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10.11.2010 Moritz Jäger*

Tipps und Tricks zur Virtualisierung

Die Virtualisierung ist längst kein Schlagwort mehr, virtuelle Umgebungen sind auf dem Desktop und dem Server nahezu selbstverständlich. Wir zeigen Ihnen, wie Sie Ihr System dafür einrichten und mit einfachen Tuning-Tricks mehr Leistung herauskitzeln.

Die Virtualisierung von Systemen ist eine komplexe Herausforderung für die Hard- und Software der darunter liegenden Host-Systeme. Aktuelle Hypervisoren und Virtualisierungslösungen sind zwar deutlich einfacher zu bedienen als dies noch vor einigen Jahren der Fall war, dennoch sollte man das eigene System zusätzlich optimieren, wenn man virtualisierte Systeme regelmäßig nutzen will.

Ein grundsätzliches Konzept lautet: Je mehr CPU-Ressourcen und Arbeitsspeicher vorhanden sind, desto besser und flüssiger lässt es sich mit virtuellen Umgebungen arbeiten. Vor alldem der Arbeitsspeicher ist kritisch. Die virtuellen Systeme teilen sich den verfügbaren RAM mit dem Host-System. Sind also mehrere virtuelle Maschinen (VM) aktiv, wird der insgesamt zur Verfügung stehende Arbeitsspeicher deutlich kleiner. Das kann vor allem auf 32-Bit-Systemen schnell ein Problem werden, schließlich ist hier die Obergrenze des verwaltbaren Speichers bei vier GByte angesiedelt. Auf Arbeitsplätzen, in denen eine oder maximal zwei virtuelle Systeme gleichzeitig aktiv sind, mag dies noch akzeptabel sein, bei größeren virtuellen Installationen oder auf Server-Systemen reicht dies nicht aus, ein Betriebssystem mit 64-Bit-Unterstützung ist hier ein Muss.

Die Erweiterung von Arbeitsspeicher ist vom Preis-Leistung-Gesichtspunkt zudem die günstigste Maßnahme, um die Leistung zu verbessern. Die Preise für Arbeitsspeicher sind noch immer niedrig, der Einbau ist zudem oftmals viel einfacher als etwa das Auswechseln der CPU.

Ein weiterer Flaschenhals ist die Festplatte. Zu jeder virtuellen Maschine gehört normalerweise eine virtuelle Festplatte, auf der Betriebssystem und Daten abgelegt werden. Im Grunde handelt es sich dabei um große Dateien, die ständig geöffnet sind. Bei mehreren geöffneten Systemen muss das Host-System mit zahlreichen dieser Dateien gleichzeitig umgehen, das Storage-System muss also entsprechend viel arbeiten. Um nicht die komplette Last auf einen Bus und eine Festplatte zu legen, macht es Sinn, verschiedene virtuelle Festplatten auf jeweils unterschiedliche physikalische Festplatten zu speichern. Eine weitere - allerdings teure - Alternative ist der Einsatz von Solid State Disks, also Festplatten, die statt auf bewegliche Pattern auf Flash-Technik setzen. Diese sind schneller und bringen auch in virtuellen Umgebungen ein deutliches Geschwindigkeitsplus.

Ebenfalls hilfreich ist es, wenn die Hardware selbst bereits die Virtualisierung unterstützt. Sowohl Intel wie auch AMD haben dieses Problem erkannt und erweitern ihre Chipsätze daher um spezielle Befehlssätze, welche die Zusammenarbeit zwischen dem virtuellen System und der darunter liegenden Hardware vereinfachen. Und das möglichst, ohne dass durch die Verwaltung der Ressourcen ein allzu großer Overhead entsteht. Die jeweiligen Techniken nennen sich AMD-V oder Intel VT und sind in nahezu allen aktuellen CPUs der beiden Hersteller integriert. Ein Vorteil solcher Erweiterungen sind etwa Funktionen, die den virtuellen Umgebungen einen direkten Zugriff auf verbaute Hardware, etwa die Netzwerkkarte oder Festplatten-Controller, ermöglichen.

VIRTUELLE MASCHINEN IDEAL NUTZEN Unter Windows 7 zeigt der XP Mode, wie sich Microsoft künftig virtuelle Systeme für den Endnutzer vorstellt. Beim XP Mode handelt es sich um ein virtualisiertes Windows XP, das mit Hilfe einer speziellen Version von Virtual PC in Windows 7 ausgeführt werden kann. Der Clou dabei: Wird im XP Mode ein Programm installiert, steht dieses auch im Startmenü von Windows 7 zur Verfügung. Startet der Nutzer diese Software, so gibt das physikalisch installierte Betriebssystem den Befehl weiter, die Anwendung wird unter Windows XP in der virtuellen Maschine ausgeführt. Der Nutzer allerdings merkt davon nichts – sein Programmfenster öffnet sich direkt in Windows 7.

Microsoft ist nicht der einzige Hersteller, auch VMware hat etwa mit Unity eine entsprechende Lösung für Workstation oder Player integriert. Besonders praktisch: Aktuelle Programme von VMware können den XP Mode in das eigene Format übernehmen. So bietet etwa der VMware Player über File – Import Windows XP Mode VM einen entsprechenden Assistenten an.

Virtuelle Systeme unterscheiden sich in Punkto Sicherheit nicht von physikalischen Systemen. Systeme, die regelmäßig zum Einsatz kommen, sollten demnach ebenso abgesichert werden wie „richtige“ Installationen. Das bedeutet etwa die Installation von Anti-Malware-Tools ebenso wie die Aufnahme der in der VM gespeicherten Daten in eine bestehende Backup-Strategie.

OPTIMIERUNGEN VORNEHMEN Es gibt kaum ein Betriebssystem, das auf den Einsatz in virtuellen Umgebungen optimiert ist, egal ob es sich dabei um Windows oder Linux handel. Die Betriebssysteme "denken", dass sie isoliert auf einem Host installiert wurden. Nahezu alle Anbieter von Virtualisierungslösungen liefern daher spezielle Systemprogramme und Treiber mit, welche die Leistung der Gäste optimieren und die Treiberunterstützung verbessern. Bei VMware heißt dieses Programmpaket VMware Tools, bei der kostenlosen Lösung VirtualBox nennen sie sich Guest Additions. Diese Erweiterungen sorgen dafür, dass die virtuellen Systeme beispielsweise eine verbesserte Unterstützung für 3D-Anwendungen erhalten und ermöglichen etwa Copy and Paste-Funktionen zwischen Host und Gast.

Virtuelle Installationen haben ebenso das Problem der Defragmentierung, wie es auch bei auf physikalischen Systemen installierten Betriebssystemen auftritt. Während des Betriebs werden Dateiblöcke auf den verschiedenen Speicherbereichen verstreut, was bei einem längeren Betrieb zu einer Verlangsamung der Lese- und Schreibzugriffe führt. Vorteil einer virtuellen Umgebung: Lösungen wie etwa VMware haben ein Defragmentierungs-Tool integriert, welches die Blöcke entsprechend anordnet.

Raum für Optimierungen bieten auch P2V-Installationen, also wenn ein physikalisches System mit Hilfe eines Konvertierungs-Tools in eine virtuelle Maschine übertragen wird. Ein Problem dabei: Nicht nur alle Dateien werden übernommen, sondern auch sämtliche auf dem System installierte Treiber. Die dazugehörige Hardware wird allerdings komplett von der Virtualisierungs-Software ersetzt, die installierten Geräte sind nicht mehr nötig. In Windows können diese Treiber relativ einfach über den Gerätemanager entfernt werden, dazu muss allerdings im Menü "Ansicht" die Option "Ausgeblendete Geräte anzeigen" aktiviert werden.

* Der Artikel stammt von der deutschen PC-Welt.

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