Virtuelle Maschine (VM)

Was ist eine virtuelle Maschine (VM)?

Eine virtuelle Maschine (VM) ist ein Programm, das auf Host-Hardware ausgeführt wird und eine vom Host-Betriebssystem oder von anderen VMs auf demselben Host-System separate Umgebung mit eigenem Gastbetriebssystem und eigenen Anwendungen bereitstellt.

Virtuelle Maschinen funktionieren genauso wie physische Hardware

Aus Sicht eines Endbenutzers bietet eine VM fast das gleiche Benutzererlebnis wie eine Umgebung mit einem einzelnen Computer. Die Benutzer können Dateien und Anwendungen auf dieselbe Weise wie auf einem physischen Computer (d. h. einem Bare-Metal-System) laden, speichern, aktualisieren und bearbeiten, ohne dass sich dies auf das Host-System oder andere VMs auswirkt. Die physischen Ressourcen des Host-Systems wie CPUs, GPUs, Arbeitsspeicher und Datenspeicher werden der VM von einer als Hypervisor bezeichneten Softwareebene zugeteilt. Die virtuellen Hardwaregeräte, die der Hypervisor bereitstellt, sind der physischen Hardware des Host-Systems zugeordnet (die virtuelle Festplatte einer VM wird beispielsweise als Datei auf dem Festplattenlaufwerk des Hosts gespeichert).

VMs sind aus gutem Grund von der Hardware getrennt

Für virtuelle Maschinen gibt es mehrere praktische Einsatzmöglichkeiten. Da die virtuelle Betriebsumgebung von der physischen Hardware getrennt ist, sind VMs nützlich für den Test potenziell schädlicher Anwendungen. Vor dem Rollout eines Betriebssystemupdates können IT-Teams das Betriebssystem auf einer VM testen, um sicherzustellen, dass geschäftskritische Anwendungen nach dem Update nach wie vor funktionieren. VMs können auch von Entwicklerteams für den Test neuer Anwendungen oder Updates auf verschiedenen Betriebssystemen und Versionen verwendet werden. Muss eine ältere Anwendung ausgeführt werden, die ein Legacy-Betriebssystem erfordert, kann dafür eine VM eingesetzt werden.

Warum sollten Sie virtuelle Maschinen nutzen?

Zu den Vorteilen von VMs gehören:

  • Portierbarkeit: VMs können einfach von einem Server zu einem anderen oder sogar von On-Premises-Hardware in eine Cloud-Umgebung übertragen werden.
  • Geringerer Platzbedarf: Da VMs eine effizientere Nutzung von Hardwareressourcen ermöglichen, werden möglicherweise weniger Host-Maschinen benötigt, um dieselben Workloads wie in einer physischen Umgebung zu unterstützen. Dies spart Platz, Energie und Kosten.
  • Schnellere Bereitstellung: Eine vorhandene VM lässt sich einfach duplizieren, wenn eine neue Instanz erforderlich ist, und muss nicht von Grund auf neu erstellt werden.
  • Sicherheit: Da VMs eine sichere Sandbox-Umgebung bereitstellen, können sich Malware oder andere Probleme, von denen eine bestimmte VM betroffen ist, nicht auf das Host-System oder auf andere VMs übertragen.

Bei der Ausführung von VMs müssen jedoch bestimmte Abstriche gemacht werden. Die Administration und Verwaltung einer VM-Umgebung verlangen einiges Fachwissen von den IT-Mitarbeitern. Hinzu kommt: Wenn eine Hypervisor-Ebene und mehrere Betriebssysteme auf demselben Host-System ausgeführt werden, geht dies zulasten der Leistung. Deshalb haben Benutzer, die hohe Leistung benötigen, möglicherweise Bedenken, mit VMs zu arbeiten, da sie Probleme mit der Latenz oder Ressourcenverfügbarkeit in einer VM-Umgebung befürchten.

Vergleich von virtuellen Desktops und virtuellen Maschinen

Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten für Unternehmen, die Virtualisierung zu nutzen. Unternehmen können auch beide Optionen in ihrem Netzwerk kombinieren, abhängig von ihren Anforderungen.

Die erste Option sind virtuelle Desktops. Diese Technologie erstellt eine virtuelle Workstation, die ein standardisiertes, gemeinsames Benutzererlebnis auf allen virtuellen Desktops in einem zentralen Netzwerk bietet. Die Benutzer können problemlos über das Internet auf ihren virtuellen Desktop zugreifen und mit einer konsistenten Benutzeroberfläche arbeiten, unabhängig davon, mit welchem Gerät sie darauf zugreifen. Die Desktop-Oberfläche ist eingeschränkt und die Benutzer haben nur auf bestimmte Anwendungen Zugriff. Diese Workstations nutzen keine virtuellen Hardwareressourcen wie CPUs, Arbeitsspeicher oder Datenspeicher und sind nicht mehr aktiv, wenn sich der Benutzer abmeldet.

Virtuelle Maschinen hingegen bieten ein individuell anpassbares virtuelles PC-Erlebnis, das dem Benutzer bestimmte Hardwareressourcen bereitstellt. Auf VMs ist ein größeres Spektrum von Anwendungen verfügbar als auf virtuellen Desktops. VMs sind von allen anderen VMs im Netzwerk isoliert und bleiben auf dem System, auch nachdem sich der Benutzer abgemeldet hat. Sie bieten im Grunde dasselbe Benutzererlebnis wie ein Desktop-PC, aber ohne erforderliche Hardwarewartung.

Einsatzmöglichkeiten virtueller Maschinen

Software-, Betriebssystem- und Anwendungstests: Natürlich müssen Softwareentwickler ihre Anwendungen in unterschiedlichen Umgebungen testen, aber sie sind nicht die Einzigen. Jedes Unternehmen sollte ein kritisches Update auf einer VM-Instanz testen, um mögliche Inkompatibilitäten festzustellen, bevor es unternehmensweit installiert wird. Die Durchführung solcher Tests auf VMs ist einfacher und kosteneffizienter als auf mehreren einzelnen physischen Maschinen.

Ausführung älterer Software: Manche Unternehmen haben individuell angepasste oder spezialisierte Anwendungen, die auf einem modernen Betriebssystem nicht ausgeführt werden können, mit denen sie aber nach wie vor arbeiten müssen. Benutzer, die diese Anwendungen benötigen, können sie auf einem älteren Betriebssystem in einer VM ausführen.

Ausführung von Software, die für ein anderes Betriebssystem bestimmt ist: Einige Anwendungen sind nur für eine bestimmte Plattform verfügbar. Zudem kann es vorkommen, dass bestimmte Benutzer mit speziellen Anforderungen mit einer anderen Hardware als der Rest des Unternehmens arbeiten, aber dennoch auf Standardanwendungen des Unternehmens zugreifen müssen. In diesen Fällen kann eine VM für die Ausführung von Software verwendet werden, die für ein anderes als das native Betriebssystem des Host-Computers bestimmt ist.

Ausführung von SaaS-Anwendungen: Software-as-a-Service (SaaS) ist ein Modell, bei dem den Benutzern Software über die Cloud bereitgestellt wird. SaaS-Benutzer „abonnieren“ eine Anwendung, auf die sie über das Internet zugreifen, statt sie einmal zu kaufen und auf ihren Computern zu installieren. VMs in der Cloud werden in der Regel sowohl für die Bereitstellung der Rechenleistung für die SaaS-Anwendungen als auch für die Bereitstellung der Anwendungen selbst für die Benutzer verwendet.

Datenspeicher und Datensicherung: Cloud-basierte VM-Services werden gerne zum Speichern von Dateien eingesetzt, da der Zugriff auf die Daten von jedem Standort aus über das Internet möglich ist. Zudem zeichnen sich Cloud-VMs normalerweise durch bessere Redundanz, geringeren Wartungsaufwand und einfachere Skalierbarkeit als On-Premises-Server aus.

Gehostete Services: Services wie z. B. für das Zugriffsmanagement und E-Mail können auf Cloud-VMs im Allgemeinen schneller und kosteneffizienter als in einem On-Premises-Rechenzentrum gehostet werden. Darüber hinaus ist bei der Ausführung dieser Services auf Cloud-VMs der Cloud-Provider für Wartung und Sicherheit verantwortlich.

Welche Arten von Virtualisierung gibt es?

Vollständige Virtualisierung: Vollständige Virtualisierung umfasst die Erstellung virtueller Maschinen, um die Funktion physischer Computer zu simulieren. Sie beinhaltet:

  • Hypervisor-basierte Virtualisierung: Diese Methode ermöglicht, dass Hypervisoren direkt auf physischer Hardware ausgeführt werden, bietet direkten Zugriff und liefert eine hohe Leistung.
  • Hardware-gestützte Virtualisierung: Sie ermöglicht eine bessere Isolierung von Gast-Betriebssystem und Hosts durch Unterstützung der Virtualisierung seitens der CPUs und Hardware-Erweiterungen.

Para-Virtualisierung: Para-Virtualisierung ermöglicht eine Zusammenarbeit zwischen Hypervisor und Gast-Betriebssytem, um so die Geschwindigkeit und die Leistung zu verbessern.

  • Übersicht über Para-Virtualisierung: Para-Virtualisierung vereinfacht die Interaktion zwischen Gast-Betriebssystem und Hypervisor, um eine direkte Kommunikation sowie eine gemeinsame Ressourcen-Nutzung zu ermöglichen.
  • Vorteile und Anwendungsfälle von Para-Virtualisierung: Para-Virtualisierung unterstützt die effektive Nutzung von Ressourcen und verbessert somit die Skalierbarkeit. Sie reduziert den Aufwand für die Hardware-Emulation und gewährleistet eine direkte Kommunikation mit dem Hypervisor. Para-Virtualisierung kann bei Serverkonsolidierungen und im High Performance Computing genutzt werden, wo eine hohe Leistung und Effizienz erforderlich sind.

Containerisierung: Containerisierung erzeugt und implementiert isolierte Anwendungsumgebungen, die als Container bezeichnet werden und eine konsistente sowie portierbare Ausführung in allen Computing-Umgebungen ermöglichen.

  • Der Unterschied zwischen virtuellen Maschinen und Containern: Virtuelle Maschinen imitieren das Betriebssystem und ermöglichen so die Ausführung isolierter Instanzen auf einem einzelnen physischen Server. Im Gegensatz hierzu nutzen Container das Host-Betriebssystem gemeinsam und ermöglichen auf diese Weise isolierte Laufzeitumgebungen.
  • Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Containerisierung: Containerisierung bietet vielfältige Vorteile wie Isolation, Effizienz und Portierbarkeit. Mikroservices vereinfachen Test und Entwicklung modularer und skalierbarer Anwendungen, wodurch eine schnelle Entwicklung unterstützt wird.

Aus welchen Komponenten besteht eine virtuelle Maschine?

Hypervisor

Ein Hypervisor ist eine Software, die das Erstellen und Verwalten virtueller Maschinen (VMs) ermöglicht. Er ermöglicht das gleichzeitige Ausführen unterschiedlicher Frameworks auf einer einzelnen physischen Host-Maschine, wobei die zugrundeliegenden Geräte-Ressourcen gemeinsam genutzt werden.

  • Definition und Funktion eines Hypervisors: Ein Hypervisor ist ein Medium zwischen dem tatsächlichen Gerät und der virtuellen Maschine, die auf ihm ausgeführt wird. Er bietet eine Deliberationsebene zur Virtualisierung des verborgenen Geräts, die eine autonome und sichere Ausführung zahlreicher VMs gestattet. Der Hypervisor ist zuständig für die Zuordnung und Nutzung der Host-Ressourcen wie Computerchips, Arbeitsspeicher, Datenspeicher, Netzwerk und Systemadministration. Er gewährleistet, dass jeder VM ein sinnvoller Anteil der Ressourcen zugeordnet wird, während er gleichzeitig die Isolation untereinander sicherstellt.
  • Arten von Hypervisoren: Es gibt zwei Arten von Hypervisoren:
  1. Typ 1: Bare Metal-Hypervisor:  Der Bare Metal-Hypervisor wird ohne zugrundeliegendes Betriebssystem auf der Hardware der Host-Maschine ausgeführt. Er verbindet sich mit den Geräten und verwaltet die Virtualisierung für Gast-Arbeits-Frameworks. Dieser Hypervisor wird üblicherweise für Server-Virtualisierungen verwendet und bietet eine bessere Ausführung sowie Sicherheit, da kein zusätzlicher Arbeits-Framework-Layer existiert.
  2. Typ 2: Gehosteter Hypervisor: Ein gehosteter Hypervisor wird zusätzlich zu einem Host-Arbeits-Framework ausgeführt. Er ist abhängig von dem Host-Betriebssystem für Gadget-Treiber- und andere Gerätekommunikationen. Hypervisoren vom Typ 2 werden häufig für Arbeitsbereichs-Virtualisierungen genutzt und sind einfacher einzurichten und zu verwenden. Sie ermöglichen den Clients das Ausführen unterschiedlicher Gast-Betriebssysteme auf ihren PCs.

Gast-Betriebssystem

  • Die Wichtigkeit und Funktion eines Gast-BS: Das Gast-Betriebssystem ist ein zentraler Bestandteil einer virtuellen Maschine (VM), da es die Umgebung bietet, in der die Anwendungen ausgeführt werden. Die primäre Signifikanz und der Nutzen einer VM beinhaltet das Ausführen von Anwendungen, Ressourcen-Management, Gerätetreiber, Sicherheit und Isolation sowie das Dateisystem-Management.
  • Kompatibilitätserwägungen im Zusammenhang mit virtuellen Maschinen: Einige wichtige Kompatibilitätsaspekte umfassen unterstützte Gast-Betriebssysteme, Treiber und Integration, Leistung und Optimierung, Lizenzierungs- und Virtualisierungsrechte..

Virtuelle Hardware: Virtuelle Geräte bezeichnen das Imitieren oder Virtualisieren tatsächlicher Geräte innerhalb einer VM-Umgebung. Dies ermöglicht mehreren virtuellen Maschinen die effiziente gemeinsame Nutzung von Geräten. Die grundlegenden Bestandteile einer virtuellen Umgebung umfassen:

  • CPU-Virtualisierung: Abstrahiert und unterteilt die physische CPU in virtuelle CPUs, um mehrere VMs gleichzeitig auf einem physischen Server ausführen zu können.
  • Arbeitsspeicher-Virtualisierung: Teilt den physischen Arbeitsspeicher in virtuelle Arbeitsspeicher auf, um eine effiziente Speicherzuordnung und -verwaltung zu ermöglichen.
  • Laufwerks- und Datenspeicher-Virtualisierung: Ermöglicht das Pooling von Datenspeicher-Ressourcen und die Bereitstellung virtueller Laufwerke.
  • Netzwerk-Virtualisierung: Legt virtuelle Netzwerke über physische Netzwerke, um die Netzwerk-Agilität und die Auslastung der Netzwerk-Ressourcen zu verbessern.

Wie können Unternehmen virtuelle Maschinen erstellen und verwalten?

Erstelung einer virtuellen Maschine

  • Auswahl von Hypervisor und Virtualisierungs-Plattform: Die entscheidendste Phase bei der Erstellung einer virtuellen Maschine ist die Auswahl eines geeigneten Hypervisors und der Virtualisierungs-Plattform. Berücksichtigen Sie Funktionen, Ausführung und Ähnlichkeiten mit Ihren Geräte- sowie Arbeits-Frameworks.
  • Konfiguration virtueller Maschinen: Konzentrieren Sie sich bei der Konfiguration virtueller Maschinen auf Folgendes: CPU, Arbeitsspeicher, Datenspeicher und Netzwerk.
  • Installation des Gast-Betriebssystems: Dies umfasst die folgenden Schritte:
  1. Stellen Sie das Installationsmedium (ISO-Image, Installations-CD/DVD) auf dem virtuellen optischen Laufwerk der virtuellen Maschine bereit.
  2. Schalten Sie die virtuelle Maschine ein und folgen Sie dem Installationsvorgang für das Gast-BS. Dies beinhaltet die Auswahl der Sprache, Partitionierung des Laufwerks, Netzwerk-Konfiguration und andere Installations-Optionen.
  3. Stellen Sie während der Installation des Gast-BS die erforderlichen Informationen bereit, wie beispielsweise den Produktschlüssel oder die Lizenzinformationen.
  4. Schließen Sie den Installationsvorgang ab, einschließlich Konfiguration der Anfangseinstellungen, Erstellen von Benutzerkonten und Installation erforderlicher Treiber oder Software innerhalb des Gast-BS.
  5. Nachdem die Installation des Gast-BS abgeschlossen ist, steht die virtuelle Maschine bereit. Sie können die VM-Einstellungen anpassen, zusätzliche Software installieren und über die Management-Tools der Virtualisierungs-Plattform verwalten.

Verwaltung virtueller Maschinen

  • Starten, Stoppen und Pausieren virtueller Maschinen: Sie können virtuelle Maschinen je nach Bedarf starten, stoppen und pausieren. Über die Administrations-Oberfläche der Virtualisierungs-Plattform oder über Auftragszeilen können Sie diese Aktivitäten starten:
  1. Starten einer virtuellen Maschine: Starten Sie den Boot-Dialog einer virtuellen Maschine und gestatten Sie ihr das Ausführen des Gast-Arbeits-Frameworks und der entsprechenden Anwendungen.
  2. Stoppen einer virtuellen Maschine: Fahren Sie eine virtuelle Maschine kontrolliert herunter, um laufende Anwendungen und das Gast-Arbeits-Framework zu schließen.
  3. Pausieren einer virtuellen Maschine: Stopp der Ausführung einer virtuellen Maschine, wobei ihr Status im Arbeitsspeicher erhalten bleibt.
  • Snapshotting und Klonen virtueller Maschinen: Snapshotting und Klonen ermöglicht Ihnen das Speichern des Zustands einer virtuellen Maschine und das Anfertigen von Kopien für unterschiedliche Zwecke. Diese Elemente sind üblicherweise über die Administrations-Oberfläche der Virtuaisierungs-Plattform zugänglich. Snapshotting erstellt ein Abbild einer virtuellen Maschine, um Kreislauf, Arbeitsspeicher und Zustand der VM zu erfassen. Beim Klonen wird eine genaue Kopie einer virtuellen Maschine erstellt, einschließlich ihres Aufbaus, ihrer Platte und des Arbeitsspeichers.
  • Ressourcen-Zuordnung und -Management: Eine effektive Asset-Zuordnung ist unverzichtbar für die optimale Ausführung und Nutzung virtueller Maschinen. Zu den kritischen Bereichen der Asset-Zuweisung gehören CPU-Zuordnung, Arbeitsspeicher-Zuordnung und Leistungsüberwachung.

Vorlagen und Images virtueller Maschinen

  • Erstellen und Verwenden von Vorlagen: Virtuelle Maschinen-Layouts sind vorkonfigurierte und vorinstallierte virtuelle Maschinen, die als Formate für neue virtuelle Maschinen fungieren. Sie werden durch Erfassung einer konstruierten virtuellen Maschine erzeugt und können als Muster für eine schnelle Bereitstellung neuer VMs genutzt werden. Der Prozess beinhaltet:
  1. Erstellung einer virtuellen Maschine
  2. Generalisierung einer virtuellen Maschine
  3. Erfassung einer virtuellen Maschine als Vorlage
  4. Verwenden der Vorlage

 

  • Importieren und Exportieren der Images virtueller Maschinen: Images virtueller Maschinen sind Dateien, die Informationen über den Zustand einer virtuellen Maschine enthalten, einschließlich Arbeits-Framework, Anwendungen und Aufbau. Images virtueller Maschinen ermöglichen das Verschieben von VMs zwischen zahlreichen Virtualisierungs-Plattformen oder das Verstärken und den Wiederaufbau von VMs. Der Zyklus beinhaltet das Exportieren/Importieren eines VM-Image und Kompatibilitätserwägungen.

Was ist ein VM-Netzwerk?

Grundlagen von VM-Netzwerken

  • Bridge-, NAT- und reine Host-Netzwerke: Virtuelle Systemadministration ermöglicht, das virtuelle Maschinen (VMs) miteinander, mit Host-Maschinen und externen Organisationen kommunizieren. In Bridge-Netzwerken ist die virtuelle Maschine über den Netzwerkadapter des Hosts direkt dem Unternehmens-Netzwerk zugeordnet. In NAT-Netzwerken nutzen die virtuellen Maschinen die IP-Adresse des Hosts und die Organisations-Zuordnung gemeinsam. Die Administration reiner Host-Systeme ermöglicht eine vertrauliche Organisation, die eine Kommunikation zwischen virtuellen und Host-Maschinen ermöglicht.
  • Virtuelle Switches und Netzwerkadapter: Ein virtueller Switch ist ein produktbasierter Netzwerk-Switch im Hypervisor. Er bildet eine Schnittstelle untereinander sowie mit der Organisation. Ein Netzwerkadapter ist eine virtualisierte Netzwerk-Schnittstelle, die eine virtuelle Maschine einem virtuellen Switch zuordnet. Sie tritt wie eine Organisations-NIC in der VM in Erscheinung und gestattet dieser, Netzwerk-Datenverkehr zu senden und zu empfangen.

Netzwerk-Konfiguration für virtuelle Maschinen

  • Zuweisen von IP-Adressen und DHCP-Konfiguration: Zur Herstellung der Netzwerk-Verfügbarkeit virtueller Maschinen können Sie IP-Adressen physisch zuordnen oder für programmierte IP-Adress-Aufgaben DHCP (Dynamic Host Setup Convention) nutzen. Sie können IP-Standorte physisch jeder virtuellen Maschine zuweisen, indem Sie die Organisationseinstellungen im Besucher-Arbeits-Framework anpassen.  DHCP sendet dynamische und programmierte IP-Adress-Aufgaben an virtuelle Maschinen und verringert den manuellen Aufwand, während gleichzeitig virtuelle Maschinen unterstützt werden.
  • Port-Weiterleitung und Bedenken bezüglich der Netzwerksicherheit: Port-Weiterleitung ermöglicht, dass externer Netzwerk-Datenverkehr an bestimmte Ports einer virtuellen Maschine gelangt. Dies ist hilfreich bei der Verwaltung, beispielsweise von Web-Servern oder für den Zugriff auf Remote-Arbeitsbereiche. Netzwerksicherheit ist erforderlich, um virtuelle Maschinen sowie die Unternehmensumgebung zu schützen und verfügt über Sicherheitspunkte wie eine Firewall, Netzwerk-Segmentierung, Netzwerk-Überwachung und VPN.

Konnektivität virtueller Maschinen

  • Remote-Zugriff und Konsolenverbindungen: Der Zugriff auf virtuelle Maschinen kann mithilfe verschiedener Strategien (SSH, RDP und virtuelle Maschinenkonsole) remote erfolgen bietet so die Möglichkeit, sie zu überwachen und mit ihnen zu kommunizieren. 
  • Integration in physische Netzwerke: Virtuelle Maschinen können mit Netzwerken koordiniert werden, um eine Kommunikation zwichen virtuellen Maschinen und Zubehörkomponenten zu ermöglichen. Dies kann durch Bridge-Netzwerke, VLANs, VPNs, Gateways und Router erreicht werden.

Welche Anwendungsfälle und Anwendungen gibt es für virtuelle Maschinen?

Server-Virtualisierung

  • Konsolidierung mehrerer Server auf einem einzelnen Host: Server-Virtualisierung ermöglicht die Kombination zahlreicher Server auf einer einzelnen Host-Maschine. Statt einen Server für jede Anwendung oder jeden Verantwortungsbereich einzusetzen, erstellt die Virtualisierung verschiedene virtuelle Maschinen (VMs) auf einem einzelnen Server. Sie bietet Vorteile wie Kosteneinsparungen, Optimierung, einfache Verwaltung, Skalierbarkeit und Flexibilität. 
  • Lastausgleich und Hochverfügbarkeit: Server-Virtualisierung bietet einen Mechanismus für Lastausgleich und Hochverfügbarkeit, um eine kontinuierliche Zugänglichkeit und produktive Asset-Nutzung zu gewährleisten. Lastausgleich beinhaltet die Nutzung von VMs in Bezug auf Asset-Nutzung, Netzwerk-Datenverkehr oder vordefinierte Regeln. Er gewährleistet, dass kein Host überlastet wird, während andere nur unzureichend genutzt werden. Hochverfügbarkeit bezeichnet die Kapazität, Anwendungen und Verwaltungsaufgaben auszuführen.

Entwicklungs- und Testumgebungen

  • Erstellung isolierter Entwicklungsumgebungen: Die Entwickler können spezielle virtuelle Maschinen für Programmentwicklungen einrichten, die es ihnen ermöglichen, in einer begrenzten und kontrollierten Umgebung zu arbeiten. Die Vorteile, virtuelle Maschinen für isolierte Umgebungen zu nutzen, umfassen Umgebungskonsistenz, Sandbox-Tests, Isolation, Sicherheit, Anpassungsfähigkeit und Portierbarkeit.
  • Testen der Software-Kompatibilität und der Skalierbarkeit: Virtuelle Maschinen sind unverzichtbar für Tests der Software-Kompatibilität und der Skalierbarkeit.. Software-Entwickler und -Tester können VMs schnell mit spezifischen Konfigurationen erstellen, um die Programmähnlichkeit für unterschiedliche Plattformen, Programme und Adaptionen zu testen. Virtuelle Maschinen berücksichtigen einfache Skalierungen der Testbedingungen. Tester können unterschiedliche VM-Ereignisse erstellen und hohe Client-Lasten oder Organisationbedingungen wiederherstellen, um die Programmausführung und Anpassungsfähigkeit zu bewerten.

Cloud Computing und virtuelle Rechenzentren

  • Infrastructure-as-a-Service (IaaS) und virtuelle Maschinen: IaaS ist ein dezentrales Computing-Modell, das virtualisierte Assets über das Internet bereitstellt. Virtuelle Maschinen spielen eine wichtige Rolle bei IaaS und können für VM-Instanzen, Ressourcen-Zuweisung on demand und Mandantenfähigkeit genutzt werden.
  • Verwaltung und Skalierung virtueller Maschinen-Bereitstellungen: Produktive Administration und Skalierung sind entscheidend für die virtuelle Maschinen-Organisation unter Cloud-Bedingungen. Einige primäre Erwägungen umfassen den Einschluss von Automatisierung, Orchestrierung, Ressourcen-Überwachung, automatische Skalierung, Lastausgleich, Sicherung und Disaster Recovery.

Desktop-Virtualisierung

  • Virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI): VDI ist eine Virtualisierungs-Innovation für den Arbeitsbereich, die Kunden den Remote-Zugriff auf ihre Desktop-Umgebungen aus der Entfernung oder mit unterschiedlichen Zubehörkomponenten ermöglicht. Eine VDI beinhaltet die Einrichtung virtueller Maschinen auf einer einheitlichen Server-Grundlage und die Bereitstellung eines Arbeitsbereichs-Erlebnisses für Clients innerhalb des gesamten Unternehmens. Zu den wichtigsten Komponenten gehören virtuelle Desktops, zentrales Management, Remote-Zugriff und die Verwaltung von Benutzerprofilen.
  • Remote-Zugriff und Thin Client-Computing: Desktop-Virtualisierung ermöglicht Remote-Zugriff und Thin Client-Verarbeitung für ein unkompliziertes Computing-Erlebnis. Er bietet einen zentralen Daten- und Anwendungsspeicher sowie erweiterte Sicherheit und Datenschutz.

Welche Herausforderungen und Erwägungen bestehen in Bezug auf die Bereitstellung virtueller Maschinen?

Leistung- und Ressourcen-Management

  • Kosten und Leistung in Verbindung mit Virtualisierung: Virtualisierung stellt eine Reflektionsschicht zwischen dem Gerät und den virtuellen Maschinen dar. Sie ist unverzichtbar für die folgenden Kostenerwägungen: CPU, Arbeitsspeicher, Datenspeicher und I/O sowie Netzwerk.
  • Ressourcen-Zuordnung und -Konflikte: Die virtuelle Maschinen-Organisation erfordert eine Asset-Verteilung, um eine ideale Ausführung zu gewährleisten und Asset-Konflikte zu vermeiden. Die wichtigsten Erwägungen beziehen sich auf CPU- und Arbeitsspeicher-Zuordnung, Datenspeicher-Leistung und Netzwerkbandbreite.

Sicherheit und Isolation 

  • Best Practices für die Sicherheit virtueller Maschinen: Berücksichtigen Sie die folgenden Praktiken, um die Sicherheit in virtuellen Maschinen-Umgebungen zu verbessern – Patching und Updates, sichere Konfiguration, Isolation und Segmentierung, Überwachung und Protokollierung.
  • Schwachstellen und Risiken in virtualisierten Umgebungen: Virtualisierte Umgebungen gehen mit expliziten Schwächen und Gefahren einher, wie beispielsweise Hypervisor-Schwachstellen, VM Escape, Datenverlust und VM-übergreifende Angriffe.

Lizenzierung und Compliance

  • Lizenzerwägungen für virtuelle Maschinen: Virtuelle Maschinen-Umgebungen müssen möglicherweise Vorschläge für Arbeits-Frameworks und Anwendungen gestatten.
  • Konformität mit Software- und Hardware-Vereinbarungen: Virtuelle Maschinen-Umgebungen sollten Programmier- und Geräteausstattungen berücksichtigen, wie z. B. Vereinbarungen mit Software- und Hardware-Anbietern und Compliance-Vorschriften.

Welche Zukunftstrends gibt es im Bereich virtuelle Maschinen?

  • Hybrid Cloud- und Multi-Cloud-Umgebungen: Das endgültige Schicksal virtueller Maschinen geht mit der Entwicklung von Hybrid Cloud- und der Multi-Cloud-Umgebungen einher. Diese wichtigen Trends umfassen eine Hybrid Cloud-Einführung, Multi-Cloud-Bereitstellungen, Interoperabilität und Standardisierung.
  • Edge Computing und Virtualisierung: Edge Computing bringt Computing-Assets näher an die Datenquelle und fördert die Annahme der Virtualisierung am Edge mit Technolgogien wie Edge-Virtualisierung und verteilter Anwendungsbereitstellung..
  • Serverloses Computing und Function-as-a-Service (FaaS): Die Entwicklungen in den Bereichen serverloser Betrieb und Function-as-a-Service (Faas) wirken sich durch Container-basierte serverlose Frameworks auf virtuelle Maschinen aus.
  • Neue Technologien und virtuelle Maschinen: Innovationen wie Bare Metal-Virtualisierung, GPU-Virtualisierung sowie Quantencomputing und Virtualization beeinflussen weiterhin die Entwicklung virtueller Maschinen und bieten neue Möglichkeiten zur Weiterentwicklung der Ausführung und zur Erweiterung ihrer Relevanz in unterschiedlichen Bereichen.

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