Was bringt eine Virtualisierung?

Vir­tua­li­sie­rung, also die Mög­lich­keit, unter­schied­li­che Betriebs­sys­te­me auf einem ein­zi­gen phy­si­ka­li­schen Com­pu­ter lau­fen zu las­sen, ist zwar bei Pro­gram­mie­rern und Soft­ware­un­ter­neh­men ein ganz hei­ßes The­ma, aber für den Anwen­der eigent­lich weni­ger. Was bringt sie also, die Vir­tua­li­sie­rung für den Benut­zer eines Com­pu­ters?

In einem ers­ten Arti­kel hat­te ich beschrie­ben, wie eine Vir­tua­li­sie­rung funk­tio­niert. Ganz lai­en­haft anhand eines Bei­spiels aus dem Büro, in dem ein Abtei­lungs­lei­ter ver­sucht, ein Doku­ment in einem Büro zu öff­nen, des­sen Bewoh­ner – der Sach­be­ar­bei­ter – kei­ne Vor­ga­ben dazu hat, wie er mit dem Doku­ment umge­hen soll.

Nun ist Vir­tua­li­sie­rung tat­säch­lich für ein Unter­neh­men weit­aus bedeut­sa­mer als für den End­an­wen­der, denn im Anwen­dungs­fall soll­te er davon gar nichts mer­ken. Für Unter­neh­men besteht der Vor­teil in ers­ter Linie dar­in, meh­re­re Ver­sio­nen eines Betriebs­sys­tems par­al­lel auf der vor­han­de­nen Hard­ware zu instal­lie­ren. Oft exis­tie­ren wich­ti­ge Pro­gram­me, die nur auf einer bestimm­ten Ver­si­on eines Betriebs­sys­tems lauf­fä­hig sind. Um nicht für jedes Sys­tem einen eige­nen Rech­ner (oder meh­re­re) zu beschaf­fen und anzu­schlie­ßen, die dann auch ein­zeln gewar­tet und ein­ge­stellt wer­den, instal­liert man das Sys­tem mit­samt einer »HAL« (Hard­ware Abs­trac­tion Lay­er) auf einem Rech­ner.

Und jetzt folgt ein kur­zer tech­ni­scher Aus­flug:

Die HAL gau­kelt dem Gast­sys­tem eine eige­ne Hard­ware vor und schiebt ihm die Ein­stel­lun­gen des Wirts­sys­tems unter. Damit las­sen sich – ent­spre­chen­de Hard­ware-Kapa­zi­tä­ten vor­aus­ge­setzt – auch meh­re­re Gast­sys­te­me mit einer ein­zi­gen HAL auf einem ein­zi­gen Rech­ner unter­brin­gen, die par­al­lel zu den instal­lier­ten Pro­gram­men lau­fen.

Zusätz­lich zu der instal­lier­ten HAL sind die Vir­tua­li­sie­rungs­pro­gram­me aber auch in der Lage, Daten zwi­schen Gast­sys­te­men und dem Wirts­sys­tem aus­zu­tau­schen. Der Benut­zer öff­net bei­spiels­wei­se ein Doku­ment, das nur mit dem Pro­gramm A geöff­net wer­den kann. Pro­gramm A wie­der­um läuft nur auf dem Betriebs­sys­tem OS B. OS B ist aber eigent­lich nur eine vir­tu­el­le Umge­bung auf einem Rech­ner, der mit dem Betriebs­sys­tem OS C arbei­tet. Die Befeh­le und Aktio­nen des Benut­zers im Doku­ment wer­den zunächst über das Pro­gramm A an OS B wei­ter­ge­lei­tet. OS B nun kom­mu­ni­ziert über die HAL mit dem Wirts­sys­tem OS C, das die Befeh­le an die ange­schlos­se­nen Gerä­te über sei­ne Schnitt­stel­len wei­ter lei­tet. Dane­ben ermög­licht die HAL auch den Aus­tausch von Infor­ma­tio­nen zwi­schen dem Pro­gramm A und den direkt auf OS C instal­lier­ten Pro­gram­men wie bei­spiels­wei­se Pro­gramm D.

So. Das war die Tech­nik. Und nun wie­der zum The­ma.

Aus der Gra­fik ist nun ersicht­lich, dass das Gast­be­triebs­sys­tem eigent­lich nur ein Kof­fer ist, der wie jedes Doku­ment behan­delt wer­den kann.

• Vor­teil 1. Das Gast­sys­tem kann gelöscht wer­den, ohne dass der Rech­ner die Funk­ti­on ein­stellt. Alle Pro­gram­me außer­halb des OS B sind nicht beein­träch­tigt, wenn OS B nicht mehr vor­han­den ist.
• Vor­teil 2. Das Gast­sys­tem kann archi­viert und gesi­chert wer­den, bei­spiels­wei­se auf einem ange­schlos­se­nen Lauf­werk. Soll­te das Gast­sys­tem defekt sein, kann es aus dem Archiv zurück gespielt wer­den.
• Vor­teil 3. Es las­sen sich vom Gast­sys­tem meh­re­re Zustän­de (so genann­te »Schnapp­schüs­se«) erstel­len, so dass ein ein­zi­ges Gast­sys­tem in meh­re­ren Ver­sio­nen vor­liegt, auf die bei Bedarf zuge­grif­fen wer­den kann. Aller­dings sind die Schnapp­schüs­se nicht gleich­zei­tig nutz­bar, da es sich ja immer noch um ein ein­zi­ges Sys­tem han­delt.
• Vor­teil 4. Mit der HAL wer­den die ein­ge­stell­ten Para­me­ter des Wirts­sys­tems über­nom­men. In unse­rem Bei­spiel muss OS B nicht neu kon­fi­gu­riert wer­den, da die Netz­werk­ein­stel­lun­gen, Dru­cker, Tas­ta­tur und Bild­schirm, ange­schlos­se­ne USB-Spei­cher­me­di­en und ‑Kame­ras auto­ma­tisch an das Gast­sys­tem über­mit­telt wer­den und von die­sem genutzt. Damit ent­fällt die zeit­auf­wän­di­ge Kon­fi­gu­ra­ti­on für die Gast­sys­te­me.

Natür­lich hat die Vir­tua­li­sie­rung nicht nur Vor­tei­le. Vir­tua­li­sie­rung ist res­sour­cen­hung­rig. Auf­zucht und Pfle­ge jedes Gast­sys­tem frisst Res­sour­cen auf dem Wirts­sys­tem. Neben den eigent­li­chen Anfor­de­run­gen an Fest­plat­ten­platz benö­tigt es vor allem Pro­zes­sor­leis­tung und Arbeits­spei­cher­platz. Dar­über hin­aus knappst sich auch die HAL ihren Teil ab. Mitt­ler­wei­le sind die Rech­ner jedoch sehr leis­tungs­fä­hig, so dass für die nor­ma­len Büro­an­wen­dun­gen eigent­lich kei­ne Leis­tungs­ein­bu­ßen fest­zu­stel­len sind. Beim Ren­dern von Fil­men oder auf­wän­di­gen Gra­fik­be­ar­bei­tun­gen oder ins­be­son­de­re Spie­len sto­ßen die Rech­ner dann aber doch an ihre Gren­zen. Dann dre­hen die Lüf­ter auf und die Pro­zes­se wer­den merk­lich lang­sa­mer, noch dazu wenn die Pro­gram­me des Gast­sys­tems auch Bedarf anmel­den.

Da ist dann ein gut aus­ge­stat­te­ter Rech­ner schon Pflicht, soll das Arbei­ten noch mit Freu­de von der Hand gehen …