Was bedeuted Virtualisierung?

Die Virtualisierung findet sich immer häufiger in den Schlagzeilen der Computerzeitschriften. Einige Artikel bejubeln die Virtualisierung als nächsten Meilenstein im Computerbereich. Was ist Computervirtualisierung und wie können Sie oder Ihre Kunden davon profitieren?

Virtualisierung schafft eine Abstraktionsschicht zwischen Rechner, Speicher und Netzwerkhardware und den darauf laufenden Anwendungen. Mit dem Einsatz von Software wie VMware ist es möglich, die Hardwaremittel eines Computers - einschließlich CPU, RAM, Festplatte und Netzwerksteuerung - umzuwandeln oder zu "virtualisieren", um eine gänzlich virtuelle Maschine zu schaffen.

Eine virtuelle Maschine ist ein streng isolierter Softwarebehälter, der seine Betriebssysteme und Anwendungen so betreiben kann, als wäre es ein physischer Computer. Eine virtuelle Maschine agiert gleich wie ein physischer Computer und beinhaltet seine eigene (d.h. Software basierte) CPU, RAM, Festplatte und Netzwerkschnittstellenkarte (NIC).

• Ein Hosted-Aufbau bietet Dienste auf dem Standardbetriebssystem, ein Beispiel dafür wäre VMware Workstation oder VMware Server auf einem Windows- oder Linuxsystem, über dem eine oder mehrere virtuelle Maschinen laufen.
• Im Gegensatz dazu ist die Hypervisor-Architektur die erste Softwareschicht, die auf einem sauberen x86-basierten System installiert ist, was manchmal als "bare metal" Aufbau bezeichnet wird, wie es bei einem Computer der Fall wäre, auf dem der VMware ESX-Server läuft und darauf eine oder mehrere virtuelle Maschinen laufen können.

Gehostete Virtualiserung wird von VMware Server und VMware Workstation auf Windows oder Linux-Systemen verwendet. Gastbetriebssysteme können sich auf virtuellen Plattendateien oder echten (Raw)-Plattenpartitionen befinden.

• Virtuelle Maschinen (VM) können mit virtuellen Platten konfiguriert werden; eine virtuelle Platte besteht aus einer oder mehreren .vmdk-Dateien. Wenn man eine virtuelle Platte in 2GB-Dateien aufteilt, hängt die Menge der .vmdk-Dateien von der Größe der virtuellen Platte ab. Jede VM hat eine erste kleine .vmdk, die auf eine -flat.vmdk-Datei verweist, welche die aktuellen Daten der VM sind.
• VMware belegt standardmäßig den Platz für die virtuelle Platte im Vorhinein, die Einrichtung einer Datei dauert auf diese Art länger, verbessert aber die Leistung und vermeidet eine Fragmentierung. Wenn diese Option nicht ausgewählt wird, wird die virtuelle Plattendatei immer größer, wenn Daten dazukommen, sodass dies, wie man sich vorstellen kann, eine starke Fragmentierung und hohen Mehraufwand zur Folge hat, denn das Hostbetriebssystem muss die Datei vergrößern, bevor das Gastbetriebssystem etwas dazuschreiben kann.
• Daten von einer VMware Servermaschine zurückzuholen ist genauso schwierig, wie Daten aus dem Hostbetriebssystem zu erhalten. Die virtuellen Plattendateien sind normale Dateien, die zum Dateisystem des Hostbetriebssystems gehören und daher werden sie auf die gleiche Art wie eine andere Datei behandelt.
• Die Wiederherstellungsmöglichkeit hängt davon ab, auf welche Weise die Datei verloren ging sowie vom Betriebs- und Dateisystem, wo sich die virtuelle Platte befand, d.h.: eine gelöschte .vmdk-Datei von einer FAT31-Partition wiederherzustellen ist nicht das gleiche wie dieselbe gelöschte Datei von einer NTFS oder EXT3-Partition wiederherzustellen.
• Es gibt Zeiten, in denen die Hostbetriebssystemstrukturen derart beschädigt sind, dass die auf die virtuelle Plattendatei verweisenden Strukturen verloren gegangen sind. In diesen Fällen können wir die Daten von der virtuellen Platte immer noch wiederherstellen, indem wir uns auf die logischen Strukturen der virtuellen Platte konzentrieren, wir können die Fragmente zusammensetzen, die die virtuelle Platte bilden, um Daten zu gewinnen. Die Wiederherstellung ist unter solchen Bedingungen viel schwieriger und je weniger stark die Datei -flat.vmdk fragmentiert ist, umso besser stehen die Chancen für die Wiederherstellung.
• Wir können auch innerhalb der virtuellen Platte Recoveries durchführen, zum Beispiel wenn eine virtuelle Maschinenplatte neu formatiert wurde oder Daten durch die Verwendung der virtuellen Maschine gelöscht wurden, können wir die Daten immer noch wiederherstellen.
• Die Größe der virtuellen Platte kann auf Wunsch erweitert werden. Es gibt mehr als eine Möglichkeit dafür, je nach dem Gastbetriebssystem und die Verfahren können manchmal kompliziert sein. VMware hat sein eigenes Tool mit dem Namen Virtual Disk Manager, mit dem virtuelle Platten geschaffen, verwaltet und verändert werden können.

• Man kann das Gastbetriebssystem direkt auf einer physikalischen Platte oder Partition, auch bekannt als Raw Disk, installieren.
• Der VMware Server unterstützt das Booten von physikalischen Plattenpartitionen nur auf DIE-Laufwerken, daher ist bei der Arbeit mit SATA-Laufwerken Vorsicht geboten.
• Eine auf einem SAN gespeicherte physikalische Platte kann man nicht verwenden. Sie müssen eine Platte oder Partition auf dem VMware Serverhost verwenden. Laut VMware gibt es fast keinen Leistungsgewinn mit diesem Aufbau und es kommt zu wesentlich mehr Komplikationen damit, sodass es die derzeit unbeliebteste Option ist.
• Eine Verfälschung ist möglich, wenn Sie zulassen, dass die virtuelle Maschine eine Partition ändert, die simultan unter Windows eingebaut wurde. Weil die virtuelle Maschine und das Gastbetriebssystem auf eine physikalische Plattenpartition zugreifen, während der Host weiter Windows betreibt, ist es entscheidend, dass Sie nicht zulassen, dass die virtuelle Maschine eine Partition ändert, die vom Host eingebaut wurde oder von einer anderen virtuellen Maschine verwendet wird. Um sich gegen dieses Problem zu schützen, vergewissern Sie sich, dass die physikalische Plattenpartition, die Sie für die virtuelle Maschine benutzen, nicht vom Host verwendet wird; eine Art dies zu bewerkstelligen ist, den Laufwerk-Buchstaben aus dem Windows zu entfernen, bevor Sie das Laufwerk für VMware benutzen.
• Die Wiederherstellung von dieser Art Platte oder Partition unterscheidet sich nicht von einer normalen Wiederherstellung.

Der VMWARE ESX Server verwendet einen Hypervisor-Aufbau zur Virtualisierung. Er läuft auf x86 Hardwareplattformen als erste Softwareschicht und darauf werden die virtuellen Maschinen installiert.

• /boot (ext3): Speichert die zum Booten des ESX Serverhostsystems notwendige Information. Zum Beispiel befinden sich dort die GRUB und LILO Boot-Loader. Das Boot-Laufwerk hat normalerweise die spezifizierte /boot Partition
• Swap: Ermöglicht dem ESX Server die Verwendung des Platzes auf der Platte, wenn mehr Speicherplatz gebraucht wird, als der physikalische RAM zulässt.
• / (ext3): Beinhaltet das Betriebssystem und die Dienste des ESX Servers und ist über die Servicekonsole zugänglich.
  
  Zusätzlich wird eine lokale oder Netzwerk-VMFS-Partition benötigt, um die virtuelle Maschine zu speichern, und eine vmkcore-Partition, um die Speicherauszüge für den technischen Support zu beschaffen. VMware empfiehlt auch die Einrichtung einer getrennten Partition für /var/log (die standardmäßig beim Installieren eines ESX-Servers angelegt wird).
  
• VMFS3: Wird für die Speicherung der virtuellen Platten der virtuellen Maschine verwendet, VMFS-Partitionen können auf einem lokalen SCSI-Volumen, einem Netzwerk-SCSI-Volumen oder einem SAN lokalisiert werden.
• Vmkcore: wird für jeden ESX-Serverhost benötigt. Er kann auf einem lokalen SCSI-Volumen, einem Netzwerk-SCSI-Volumen oder einem SAN lokalisiert werden, aber nicht auf einem Software-iSCSI-Volumen. Er wird für die Speicherung von Speicherauszügen für die Defektlokalisierung und den technischen Support verwendet.
• /var/log (ext3): Wird für die Speicherung von Log-Dateien verwendet (optional).