Virtualisierung unter GNU/Linux für Einsteiger

Transkript

1 Virtualisierung unter GNU/Linux für Einsteiger Edgar Fast Edi Hoffmann Community FreieSoftwareOG 4. Oktober 2016

2 Virtualisierung Begriffserklärung 2 / 22

3 Virtualisierung Begriffserklärung Virtualisierung bezeichnet in der Informatik die Nachbildung eines Hard- oder Software- Objekts durch ein ähnliches Objekt vom selben Typ mit Hilfe einer Software-Schicht. 2 / 22

4 Virtualisierung Begriffserklärung Virtualisierung bezeichnet in der Informatik die Nachbildung eines Hard- oder Software- Objekts durch ein ähnliches Objekt vom selben Typ mit Hilfe einer Software-Schicht. Dadurch lassen sich virtuelle (d.h. nicht-physische) Dinge wie emulierte Hardware, Betriebssysteme, Datenspeicher oder Netzwerkressourcen erzeugen. 2 / 22

5 Virtualisierung Begriffserklärung Virtualisierung bezeichnet in der Informatik die Nachbildung eines Hard- oder Software- Objekts durch ein ähnliches Objekt vom selben Typ mit Hilfe einer Software-Schicht. Dadurch lassen sich virtuelle (d.h. nicht-physische) Dinge wie emulierte Hardware, Betriebssysteme, Datenspeicher oder Netzwerkressourcen erzeugen. Dies erlaubt es etwa, Computer-Ressourcen (insbesondere im Server-Bereich) transparent zusammenzufassen oder aufzuteilen, oder ein Betriebssystem innerhalb eines anderen auszuführen. 2 / 22

6 Virtualisierung Begriffserklärung 3 / 22

7 Virtualisierung Begriffserklärung Primäres Ziel ist, eine Abstraktionsschicht zwischen Anwender (etwa einem Betriebssystem) und Ressource (etwa der Hardware des Computers, über die ein Betriebssystem üblicherweise exklusive Kontrolle hat) bereitzustellen. 3 / 22

8 Virtualisierung Begriffserklärung Primäres Ziel ist, eine Abstraktionsschicht zwischen Anwender (etwa einem Betriebssystem) und Ressource (etwa der Hardware des Computers, über die ein Betriebssystem üblicherweise exklusive Kontrolle hat) bereitzustellen. Dadurch können andere physische Gegebenheiten vorgetäuscht werden, als tatsächlich vorhanden sind: 3 / 22

9 Virtualisierung Begriffserklärung Primäres Ziel ist, eine Abstraktionsschicht zwischen Anwender (etwa einem Betriebssystem) und Ressource (etwa der Hardware des Computers, über die ein Betriebssystem üblicherweise exklusive Kontrolle hat) bereitzustellen. Dadurch können andere physische Gegebenheiten vorgetäuscht werden, als tatsächlich vorhanden sind: So kann einem Betriebssystem die Alleinnutzung eines Computers vorgegaukelt werden, wobei es tatsächlich innerhalb eines anderen Betriebssystems als reguläres Anwendungsprogramm läuft - auf durch die Abstraktionsschicht emulierter Hardware. 3 / 22

10 Virtualisierung Begriffserklärung Primäres Ziel ist, eine Abstraktionsschicht zwischen Anwender (etwa einem Betriebssystem) und Ressource (etwa der Hardware des Computers, über die ein Betriebssystem üblicherweise exklusive Kontrolle hat) bereitzustellen. Dadurch können andere physische Gegebenheiten vorgetäuscht werden, als tatsächlich vorhanden sind: So kann einem Betriebssystem die Alleinnutzung eines Computers vorgegaukelt werden, wobei es tatsächlich innerhalb eines anderen Betriebssystems als reguläres Anwendungsprogramm läuft - auf durch die Abstraktionsschicht emulierter Hardware. Dies ermöglicht auch die Zusammenfügung mehrerer (heterogener) Hardwareressourcen zu einer homogenen Umgebung; etwa die Bündelung mehrerer verschiedener Netzwerkadapter zu einem virtuellen, vereinigten Adapter. 3 / 22

11 Virtualisierung Begriffserklärung Primäres Ziel ist, eine Abstraktionsschicht zwischen Anwender (etwa einem Betriebssystem) und Ressource (etwa der Hardware des Computers, über die ein Betriebssystem üblicherweise exklusive Kontrolle hat) bereitzustellen. Dadurch können andere physische Gegebenheiten vorgetäuscht werden, als tatsächlich vorhanden sind: So kann einem Betriebssystem die Alleinnutzung eines Computers vorgegaukelt werden, wobei es tatsächlich innerhalb eines anderen Betriebssystems als reguläres Anwendungsprogramm läuft - auf durch die Abstraktionsschicht emulierter Hardware. Dies ermöglicht auch die Zusammenfügung mehrerer (heterogener) Hardwareressourcen zu einer homogenen Umgebung; etwa die Bündelung mehrerer verschiedener Netzwerkadapter zu einem virtuellen, vereinigten Adapter. Da Virtualisierung zu erheblicher Hardware-Einsparung führen kann, ist sie eine wichtige Green IT-Maßnahme. Virtualisierung hat, bei richtiger Nutzung, einen deutlich-positiven Umwelteffekt. 3 / 22

12 Begriffserklärung 4 / 22

13 Begriffserklärung Als virtuelle Maschine (kurz VM) wird in der Informatik die Nachbildung eines Rechnersystems bezeichnet. 4 / 22

14 Begriffserklärung Als virtuelle Maschine (kurz VM) wird in der Informatik die Nachbildung eines Rechnersystems bezeichnet. Die virtuelle Maschine bildet die Rechnerarchitektur eines real in Hardware existierenden oder hypothetischen Rechners nach. 4 / 22

15 Begriffserklärung Als virtuelle Maschine (kurz VM) wird in der Informatik die Nachbildung eines Rechnersystems bezeichnet. Die virtuelle Maschine bildet die Rechnerarchitektur eines real in Hardware existierenden oder hypothetischen Rechners nach. Die abstrahierende Schicht zwischen realem Rechner (auf dem die virtuelle Maschine ausgeführt wird) und virtueller Maschine wird Hypervisor oder Virtual Machine Monitor genannt und ihre Implementierung erfolgt rein hardwarebasiert, rein softwarebasiert oder durch eine Kombination aus beidem. 4 / 22

16 Begriffserklärung Als virtuelle Maschine (kurz VM) wird in der Informatik die Nachbildung eines Rechnersystems bezeichnet. Die virtuelle Maschine bildet die Rechnerarchitektur eines real in Hardware existierenden oder hypothetischen Rechners nach. Die abstrahierende Schicht zwischen realem Rechner (auf dem die virtuelle Maschine ausgeführt wird) und virtueller Maschine wird Hypervisor oder Virtual Machine Monitor genannt und ihre Implementierung erfolgt rein hardwarebasiert, rein softwarebasiert oder durch eine Kombination aus beidem. Der Hypervisor erlaubt in der Regel den Betrieb mehrerer virtueller Maschinen gleichzeitig auf einem physischen Rechner. 4 / 22

17 Begriffserklärung 5 / 22

18 Begriffserklärung Virtuelle Maschinen sind vollständig von der Server-Maschine und anderen virtuellen Maschinen isoliert. Stürzt eine virtuelle Maschine ab, sind die anderen davon nicht betroffen. 5 / 22

19 Begriffserklärung Virtuelle Maschinen sind vollständig von der Server-Maschine und anderen virtuellen Maschinen isoliert. Stürzt eine virtuelle Maschine ab, sind die anderen davon nicht betroffen. Daten gelangen nicht von einer virtuellen Maschine zur anderen, und Anwendungen können nur über konfigurierte Netzwerkverbindungen miteinander kommunizieren. 5 / 22

20 Begriffserklärung Virtuelle Maschinen sind vollständig von der Server-Maschine und anderen virtuellen Maschinen isoliert. Stürzt eine virtuelle Maschine ab, sind die anderen davon nicht betroffen. Daten gelangen nicht von einer virtuellen Maschine zur anderen, und Anwendungen können nur über konfigurierte Netzwerkverbindungen miteinander kommunizieren. Die komplette virtuelle Maschinenumgebung wird in einer einzigen Datei gespeichert und kann ganz einfach gesichert, verlagert und kopiert werden. Standardisierte virtuelle Hardware steht für Anwendungen zur Verfügung und stellt die Kompatibilität sicher. 5 / 22

21 Beispiel-Schema 6 / 22

22 Beispiel-Schema 6 / 22

23 Wozu eigentlich? 7 / 22

24 Wozu eigentlich? Kostengünstiger Ersatz für echte Server 7 / 22

25 Wozu eigentlich? Kostengünstiger Ersatz für echte Server Testsysteme für Entwickler 7 / 22

26 Wozu eigentlich? Kostengünstiger Ersatz für echte Server Testsysteme für Entwickler Notlösung für Programme, die nicht nativ laufen 7 / 22

27 Wozu eigentlich? Kostengünstiger Ersatz für echte Server Testsysteme für Entwickler Notlösung für Programme, die nicht nativ laufen...just for fun... 7 / 22

28 ...und wozu besser nicht? 8 / 22

29 ...und wozu besser nicht? Virtualisierung von Firewalls und anderen sicherheitsrelevanten Systemen 8 / 22

30 Vorteile 9 / 22

31 Vorteile Mehrere Betriebssysteme gleichzeitig 9 / 22

32 Vorteile Mehrere Betriebssysteme gleichzeitig Unterstützung unterschiedlicher Instruktionssätze 9 / 22

33 Vorteile Mehrere Betriebssysteme gleichzeitig Unterstützung unterschiedlicher Instruktionssätze Atom 9 / 22

34 Vorteile Mehrere Betriebssysteme gleichzeitig Unterstützung unterschiedlicher Instruktionssätze Atom Sparc 9 / 22

35 Vorteile Mehrere Betriebssysteme gleichzeitig Unterstützung unterschiedlicher Instruktionssätze Atom Sparc ARM 9 / 22

36 Vorteile Mehrere Betriebssysteme gleichzeitig Unterstützung unterschiedlicher Instruktionssätze Atom Sparc ARM Günstiger und vereinfachter Betrieb 9 / 22

37 Vorteile Mehrere Betriebssysteme gleichzeitig Unterstützung unterschiedlicher Instruktionssätze Atom Sparc ARM Günstiger und vereinfachter Betrieb Rechenzentren 9 / 22

38 Nachteile 10 / 22

39 Nachteile Effizienzverlust 10 / 22

40 Nachteile Effizienzverlust Gegenseitige Beeinflussung 10 / 22

41 Nachteile Effizienzverlust Gegenseitige Beeinflussung Neuartige Herausforderung bezüglich Sicherheit und Datenschutz 10 / 22

42 Nachteile Effizienzverlust Gegenseitige Beeinflussung Neuartige Herausforderung bezüglich Sicherheit und Datenschutz Problematik bezüglich der Lizenzierung bestimmter Betriebssysteme 10 / 22

43 Eingebaute Technologien 11 / 22

44 Eingebaute Technologien Xen 11 / 22

45 Eingebaute Technologien Xen KVM 11 / 22

46 Desktop-Software 12 / 22

47 Desktop-Software VirtualBox 12 / 22

48 Desktop-Software VirtualBox QEMU 12 / 22

49 Desktop-Software VirtualBox QEMU VirtualPC 12 / 22

50 Desktop-Software VirtualBox QEMU VirtualPC VMware 12 / 22

51 Desktop-Software VirtualBox QEMU VirtualPC VMware Virtual Machine Manager (VMM) für Xen/KVM/QEMU 12 / 22

52 Virtualisierung Spezial: Proxmox VE 13 / 22

53 Virtualisierung Spezial: Proxmox VE Proxmox VE ist eine komplette Open-Source Virtualisierungslösung für Server. Es kombiniert KVM- und Container-basierte Virtualisierung und verwaltet virtuelle Maschinen, Container, Storage, virtuelle Netzwerke und Hochverfügbarkeits-Cluster übersichtlich über die zentrale Managementoberfläche. 13 / 22

54 Virtualisierung Spezial: Proxmox VE Proxmox VE ist eine komplette Open-Source Virtualisierungslösung für Server. Es kombiniert KVM- und Container-basierte Virtualisierung und verwaltet virtuelle Maschinen, Container, Storage, virtuelle Netzwerke und Hochverfügbarkeits-Cluster übersichtlich über die zentrale Managementoberfläche. 13 / 22

57 Einrichten am Beispiel VirtualBox 15 / 22

58 Einrichten am Beispiel VirtualBox Festlegen des Namens und des Betriebssystems 15 / 22

59 Einrichten am Beispiel VirtualBox Festlegen des Namens und des Betriebssystems 15 / 22

61 Einrichten am Beispiel VirtualBox Arbeitsspeicher für die VM festlegen 16 / 22

62 Einrichten am Beispiel VirtualBox Arbeitsspeicher für die VM festlegen 16 / 22

64 Einrichten am Beispiel VirtualBox Entscheidungen bezüglich der Festplatte für die VM 17 / 22

71 Einrichten am Beispiel VirtualBox Fertig. Übersicht über die Einstellungen 20 / 22

72 Einrichten am Beispiel VirtualBox Fertig. Übersicht über die Einstellungen 20 / 22

73 Links zur Präsentation / 22

74 Weitere Informationen bekommen Sie hier: und oder kommen Sie doch einfach zu unserem regelmäßigen Treffen, jeden 1. Mittwoch im Monat ab 20:00 Uhr. (Treffpunkt und Thema laut Webseite) 22 / 22