- Auch wenn du kein Softwareentwickler oder Netzwerkadministrator bist, ist es wichtig, die Vor- und Nachteile einer virtuellen Maschine zu kennen. Virtuell
- Virtuelle Maschinen sind nichts Neues und sie werden jeden Tag mehr und mehr genutzt.
- Virtuelle Maschinen lassen sich auch von Anfängern leicht einrichten und können sich in vielen Situationen als hilfreich erweisen.
Als (gelegentlicher) Softwareentwickler habe ich festgestellt, dass virtuelle Maschinen ein unschätzbares Werkzeug für meine Arbeit sind. Ich verwende sie sogar hier auf BinaryFork, um Screenshots für meine Artikel zu machen, wenn ich etwas testen will und meinen Arbeitscomputer nicht preisgeben möchte.
INHALT
Was ist eine virtuelle Maschine? Eine einfache Definition
Eine virtuelle Maschine ist im Wesentlichen eine softwarebasierte Emulation eines ComputersystemsSie ermöglicht es dir, mehrere Betriebssysteme auf einem einzigen physischen Computer auszuführen. Ja, eine VM ist eine weniger coole Matrix. Aber sie ist auch sicherer.
Das bedeutet, dass du Windows, Linux und macOS gleichzeitig auf deinem Computer laufen lassen kannst, ohne dass du zwischen ihnen wechseln oder separate Hardware kaufen musst.
Du kannst virtuelle Maschinen jederzeit herunterfahren, neu starten und einschalten, unabhängig von deinem normalen Computer. Eine Hypervisor-Software für virtuelle Maschinen wird verwendet, um virtuelle Maschinen zu erstellen, zu löschen und zu verwalten.
Es gibt viele kostenlose Supervisoren, die du ausprobieren kannst, wenn du mit virtuellen Maschinen experimentieren willst. Ich persönlich benutze VMware Workstation Player und Oracle Virtual Box.
Wusstest du, dass es eine virtuelle Sandkasten die direkt in Windows integriert ist?
Einer der Hauptvorteile einer virtuellen Maschine ist die Möglichkeit, eine Sandbox-Umgebung für Tests und Entwicklung zu schaffen. Indem du deine Entwicklungsumgebung in einer virtuellen Maschine isolierst, kannst du sicherstellen, dass alle Änderungen oder Modifikationen, die du an dem System vornimmst, keine Auswirkungen auf dein primäres Betriebssystem haben.
Die Möglichkeit, mehrere Betriebssysteme auf einem einzigen physischen Rechner auszuführen, kann besonders für Entwickler/innen nützlich sein, die ihre Software auf verschiedenen Plattformen testen müssen, oder für Nutzer/innen, die ältere Anwendungen ausführen müssen, die nicht mit ihrem primären Betriebssystem kompatibel sind.
Indem du mehrere virtuelle Maschinen auf einer einzigen physischen Maschine ausführst, kannst du Hardwarekosten sparen und den Platzbedarf für deinen Computer reduzieren.
Wenn virtuelle Maschinen also so cool sind, warum benutzen wir dann überhaupt Computer? Nun, wir brauchen Computer, um eine virtuelle Maschine zu betreiben, also wird die physische Hardware nicht so schnell verschwinden. Außerdem haben virtuelle Maschinen ein paar wichtige Nachteile, die ich im zweiten Teil dieses Artikels erläutern werde.
Wie eine virtuelle Maschine funktioniert
Virtuelle Maschinen funktionieren durch die Emulation einer kompletten Hardwareumgebung, einschließlich der CPU, des Arbeitsspeichers, des Speichers und anderer Hardwarekomponenten. Die Virtualisierungssoftware schafft eine Schicht zwischen dem Betriebssystem und der physischen Hardware, die es dem Betriebssystem ermöglicht, auf der virtuellen Hardware zu laufen. Diese Schicht wird als Hypervisor oder Virtual Machine Monitor (VMM).
Wenn du eine virtuelle Maschine startest, wird die Virtualisierungssoftware weist der virtuellen Maschine einen Teil der physischen Hardwareressourcen zu. Die virtuelle Maschine wird dann hochgefahren und läuft wie ein physischer Computer, mit eigenem Desktop, Anwendungen und Daten.
Für einen normalen Benutzer ist eine virtuelle Maschine nur ein weiteres Programm, das auf dem Computer läuft. Das Virtualisierungsfenster kann verschoben, in der Größe verändert und in den Vollbildmodus versetzt werden.
Die virtuelle Maschine kann über die vom Hypervisor bereitgestellte Virtualisierungsschicht auf die physischen Hardwareressourcen zugreifen, z. B. auf die Netzwerkkarte oder das USB-Laufwerk.
Vorteile der Verwendung einer virtuellen Maschine
Insgesamt bieten virtuelle Maschinen viele Vorteile, wie z.B. Kosteneinsparungen, erhöhte Flexibilität und verbesserte Sicherheit. Sie ermöglichen es dir mehrere Betriebssysteme und Anwendungen auf einem einzigen physischen Rechner ausführenDadurch wird der Bedarf an zusätzlicher Hardware reduziert.
Zusätzlich, virtuelle Maschinen können leicht gesichert, geklont und auf andere physische Maschinen migriert werdenSie sind daher ideal für Test- und Entwicklungsumgebungen. Die Einsparung von ein paar Stunden für jede Installation kann für ein Unternehmen eine enorme Kostenersparnis bedeuten.
Verbesserte Sicherheit
Einer der größten Vorteile der Verwendung einer virtuellen Maschine ist die verbesserte Sicherheit. Wenn du Anwendungen und Prozesse in einer virtuellen Maschine ausführst, kannst du sie vom Host-Betriebssystem und anderen Anwendungen, die auf dem Host laufen, isolieren. Das kann helfen Malware und andere Sicherheitsbedrohungen daran hindern, dein System zu infizieren.
Virtuelle Maschinen machen es außerdem einfach, verschiedene Sicherheitskonfigurationen zu erstellen und zu testen. Du kannst zum Beispiel eine virtuelle Maschine mit einer bestimmten Firewall-Konfiguration erstellen und testen, wie sie sich gegen verschiedene Arten von Angriffen verhält.
Kosteneinsparungen
Ein weiterer Vorteil des Einsatzes virtueller Maschinen sind Kosteneinsparungen. Vor der Virtualisierung gaben Unternehmen einen erheblichen Anteil ihrer IT-Ausgaben für die Anschaffung physischer Server für das Hosting von Anwendungen aus. Mit virtuellen Maschinen kannst du mehrere virtuelle Maschinen auf einem einzigen physischen Server betreiben und so den Bedarf an zusätzlicher Hardware und die damit verbundenen Kosten reduzieren.
Virtuelle Maschinen lassen sich außerdem leicht nach Bedarf vergrößern oder verkleinern. Wenn du mehr Rechenleistung brauchst, kannst du einfach mehr Ressourcen zu einer bestehenden virtuellen Maschine hinzufügen, anstatt zusätzliche physische Server zu kaufen (solange die aktuelle Serverhardware die zusätzliche Last bewältigen kann).
Flexibilität
Virtuelle Maschinen bieten außerdem ein hohes Maß an Flexibilität. Du kannst verschiedene Betriebssysteme und Anwendungen auf einem einzigen physischen Rechner ausführen, was besonders für Test- und Entwicklungszwecke nützlich sein kann.
Virtuelle Maschinen machen es außerdem einfach, Anwendungen und Daten zwischen verschiedenen Umgebungen zu verschieben. Du kannst zum Beispiel eine virtuelle Maschine mit einer bestimmten Konfiguration erstellen und sie dann mit minimalem Aufwand auf eine andere physische Maschine oder in eine Cloud-Umgebung verschieben/kopieren.
In einem Team ist es möglich, Inkompatibilitäten zu beseitigen, wenn ihr alle identische virtuelle Maschinen verwendet. Wenn du neue Mitglieder mit einem bestehenden Klon einer virtuellen Maschine einrichtest, ist es einfacher, jemand Neues aufzunehmen.
Leichte Erholung von schwerem Versagen
Virtuelle Maschinen sind super einfach zu sichern. Kopiere die VM-Dateien einfach auf eine andere Partition oder ein NAS-Laufwerk und du kannst die VM in einen funktionierenden Zustand zurückversetzen, indem du sie einfach an den ursprünglichen Ort zurückkopierst.
Ein blauer Bildschirm auf deinem Computer kann zu beschädigten Dateien führen und in extremen Fällen kann es sein, dass du Windows neu installieren musst. Auch wenn du unser Windows Sicherung und Wiederherstellung Tipps kann es immer noch deutlich mehr Zeit in Anspruch nehmen, deinen Computer vollständig wiederherzustellen.
Effiziente Nutzung von Ressourcen
Schließlich ermöglichen virtuelle Maschinen eine effizientere Ressourcennutzung. Wenn du mehrere virtuelle Maschinen auf einem einzigen physischen Server laufen lässt, kannst du deine vorhandenen Hardwareressourcen besser nutzen und Verschwendung vermeiden.
Ein Computer im Leerlauf ist eine Verschwendung von Rechenleistung. Virtuelle Maschinen sind in Hosting-Unternehmen genau aus diesem Grund die Norm.
Virtuelle Maschinen machen es außerdem einfach, verschiedenen Anwendungen und Prozessen Ressourcen zuzuweisen. Du kannst zum Beispiel einer bestimmten virtuellen Maschine mehr Arbeitsspeicher oder CPU-Ressourcen zuweisen, um ihre Leistung zu verbessern. Es ist auch problemlos möglich, die Hardwarekonfiguration einer virtuellen Maschine bei Bedarf zu verringern.
Nachteile der Verwendung einer virtuellen Maschine
Obwohl virtuelle Maschinen zahlreiche Vorteile bieten, gibt es auch einige Herausforderungen, mit denen Nutzer/innen konfrontiert werden können. In diesem Teil werde ich einige der häufigsten Nachteile der Nutzung einer virtuellen Maschine erörtern.
Performance Overhead
Eine der größten Herausforderungen bei der Verwendung einer virtuellen Maschine ist der Performance-Overhead. Die Ausführung eines Betriebssystems und von Anwendungen in einer virtuellen Maschine erfordert zusätzliche Ressourcen wie CPU, Arbeitsspeicher und Speicher. Dies kann zu einer geringeren Leistung führen, als wenn die gleichen Anwendungen auf einem physischen Rechner ausgeführt werden.
Außerdem kann der Betrieb mehrerer virtueller Maschinen auf einem einzigen physischen Rechner die Leistung aufgrund von Ressourcenkonflikten weiter verringern. Virtuelle Maschinen können um Ressourcen konkurrieren, was zu Leistungseinbußen und Instabilität führt.
Wenn du schon einmal eine virtuelle Maschine benutzt hast, wirst du feststellen, dass sie sich nicht so flott anfühlt wie der physische Computer, auf dem sie läuft. Das liegt meistens daran, dass virtuelle Maschinen nicht so gut sind, wenn es um die GPU-Beschleunigung geht. Das Spielen von Spielen ist in den meisten Fällen nicht möglich (ich spreche von der Software und Hardware virtueller Maschinen für Verbraucher).
In der Unternehmensumgebung wird spezialisierte Software und Hardware, die vollständig an die virtuelle Maschine weitergegeben werden kann, die Tür für alle Arten von Anwendungen öffnen. Das Streamen von Spielen mit Plattformen wie GeForce Now ist mit voller 3D-Beschleunigung möglich. Die Behauptung, dass virtuelle Maschinen immer langsamer als native Hardware sind, stimmt also nicht ganz.
Probleme mit der Kompatibilität
Eine weitere Herausforderung bei der Verwendung einer virtuellen Maschine sind Kompatibilitätsprobleme. Einige Anwendungen funktionieren aufgrund von Unterschieden in der Hardware- oder Softwarekonfiguration in einer virtuellen Maschinenumgebung möglicherweise nicht richtig. Dies kann dazu führen, dass die Funktionalität eingeschränkt ist oder die betreffende Anwendung gar nicht gestartet und genutzt werden kann.
Außerdem sind virtuelle Maschinen möglicherweise nicht mit bestimmten Hardware-Geräten und Peripheriegeräten kompatibel, z. B. mit den bereits erwähnten Grafikkarten. Dies kann die Möglichkeit einschränken, diese Geräte in der Umgebung der virtuellen Maschine zu verwenden.
Lizenzierungsbeschränkungen
Schließlich können auch Lizenzbeschränkungen bei der Nutzung einer virtuellen Maschine eine Herausforderung darstellen. Manche Softwareanbieter verlangen für jede virtuelle Maschine eine eigene Lizenz, was die Softwarekosten erheblich erhöhen kann.
Außerdem können Lizenzvereinbarungen die Nutzung virtueller Maschinen für bestimmte Zwecke einschränken, z. B. für die Ausführung von Produktions-Workloads.
Es ist wichtig, die Lizenzvereinbarungen sorgfältig zu prüfen und sich mit den Anbietern zu beraten, um sicherzustellen, dass die Lizenzanforderungen bei der Nutzung virtueller Maschinen eingehalten werden.
Die häufigsten Anwendungsfälle für virtuelle Maschinen
Virtuelle Maschinen sind ein großartiges Werkzeug, um isolierte Umgebungen zu schaffen, die für eine Vielzahl von Zwecken genutzt werden können, von der Softwareentwicklung bis zum Cloud Computing. Einige der häufigsten Anwendungsfälle für virtuelle Maschinen sind:
Software-Entwicklung
Virtuelle Maschinen ermöglichen es Entwicklern, isolierte Umgebungen zu schaffen, in denen sie Software entwickeln und testen können, ohne ihr Hauptbetriebssystem zu beeinträchtigen. Dies ist besonders nützlich für Entwickler/innen, die an mehreren Projekten arbeiten, die unterschiedliche Softwarekonfigurationen erfordern. Durch den Einsatz von virtuellen Maschinen können Entwickler/innen leicht zwischen verschiedenen Umgebungen wechseln und Konflikte zwischen verschiedenen Softwarepaketen vermeiden.
Virtuelle Maschinen sind auch für Softwareentwicklungsteams nützlich. Durch die Erstellung einer virtuellen Maschine mit einer vorkonfigurierten Entwicklungsumgebung können Entwickler/innen neue Teammitglieder schnell mit den Werkzeugen ausstatten, die sie für den Start eines Projekts benötigen. Das spart eine Menge Zeit und stellt sicher, dass alle Teammitglieder dieselben Softwarekonfigurationen verwenden.
Testen und Fehlersuche
Ein weiterer häufiger Anwendungsfall für virtuelle Maschinen ist das Testen und Debuggen. Virtuelle Maschinen ermöglichen es Entwicklern, Testumgebungen zu schaffen, in denen sie Fehler in der Software identifizieren und beheben können. Durch die Schaffung einer isolierten Umgebung können Entwickler/innen Software testen, ohne dass ihr Hauptbetriebssystem oder andere Softwarepakete beeinträchtigt werden. Dies kann die Identifizierung und Behebung von Fehlern erleichtern, da die Entwickler/innen die Software in einer kontrollierten Umgebung testen können.
Virtuelle Maschinen können auch verwendet werden, um Software auf verschiedenen Betriebssystemen zu testen. Indem sie eine virtuelle Maschine mit einem anderen Betriebssystem erstellen, können Entwickler/innen Software auf verschiedenen Plattformen testen, ohne zusätzliche Hardware kaufen oder ein neues Betriebssystem auf ihrem Hauptrechner installieren zu müssen.
Unterstützung von Legacy-Anwendungen
Virtuelle Maschinen können auch verwendet werden, um ältere Anwendungen zu unterstützen. Viele ältere Anwendungen sind nicht mit modernen Betriebssystemen kompatibel, und es kann schwierig sein, einen Rechner zu finden, auf dem diese Anwendungen laufen können. Indem sie eine virtuelle Maschine mit einem älteren Betriebssystem erstellen, können Entwickler/innen ältere Anwendungen auf moderner Hardware ausführen.
Virtuelle Maschinen können auch zur Erstellung von Sicherungskopien von Legacy-Anwendungen verwendet werden. Indem sie eine virtuelle Maschine mit einer vorkonfigurierten Umgebung erstellen, können Nutzer von Legacy-Hardware sicherstellen, dass sie ein Backup ihrer Legacy-Anwendung haben, das im Falle eines Hardwareausfalls oder anderer Probleme verwendet werden kann.
Cloud Computing
Endlich, Virtuelle Maschinen sind eine Schlüsselkomponente des Cloud Computing. Cloud-Anbieter nutzen virtuelle Maschinen, um skalierbare und flexible Umgebungen zu schaffen, in denen eine Vielzahl von Anwendungen ausgeführt werden kann. Durch den Einsatz virtueller Maschinen können Cloud-Anbieter isolierte Umgebungen schaffen, in denen mehrere Anwendungen auf einem einzigen physischen Rechner ausgeführt werden können. Das kann viel Geld sparen und erleichtert die Verwaltung großer Cloud-Umgebungen.
Virtuelle Maschinen sind auch für Kunden nützlich, die Cloud-Dienste nutzen. Indem sie eine virtuelle Maschine mit einer vorkonfigurierten Umgebung erstellen, können Kunden ihre Anwendungen einfach in der Cloud bereitstellen, ohne sich um die Konfiguration ihrer eigenen Infrastruktur kümmern zu müssen.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Einsatz virtueller Maschinen sowohl für Einzelpersonen als auch für Unternehmen zahlreiche Vorteile bietet. Durch die Reduzierung der physischen Infrastruktur können virtuelle Maschinen erhebliche Kosteneinsparungen ermöglichen und gleichzeitig die Effizienz und Produktivität steigern. Darüber hinaus können virtuelle Maschinen die Widerstandsfähigkeit bei der Wiederherstellung im Notfall erhöhen.
Ein weiterer großer Vorteil von virtuellen Maschinen ist ihre Flexibilität und Übertragbarkeit. Die Nutzer/innen können virtuelle Maschinen problemlos zwischen physischen Servern oder sogar in die Cloud verschieben, was es einfacher macht, sie je nach Bedarf zu vergrößern oder zu verkleinern.
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Virtuelle Maschinen ermöglichen es außerdem, mehrere Betriebssysteme auf einem einzigen physischen Rechner laufen zu lassen, was Entwicklern und IT-Experten mehr Flexibilität bietet. Virtuelle Maschinen sind also nicht nur etwas für Softwareentwickler.
Virtuelle Maschinen brauchen zwar länger zum Starten und laufen nicht so schnell wie Anwendungen, die auf physischen Servern gehostet werden, aber die Vorteile, die sie bieten, überwiegen oft diese Nachteile.
Ich persönlich benutze ständig virtuelle Maschinen und finde sie sehr nützlich für meine Arbeit hier bei BinaryFork und bei der Arbeit. Letztendlich hängt die Entscheidung für den Einsatz virtueller Maschinen von deinen spezifischen Bedürfnissen und Zielen ab.
Wenn du ein Anfänger bist, solltest du es mit VMs versuchen. Es mag anfangs einschüchternd wirken, aber ich kann dir versichern, dass es einfacher ist, als du denkst.
