Was ist ein Hypervisor und welche Vorteile hat er? | Parallels erklärt
Einfach ausgedrückt ist ein Hypervisor eine Softwareschicht, die viele isolierte virtuelle Maschinen (VMs) auf einem einzigen Hardwaregerät erstellt und ausführt. Bevor wir näher auf den Hypervisor selbst eingehen, ist es sinnvoll, die Technologie zu verstehen, die mit ihm verknüpft ist – die Virtualisierung.
Bei einer Virtualisierung wird im Wesentlichen eine virtuelle Form einer Ressource
(Server, Desktop, Betriebssystem, Speicherplatz, Netzwerk oder Dateien) erstellt. Der Virtualisierungsprozess partitioniert die zugrunde liegende Hardware, sodass jede Partition als separate, isolierte virtuelle Maschine ausgeführt wird. Hier kommt der Hypervisor ins Spiel.
Man kann sich einen Hypervisor auch als Betriebssystem für virtualisierte Systeme vorstellen. Es handelt sich um Software, die das Betriebssystem und die Anwendungen von der zugrunde liegenden Computer-Hardware partitioniert, abstrahiert und isoliert.
Was sind die Funktionen eines Hypervisors?
- Partitionierung
Hypervisoren partitionieren die zugrunde liegende Hardware. - Ressourcenverteilung
Hypervisoren verwalten unabhängige virtuelle Maschinen, indem sie Ressourcen wie Speicher, Netzwerkbandbreite usw. unter ihnen aufteilen. - Verwaltung virtueller Maschinen
Auf Wunsch des Benutzers können Hypervisoren die unabhängigen virtuellen Maschinen starten/stoppen. - Isolierung
Hypervisoren stellen sicher, dass die virtuellen Maschinen voneinander isoliert sind. Dadurch wird weiterhin sichergestellt, dass ein Problem in einer virtuellen Maschine die andere nicht beeinträchtigt. - Kommunikation
Der Hypervisor übernimmt auch die Kommunikation zwischen virtuellen Maschinen über virtuelle Netzwerke, wodurch VMs miteinander verbunden werden können.
Wie funktioniert ein Hypervisor?
- Hypervisoren arbeiten auf Server-Ebene und können entweder physisch oder virtuell sowie hardware- oder softwaredefiniert sein.
- Hypervisoren laden die Client-Betriebssysteme der VMs.
- Der Hypervisor verteilt die Rechenressourcen wie CPU, Arbeitsspeicher, Bandbreite und Festplattenspeicher für jede der VMs. Dazu erstellt er Pools von Hardwareressourcen, die er dann den VMs zuweist.
- VMs können über API-Aufrufe Anforderungen für den Hypervisor erstellen.
Welche Arten von Hypervisoren gibt es?
Typ I / Bare-Metal / Native Hypervisoren
Hypervisoren vom Typ I werden auch als Bare-Metal- oder native Hypervisoren bezeichnet. Sie führen die Hardware des Host-Rechners direkt aus, darum ist die Hypervisor-Software das Betriebssystem. Einfach ausgedrückt: Der Hypervisor hat direkten Hardware-Zugriff, ohne dass andere Software eingreift.
Hypervisoren vom Typ I eignen sich am besten für Unternehmenscomputer und groß angelegte Bereitstellungen. Die Hypervisoren vom Typ I haben folgende Vorteile:
- Skalierbarkeit
Aufgrund der Möglichkeit, Ressourcen direkt zuzuweisen, sind Typ-I-Hypervisoren skalierbar. - Optimierung physischer Ressourcen
Hypervisoren vom Typ I ermöglichen die Optimierung einzelner Server-Hardware, wodurch Datenkosten frei werden und der Energieverbrauch gesenkt werden kann. - Bessere Ressourcenzuweisung
Hypervisoren vom Typ I geben Administratoren die Möglichkeit, die Ressourcenzuweisung manuell festzulegen. Ressourcenmanagement ist eine dynamische und angepasste Option in Hypervisoren vom Typ I.
Beispiele: ESXi von VMWare, Hyper-V von Microsoft, VMware ESX/ESXi, KVM, Oracle VM Server, Citrix Hypervisor.
Typ II / Eingebettete / Gehostete Hypervisoren
Hypervisoren vom Typ II werden auch als eingebettete oder gehostete Hypervisoren bezeichnet. Diese Hypervisoren bauen auf dem Betriebssystem auf und stützen sich daher auf das zugrunde liegende Betriebssystem des Host-Rechners.
Dieser Hypervisor wird auch als „gehosteter Hypervisor“ bezeichnet und läuft als Anwendung innerhalb des Betriebssystems, das wiederum direkt auf dem Host-Computer läuft. Hypervisoren vom Typ II unterstützen auch mehrere Gastcomputer, dürfen aber nicht direkt auf die Host-Hardware und deren Ressourcen zugreifen. Das bereits vorhandene Betriebssystem verwaltet die Arbeitsspeicher-, Netzwerk- und Speicherzuweisung, wodurch eine gewisse Latenzzeit und Einschränkungen entstehen. Wenn das Betriebssystem abstürzt, stürzt auch der Hypervisor ab, und es kann zu einem möglichen Datenverlust kommen.
Die Hypervisoren vom Typ II haben folgende Vorteile:
- Einfachere Einrichtung
Diese Hypervisoren sind einfacher einzurichten und zu verwalten, da es ein zugrunde liegendes Betriebssystem gibt, mit dem man arbeiten kann. - Einfachere Verwaltung
Typ-II-Hypervisor erfordern keinen speziellen Administrator. - Kompatibilität
Type-II-Hypervisoren sind mit einer breiteren Palette von Hardware kompatibel, da sie auf einem Betriebssystem statt auf bestimmten Hardware-Maschinen laufen.
Beispiele: Oracle Solaris Zones, Oracle VM Server für x86, Oracle VM Virtual Box, VMWare Workstation, VMware Fusion und mehr.
KVM-Hypervisor
KVM (Kernel-basierte virtuelle Maschine) ist eine Mischung aus Typ-I- und Typ-II-Hypervisor. Er ist in Linux integriert und macht Linux zu einem Typ-I-Hypervisor. Diese Art von Hypervisor bietet folgende Vorteile:
Ist sicher
Bietet zahlreiche Speichermöglichkeiten
Verfügt über angemessene Hardware-Unterstützung und Arbeitsspeicherverwaltungsfunktionen
Bietet niedrige Latenzzeiten
Ermöglicht eine stärkere Priorisierung von Anwendungen
Bietet bessere Skalierbarkeit, Zeitplanung und Ressourcenkontrolle
Vorteile der Verwendung von Hypervisoren
Daten-Replikation
Das Klonen und Replizieren von virtuellen Maschinen ist schwierig. Speicherbasierte Replikationsmethoden erfordern die Replikation des gesamten Volumes aller virtuellen Maschinen auf deinem Server. Wenn sich auf deinem Server viele virtuelle Maschinen befinden, benötigt die Replikation des gesamten Volumes enorme Mengen an Speicherplatz.
Hypervisoren können zum einfachen Klonen und Replizieren verwendet werden. Die Hypervisor-basierte Replikation ist einfacher und kostengünstiger als jede andere Replikationsmethode für virtuelle Maschinen.
Bei der Hypervisor-basierten Replikation kannst du einfach die zu replizierenden VMs und die zu replizierenden Teile auswählen und so Speicherplatz sparen. Die Hypervisor-basierte Replikation ist außerdem Hardware-neutral, was bedeutet, dass du Datenduplikate problemlos auf jedem beliebigen Speichergerät speichern kannst.
Serverkonsolidierung
Hypervisoren bieten auch integrierte grafische Dashboards. Du kannst auch zusätzliche Verbesserungen der integrierten Dashboards für eine bessere Sichtbarkeit herunterladen. Dadurch kannst du deine Server zentral konsolidieren und verwalten, selbst wenn sie unter verschiedenen Betriebssystemen laufen.
Desktop-Virtualisierung
Hypervisoren können auch effizient für die Desktop-Virtualisierung eingesetzt werden. Du kannst einen virtuellen Desktop einfach auf einem Server hosten, und der Desktop repliziert den physischen Desktop des Benutzers. Auf diese Weise können die Mitarbeiter über das Internet mit Hilfe von Client-Geräten auf ihre Workstations zugreifen und so auch aus der Ferne arbeiten.
Parallels RAS und Virtualisierung
Parallels® Remote Application Server (RAS) ist eine Virtualisierungslösung, mit der Unternehmen mit einer einzigen Lizenz sowohl Anwendungen als auch Desktops auf jedem Gerät bereitstellen können. Hierbei handelt es sich um eine vollständige, einfach zu implementierende und kostengünstige Lösung. Eine der Hauptfunktionen der Parallels RAS-Infrastruktur ist die Bereitstellung von VDI-Desktops. Diese VDI-Desktops werden wiederum in Hypervisoren gehostet.
Die beste Funktion, die Parallels RAS im Bereich der Virtualisierung bietet, ist die Unterstützung aller wichtigen Hypervisoren (Citrix Hypervisor, Microsoft Hyper-V, VMware ESXi, QEmu KVM mit libvirt, Scale Computing HC3 und Nutanix Acropolis). Diese Flexibilität ermöglicht es Unternehmen, die Virtualisierung einzusetzen, ohne sich um Anbieter kümmern zu müssen.
Darüber hinaus unterstützt Parallels RAS auch mehrere Hypervisoren unter derselben Infrastruktur, sodass bestehende Infrastrukturen einfach von der RAS-Konsole von Parallels aus verwaltet werden können.
Mit der Parallels RAS-Konsole können Administratoren verschiedene Hypervisoren konfigurieren und verwalten. Parallels RAS unterstützt außerdem mehrere Betriebssysteme unter demselben Ressourcen-Pool, sogar von unterschiedlichen Hypervisoren aus. Darüber hinaus haben IT-Administratoren folgende Möglichkeiten:
- Gruppierung von VMs auf der Grundlage des Hypervisortyps
- Bereitstellung von Servern und VMs
- Ressourcenüberwachung
- Bereitstellung von Hilfe
Zentrale Verwaltung verbundener Geräte
