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Virtuelle Maschine: Definition, Verwendung und Vorteile

- Lesedauer: 4 Minuten
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Eine virtuelle Maschine (auch VM oder Virtual Machines genannt) unterscheidet sich in ihrer Nutzung nicht von physischen Computern und allen anderen physischen Maschinen (Smartphone, Tablet oder Server).

Eine virtuelle Maschine greift auf physische Ressourcen zurück, um zu funktionieren. Sie verfügt über eine CPU, Arbeitsspeicher, Festplatten zur Speicherung von Dateien und kann, wenn nötig, eine Verbindung zum Internet herstellen.

Während ein herkömmlicher Computer tatsächlich aus physischer und greifbarer Hardware besteht, existiert die virtuelle Maschine lediglich in Form von Code. Viele Unternehmen halten den Einsatz von virtuellen Maschinen für vorteilhafter als den Einsatz von herkömmlichen Computern. Erfahre mehr über die Vorteile dieser Technologie.

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Wozu dient eine virtuelle Maschine?

Eine virtuelle Maschine zu verwenden bedeutet, eine Softwareversion eines Computers mit allen dedizierten Mengen an Prozessor-, Speicher- und Speicherressourcen zu erstellen, die vom physischen Host-Computer abgerufen werden. Diese Ressourcen der virtuellen Maschine können von einem einfachen PC oder von einem entfernten Server abgerufen werden.

In der Praxis ist eine virtuelle Maschine eine Datei, normalerweise als Image bezeichnet, die sich wie ein echter Computer verhält. Sie kann von einem Fenster auf einem separaten Computer aus genutzt werden, um ein anderes Betriebssystem zu verwenden.

Sie kann auch als vollständige Benutzererfahrung fungieren, wie es bei physischen Computern, die in einer Geschäftsumgebung verwendet werden, oft der Fall ist. Dies ist möglich, da die virtuelle Maschine vom Rest des Systems getrennt ist. Sie kann das Hauptbetriebssystem des Host-Computers nicht beeinflussen.

Virtuelle Maschine: Was ist ein Hypervisor?

Ein Hypervisor, auch bekannt als Monitor für virtuelle Maschinen, ist ein Prozess, der virtuelle Maschinen erstellt und verwaltet. Ein Hypervisor ermöglicht es einem Host-Computer, mehrere Gast-Host-Computer zu unterstützen, indem er die physischen Ressourcen virtuell teilt.

Es gibt zwei Arten von Hypervisoren: Der erste läuft direkt auf der physischen Hardware des Hostcomputers und muss kein zugrunde liegendes Betriebssystem laden. Der zweite wird normalerweise über einem bestehenden Betriebssystem installiert.

Er baut auf dem bereits existierenden Betriebssystem des Host-Rechners auf, um die Aufrufe von CPU-, Speicher-, Speicher- und Netzwerkressourcen zu verwalten. Hier ist ein Schema, das einen Hypervisor vom Typ 1 darstellt, der drei virtuelle Maschinen verwaltet:

Virtuelle Maschine und Hypervisor: Wie funktionieren sie ?

Eine virtuelle Maschine oder ein virtueller Computer ist eine virtuelle Umgebung, die mithilfe einer der Open-Source– oder kostenpflichtigen Virtualisierungssoftware erstellt wird, die es derzeit auf dem Markt gibt.

Sie funktioniert wie ein eigenständiges virtuelles Computersystem, das mit einem Prozessor, Speicher, einer Netzwerkschnittstelle und einem Speicher ausgestattet ist. Sie wird auf einem physischen Hardwaresystem (off-site oder on-site) erstellt.

In welchen Fällen wird eine virtuelle Maschine verwendet?

Virtuelle Maschinen sind Lösungen, die hauptsächlich von Cloud-Anbietern (AWS, GCP, Azure…) verwendet werden, um eine bestimmte Menge an Hardware, d. h. eine bestimmte Anzahl an Prozessorkernen und GB RAM, zur Verfügung zu stellen. Diese Unternehmen verfügen nämlich über die modernste Hardware und virtuelle Maschinen ermöglichen es, die Rechenleistung ihrer Maschinen aufzuteilen.

Es gibt auch andere Anwendungen für diese virtuellen Maschinen, wie z. B. die Nutzung von Anwendungen, die normalerweise nicht für ein bestimmtes Betriebssystem verfügbar sind.

Ein Beispiel hierfür ist Power BI, das nur auf Windows läuft und daher die Verwendung einer virtuellen Maschine erfordert, um auf einem physischen Rechner mit macOS oder Linux zu laufen.

Man kann auch erwähnen, dass diese virtuellen Maschinen eine Isolationsschicht vor dem Betriebssystem des Wirtsrechners hinzufügen, was interessant sein kann, wenn man mit potenziell gefährlichen Dateien umgeht.

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Was sind die Vorteile einer virtuellen Maschine?

Eine virtuelle Maschine kann im Vergleich zu herkömmlicher physischer Hardware mehrere Vorteile bieten:

1. Flexibilität

Dies ist der größte Vorteil von virtuellen Maschinen. Die Erstellung einer virtuellen Maschine ist wesentlich schneller und einfacher als die Installation eines Betriebssystems auf einem physischen Server.

Es ist möglich, eine virtuelle Maschine mit dem bereits installierten Betriebssystem zu klonen. Softwareentwickler und -tester können bei Bedarf neue Umgebungen erstellen, um Aufgaben nach Bedarf zu bearbeiten.

2. Bessere Nutzung der Ressourcen und Maximierung der Investitionsrendite

Da die meisten virtuellen Maschinen auf einem einzigen physischen Computer laufen, musst du keinen neuen Server kaufen, um ein anderes Betriebssystem laufen zu lassen. Du kannst die Hardware, die du bereits besitzt, besser nutzen.

3. Skalierbarkeit

Durch Cloud Computing ist es einfacher geworden, mehrere Kopien einer virtuellen Maschine einzuführen, um höhere Arbeitsbelastungen besser bewältigen zu können.

4. Übertragbarkeit

Neue virtuelle Maschinen können bei Bedarf zwischen physischen Computern in einem Netzwerk verschoben werden. So kann die Arbeitslast auf Server mit zusätzlicher Rechenleistung verteilt werden.

5. Sicherheit

Virtuelle Maschinen bieten eine höhere Sicherheit. Denn sie ist eine Datei, die dazu verwendet werden kann, Malware aus einem externen Programm zu erkennen.

Wenn sie kompromittiert ist, kann sie einfach gelöscht und schnell neu erstellt werden, was die Wiederherstellung von Dateien, die mit Malware infiziert sind, beschleunigt.

Was ist der Zusammenhang zwischen einer virtuellen Maschine und Data ?

Im spezifischeren Bereich der Daten werden virtuelle Maschinen vor allem bei der Bereitstellung von Anwendungen eingesetzt.

Die von den verschiedenen Cloud-Anbietern zur Verfügung gestellten virtuellen Maschinen bieten nämlich eine große Flexibilität in Bezug auf die zur Verfügung gestellte Rechenleistung und ermöglichen, wenn sie mit anderen Tools wie Docker verwendet werden, die Bereitstellung von Anwendungen, die in ihrer Größe anpassbar sind.

Vorhersagemodelle, die ein ständiges Training mit den ihnen zur Verfügung gestellten Daten erfordern, können auf virtuelle Maschinen gesetzt werden, damit sie rund um die Uhr laufen.

Fazit

Wenn es eine Sache gibt, die man sich über virtuelle Maschinen merken sollte, dann ist es, dass sie die Flexibilität bieten, die für jedes Projekt im Datenbereich unerlässlich ist.

In Kombination mit anderen Diensten, die von Cloud-Anbietern angeboten werden, gilt dies noch mehr. In unserer Ausbildung zum Data Engineer wirst du die Gelegenheit haben, virtuelle Maschinen zu nutzen, um Anwendungen oder APIs bereitzustellen.

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