Der Begriff virtuelle Maschinen (VM’s) engl. Virtual Machine oder auch kurz VM ist dir bestimmt schon über den Weg gelaufen.
Falls nicht, wird es Zeit!

Ich will dir näher bringen was VMs sind, welche Vorteile diese bringen und wie du noch heute einen Nutzen daraus für dich ziehen kannst.

Auch dieser Beitrag soll eine Grundlage schaffen, Vertiefungen in Fachbegriffe werden bei Interesse oder Erfordernis in einem eigenen Beitrag behandelt.

Was sind virtuelle Maschinen (VM’s)?

Virtuelle Maschinen sind, wie es der Name schon sagt Maschinen, die nicht physisch vorhanden sind, sondern digital.

Damit ist gemeint, dass in einer physischen Maschine, z.B. deinem PC oder Laptop, eine digitale bzw. virtuelle Maschine läuft. Dabei werden Ressourcen wie Prozessor (CPU), Arbeitsspeicher (RAM), Speicher (Storage) und Netzwerk (Network) über deinen physischen Rechner bereitgestellt.

Dies geschieht durch eine Zuweisung von Ressourcen bei der Erstellung einer solchen virtuale Maschine.
Du kannst es dir vorstellen, als würdest du deinen PC nehmen und in kleine Stücke aufteilen wie bei einem Kuchen.

Warum setzt man virtuelle Maschinen (VM’s) ein?

Natürlich ist dies nicht einfach so aus Lust und Laune entstanden, sondern weil durch neue Anforderungen der modernen Zeit.
Man hat schon früh darüber nachgedacht, wie umständlich es ist, für jedes Betriebssystem eine eigene Hardware-Maschine bzw. einen Server anzuschaffen.

Jeder physische Server birgt gewisse Umstände mit sich.
Grade das Thema Platz/Stauraum, Stromverbrauch, Abwärme und auch Wartung fallen hier an.
Denn sei es bei dir zuhause oder auch bei einem Unternehmen, der Platz ist begrenzt.
Stromverbrauch ist immer teuer, besonders, wenn sich dieser vermeiden lässt.
Abwärme ist grade im Serverraum/Unternehmen ein Thema da diese abgeführt werden muss.
Das bedeutet dann, dass die Klimageräte neu ausgelegt werden oder mehr leisten müssen und daher mehr Strom verbrauchen. Gleich mehr Kosten.

Nur als Info: Serverräume werden meistens auf 20°C oder niedriger (z.B. 15°C) runter gekühlt, damit die Hardware nicht beschädigt wird.

Und zu guter Letzt die Wartung, denn jede Hardware-Maschine muss einzeln gewartet werden und hat somit ein eigenes Risiko auszufallen.
Der Vorteil mit virtuellen Maschinen (VMs) ist also, dass ich mit einer „großen und starken Maschine“ mehrere Maschinen zusammenfassen kann.
Somit habe ich weniger Raum, den ich verbrauche, weniger Stromverbrauch und weniger Wärme.

Details die zu beachten sind bei virtuelle Maschinen (VM’s)

Die Wartung wird an sich auch weniger, doch wer sich gedacht hat: „Mumm, wenn jetzt diese eine Maschine ausfällt, dann ist ja alles weg“
Hat vollkommen recht!

Daher werden meistens redundante Systeme verwendet, damit man im Falle, dass die Eine ausfällt, die Andere nehmen kann und natürlich das Wichtigste:
„Man hat ein gutes Backup für den Restore!“

Die virtuellen Maschinen lassen sich „einfacher“ sichern (backuppen) als physische Maschinen.
Gleichzeitig liefern VMs viele weitere Funktionen, doch eine der bekanntesten ist die Snapshot Funktion.
Snapshots sind kein Ersatz für Backups, können jedoch bei kritischer Änderung als ein Fall Back verwendet werden.
Denn Snapshots sind zu Deutsch Fixpunkte bzw. Momentaufnahmen des Systems.
Bedeutet, man kann auf den Zustand des Snapshots zurückspielen, sollte etwas schief gehen.

Doch VMs haben nicht nur Vorteile, wenn es inzwischen wenig bis gar nicht bemerkbar ist, sind virtuelle Maschinen nicht genauso performant wie ihre physischen Gegenparts. Das liegt an dem „Overhead“ also an dem verwalterischen Aufwand, der mit Virtualisierung einher geht.

Verschiedene Optionen zu virtualisieren

Virtualisierung kann innerhalb deines Windows, MacOS oder Linux Systems betrieben werden oder in einem dedizierten Betriebssystem für Virtualisierung.

Dabei haben die Arten ihre eigenen Vorzüge z.B. die innerhalb deines vorhandenen Betriebssystems als Software laufen und somit zusätzlich zu deinem bestehenden System.

Doch auch das ist mit Nachteilen verbunden wie z.B. noch mehr Overhead, und zwar vom Betriebssystem selbst zusätzlich zur Virtualisierung. Das kann zu Verzögerungen und Performance Einbußen führen. Wobei diese meist für den Anfang nicht relevant sind.

Bei einer Virtualisierung mittels dedizierten Betriebssystems dagegen, entsteht der Vorteil das dieses System komplett auf diese Aufgabe ausgelegt ist und somit der Overhead möglichst geringgehalten wird, was die Performance natürlich verbessert.

Mögliche Lösungen sind:
Virutal Box, Vmware Player, Hyper-V, Vsphere, Proxmox, QEMU

Möglichkeiten von virtuelle Maschinen (VM’s) für Privat

Doch was ist da für dich drin?

Das kommt drauf an welche Ziele du verfolgst.

Du kannst kosteneffizient dein eigenes Home Lab aufbauen, dich weiterbilden, dir eigene Projekte überlegen (experimentieren) oder dir auch einen neuen Skill aneignen und somit technisch versierter sein.

Ein konkretes Beispiel ist zentraler Gaming Server.

Damit meine ich, dass du deinen Host so ausstatten kannst, dass du darauf Spiele spielen kannst.
Bedeutet, wenn du zu Hause eine Große Maschine hinstellst und diese dann mittels Virtualisierung aufteilst, kannst du mit einem Rechner mehrere Personen gleichzeitig und unabhängig zocken lassen.

Das heißt auch, dass für diese Maschine mehrere zusammenlegen können!
Und ja VMs sind nicht 1:1 so performant wie physische Maschinen, je nachdem wie man diese auslegt und optimiert sind diese Unterschiede jedoch nicht bemerkbar und „nur“ Messbar.

Oder auch interessant für dich könnte es sein, dass du somit einfach neue Betriebssysteme testen kannst.
Und wenn du das System nicht mehr brauchst, kannst du es einfach löschen und da weiter machen, wo du vorher warst.

Etwas weitergedacht, könntest du auch eine VM erstellen, die ein anderes OS verwendet, als du normalerweise nutzt, um dort „verdächtige“ Links und Dateien zu öffnen.

Denn wenn du in einer Linux VM einen Virus öffnest, der für Windows ist, passiert nichts.

Dieses Vorgehen nennt man auch Sandbox/Sand Boxing.

Achtung: Maleware kann so schlau sein das zu erkennen und reagiert dann bewusst nicht, dennoch kann das ein Security Layer für dich sein.

Wenn ich von Security spreche, darf Privacy nicht weit entfernt sein: dadurch, dass VM beliebig oft und schnell aufgesetzt werden können, entstehen verschiedene Identifier die im Internet genutzt werden, um dich zu erkennen.

Durch VMs können sich diese Parameter ändern, wodurch du nicht sofort erkannt wirst.

Auch du kannst virtuelle Maschinen nutzen!

Um virtuelle Maschinen zu nutzen, musst du keinen Server besitzen, auch Consumer Hardware wie dein PC oder Laptop können Virtualisierung verwenden.

Hierzu müssen zwei Voraussetzungen erfüllt sein.

1. Die Virtualisierung- Funktion deiner CPU muss aktiviert werden! Dies wird über das UEFI / BIOS erledigt. Die Stichworte hierfür sind:
   1. Bei Intel: Intel VT oder VT-x.
   2. Für AMD: AMD-V
   3. ARM CPUs ist mir nicht bekannt, das dies aktiviert werden muss, daher gehe ich davon aus das dies „Default“ an ist. Falls jemand mehr weiß gerne Info
2. Willst du innerhalb deines vorhandenen Betriebssystems virtualisieren oder du setzt eine dedizierte Maschine auf.

Für den Punkt 1 gibt es einige Anleitungen, meistens muss beim Starten des Computers die F2, F8, F12 oder Del Taste betätigt werden. Hierzu kann auch die Anleitung des Herstellers konsultiert werden.

Für den zweiten Punkt musst du dich entscheiden welche Art der Virtualisierung du nutzen möchtest.

Es gibt eine Dritte Option wie du die Vorzüge einer virtuellen Maschine testen und genießen kannst, und zwar mit Hosting/Cloud.

Das Stichwort ist Virtual Private Server (VPS), denn was Hoster wie Hostinger, Hetzner und viele andere machen ist genau das.

Diese virtualisieren einen Server für dich und geben dir einen Zugriff, auf dem du Snapshots erstellen kannst, die VM so oft „kaputt“ machen kannst, wie du willst und viele weitere Funktionen mit Support eines Profis.

Meine Meinung zu VMs

Virtuelle Maschinen waren und sind ein notwendiger Schritt des Fortschritts.
Hierdurch sind in Unternehmen und auch für Privat einige Vereinfachungen möglich, wodurch auch die Hürde für interessierte geringe ist.
Dadurch kann das Wissen sich weiterverbreiten und vor allem ist dies eine Gelegenheit seine Kreativität spielen zu lassen.Die virtuellen Umgebungen sehen überall anders aus und das ist auch gut so!

Für jeden der sich privat für IT-Themen interessiert kann man virtuelle Maschinen empfehlen, den man kann nicht nur Betriebssysteme von Windows und Linux virtualisieren, sondern auch Firewall Betriebssysteme wie eine OPNSense oder pfSense. Hierdurch kann sich auch ohne Netzwerkhardware mit Networking auseinandersetzen.

Dieser Vortrag hat sich bewusst allgemein gehalten.
Wenn in der Zukunft ein Beitrag mit Vertiefung kommt, wird dieser hier verlinkt.
Wie stehst du zu dem Thema? Wirst du dir nun etwas aufbauen oder hast noch weitere Fragen?
lass es mich wissen!

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