Firmenbrief

19.09.2006

Virtualisierung - Varianten zur Kostensenkung



Virtualisierung - Varianten zur Kostensenkung

Über die Technologie der Virtualisierung eröffnen sich zahlreiche Möglichkeiten, Kosten im Unternehmen zu sparen: Hardware kann besser - und länger - genutzt werden, Administration wird vereinfacht, Nebenkosten für Strom und Raum werden gesenkt. Nach der grundsätzlichen Begriffsklärung im Linux-Firmenbrief 7/2006 stellen wir Ihnen heute verschiedene Varianten der Virtualisierung vor.

Betriebssystemvirtualisierung

Bei der Betriebssystemvirtualisierung läuft immer nur ein Betriebssystemkern. Auf diesem Kern werden weitere Betriebssystemumgebungen aufgesetzt, die in so genannten "Containern" oder "Jails" (engl. für Gefängnis) laufen. Die Wortwahl verdeutlicht, dass die Systeme in sich geschlossen sind. Obwohl tatsächlich kein zusätzliches Betriebssystem gestartet wird, erscheinen diese nach außen als eigenständiges System. Bekannte Beispiele für diese Variante der Virtualisierung sind Free BSD Jails, der Linux Vserver, OpenVZ, Virtuozzo, und auch der Solaris Zonen/Container arbeitet nach diesem Prinzip.

Systemvirtualisierung

Bei der Variante "Systemvirtualisierung" wird ein vollständiges Computersystem nachgebildet. In diesem Fall wird keine Verwaltungsschicht verwendet, die normalerweise den Einsatz der Ressourcen des Rechners wie zum Beispiel RAM, Prozessor etc. steuert. Den jeweiligen Gastsystemen wird dabei ein vollständiger Rechner mit allen Hardware-Komponenten (Prozessor, RAM, Netzwerkkarte, usw.) täuschend echt vorgespielt. Dabei können mehrere Instanzen beliebiger Betriebssysteme gleichzeitig laufen. Hersteller, die dieses Konzept verfolgen, sind beispielsweise Vmware, Parallels oder Virtual PC-Server.

Paravirtualisierung mit XEN

Eine Mischform aus Systemvirtualisierung und Betriebssystemvirtualisierung ist die Paravirtualisierung. Hier wird zwar auch ein zusätzliches Betriebssystem virtuell neu gestartet, jedoch wird in diesem Fall nicht die Hardware simuliert. In diesem Fall nutzen die virtuell gestarteten Betriebssysteme eine abstrakte Verwaltungsschicht (Privilege Level), mit der diese auf gemeinsame Ressourcen zugreifen. Dadurch wird eine sehr hohe Performance erreicht.

Ein Nachteil dieser Variante war bislang, dass die Gastsysteme speziell für Xen angepasst werden mußten. Diese Anpassungsarbeit entfällt jedoch mit der Weiterentwicklung der CPU-Architektur von Intel Vanderpool und AMD Parcifica. Hier unterstützt die CPU bereits direkt die Virtualisierung. Dadurch ist es möglich, Betriebssysteme wie z. B. Windows XP auf der Basis von XEN zu virtualisieren.

XEN als System der Paravirtualisierung agiert dabei als sogenannter Hypervisor zwischen Hardwareresourcen und den jeweiligen Gastsystemen.