Eine virtuelle Maschine (VM) ist eine Computersystem-Emulation, die sich wie ein Computer verhält, aber keine eigene separate Hardware benötigt, um zu funktionieren. Eine VM wird als Gast der Computerumgebung bezeichnet, in der sie installiert ist, und wird als Host bezeichnet. Sie verfügt über ein eigenes Fenster, auf das ein Benutzer zugreifen kann, und sie kann ihre eigenen Anwendungen und Programme so ausführen, als ob sie eine freistehende Maschine wäre. Er funktioniert wie ein Computer innerhalb eines Computers, dessen Inhalt sicher vom Rest des Systems abgesondert ist.
Dadurch eignet er sich ideal für das Testen von Beta-Software, die Sicherung von Daten für die Notfallwiederherstellung, den Zugriff auf möglicherweise infizierte Daten und die Ausführung verschiedener Betriebssysteme (OS) auf demselben Computer. Auf einem einzigen Host-Server können mehrere Gast-VMs gleichzeitig ausgeführt werden, für deren Verwaltung eine Software, ein so genannter Hypervisor, verwendet wird.
Es gibt zwei verschiedene Arten von VMs: System-VMs und Prozess-VMs.
Eine System-VM ist ein Ersatz für eine reale Maschine und bietet alle Funktionen, die für den Betrieb eines vollständigen Betriebssystems erforderlich sind, und der Hypervisor teilt und verwaltet die Hardware und isoliert alle Gäste, die denselben Rechner gemeinsam nutzen, voneinander.
Im Gegensatz dazu versucht eine Prozess-VM nicht, ein vollständiges Betriebssystem bereitzustellen, sondern abstrahiert oder maskiert stattdessen alle Details der zugrunde liegenden Hardware und des Betriebssystems. Dadurch kann ein Programm unabhängig von der Plattform des Hosts auf die gleiche Weise ausgeführt werden, und es wird eine plattformunabhängige Programmierumgebung bereitgestellt.
System-VMs sind in den meisten modernen Rechenzentren weit verbreitet, da sie einfach zu verwalten sind, die vorhandene IT-Infrastruktur gut ausnutzen und Kerngeschäftsanforderungen wie Anwendungsbereitstellung, Disaster Recovery und Serverkonsolidierung unterstützen. Vollständig virtualisierte Arbeitslasten laufen jedoch aufgrund der zusätzlichen Zeit, die zur Emulation der Systemressourcen benötigt wird, langsamer. Die Paravirtualisierung kann die Leistung drastisch verbessern, indem das Betriebssystem und der Hypervisor direkt zusammenarbeiten können, aber nicht alle wichtigen Betriebssysteme (einschließlich Windows) wurden zur Unterstützung dieser Technologie modifiziert. Es sind jedoch Treiber verfügbar, die Paravirtualisierungsvorteile für nicht modifizierte Betriebssysteme bieten können.
Stand: 18.11.2020