Virtualisierung

Virtualisierung ist eine Technologie, mit der sich mehrere simulierte Umgebungen oder dedizierte Ressourcen aus einem einzelnen physischen Hardwaresystem erstellen lassen. Eine Hypervisor genannte Art von Software verbindet sich direkt mit dieser Hardware und ermöglicht die Aufteilung eines Systems in mehrere separate, unterschiedliche und sichere Umgebungen, auch virtuelle Maschinen (VMs) genannt. Diese VMs basieren auf der Fähigkeit des Hypervisors, die Maschinenressourcen von der Hardware zu trennen und sie bestmöglich zu verteilen. Mithilfe von Virtualisierung können Sie Ihre getätigten Investitionen voll ausschöpfen.

Die physische Hardware mit einem Hypervisor ist der Host, die vielen VMs, die seine Ressourcen nutzen, sind Guests. Diese Guests behandeln die Computing-Ressourcen (wie CPU, RAM und Storage) als einen Pool von Ressourcen, die problemlos neu zugeteilt werden können. Nutzende können virtuelle Instanzen von CPU, RAM, Storage und anderen Ressourcen kontrollieren, damit die Guests die benötigten Ressourcen zeitnah zur Verfügung haben.

Mithilfe von Virtualisierung können Administrationsteams ihre physischen Ressourcen in Pools sammeln und ihre Hardware vollständig nutzen. So kann die vorhandene Infrastruktur, die zwar teuer in der Wartung ist, aber wichtige Apps unterstützt, für eine optimale Verwendung virtualisiert werden.

Administratorinnen und Administratoren müssen nun nicht mehr warten, bis jede App für neue Hardware zertifiziert ist, sondern lediglich die Umgebung einrichten, VMs migrieren, und alles funktioniert wie bisher. Bei Regressionstests kann ein Testbed, also eine wissenschaftliche Testumgebung, auf einfachste Weise erstellt oder kopiert werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit für spezielle Test-Hardware oder redundante Entwicklungsserver. Mit dem richtigen Training und Wissen können diese Umgebungen für noch bessere Fähigkeiten und höhere Dichte optimiert werden.

Sie wissen, dass Sicherheit stets kontinuierlich und integriert sein sollte. Was die Sicherheit betrifft, so erweist sich die Virtualisierung als elegante Lösung für viele bekannte Probleme. Bei Umgebungen, in denen Systeme gemäß Sicherheitsrichtlinien per Firewall getrennt werden müssen, können sich zwei Systeme problemlos in der gleichen physischen Box befinden. In einer Entwicklungsumgebung können alle Entwicklerinnen und Entwickler eine eigene Sandbox erhalten, die vor dem Code anderer Teammitglieder geschützt ist.

Software für das Virtualisierungsmanagement wurde entwickelt, um eine Virtualisierung leichter handhaben zu können. Natürlich können Sie dies alles auch manuell durchführen: den VMs Ressourcen zuweisen, Platz dafür auf den Servern schaffen, sie testen und bei Bedarf Patches installieren. Aber durch die Aufteilung einzelner Systeme in Hunderte von Maschinen vervielfacht sich auch der Aufwand für ihre Wartung, Aktualisierung und Sicherung.

Wenn alle VMs mit einem Überwachungs-, Provisionierungs- oder Managementtool verknüpft sind, können Systeme zu Spitzenzeiten oder während Wartungsarbeiten automatisch zu einer besser geeigneten Hardware migriert werden. Stellen Sie sich eine Serverfarm vor, die in nur wenigen Sekunden gemäß Workload und Tageszeit umfunktioniert werden kann. Wenn eine bestimmte Guest-Instanz übermäßige Ressourcen in Anspruch nimmt, migriert das Überwachungssystem diesen Guest zu einem anderen Server oder weist zusätzliche Ressourcen von einem zentralen Pool zu.

Diese beiden Begriffe werden oft miteinander verwechselt, weil es in beiden Fällen um die Trennung von Ressourcen von der Hardware zwecks Erstellung einer nützlichen Umgebung geht. Mithilfe von Virtualisierung können zwar Clouds erstellt werden, aber das ist noch lange kein Cloud Computing. Man kann sich das folgendermaßen vorstellen:

• Virtualisierung ist eine Technologie, die Funktionen von Hardware trennt.
• Cloud Computing ist eine Lösung, die auf dieser Trennung basiert.

Das NSIT (National Institute of Standards and Technology) hat 5 Kriterien des Cloud Computings ausgemacht: Netzwerk, Ressourcenpool, Benutzeroberfläche, Provisionierungsfunktionen sowie automatische Ressourcenkontrolle/-zuweisung. Zwar lassen sich mithilfe von Virtualisierung Netzwerke und Ressourcenpools erstellen, für die Erstellung einer Benutzeroberfläche, die VM-Provisionierung und die automatische Ressourcenkontrolle/-zuweisung aber wird zusätzliche Management- und Betriebssystem-Software benötigt.

Weil es nicht nur um Virtualisierung geht. Es geht darum, wie sich damit diejenigen Technologien unterstützen lassen (oder auch nicht), die von ihr abhängig sind.

Proprietäre Virtualisierungsprodukte beschränken den Zugriff auf den Quellcode, der der eigentliche Schlüssel zu einer optimalen IT-Infrastruktur ist. Die Anbieter solcher Lösungen binden Nutzende oft mit Lizenzverträgen, wodurch die Abhängigkeit von dieser Software weiter erhöht wird. Dies wiederum kann Ihre Investitionsmöglichkeiten in moderne Technologien wie Clouds, Container und Automatisierungssysteme stark einschränken.

Im Gegensatz dazu gewährt eine Open Source-Virtualisierung Nutzenden absolute Kontrolle über die mit ihr erstellte Infrastruktur und die damit verknüpften Komponenten. Das bedeutet, dass Sie beliebige Modifikationen durchführen können, um mit einem anderen Anbieter zusammenzuarbeiten – oder auch mit keinem. Außerdem vermeiden Sie Lizenzverträge, weil der Quellcode nicht geschützt werden muss. Denn der gehört Ihnen.

Mit der Virtualisierung werden Ressourcen zur Verwendung durch Container bereitgestellt. Diese VMs sind Umgebungen, in denen Containern ausgeführt werden können, allerdings sind die Container nicht an die virtuellen Umgebungen gebunden. Mit manchen Softwareprogrammen – darunter auch Red Hat® OpenShift® Virtualization – lassen sich sowohl Container orchestrieren als auch VMs verwalten. Das heißt aber nicht, dass die beiden Technologien identisch sind.

VMs haben begrenzte Fähigkeiten, da die Hypervisoren, mit denen sie erstellt werden, ebenfalls von den begrenzten Ressourcen einer physischen Maschine abhängig sind. Auf der anderen Seite haben Container und ihre Runtime-Umgebungen den gleichen Betriebssystem-Kernel und die gleichen Paketanwendungen. Container können also über beliebige Entwicklungs-, Test- und Produktionskonfigurationen verschoben, geöffnet und verwendet werden.

Weil Sie jetzt Ihre eigene Hardware besser nutzen können, um Ihnen vertraute Systeme auf einer der leistungsstärksten Virtualisierungsinfrastrukturen auszuführen.

Wir haben uns schon viele Jahre für die Entwicklung der Virtualisierung eingesetzt – durch kontinuierliche Verbesserungen des KVM-Hypervisors (Kernel-based Virtual Machine) sowie unsere Beiträge zu KVM und oVirt, und das seit Gründung der beiden Communities. Red Hat nutzt auch intern seine eigenen Produkte, um Innovationen zu beschleunigen sowie eine agile und reaktionsfähigere Betriebsumgebung zu gewährleisten.

Der KVM-Hypervisor ist jetzt der Kern der wichtigen OpenStack^®- und Linux®-Virtualisierungs-Distributionen und setzt neue Maßstäbe in Sachen Gesamtleistung und Ausführung der größten Anzahl an VMs auf einem einzelnen Server.

All dies ist Open Source, d. h. diese Technologien sind für jegliche Art von Hardware konzipiert, geprüft und zertifiziert. Wir arbeiten sogar mit Microsoft zusammen, damit Sie VMs auf Red Hat^® Enterprise Linux implementieren oder gar Hunderte von Windows-basierten VMs mithilfe eines einzigen Virtualisierungsprodukts verwalten können.