Techniktrends Wegweiser durch die Virtualisierungswildnis

Virtualisierung ist zurzeit das Thema schlechthin, vor allem durch den Erfolg von VMware in Datenzentren und an der Börse. In der Embedded-Softwareentwicklung bietet Systemvirtualisierung den Softwareentwicklern z.B. eine Umgebung, die den Mikroprozessor nachahmt. Daneben gibt es weitere Virtualisierungsarten, weshalb der Begriff „Virtualisierung leicht in die Irre führen kann. Dieser Beitrag gibt einen Überblick.

Anbieter zum Thema

MicroConsult Academy GmbH

E.E.P.D. Electronic Equipment Produktion & Distribution GmbH

Syslogic GmbH

Green Hills Software GmbH

Green Hills Software, Inc

mehr weniger

Green Hills Software GmbH

weniger

VMware implementiert eine Form von Systemvirtualisierung, die in Datenzentren eine Konsolidierung von Systemen ermöglicht: Server-Applikationen (z.B. Webserver und FTP-Server), die vorher auf bestimmten Servern liefen, können nun auf einem einzigen physikalischen Server nebeneinander auf zwei virtuellen Rechnern (Virtual Machines) ausgeführt werden. Dies spart Platz, Hardwarekosten und Strom.

In der Embedded-Softwareentwicklung bietet Systemvirtualisierung den Softwareentwicklern eine Umgebung (Virtual Prototype), die den Mikroprozessor nachahmt, der später im Endprodukt zum Einsatz kommt. Virtuelle Prototypen erlauben es dem Entwickler bereits lange vor der Hardwareverfügbarkeit mit dem Design zu beginnen. Er kann in einer angenehmeren Softwareumgebung entwickeln und den Engpass begrenzter Boardverfügbarkeit umgehen.

Neben der Systemvirtualisierung gibt es weitere Virtualisierungsarten, z.B. Speicher- und Applikationsvirtualisierung. Der Begriff „Virtualisierung“ meint also ein ähnliches Konzept, das auf vollkommen unterschiedliche Implementierungen angewendet wird. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die wichtigsten Systemvirtualisierungsarten. Wir schlagen die folgende Kategorisierung vor: Virtuelle Prototypen, Virtual IT (Informationstechnologie) und virtuelle Hybride.

Virtual IT: Betriebssystem wird mit Virtual Machine zum Gast

Gängige Server-Betriebssysteme wie Windows Server und UNIX lassen sich mithilfe der Virtual-Machine-Technik auf einer einzigen Plattform zusammenfassen. Die Technik verwandelt das Server-Betriebssystem in eine Gast-Software der zu Grunde liegenden Virtual-Machine-Software (Bild 1). Serverfehler können dann durch Neustart oder Umzug einer Gast-Instanz auf einen anderen Rechner gehandhabt werden. Die Ausfallzeit wird dadurch minimal.

Außerhalb von Serveranwendungen bietet Virtual IT Kunden mehr Flexibilität. Ein Beispiel ist die Virtual-Machine-Technik „Parallels“, mit der Windows neben der nativen Mac-OS-X-Umgebung auf Intel-basierten Apple-Desktops- und Laptops läuft. Diese Lösung ermöglicht es Apple-Anwendern gleichzeitig die Windows-Umgebung und ihre Mac-Software zu betreiben.

Auf gegenwärtigen PC-Plattformen kommt eine weitere Virtualisierungstechnik zum Einsatz, die zur Verwirrung beiträgt: Intels Virtualization Technology (VT). Mit diesem Namen wird fälschlicherweise angenommen, dass PCs mit Intel VT integrierte Virtual Machines bieten. VT (seit neuestem auch VT-x genannt, um die virtuelle Ausführung hervorzuheben) ist aber eine Hardwarebeschleunigung, die den Chips und Chipsätzen auf Basis der Intel-Architektur hinzugefügt wird.

Damit fällt es einer Virtual-Machine-Software wie Green Hills’ Padded Cell, VMware und Parallels leichter, eine voll virtualisierte PC-Plattform bereitzustellen, in der eines oder mehrere unmodifizierte Gast-Betriebssysteme wie Windows, Linux und Solaris – aufgesetzt auf die Intel-Hardware und Virtual-Machine-Software – mit guter Leistungsfähigkeit betrieben werden können. Obwohl das Konzept der hardwareunterstützten Virtualisierung nicht Intel-eigen ist (einige Power-Architecture-basierten Server und Embedded-Mikroprozessoren bieten ähnliche Leistungsmerkmale), wurde die Verfügbarkeit dieser Technik auf Standard-PCs durch Intel ermöglicht (seitens AMD durch seine Pacifica-Technologie). Damit eröffnete sich für Virtualisierungsapplikationen ein wesentlich größerer Anwendungsbereich.

Hypervisor: eine abgespeckte Virtual Machine

Durch die hardwareunterstützte Virtualisierung vereinfachte sich die Virtual-Machine-Software und der Begriff Hypervisor wurde von Hardwareherstellern eingeführt, um abgespeckte, hardwarebeschleunigte Virtual Machines von reinen softwarebasierten Versionen zu unterscheiden. Dies führte wiederum zur Verwirrung, da der unterschiedliche Name eine andere Funktion zu versprechen schien. Im Grunde steckt hinter dem Begriff „Hypervisor“ nichts anderes als eine Virtual Machine.

(ID:269148)