mal der versuch einer laienverständlichen erklärung
virtuell / virtualisierung
ist erstmal eine art von abstraktion
beginnen wir am beispiel des "virtuellen" und echten cd laufwerks
eine CD ist ein Datenträger ... wie auch ein blatt papier, kann sie beschrieben sein, also informationen enthalten ... gut... auf eine cd gehen mehr informationen als auf ein normales blatt papier, aber das prinzip ist schonmal ähnlich
habe ich nun eine CD, also einen datenträger und will, dass dieser von einem PC gelesen wird um an die informationen zu kommen brauche ich etwas, dass diese verbindung herstellt, also den zugriff ermöglicht ...
ein mensch der informationen von einem blatt papier lesen will, braucht augen (der einfachheit halber ignorieren wir mal sowas wie braile...)
der mensch muss auch die zeichen verstehen, grob die sprache mit der das blatt beschrieben ist ... bei einer CD währe das vergleichbar mit dem sogenannten recording standard ... also dem format oder auch "Mode" in dem eine CD beschrieben ist, zusammen mit dem dateisystem auf der CD.
nun ist es am rechner nicht unüblich, die gleichen daten die auf einer cd stehen könnten, auch in dateiform zu haben ... ein sogenanntes iso (isometrisches abbild)
dieses abbild enthält nun die angaben die sonst mittels laser von der CD gelesen werden, sind aber immernoch in dem format, also der sprache wie sie auf der CD stehen würden ... diese sprache ist allerdings eine andere als die, mit der z.B. informationen auf einer Festplatte stehen... ein fall für interpretation und übersetzung ... das macht im falle eines CD laufwerks teilweise die elektronik des laufwerks, teilweise ein computerprogramm, welches das laufwerk steuert, ein sogenannter treiber
habe ich also ein abbild einer cd ... ein iso, kann ich es auf eine CD schreiben lassen und von dort lesen... dann wird die information von eben dieser elektronik und dem treiber ausgewertet und wie man es gewohnt ist, am bildschirm präsentiert
oder aber ich lasse die hardware, also das laufwerk, weg...
da der rechner das was in dem iso steht aber nicht direkt versteht, bedarf es nun eines kleinen tricks
wir gaukeln dem rechner vor, es gäbe ein laufwerk, das er über einen treiber steuern kann. dieses laufwerk gibt es nicht...
dafür aber gibt es ein computerprogramm das entweder in den treiber eingebettet ist, oder mit ihm zusammenarbeitet, welches die lücke der interpretation der daten, und der auswertung des darin enthaltenen dateisystems schließt ...
im prinzip ist das nur ein programm das iso dateien lesen und verstehen kann...
der springende punkt ist, dass es sich für den pc als ein gerät ausgibt, und ihm die gleichen möglichkeiten der steuerung bietet...
aus sicht des rechners (eigentlich betriebssystems) gibt es keinen relevanten unterschied mehr zwischen einem solchen programm, und einem echten cd laufwerk ... die sichtweise des rechners ist abstrakt ... auf dieser abstrakten ebene sind sowohl echtes cd laufwerk, als auch sein simuliertes gegenstück nahezu gleichwertig und gleichartig
ähnlich sieht es aus, wenn gleich die ganze physische Hardware eines rechners durch ein virtuelles pendant ersetzt wird ... aus sicht des betriebssystems hat es weiterhin seine üblichen ressourcen zur verfügung mit denen es seinen betrieb aufrecht erhält ... einen oder mehrere prozessoren zum rechnen ... festplatten als datenspeicher ... cd-laufwerke ... netzwerkkarten für die verbindung zum internet... alle diese dinge stehen zur verfügung, ohne dass es dem system großartig auffallen würde, wenn diese nicht mehr physische geräte sind, sondern von einem anderen system, beispielsweise einem großen server bereit gestellt werden, in form von simulierten geräten, ähnlich wie auch der oben erwähnte treiber dem betriebsystem ein CD laufwerk vorgegaukelt hat, dass es gar nicht gibt ... der wichtige punkt ist: die hardware gibt es nicht... ihre funktion aber sehr wohl... diese wird von dem übernommen was die simulation bereit stellt
auf diese weise ist es möglich systeme zu betreiben, die nahezu nie abgeschaltet werden müssen. selbst wenn die physikalische maschine auf der alles simuliert wird, komplett ausgewechselt werden soll, ist es möglich die neue plattform... wie auch immer die genau aussehen mag... vorab daneben zu stellen, und im laufenden betrieb die virtualisierten systeme auf die neue plattform zu verschieben, ohne dass das einem benutzer auffallen würde... stand der technik heutzutage in vielen rechenzentren
wartung wird einfacher, weil maschinen nicht mehr abgeschaltet werden müssen ... die dienste bleiben aktiv, während eines der vielen systeme die die resourcen bereitstellen, mal abgeschaltet wird. die betroffenen virtuellen maschinen werden kurz zuvor einfach im betrieb ausgelagert auf bereitstehende physische ersatz maschinen
ob nun im kleinen maßstab eines simulierten oder virtualisierten CD laufwerks, oder im großen maßstab eines rechenzentrums, oder den vielen möglichkeiten die dazwischen liegen:
virtualisierung bietet unabhänigkeit von konkreter hardware, duchr die abstraktion auf bereitzustellende ressourcen
wenn ich 10000 rechner brauche, aber davon nur maximal 100 gleichzeitig in betrieb sind, brauche zwar den speicherplatz für alle daten, aber nur die rechenleistung für 100 maschinen + eine gewisse reserve vorzuhalten... die mögliche ersparnis sind in diesem fall fast die kompletten anschaffungs- und betriebskosten für 9900 rechner