Ein Hypervisor (auch Virtual Machine Monitor (VMM)) ist eine Software, die Virtualisierung ermöglicht. Sie erstellt und verwaltet virtuelle Maschinen (VMs) auf einem physischen Computer. Dabei fungiert sie als abstrakte Schicht zwischen der Hardware und einem oder mehreren Betriebssystemen.
Funktion und Bedeutung
Man kann sich einen Hypervisor wie einen Dirigenten in einem Orchester vorstellen. Er stellt sicher, dass alle Instrumente (in diesem Fall virtuelle Maschinen) ihre Ressourcen effektiv nutzen und sich nicht gegenseitig stören. Die Hauptaufgabe eines Hypervisors besteht in der Ressourcenzuteilung. Er teilt Hardware-Ressourcen wie CPU-Zeit, Speicherplatz und Netzwerk-Kapazitäten so auf, dass jede virtuelle Maschine wie eine eigene Hardware funktioniert. Ein Hypervisor ermöglicht es dem Computer, mehrere Betriebssysteme gleichzeitig auszuführen, als wären sie auf separaten Maschinen installiert.
Hypervisor-Typen
Typ-1
Typ-1-Hypervisoren laufen direkt auf der nackten Hardware des Host-Systems. Sie sind auch als Bare-Metal-Hypervisoren bekannt. Beispiele hierfür sind VMware ESXi, Microsoft Hyper-V und Xen. In der Regel bieten diese bessere Leistung und höhere Sicherheit, da sie direkt auf der Hardware operieren.
Typ-2
Der Typ-2 läuft innerhalb eines Host-Betriebssystems. Er gilt als „gehosteter“ Hypervisor und ist besonders für Testumgebungen oder Entwickler geeignet. Bekannte Beispiele sind VMware Workstation und Oracle VirtualBox. Diese Hypervisoren sind flexibler und einfacher einzurichten, da sie wie jede andere Software auf einem bestehenden Betriebssystem installiert werden.
Eigenschaften und Anwendungsbereiche
- Isolation
Ein Hypervisor isoliert VMs voneinander. Das bedeutet, dass eine VM die andere nicht direkt beeinflussen oder deren Daten einsehen kann. - Partitionierung
Er teilt Ressourcen effizient auf, sodass jede VM nur die Ressourcen erhält, die sie benötigt. - Kapselung
Eine VM kann samt Betriebssystem und Anwendungen als einzelne Datei aufgefasst werden, was eine leichte Verschiebung oder Kopie ermöglicht. - Hardware-Abstraktion
VMs sind nicht direkt an die zugrundeliegende Hardware gebunden, was ihre Verschiebung zwischen physischen Maschinen ermöglicht.
Anwendungsbereiche
- Server-Virtualisierung
Durch Konsolidierung mehrerer virtueller Server auf einem physischen Server reduziert die Server-Virtualisierung die physische Serveranzahl. - Desktop-Virtualisierung
Desktop-Virtualisierung ermöglicht es Benutzern, von jedem Gerät auf ihren Desktop zuzugreifen, als säßen sie direkt vor ihrem eigenen PC. - Software-Entwicklung und -Testing
Hypervisoren ermöglichen die Erstellung isolierter Testumgebungen, in denen Entwickler Software auf verschiedenen Betriebssystemen testen können. - Disaster Recovery
Virtuelle Maschinen lassen sich schneller und einfacher wiederherstellen als physische Maschinen, was die Wiederherstellungszeiten im Katastrophenfall verkürzt.
Bekannte Produkte
Bekannte Hypervisor-Produkte umfassen VMware vSphere (ESXi), das in großen IT-Umgebungen weit verbreitet ist. Nach Bekanntwerden der Übernahme durch Broadcom gab es Bedenken hinsichtlich zukünftiger Entwicklungen und Support-Strategien, da Broadcoms bisherige Akquisitionen häufig zu Änderungen in der Produktpflege führten. So wurde im Fall von VMware insbesondere die Lizenzvergabe kritisiert. Microsoft Hyper-V ist ein Bestandteil von Windows Server und wird oft in Umgebungen verwendet, die auf Microsoft-Technologien basieren. Citrix XenServer ist ein Open-Source-Hypervisor, der für seine hohe Leistung und Skalierbarkeit bekannt ist und besonders im Cloud-Computing eingesetzt wird. KVM (Kernel-based Virtual Machine) ist Teil des Linux-Kernels und bietet eine kosteneffiziente Lösung für Linux-basierte Umgebungen. Oracle VM Server ist darauf spezialisiert, Oracle-Anwendungen und -Datenbanken zu optimieren.
Auswahl eines Hypervisors
Bei der Auswahl eines Hypervisors sollte man Kompatibilität, Leistungsanforderungen, Management-Tools, Sicherheitsfeatures und Kosten berücksichtigen. Enterprise-Hypervisoren bieten umfangreiche Supportdienste und fortgeschrittene Funktionen, während Open-Source-Hypervisoren mehr Flexibilität und Anpassungsmöglichkeiten bei geringeren Kosten bieten.
