So funk­tio­niert die Vir­tua­li­sie­rung

Zweit­be­triebs­sys­te­me nut­zen oder Soft­ware aus­pro­bie­ren, oh­ne ei­nen Sys­tem- Crash zu ris­kie­ren, po­ten­zi­ell ge­fähr­li­che Tools ri­si­ko­los tes­ten oder si­cher sur­fen: Mit Vir­tua­li­sie­rung geht das ganz ein­fach.

PC-WELT - - Inhalt - VON MICHA­EL RUPP

WER BE­RUF­LICH ODER PRI­VAT HÄU­FIG neue Soft­ware in­stal­liert und wie­der de­instal­liert, ger­ne Be­ta-Ver­sio­nen tes­ten will oder in Win­dows an der Re­gis­try schraubt, der kommt in vie­len Fäl­len an den Punkt, an dem er sein Be­triebs­sys­tem kom­plett neu auf­set­zen muss. Mit­hil­fe ei­ner vir­tu­el­len Ma­schi­ne er­spa­ren Sie sich die­sen Auf­wand. Aber auch wenn Sie mög­lichst ein­fach Li­nux als Zweit­be­triebs­sys­tem ein­set­zen oder ei­ne neue Li­nux-Dis­tri­bu­ti­on aus­pro­bie­ren und das Be­triebs­sys­tem da­für nicht gleich mit ei­nem Boot­ma­na­ger auf der Fest­plat­te fest ein­rich­ten wol­len, sind vir­tu­el­le PCs ge­nau das Rich­ti­ge für Sie.

Vir­tu­el­le Ma­schi­nen

Bei ei­ner vir­tu­el­len Ma­schi­ne han­delt es sich um ein voll­wer­ti­ges PC-Sys­tem, das im Fens­ter oder als Voll­bild auf Ih­rem PC läuft, je­doch von die­sem ab­ge­schot­tet ist. Vir­tua­li­sie­rungs­soft­ware – die Klas­si­ker im Win­dows-Be­reich sind Ora­cle Vir­tu­al­box, Vm­ware Work­sta­tion/Play­er und Mi­cro­soft Hy­per-V – rich­ten hier­zu auf Ih­rem ech­ten Rech­ner ei­ne Sand­box in Form ei­ner vir­tu­el­len Ma­schi­ne ein, in der ein da­nach in­stal­lier­tes Be­triebs­sys­tem iso­liert und so­mit ge­schützt läuft. Auf ei­nem Stan­dard-PC las­sen sich meh­re­re vir­tu­el­le Ma­schi­nen mit ver­schie­de­nen Be­triebs­sys­te­men gleich­zei­tig be­trei­ben, so­lan­ge die Sys­te­me al­le auf der x86-Pro­zes­sor­ar­chi­tek­tur ba­sie­ren. Das vir­tu­el­le Sys­tem lässt sich da­bei wie ein her­kömm­li­ches Be­triebs­sys­tem be­nut­zen und leicht auf frü­he­re Zu­stän­de zu­rück­set­zen, oh­ne dass die Kon­fi­gu­ra­ti­on Ih­res Haupt­rech­ners ver­än­dert wird. Das Mot­to: Al­les aus­pro­bie­ren, null Ri­si­ko. So brau­chen Sie bei­spiels­wei­se bei neu­en Pro­gram­men nicht auf mög­li­che Wech­sel­wir­kun­gen mit be­reits auf Ih­rem rea­len PC in­stal­lier­ter Soft­ware zu ach­ten, wenn Sie nicht ge­ra­de ei­nen ge­mein­sa­men Aus­tausch­ord­ner fest­ge­legt ha­ben. Vir­tu­al­box, Vm­ware Play­er so­wie Work­sta­tion (Letz­te­res als Test­ver­si­on) und ei­ne Rei­he pas­sen­der vir­tu­el­ler Ma­schi­nen ha­ben wir für Sie auf die Plus-DVD 2 ge­packt, da­mit Sie so­fort mit vir­tu­el­len PCs auf Ih­rem Com­pu­ter los­le­gen kön­nen.

Ech­te und emu­lier­te Hard­ware

Auf Ih­rem ech­ten PC un­ter­stüt­zen Hy­per­vi­so­ren wie Vir­tu­al­box, Vm­ware oder Hy­per-V al­le wich­ti­gen Hard­ware­kom­po­nen­ten, auf die das

Host-Be­triebs­sys­tem mit­tels pas­sen­der Trei­ber zu­greift. Vir­tu­el­le Ma­schi­nen bie­ten hin­ge­gen – un­ab­hän­gig von den tat­säch­lich in­stal­lier­ten Kom­po­nen­ten wie dem Pro­zes­sor­typ und der Gra­fik­kar­te – ei­nen Stan­dard-PC mit stan­dar­di­sier­tem Con­trol­ler samt Fest­plat­te(n), CD/DVDLauf­werk, Gra­fik­kar­te so­wie Netz­werk­ad­ap­ter. Am Host an­ge­dock­te USB-Ge­rä­te wer­den in­ner­halb vir­tu­el­ler PCs in un­ter­schied­li­chem Um­fang be­reit­ge­stellt. Der Hy­per­vi­sor er­kennt et­wa USB-Sticks, Dru­cker, USB-Fest­plat­ten und Smart­pho­nes und kann die­se an vir­tu­el­le Ma­schi­nen durch­rei­chen. Da­zu wer­den die USBGe­rä­te vor­über­ge­hend vom Host-Be­triebs­sys­tem ge­trennt und nach dem Her­un­ter­fah­ren des Gast­rech­ners wie­der ver­bun­den. Vor­aus­set­zung ist ei­ne ent­spre­chen­de Trei­ber­un­ter­stüt­zung sei­tens des Gast­be­triebs­sys­tems.

Ge­rä­te per Maus­klick än­dern

Ein­mal ein­ge­rich­tet, las­sen sich vir­tu­el­le Ma­schi­nen je­der­zeit um­kon­fi­gu­rie­ren, zum Bei­spiel in­dem Sie den Haupt­spei­cher ver­grö­ßern, ei­ne Schnitt­stel­le hin­zu­fü­gen oder ein Lauf­werk in­te­grie­ren. So er­zeu­gen Sie ganz ein­fach un­ter­schied­li­che An­wen­dungs­um­ge­bun­gen. Die Fest­plat­ten der vir­tu­el­len PCs spei­chern Vir­tu­al­box & Co. in Con­tai­ner­da­tei­en auf der ech­ten Plat­te des Host-Rech­ners. Da­bei ge­ben Sie die ma­xi­ma­le Grö­ße vor und las­sen die­se dy­na­misch wach­sen. Die Da­tei be­legt auf dem Host nur in et­wa so viel Spei­cher­platz, wie das Gast­sys­tem groß ist. Con­tai­ner kön­nen auch mit fes­ter Grö­ße ein­ge­rich­tet wer­den. Nach­dem Sie ei­ne vir­tu­el­le Ma­schi­ne er­zeugt und dar­auf das ge­wünsch­te Be­triebs­sys­tem ein­ge­rich­tet ha­ben, lässt sich die vir­tu­el­le Fest­plat­te prak­ti­scher­wei­se auch auf ei­nem an­de­ren Host-PC nut­zen und im Fal­le frei­er Sys­te­me wie Ubu­ntu-Li­nux oder Li­nux-Mint (bei­de auf Plus-DVD 2) an Kol­le­gen und Be­kann­te wei­ter­ge­ben. Sie kön­nen den vir­tu­el­len Rech­ner auf Ihr Note­book über­spie­len oder zu Back­upZwe­cken auf ei­ner wei­te­ren Fest­plat­te si­chern.

Was der Hy­per­vi­sor leis­tet

Die Kom­mu­ni­ka­ti­on mit der ech­ten Hard­ware über das Host-Be­triebs­sys­tem über­nimmt der so be­zeich­ne­te Hy­per­vi­sor, der auch „Vir­tu­al Ma­chi­ne Mo­ni­tor“ge­nannt wird. Er ist zen­tra­le Ver­wal­tungs­soft­ware und hat die Kon­trol­le über die vir­tu­el­len Ma­schi­nen, star­tet, pau­siert und be­en­det die­se und kann ent­spre­chen­de Hard­wareres­sour­cen zu­wei­sen. Für ein Gast­be­triebs­sys­tem sieht es so aus, als ob es di­rekt auf die Kom­po­nen­ten des rea­len PCs zu­grei­fen könn­te. Tat­säch­lich ver­bleibt der di­rek­te Zu­griff je­doch bei ei­nem Typ-2-Hy­per­vi­sor wie Vir­tu­al­box und Vm­ware beim Host- Be­triebs­sys­tem. Im Fal­le ei­nes Typ-1-Hy­per­vi­sors wie Vm­ware ESX/ESXi, Ora­cle VM Ser­ver und Ci­trix Xen­ser­ver läuft die­ser di­rekt auf der Hard­ware und er­setzt das Be­triebs­sys­tem. Bei ei­ner Misch­form zwi­schen Typ 1 und Typ 2 wie Hy­per-V in Win­dows 10 ist die Vir­tua­li­sie­rung Teil des Be­triebs­sys­tems oder wird wie bei Li­nux als Ker­nel-Mo­dul ge­la­den. Das Be­triebs­sys­tem kann sich so selbst vir­tua­li­sie­ren und meh­re­re un­ab­hän­gi­ge In­stan­zen star­ten. Ob ein vir­tu­el­ler Rech­ner auf ein ech­tes Ge­rät zu­grei­fen darf, re­gelt der Hy­per­vi­sor. Physikalischer Zu­griff ist bei­spiels­wei­se er­for­der­lich, da­mit sich ei­ne im Lauf­werk be­find­li­che DVD im vir­tu­el­len PC le­sen lässt.

Um­fas­sen­de Ab­sturz­si­che­rung

Vir­tu­el­le Ma­schi­nen lau­fen un­ab­hän­gig von­ein­an­der in ge­trenn­ten Be­rei­chen ab und sind ge­gen­sei­tig so ab­ge­si­chert, dass ein Be­triebs­sys­tem nicht die an­de­ren oder so­gar das Hos­tBe­triebs­sys­tem zum Ab­sturz bringt. Ab­stür­ze in­ner­halb von vir­tu­el­len Ma­schi­nen sind da­ge­gen durch­aus mög­lich, bei­spiels­wei­se durch Feh­ler im Gast­be­triebs­sys­tem, in ei- nem der in­stal­lier­ten Trei­ber oder auch in ei­ner An­wen­dung. Ei­nen ab­ge­stürz­ten vir­tu­el­len Rech­ner kön­nen Sie über die Vir­tua­li­sie­rungs­soft­ware oh­ne Aus­wir­kun­gen auf den Host-Com­pu­ter ein­fach neu star­ten.

Res­sour­cen­be­darf

Die An­zahl an gleich­zei­tig vir­tu­ell lau­fen­den Be­triebs­sys­te­men wird nur durch die Spei­cher­und Fest­plat­ten­res­sour­cen des Host-Rech­ners be­grenzt. Je mehr Ar­beits­spei­cher Ihr Rech­ner hat, des­to mehr Be­triebs­sys­te­me las­sen sich par­al­lel als vir­tu­el­le Ma­schi­ne star­ten. Die Be­triebs­sys­te­me in ei­ner vir­tu­el­len Ma­schi­ne ar­bei­ten in Ab­hän­gig­keit von der zu­ge­wie­se­nen RAM-Spei­cher­grö­ße ver­gleichs­wei­se lang­sa­mer als bei ei­ner klas­si­schen Voll­in­stal­la­ti­on auf iden­ti­scher Hard­ware, was je­doch auf schnel­ler PC-Hard­ware in der Pra­xis meist nicht wei­ter ins Ge­wicht fällt. Die für ei­ne vir­tu­el­le Ma­schi­ne ma­xi­mal ein­stell­ba­re RAM-Grö­ße rich­tet sich im­mer nach der Ar­beits­spei­cher­grö­ße des phy­si­ka­li­schen PCs. RAM, das nicht re­al im Host-PC vor­han­den ist, kann auch der Hy­per­vi­sor nicht be­reit­stel­len.

Vir­tu­al­box & Co.: Die Vir­tua­li­sie­rungs­soft­ware ver­mit­telt zwi­schen dem Gast­be­triebs­sys­tem und dem Host-Sys­tem.

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