Als Computerkonzept gibt es die Virtualisierung seit mehr als 60 Jahren. Um es Mainframe-Computern nutzenden Unternehmen zu erleichtern, Rechenressourcen gemeinsam zu nutzen, entstand es erstmals in den späten 1960er Jahren. Indem verschiedenen Subsystemen Zugriff auf die Ressourcen des Mainframes gewährt wurde, sollte dessen Rechenkapazität optimal genutzt werden. Lesen Sie weiter unten, um einen weiteren Überblick darüber zu erhalten, was Virtualisierungsnetzwerke sind, welche Typen sie haben und wie Virtualisierungsserver funktionieren.
Was ist Virtualisierung
Prozessoren, Arbeitsspeicher, Speicher und andere Hardwarekomponenten eines einzelnen Computers können mithilfe von Virtualisierung, die Software zum Aufbau einer Abstraktionsschicht über Computerhardware (VMs) verwendet, in mehrere virtuelle Computer, auch als virtuelle Maschinen bezeichnet, getrennt werden.
Obwohl nur ein Teil der real zugrunde liegenden Computerhardware von jeder VM verwendet wird, führt jede VM ihr eigenes Betriebssystem (OS) aus und funktioniert wie eine separate Maschine.
Ein gängiger Ansatz im modernen IT-Design von Unternehmen ist Cloud Computing. Auch wirtschaftliche Aspekte des Cloud Computing werden durch diese Technologie vorangetrieben. Die Nutzung ihrer aktuellen physischen Computerhardware zur Bereitstellung von Cloud-Diensten für Benutzer wird durch virtuelle Maschinen ermöglicht;
Vorteile der Virtualisierung
Rechenzentrumsmanager und Dienstanbieter profitieren auf verschiedene Weise von der Virtualisierung:
- Ressourceneffizienz: Vor Cloud Computing benötigte jeder Anwendungsserver eine separate physische CPU; IT-Mitarbeiter müssten für jedes Programm, das sie ausführen wollten, einen neuen Server kaufen und einrichten.
- Es ist einfacher, softwaregeschriebene Richtlinien zu verwenden und zu verwalten, wenn softwaredefinierte virtuelle Maschinen (VMs) den Platz echter Computer einnehmen. Damit können Sie Workflows für das IT-Service-Management automatisieren.
- Geringe Ausfallzeiten: System- und Anwendungsabstürze können die Benutzerproduktivität unterbrechen und zu Ausfallzeiten führen. Administratoren können mit mehreren redundanten virtuellen Maschinen koexistieren und bei Problemen zwischen ihnen wechseln.
- Schnellere Bereitstellung: Die Hardware jeder Anwendung muss einzeln gekauft, installiert und konfiguriert werden. Die Bereitstellung virtueller Maschinen zum Ausführen all Ihrer Anwendungen geht viel schneller, wenn die erforderliche Hardware bereits vorhanden ist.
Arten der Virtualisierung
#1. Desktop-Virtualisierung
Auf demselben Computer können Sie verschiedene Desktop-Betriebssysteme ausführen, jedes in einer eigenen virtuellen Maschine (VM). Desktop-Virtualisierung gibt es in zwei Varianten:
- Wenn sich ein Thin-Client-Benutzer anmeldet, streamt die virtuelle Desktop-Infrastruktur (VDI) viele Desktops von VMs auf einem zentralen Server. VDI ermöglicht es einem Unternehmen, Benutzern viele Betriebssysteme bereitzustellen, ohne sie auf Geräten zu installieren.
- Die Verwendung lokaler virtueller Desktop-Maschinen ermöglicht es einem Benutzer, ein oder mehrere zusätzliche Betriebssysteme auf einem lokalen Computer auszuführen und nach Bedarf zwischen ihnen zu wechseln, ohne das primäre Betriebssystem in irgendeiner Weise zu ändern.
#2. Netzwerkvirtualisierung
Mit Hilfe von Software kann ein Netzwerkadministrator das gesamte Netzwerk von einer einzigen Konsole aus steuern, indem er eine „Ansicht“ des Netzwerks verwendet, die über virtuelle Netzwerkmaschinen erstellt wurde. Es verwandelt Hardwarefunktionen und -elemente wie Verbindungen, Switches und Router in Software, die auf einem Hypervisor ausgeführt wird.
#3. Speichervirtualisierung
Die Speichervirtualisierung ermöglicht den Zugriff auf alle Speichereinheiten des Netzwerks, ob auf Servern oder eigenständigen Speichereinheiten, als ein einziges Gerät. Speichervirtualisierung konsolidiert alle Speicherblöcke in einem gemeinsam genutzten Pool, der an beliebige virtuelle Netzwerkmaschinen (VM) verteilt werden kann.
#4. Datenvirtualisierung
In heutigen Unternehmen werden Daten an einer Vielzahl von Orten gespeichert, einschließlich der Cloud und lokalen Hardware- und Softwaresystemen, wobei eine Vielzahl von Dateitypen und Anwendungen verwendet werden.
#5. Anwendungsvirtualisierung
Die Anwendungsvirtualisierung ermöglicht die Ausführung von Anwendungen, ohne sie explizit auf dem Betriebssystem des Benutzers installieren zu müssen. Das Betriebssystem auf dem Gerät des Endbenutzers funktioniert weiterhin normal, im Gegensatz zu vollständigen virtuellen Desktop-Maschinen (siehe oben), was das ist.
#6. CPU-Virtualisierung
CPU (Central Processing Unit) (Zentraleinheit) Hypervisoren, virtuelle Computer und Betriebssysteme werden alle durch das zugrunde liegende Konzept, das als Cloud Computing bekannt ist, möglich gemacht. Es ermöglicht die Partitionierung einer physischen CPU in zahlreiche virtuelle CPUs zur Verwendung durch verschiedene virtuelle Maschinen (VMs).
#7. GPU-Virtualisierung
Eine GPU (Graphics Processing Unit) ist ein spezialisierter Mehrkernprozessor, der die Rechenleistung steigert, indem er anspruchsvolle grafische oder mathematische Berechnungen durchführt. Virtuelle GPU-Maschinen ermöglichen es zahlreichen Maschinen (VMs), die gesamte oder einen Teil der Verarbeitungskapazität einer einzelnen GPU für schnellere Videos, künstliche Intelligenz (KI) und andere grafische oder rechenintensive Aktivitäten zu nutzen.
#8. Cloud-Virtualisierung
Die Virtualisierung ist, wie bereits erwähnt, für das Cloud-Computing-Modell notwendig. Cloud-Computing-Anbieter können Verbrauchern Zugriff auf eine Vielzahl von Diensten gewähren, indem sie Server, Speicher und andere physische Rechenzentrumsressourcen virtualisieren.
Was ist Virtualisierungsserver
Durch die Verwendung von Software teilt die Servervirtualisierung einen physischen Server in eine Reihe separater und isolierter virtueller Server auf. Auf jedem virtuellen Server kann ein eigenständiges Betriebssystem betrieben werden.
Vorteile der Servervirtualisierung
Die Vorteile von Cloud Computing für Unternehmen sind zahlreich. Die Vorteile der Servervirtualisierung gehen über die Vereinfachung der Netzwerkanforderungen hinaus.
- Platz sparen: Wenn Sie nur einen Prozess oder ein Programm pro Server ausführen, übernehmen diese schnell Ihr Rechenzentrum. Möglicherweise können Sie viel physischen Speicherplatz sparen, indem Sie mehrere virtuelle Server auf weniger physischen Servern hosten.
- Kostensenkung für Hardware: Die Zusammenstellung physischer Server kann teuer werden. Die Kosten für die Bereitstellung virtueller Server sind erheblich geringer.
- Verbesserung der Ressourceneffizienz: Viele Server sind leistungsstärker als für ihre Aufgaben erforderlich, daher zahlen Unternehmen für Rohressourcen. Virtuelle Maschinen steigern die Effizienz.
- Niedrigere Energiekosten: Mit Cloud Computing können Sie Serverressourcen effizient nutzen, anstatt in nutzlose Infrastruktur zu investieren, wodurch die Anzahl der Server reduziert wird, die Energie verbrauchen.
- Verringerung des IT-Bedarfs: Die Aufrechterhaltung eines großen physischen Servernetzwerks kann für die IT-Abteilung eines Unternehmens schwierig sein. Durch die Freisetzung von Ressourcen können virtuelle Maschinen es dem IT-Personal ermöglichen, sich auf andere Geschäftsanforderungen zu konzentrieren.
Nachteile der Servervirtualisierung
Servervirtualisierung ist nicht in jeder Hinsicht fehlerfrei. Virtuelle Maschinen haben einige Nachteile, wie zum Beispiel:
- Erhöhung der Vorabkosten: Die Kosten für neue Ausrüstung sowie Lizenzgebühren können die anfänglichen Ausgaben erhöhen.
- Leistungseinbußen: Kunden können aufgrund der gemeinsamen Nutzung von Ressourcen einen leichten Leistungsabfall feststellen, insbesondere wenn virtuelle Maschinen verwendet werden, die einen Hypervisor verwenden.
- Server-Wildwuchs: VM-Wildwuchs tritt auf, wenn Administratoren versehentlich das Netzwerk überlasten, da es so einfach ist, virtuelle Maschinen (VMs) zu erstellen.
Drei Arten der Servervirtualisierung
#1. vollständige Virtualisierung
Die CPU und der Speicherplatz eines physischen Servers sind sofort über einen Hypervisor zugänglich, eine Art von Software, die für vollständiges Cloud-Computing verwendet wird. Jeder virtuelle Server wird durch den Hypervisor von den anderen getrennt, der auch die Ressourcen des physischen Servers im Auge behält.
#2. Para-Virtualisierung:
Im Gegensatz zum vollständigen Cloud-Computing wird bei der Paravirtualisierung das Netzwerk als Ganzes als ein einziges kohärentes System betrieben. Durch die Paravirtualisierung können Betriebssysteme vom Hypervisor mit weniger Rechenleistung verwaltet werden, da jedes Betriebssystem auf den virtuellen Servern die anderen kennt.
#3. Virtualisierung auf Betriebssystemebene:
Im Gegensatz zur Voll- und Paravirtualisierung verwendet die Visualisierung auf Betriebssystemebene keinen Hypervisor. Stattdessen übernehmen die Virtualisierungsfähigkeiten des Betriebssystems des eigentlichen Servers alle Funktionen eines Hypervisors. Bei dieser Servertechnik muss jedoch jeder virtuelle Server das gleiche Betriebssystem verwenden.
Warum Servervirtualisierung?
Webhosting-Dienste können kostengünstig bereitgestellt und vorhandene Ressourcen der IT-Infrastruktur können mithilfe von Server-VMs gut genutzt werden. Server verbrauchen einen kleinen Teil ihrer Rechenleistung, wenn sie ohne Servervirtualisierung arbeiten.
Durch die Servervirtualisierung kann jeder virtuelle Server als ein anderes physisches Gerät fungieren, indem jeder physische Server in viele virtuelle Server aufgeteilt wird. Applikations- und Betriebssystemunabhängigkeit ist auf jedem virtuellen Server möglich. Jeder virtuelle Server wird in diesem Prozess zu einem physischen Server, was die Kapazität jedes physischen Systems erhöht und gleichzeitig den Ressourcenverbrauch erhöht.
Was ist Virtualisierungsnetzwerk
Die Abstraktion von Netzwerkressourcen, oft auch als Netzwerkvirtualisierung (NV) bezeichnet, ist der Prozess, bei dem Netzwerkressourcen von Hardware auf Software verschoben werden. Ein physisches Netzwerk kann in zahlreiche unabhängige virtuelle Netzwerke aufgeteilt oder mit anderen physischen Netzwerken kombiniert werden, um mithilfe von NV ein einziges virtuelles, softwarebasiertes Netzwerk zu erstellen.
Netzwerkmanager können virtuelle Computer mit Hilfe der Software für virtuelle Netzwerkmaschinen zwischen Domänen migrieren, ohne die Konfiguration des Netzwerks ändern zu müssen. Um verschiedene virtuelle Netzwerkschichten auf derselben physischen Netzwerkstruktur auszuführen, erstellt die Software ein Netzwerk-Overlay.
Warum Virtualisierungsnetzwerke?
Von der Peripherie über die Cloud bis hin zum softwaredefinierten Rechenzentrum (SDDC) verändert die Netzwerkvirtualisierung die Regeln für die Bereitstellung von Diensten. Mit dieser Methode werden Netzwerke dynamisch, anpassungsfähig und optimiert statt statisch, starr und ineffektiv. Vergessen Sie, Tage oder Wochen damit zu verbringen, die Infrastruktur einzurichten, um eine neue Anwendung zu unterstützen. Netzwerkvirtualisierung kann dies für Sie tun. Um eine schnelle Amortisationszeit zu erreichen, können Apps innerhalb von Minuten aktualisiert oder bereitgestellt werden.
Wie funktioniert Netzwerkvirtualisierung?
Die Netzwerkvirtualisierung entkoppelt Netzwerkdienste von der Hardware und ermöglicht die Bereitstellung virtueller Netzwerke. Es verwendet das physische Netzwerk als Backplane für die Paketweiterleitung und bietet softwarebasierten Netzwerkaufbau, Konfiguration und Überwachung.
Netzwerk- und Sicherheitsservices werden Rechenzentrums-Hypervisoren bereitgestellt und mit bestimmten Workloads „verbunden“, wie z. B. Ihren virtuellen Maschinen (VMs) oder Containern, basierend auf den Netzwerk- und Sicherheitsanforderungen jeder verknüpften Anwendung. Sicherheits- und Netzwerkdienste übertragen Arbeitslasten.
Vorteile der Netzwerkvirtualisierung
Durch die Automatisierung und Straffung einer Reihe von Verfahren, die mit der Wartung eines Rechenzentrumsnetzwerks und der Steuerung von Netzwerken und Sicherheit in der Cloud verbunden sind, hilft Network Cloud Computing Unternehmen dabei, erhebliche Verbesserungen in Bezug auf Geschwindigkeit, Agilität und Sicherheit zu erzielen. Einer oder mehrere der Hauptvorteile der Netzwerkvirtualisierung sind unten aufgeführt:
- Die Netzwerkbereitstellung sollte in Minuten statt in Wochen erfolgen.
- Steigern Sie die betriebliche Effektivität durch die Automatisierung manueller Aufgaben
- Unabhängig von physischer Topologie, Position und Bewegungslasten
- Networking Cloud Computing trägt dazu bei, die Netzwerksicherheit des Rechenzentrums zu erhöhen
Was ist der Hauptzweck der Virtualisierung?
Der Hauptzweck der Visualisierung besteht darin, dass die Virtualisierung auf Software beruht, um Hardwareoperationen zu imitieren und ein virtuelles Computersystem aufzubauen. Damit ist es IT-Unternehmen möglich, mehrere virtuelle Systeme sowie zahlreiche Betriebssysteme und Anwendungen auf einem einzigen Server zu betreiben. Skaleneinsparungen und erhöhte Effektivität sind zwei Vorteile, die sich daraus ergeben.
Warum wird Virtualisierung verwendet?
Die Virtualisierung kann die Kosten erheblich senken und gleichzeitig die Agilität, Flexibilität und Skalierbarkeit der IT verbessern. Zu den Vorteilen von Cloud Computing gehören eine höhere Workload-Mobilität, verbesserte Leistung und Ressourcenverfügbarkeit, automatisierte Abläufe sowie niedrigere Besitz- und Betriebskosten für die IT.
Zusammenfassung
Mit diesem Tutorial haben wir gelernt, wie wichtig Infrastrukturmanagement für die Verwaltung und den effizienten Betrieb eines Unternehmens ist. Eine der wichtigsten Technologien, die die Effektivität des Netzwerksystems der Organisation durch Nutzung seiner vielen Elemente steigert, ist die Virtualisierung. Dadurch werden sowohl Zeit als auch Energie gespart. Darüber hinaus werden die Dienste schneller arbeiten und virtuell in Verbindung mit Cloud Computing eine Vielzahl von On-Demand-Kundenanwendungen bereitstellen und anbieten können.
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Referenz
