7 Virtualisierung

Vollständige Nachbildung von Hardware, die eigentlich nicht da ist.

Vorteile:

• Abbildung anderer Hardware-Plattformen möglich

  • z.B. Smartphone, Tablet, Konsole etc

Nachteile:

• Durch binary Translation langsamer

  • gesamter Maschinencode muss in der Emulationssoftware interpretiert werden. um die Inkompatiblität von Hardwareplattform zu überwinden.

Nutzung mehrerer virtueller Instanzen auf einer physischen Hardware, die direkt auf der Hardware laufen. Nur kritische Maschinenbefehle werden abgefangen

Vorteile

• Effiziente Nutzung der vorhandenen Hardware möglich (à virtuelle Instanzen)

Nachteile

• Durch die Virtualisierung entsteht Overhead, da vorhandene Ressource zwischen den einzelnen Instanzen aufgeteilt werden müssen

Bessere Ressourcen-Nutzung, da mehrere Server auf einer gemeinsamen Hardware laufen.

Komplette Arbeitsumgebung Virtualisiert.

Einsatz von Containern zur Isolation von Anwendungen.

Vorteile:

• Weniger Hardware nötig

• Höhere Auslastung

• Hohe Flexibilität

• Vereinfachte Wartung

• Verfügbarkeits- / Ausfallsicherheitskonzepte

Nachteile:

• Geringere Leistung (ca. 5-10% geringer)

• Virtualisierung spezieller Hardware kann schwierig sein (z.B. für sehr grafikintensive Anwendungen, bei denen direkt auf die GPU zugegriffen werden muss oder bei Echtzeit-Systemen, bei denen die Virtualisierung zusätzliche Zeit in Anspruch nimmt)

• Hohe Anforderungen an die Ausfallsicherheit der Host-Hardware

Virtual Machine Monitor (VMM)

• Typ-1-Hypervisor: Kann direkt auf der Hardware laufen mit direktem Zugriff auf die Ressourcen der Hardware (à Bare-Metal Hypervisor)

  • Beispiele: VMware vSphere, Microsoft Hyper-V, Citrix Hypervisor

• Typ-2-Hypervisor: Interagiert über das Betriebssystem des Hostcomputers mit den darunterliegenden Hardware-Ressourcen. Das Betriebssystem schränkt die Nutzung der Ressourcen ein.

  • Beispiele: VMware Workstation und Oracle VirtualBox

• Grundidee: Portabilität der Container

• Container wurden mit Docker (vorgestellt im März 2013) bekannt. Das Konzept eines Containers ist bereits in den frühen 2000er Jahren entstanden

• Fokus auf Applikation, nicht auf System

• Anwendungsvirtualisierung

• Grundgedanke: Ein Dienst pro Container

• Vorteile (Auszug)

  • Portabilität

  • Skalierbarkeit (schnelles starten und stoppen für eine horizontale Skalierung, unterstützt durch Containerorchestrierungstools wie Kubernetes)

  • Geringerer Overhead als virtuelle Maschinen (Teilen sich den Kernel eines Betriebssystems, virtuelle Maschinen haben einen eigenen emulierten Kernel)

• Nachteile (Auszug)

  • Mit steigender Anzahl von Containern steigt die Komplexität der Orchestrierung

  • Mit steigender Anzahl von Containern steigt die Komplexität der Netzwerkconfig