Was ist eine virtuelle Maschine (VM)?
Ein kompletter Computer als Software: Wir erklaeren, was eine virtuelle Maschine ist, wie sie funktioniert und in welchen Situationen sie sich lohnt.
Mit einer virtuellen Maschine laesst sich ein vollstaendiger Computer als Software nachbilden, der auf einem echten Rechner laeuft. So koennen Sie zum Beispiel Linux innerhalb von Windows ausprobieren, alte Programme weiterbetreiben oder gefahrlos mit Software experimentieren. Was zunaechst kompliziert klingt, ist ein erstaunlich nuetzliches Werkzeug. In diesem Ratgeber erklaeren wir verstaendlich, was eine virtuelle Maschine ist, wie sie funktioniert und wann sie sich lohnt.
Die Grundidee
Eine virtuelle Maschine (englisch virtual machine, kurz VM) ist ein per Software erzeugter Computer im Computer. Sie verhaelt sich wie ein eigenstaendiger Rechner mit eigenem Betriebssystem, eigenem Arbeitsspeicher und eigener virtueller Festplatte, laeuft aber als Programm auf einem realen Geraet. Den echten Computer, auf dem die VM ausgefuehrt wird, nennt man Host (Wirt), das System innerhalb der VM heisst Gast.
Wie funktioniert eine virtuelle Maschine?
Damit eine VM laufen kann, braucht es eine spezielle Software, den sogenannten Hypervisor (auch Virtualisierungssoftware genannt). Er teilt die echten Ressourcen des Host-Rechners auf und stellt der virtuellen Maschine virtuelle Hardware bereit, etwa einen virtuellen Prozessor, virtuellen Speicher und eine virtuelle Festplatte, die in Wirklichkeit nur eine grosse Datei auf dem Host ist.
Man unterscheidet grob zwei Arten von Hypervisoren:
- Typ 1: Laeuft direkt auf der Hardware, ohne darunter liegendes Betriebssystem. Diese Variante kommt vor allem in Rechenzentren zum Einsatz.
- Typ 2: Laeuft als normales Programm innerhalb eines bestehenden Betriebssystems. Diese Variante nutzen Privatanwender, etwa mit Programmen wie VirtualBox, VMware Workstation oder Hyper-V.
Aus Sicht des Gastsystems sieht alles aus wie echte Hardware. In Wahrheit werden alle Zugriffe vom Hypervisor verwaltet und an den Host weitergeleitet.
Wofuer nutzt man virtuelle Maschinen?
Virtuelle Maschinen sind aus der modernen IT nicht mehr wegzudenken. Auch fuer Privatnutzer bieten sie viele praktische Einsatzmoeglichkeiten.
- Andere Betriebssysteme testen: Sie koennen Linux oder eine neue Windows-Version ausprobieren, ohne Ihr Hauptsystem anzutasten.
- Software gefahrlos testen: Unbekannte Programme lassen sich in einer abgeschotteten Umgebung pruefen. Richtet ein Programm Schaden an, bleibt der Host unberuehrt.
- Aeltere Programme weiterbetreiben: Alte Anwendungen, die auf modernen Systemen nicht mehr laufen, koennen in einer VM mit aelterem Betriebssystem genutzt werden.
- Entwicklung und Schulung: Entwickler testen ihre Software in verschiedenen Umgebungen, ohne mehrere echte Rechner zu benoetigen.
- Server-Betrieb: In Rechenzentren laufen oft viele virtuelle Server auf wenigen physischen Maschinen, was Platz, Strom und Kosten spart.
Die Vorteile auf einen Blick
- Isolierung: Was in der VM passiert, bleibt in der VM. Das schuetzt das Hauptsystem.
- Flexibilitaet: Mehrere Betriebssysteme parallel auf einem Geraet sind moeglich.
- Sicherungspunkte: Viele Programme erlauben Schnappschuesse (Snapshots), mit denen sich ein frueherer Zustand jederzeit wiederherstellen laesst.
- Sparsamkeit: Statt vieler physischer Rechner genuegt im Idealfall einer.
Die Nachteile und Grenzen
Trotz der Vorteile haben virtuelle Maschinen auch Einschraenkungen, die man kennen sollte.
- Leistungsverlust: Da sich Gast und Host die Ressourcen teilen, laeuft eine VM in der Regel langsamer als ein echtes System.
- Ressourcenbedarf: Fuer eine fluessige VM braucht der Host ausreichend Arbeitsspeicher, Rechenleistung und Speicherplatz.
- Grafikleistung: Anspruchsvolle Spiele oder Grafikanwendungen laufen in einer VM meist nur eingeschraenkt.
- Lizenzen: Auch in einer VM benoetigen kostenpflichtige Betriebssysteme eine gueltige Lizenz.
Abgrenzung zu Containern
Haeufig faellt im Zusammenhang mit Virtualisierung auch der Begriff Container. Im Gegensatz zur VM bringt ein Container kein vollstaendiges eigenes Betriebssystem mit, sondern teilt sich den Kern des Host-Systems. Container sind dadurch schlanker und schneller, aber weniger stark voneinander getrennt. Fuer das Ausprobieren ganzer Betriebssysteme bleibt die klassische virtuelle Maschine die naheliegende Wahl.
Fazit
Eine virtuelle Maschine ist ein vollstaendiger Computer in Form von Software, der dank eines Hypervisors auf einem echten Rechner laeuft. Sie eignet sich hervorragend, um andere Betriebssysteme zu testen, Software gefahrlos auszuprobieren oder alte Programme am Leben zu halten. Wer ausreichend leistungsfaehige Hardware besitzt, erhaelt damit ein flexibles und sicheres Werkzeug, mit dem sich vieles ausprobieren laesst, ohne das eigentliche System zu gefaehrden.
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