Virtualisierung als Basis des Cloud Computing

By 17.08.2012 März 17th, 2017 Virtualisierung

Die Cloud entsteht durch die Virtualisierung von Ressourcen. Am verbreitetsten ist die Servervirtualisierung, aber diese ist nur einer der Bausteine der Cloud. Virtuelle Desktops, Speicher-, Netzwerk- und Anwendungsvirtualisierung sind einige der weiteren Elemente, die das Gesamtgebilde der Cloud ausmachen. Erfahren Sie mehr über die Möglichkeiten, die die einzelnen Bausteine bieten:

Virtualisierung und Cloud Computing

Virtualisierung ist in Bezug auf das Cloud Computing aus technologischer Sicht die entscheidende Basis. Mit ihr werden Softwaredienste und Anwendungen von der Hardware getrennt. Dabei wird vorhandene Hardware, man spricht hier von physikalischen Ressourcen, gepoolt. Erreicht wird daher eine höhere Auslastung von Hardware, die somit kostenrelevant verringert werden kann. Es wird geschätzt, dass in Rechenzentren Storage und Server eine Auslastung von weniger als der Hälfte ausmachen, meistens liegt diese bei etwa 10 % bis 15 %. Durch den Einsatz der Virtualisierung wird es ermöglicht, auf einen einzigen physikalischen Server mehrere virtuelle Server zu integrieren, was zu einer höheren Auslastung und somit zu einer Kostenminimierung führen kann. Server, die im Moment nicht benötigt werden, können abgeschaltet werden.

Der Hypervisor bei einer Servervirtualisierung

Die mit am meisten eingesetzte Technologie der Visualisierung geschieht über einen Hypervisor (Beispielsweise VMware), welcher den zentralen Teil einer Lösung in der Cloud durch Visualisierung darstellt. Er ermöglicht es, dass mehrere verschiedene Betriebssysteme zur gleichen Zeit auf einem Prozessor lauffähig sind. Der Hypervisor wird auch als Virtual Maschine Monitor (VMM) bezeichnet. Er steuert die Zuteilung der Ressourcen zu den einzelnen virtuellen Maschinen. Er basiert direkt auf einem bestehenden Betriebssystem oder aber auf der Hardware.

Virtualisierung der Storage

Durch die Virtualisierung der Storage wird es möglich, virtuelle Daten und Maschinen von einem Speicherort unabhängig zu sichern und somit die Cloud vollständig zu nutzen. Die Speicherkapazität vor Ort kann dadurch klein gehalten werden, große Datenmengen befinden sich in der Cloud. Man bezahlt dann nur für tatsächlich in der Cloud genutzte Speicherkapazität und erspart sich somit die eigene Bereitstellung von Speicher.

Die Partitionierung

Die Virtualisierung eines Betriebssystems, die auch Partitionierung genannt wird, ist dem VMM an Effizienz überlegen. Sie hat allerdings auch Nachteile, so lässt sich manchmal nur ein einzelnes Betriebssystem auf einem Host betreiben. Mit der Partitionierung, gemäß der Solaris Container-Technologie, hat man den Vorteil, dass jede einzelne Umgebung eine eigene Identität erhält und somit völlig von ihren Parallelidentitäten abgesichert ist. Da aber dennoch gemeinsame Ressourcen des Betriebssystems genutzt werden, wird die Administration verringert und eine höhere Dichte erreicht. Hier liegt ein entscheidender Vorteil der Virtualisierung gegenüber dem Hypervisor-System.

Virtualisierung im Netzwerk

Hohe Bandbreiten und die Sicherstellung der Verfügbarkeit aller erwarteten Dienste lassen das Netzwerk bei dem Cloud-Computing zu einem wichtigen Bestandteil werden. Alle Dienste müssen im Netz zur Verfügung stehen, was ausgeklügelte Technologien erforderlich macht. Wenn es gelingt, die I/O-Anforderungen zu virtualisieren, wenn also Netzkarten durch virtuelle Lösungen ersetzt werden können, dann werden weitere Kosten in hohem Maße eingespart.

Virtualisierung der Anwendungen

Wenn fast die ganze Hardware virtualisiert ist und nur noch ein Minimum an Endgeräten benötigt wird, dann müssen sich in der Cloud auch die Anwendungen befinden, auf die von überall her und von jedem Gerät aus zugegriffen werden kann. Entsprechende Technologien gibt es bereits und sie werden seit längerer Zeit zu voller Zufriedenheit genutzt.

Heute ist es noch teilweise üblich, dass Anwendungen nur mit bestimmten Betriebssystemen nutzbar sind. Die Entwicklungen in der Cloud sind der Grund dafür, dass eine neue Generation von Betriebssystemen entsteht, deren Abstraktionsniveau weit über dem herkömmlicher Betriebssysteme liegt. Verschiedene Anbieter sind bereits dabei, Ihre Managementprogramme zu solchen Cloud-Betriebssystemen auszubauen. Diesem Ziel kommt momentan wohl VMware mit seiner vSphere am nächsten. In der Version 4 bietet vSphere neben Automatisierung, Lastverteilung und Billing inzwischen auch eine zentral gesteuerte verteilte virtuelle Switching-Architektur.