einen Hypervisor installieren, können Sie denselben Computer so in fünf virtuelle Server aufteilen, dass jeder sein eigenes Gastbetriebssystem, seine eigenen Workloads und seine eigenen Anwendungen vollkommen unabhängig von den anderen ausführt. Der Hypervisor setzt die Isolation zwischen diesen VMs durch, plant ihren Zugriff auf die zugrunde liegende Hardware und ermöglicht Funktionen wie Live-Migration, Snapshots und automatisiertes Failover, die von einer physischen Infrastruktur allein nicht bereitgestellt werden können.
Lesezeit: 8 Minuten 18 Sekunden | Veröffentlicht: 28. Juli 2026
Inhaltsverzeichnis
Welche Vorteile und Geschäftsergebnisse bieten Hypervisoren?
Hypervisoren bieten in fünf Kernbereichen messbare Infrastruktur- und Betriebsgewinne.
- Serverkonsolidierung und CAPEX-Einsparungen. Steigern Sie die durchschnittliche Serverauslastung von 10 bis 15 Prozent auf 60 bis 80 Prozent und reduzieren Sie so den physischen Platzbedarf und die Hardwareausgaben.
- Schnellere Bereitstellung und DevOps-Agilität. Stellen Sie innerhalb von Minuten statt Wochen eine neue VM bereit und beschleunigen Sie dadurch die Entwicklungspipelines und Release-Zyklen.
- Workloadisolierung für Sicherheit und Compliance. Setzen Sie VM-Grenzen auf Hardwareebene durch, damit ein kompromittierter Gast nicht auf benachbarte Workloads zugreifen kann.
- Mobilität dank Live-Migration und Disaster Recovery. Verschieben Sie laufende VMs ohne jede Ausfallzeit über Hosts hinweg und replizieren Sie diese an Sekundärstandorten, um Business Continuity zu gewährleisten.
- Grundlage für Hybrid Clouds. Verwenden Sie die Hypervisor-Ebene als Steuerungsebene zur Überbrückung zwischen On-Premises-Infrastruktur und Public Cloud Services – dies ist ein Modell, das im Mittelpunkt von Plattformen wie GreenLake steht.
Welche Typen von Hypervisoren gibt es?
Hypervisoren lassen sich in die beiden Hauptkategorien Typ 1 und Typ 2 unterteilen, die dadurch definiert sind, wo sich der Standort der Virtualisierungsebene in Bezug auf das Betriebssystem des Hosts befindet.
Ein Hypervisor des Typs 1, auch als Bare-Metal-Hypervisor bezeichnet, ist eine Virtualisierungsplattform, die ohne zugrunde liegendes Host-Betriebssystem direkt auf der Serverhardware installiert wird. Er steuert Hardwareressourcen und hostet Gast-VMs mit minimaler Latenz, da es keine Nutzungszyklen für ein dazwischen liegendes Betriebssystem gibt.
Vorteile: Weniger Overhead, strengere Workloadisolierung, Sicherheit der Enterprise-Klasse und zentrale Verwaltung im großen Maßstab.
Typische Bereitstellungen: Produktionsrechenzentren, Private Cloud-Infrastruktur, geschäftskritische Datenbanken, virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI) und Virtualisierung von Netzwerkfunktionen (NFV) in der Telekommunikation.
Ein Hypervisor des Typs 2 ist eine Virtualisierungsanwendung, die auf einem herkömmlichen Betriebssystem wie Windows, macOS oder Linux ausgeführt wird. Das Host-Betriebssystem verwaltet Hardwaretreiber, während der Hypervisor VMs als Benutzerraumprozesse erstellt.
Vorteile: Einfache Installation, kein dedizierter Server erforderlich, ideal für Einzelentwickler und kleinere Tests.
Typische Bereitstellungen: Entwickler-Workstations, QA-Sandboxing, Schulungslabore und Proof-of-Concept-Umgebungen, in denen eine Leistung in Produktionsqualität nicht höchste Priorität besitzt.
Wie funktioniert ein Hypervisor?
Ein Hypervisor funktioniert so, dass er Hardwareaufrufe von jedem Gastbetriebssystem abfängt und diese über eine Virtualisierungsebene den physischen Ressourcen des Hostcomputers zuordnet. Der Prozess folgt einer vorhersehbaren Sequenz von der Hardwareerkennung bis zur dynamischen Ressourcenplanung.
Schrittweiser Ablauf des Hypervisorbetriebs
1. Die physischen Ressourcen werden erkannt. Beim Hochfahren führt der Hypervisor eine Bestandsaufnahme der CPU-Kerne, RAM-Module, Datenspeicher-Controller und Netzwerkschnittstellenkarten (NICs) des Servers durch.
2. Der Hypervisor abstrahiert CPU, Arbeitsspeicher und E/As. Die Virtualisierungsebene erstellt logische Pools der Computing-Speicher- und Datenspeicherressourcen und entkoppelt sie von den speziellen Hardwareadressen, die ihnen zugrunde liegen.
3. Das Gastbetriebssystem läuft innerhalb einer VM hoch. Jede virtuelle Maschine erhält eine virtuelle BIOS- oder UEFI-Firmware, eine definierte Zuweisung von vCPUs und vRAM sowie virtuelle Festplattenspeicher und Netzwerkadapter. Das Gastbetriebssystem wird so gestartet, als würde es auf einer dedizierten Hardware laufen.
4. Der Scheduler weist je nach Bedarf Ressourcen zu. CPU-Scheduler und Speichermanager des Hypervisors verteilen auf Basis von Prioritätsrichtlinien, Reservierungsbeschränkungen und Echtzeitbedarf physische Ressourcen dynamisch auf alle in Betrieb befindlichen VMs.
Moderne Hypervisoren stützen sich auf hardwareunterstützte Virtualisierungserweiterungen, die in den Prozessor integriert sind. Intel VT-x und AMD-V bieten dedizierte Befehlssätze, die es dem Hypervisor ermöglichen, VM-Wechsel mit nahezu nativer Geschwindigkeit zu verwalten, wodurch der hohe Leistungsaufwand älterer binärer Transfermethoden entfällt.
Was sind Edge-optimierte Micro-Hypervisoren?
Eine im Wachstum begriffene Kategorie von Micro-Hypervisoren wurde speziell für Edge-Computing-Umgebungen entwickelt, in denen das physische Platzangebot, der Energieverbrauch und die Remoteverwaltungsbandbreite eingeschränkt sind. Diese leicht handhabbaren Plattformen des Typs 1 reduzieren die Virtualisierungsebene auf eine minimale vertrauenswürdige Computing-Basis. Dadurch reduzieren sie die Angriffsfläche und ermöglichen gleichzeitig Echtzeit-Workloads an Standorten wie Einzelhandelsgeschäften, Fabrikhallen und Standorten von Telekommunikationszellen. Da Unternehmen das Computing immer näher zum Entstehungsort der Daten verlagern, ist zu erwarten, dass Micro-Hypervisoren zu einem grundlegenden Baustein für verteilte, latenzempfindliche Architekturen werden.
Welche gängigen Hypervisor-Plattformen gibt es?
Der Hypervisor-Markt umfasst proprietäre sowie Open Source- und Hardware-integrierte Optionen. Nachfolgend erhalten Sie einen anbieterneutralen Überblick über die gängigsten Plattformen.
VMware ESXi ist ein Bare-Metal-Hypervisor des Typs 1 und gleichzeitig Kern der VMware vSphere Suite, die dank ihrer ausgereiften Managementtools, der vMotion Live-Migration und ihres umfangreichen Partner-Ökosystems in Rechenzentren in Unternehmen weit verbreitet ist.
Microsoft Hyper-V ist ein Hypervisor des Typs 1, der in Windows Server integriert und als kostenloses Standalone-Produkt verfügbar ist. Er bietet eine enge Integration mit Active Directory, Azure Hybrid-Services und dem System Center Management.
KVM (Kernel-based Virtual Machine) ist ein Open-Source-Hypervisor des Typs 1, der in den Linux-Kernel integriert ist, der von der Linux Foundation verwaltet und häufig in OpenStack Cloud-Bereitstellungen sowie Red Hat Enterprise Virtualisierungsumgebungen verwendet wird.
Xen ist ein Open-Source-Hypervisor des Typs 1, der ursprünglich an der University of Cambridge entwickelt wurde, jetzt von der Linux Foundation verwaltet und als Grundlage für Amazon Web Services EC2 und den Citrix Hypervisor eingesetzt wird.
Nutanix AHV ist ein Hypervisor des Typs 1, der in einem Bündel gemeinsam mit der hyperkonvergenten Infrastrukturplattform (HCI) von Nutanix angeboten wird und entwickelt wurde, um separate Hypervisor-Lizenzkosten zu vermeiden und gleichzeitig eine native Integration mit dem Nutanix Prism Management zu gewährleisten.
HPE-integrierte Optionen umfassen mehrere Hypervisor-Ökosysteme. HPE ProLiant und HPE Synergy Server, die für den Betrieb von VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, KVM und Nutanix AHV zertifiziert sind, werden von HPE iLO (Integrated Lights-Out) Management und HPE OneView für Firmware- und Konfigurationsautomatisierung unterstützt.
HPE HVM (Hypervisor Virtual Machine) ist die integrierte, KVM-basierte Enterprise-Hypervisor-Technologie von HPE, die grundlegende Virtualisierungs-Engine für die VM Essentials-Plattform der HPE Morpheus Software. Sie arbeitet als Bare-Metal-Hypervisor des Typs 1, der sich direkt in den Linux-Kernel integrieren lässt und dadurch fast eine Hardwareleistung ermöglicht.
Was sind beliebte Anwendungsfälle für Hypervisoren?
Virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI): Unternehmen hosten Hunderte von Desktop-Umgebungen auf zentralen Servern und reduzieren dadurch die Kosten für Endpunkthardware. IDC-Untersuchungen zeigen, dass VDI-Bereitstellungen die Kosten für das Desktop-Management im Laufe von drei Jahren um bis zu 40 Prozent senken können.
Test- und Entwicklungs-Sandboxing: Entwickler starten isolierte VMs, um Code mit mehreren Betriebssystemversionen und Konfigurationen zu testen, ohne Produktionsumgebungen Risiken auszusetzen.
Private Cloud: Hypervisors bilden die Computing-Ebene von Private Cloud-Plattformen, die auf OpenStack, VMware Cloud Foundation oder HPE Private Cloud PC3000 basieren und eine Self-Service-Bereitstellung mit lokaler Governance der Daten zu ermöglichen.
NFV für den Edge- und Telekommunikationsbereich: Telekommunikationsbetreiber setzen Hypervisoren, zur Virtualisierung von Netzwerkfunktionen wie Firewalls, Load Balancer und Session Border Controller auf handelsüblicher Hardware an den Standorten von Mobilfunkzellenmasten ein, um die Kosten für proprietäre Geräte zu senken.
Eindämmung veralteter Anwendungen: Kapseln Sie veraltete Anwendungen ein, die ältere Betriebssysteme innerhalb von VMs benötigen, und verlängern Sie deren Lebensdauer, während das Unternehmen bereits die Modernisierung plant.
Welche Sicherheitsgesichtspunkte gibt es für Hypervisoren?
Der Hypervisor hat die höchste Berechtigungsebene in einem virtualisierten Stack. Ein Kompromiss auf dieser Ebene ermöglicht einem Angreifer die Kontrolle über jede VM auf dem Host. Gehen Sie deshalb die Hypervisor-Sicherheit mit der gleichen Strenge an, wie sie für Firmware und BIOS gilt.
Welche Best Practices gibt es für Hypervisor-Leistung und -Management?
Zur Optimierung einer Hypervisor-Umgebung muss auf die Computing-Planung, die Speicherarchitektur und den Speicherdurchsatz geachtet werden.
- Richtlinien zum Überengagement. Ein gewöhnliches Ausgangsverhältnis von vCPU zu physischen CPU-Kernen bei allgemeinen Workloads ist 4:1. Überwachen Sie die CPU-Bereitschaftszeit; anhaltende Werte von über 5 Prozent deuten auf Konflikte hin, die zur Beeinträchtigung der VM-Reaktionsfähigkeit führen können.
- NUMA-Zuordnung. Ordnen Sie die vCPUs und Arbeitsspeicher jeder VM einem einzigen Non-Uniform Memory Access-Knoten (NUMA) zu. Ein knotenübergreifender Speicherzugriff führt zu Latenzzeiten, die zu einer Reduzierung der Datenbank- und Analyseleistung um 10 bis 30 Prozent führen können.
- Datenspeicher- und E/A-Tiering Platzieren Sie latenzempfindliche Workloads in NVMe- oder Storage Class Memory (SCM)-Tiers und verwenden Sie SAS oder SATA für Archivdaten. Überwachen Sie IOPS und Durchsatz auf Datenspeicherebene, um Engpässe zu erkennen, bevor sie die Benutzer behindern.
- Netzwerksegmentierung. Teilen Sie den Verwaltungs-, vMotion- und VM-Produktionsdatenverkehr auf dedizierte virtuelle Switches oder physische NICs auf, um Bandbreitenkonflikte zu verhindern.
Tiefer gehende Informationen zur Dimensionierung, Überwachung und Lebenszyklusautomatisierung finden Sie im Referenzhandbuch Best Practices für die HPE-Virtualisierung.
Wie hilft HPE bei Hypervisor- und Virtualisierungsbereitstellungen?
HPE bietet ein umfassendes Infrastrukturportfolio, das zur Vereinfachung der Bereitstellung, Verwaltung und Skalierung von Hypervisoren vom Rechenzentrum bis zum Edge konzipiert ist.
HPE Private Cloud PC3000 stellt ein Cloud-Betriebserlebnis vor Ort bereit, das in einer einzigen Plattform Hypervisor-Management, Self-Service-VM-Bereitstellung und verbrauchsbasierte Abrechnung kombiniert.
HPE ProLiant Gen11 Server sind für VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, KVM und Nutanix AHV zertifiziert, wobei HPE iLO 6 ein integriertes Lifecycle-Management und eine Firmware-Überprüfung mit Silicon Root of Trust bereitstellt.
HPE Alletra Storage, das Datenservices mit integriertem Datenschutz und Unterstützung für mehrere Protokolle bietet, stellt die Persistenz-Speicherebene bereit, von der virtualisierte Workloads in Bezug auf Zuverlässigkeit und Leistung abhängen.
HPE Aruba Networking gewährleistet, dass die Netzwerk-Fabric zur Verbindung von Hypervisor-Hosts, Datenspeicher-Arrays und Verwaltungskonsolen vom Campus bis zum Rechenzentrum automatisiert, segmentiert und richtlinienorientiert ist.
HPE Morpheus vereinfacht Hypervisor- und Virtualisierungsbereitstellungen, indem es als einheitliche Multi-Hypervisor-Hybrid-Cloud-Steuerebene dient, die Workloads über KVM, VMware vSphere, Microsoft Hyper-V, Bare Metal und Public Clouds hinweg orchestriert. Es beseitigt die Anbieterbindung und reduziert drastisch die Gesamtbetriebskosten (TCO) der Virtualisierung, indem es neben der integrierten Automatisierung und geführten Workflow-Tools eine Standardlizenz pro Socket bietet, welche die Migration von der Legacy-Infrastruktur auf die eigenen KVM-basierten virtuellen Maschinenlösungen von HPE erleichtert. Indem es langsame, manuelle Übergaben durch einen zentralen Self-Service-Bereitstellungskatalog und automatisierte Day-2-Lifecycle-Workflows ablöst, ermöglicht Morpheus eine bis zu 150-mal schnellere Anwendungsbereitstellung. Darüber hinaus lässt es sich mit integrierter Cloud-Governance, rollenbasierter Zugriffssteuerung (RBAC) und FinOps-Transparenz integrieren, um von einer einzigen Ebene aus konsistente Datencenter-to-Edge-Guardrails und eine Ressourcenverwaltung in richtiger Größe über alle virtuellen Cluster hinweg durchzusetzen.
Häufig gestellte Fragen (FAQs)
Was ist der Unterschied zwischen Hypervisoren des Typs 1 und des Typs 2?
Ein Hypervisor des Typs 1 wird direkt auf Bare-Metal-Serverhardware installiert und verwaltet Gast-VMs ohne zugrunde liegendes Betriebssystem, was nahezu eine native Leistung bietet. Ein Hypervisor des Typs 2 läuft als Anwendung auf einem Host-Betriebssystem wie Windows oder Linux, was seine Einrichtung vereinfacht, ihn aber aufgrund der zusätzlichen Softwareebene weniger leistungsfähig macht.
Ist ein Hypervisor dasselbe wie eine virtuelle Maschine?
Nein. Ein Hypervisor ist eine Software, die virtuelle Maschinen (VMs) erstellt und verwaltet. Eine virtuelle Maschine ist die isolierte Computing-Umgebung, in der ein Gastbetriebssystem und Anwendungen ausgeführt werden. Der Hypervisor ist die Plattform und die VM ist das, was darauf läuft.
Verlangsamen Hypervisoren die Leistung?
Moderne Hypervisoren des Typs 1 bringen dank hardwareunterstützter Virtualisierung (Intel VT-x, AMD-V) nur einen einstelligen Prozentsatz an Overhead ein. Hypervisoren vom Typ 2 verursachen mehr Overhead, da sie Ressourcen mit dem Host-Betriebssystem teilen. Bei den meisten Unternehmensworkloads überwiegen die Konsolidierungs- und Agilitätsvorteile bei weitem die geringfügigen Leistungskosten.
Sind Hypervisoren sicher?
Hypervisoren sind sicher, wenn sie ordnungsgemäß abgesichert, gepatcht und überwacht werden. Da der Hypervisor mit der höchsten Berechtigungsebene des Stacks arbeitet, kann eine Schwachstelle jede gehostete VM offenlegen. Zu den Best Practices gehören die Aktivierung von Secure Boot, die Durchsetzung strenger Zugriffskontrollen an Verwaltungsschnittstellen, die Aufrechterhaltung eines stets aktuellen Patch-Levels und die Bereitstellung einer Root-of-Trust für die Hardware, wie HPE Silicon Root of Trust.