Virtueller Server

Virtual Server

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Was ist ein virtueller Server?

Ein Virtueller Server, auch als virtuelle Maschine (VM) bezeichnet, basiert auf Computerarchitekturen und stellt die FunktionalitÀt eines physischen Computers bereit. Seine Implementierungen können spezialisierte Hardware, Software oder eine Kombination umfassen.

Welche Arten von virtuellen Servern gibt es?

Es gibt verschiedene Arten von virtuellen Servern mit unterschiedlichen Funktionen:

Systemvirtuelle Server bieten einen Ersatz fĂŒr eine reale Maschine. Sie bieten Funktionen, die fĂŒr die AusfĂŒhrung von ganzen Betriebssystemen benötigt werden. Ein Hypervisor verwendet die native AusfĂŒhrung, um Hardware freizugeben und zu verwalten. Dies ermöglicht mehrere Umgebungen, die voneinander isoliert sind, sich jedoch auf derselben physischen Maschine befinden. Moderne Hypervisoren verwenden Hardware-unterstĂŒtzte Virtualisierung, Virtualisierungs-spezifische Hardware, hauptsĂ€chlich von den Host-CPUs.
Prozessvirtuelle Server sind so konzipiert, dass sie Computerprogramme in einer plattformunabhĂ€ngigen Umgebung ausfĂŒhren. Einige virtuelle Server, z. B. QEMU, sind so konzipiert, dass sie auch verschiedene Architekturen emulieren und die AusfĂŒhrung von Softwareanwendungen und Betriebssystemen ermöglichen, die fĂŒr eine andere CPU oder Architektur geschrieben wurden.

Was sind die Funktion eines virtueller Servers?

Der Wunsch, mehrere Betriebssysteme zu betreiben, war das ursprĂŒngliche Motiv fĂŒr virtuelle Server, um eine zeitliche Aufteilung zwischen mehreren Single-Tasking-Betriebssystemen zu ermöglichen. In gewisser Hinsicht kann ein virtueller Server als eine Verallgemeinerung des Konzepts des virtuellen Speichers angesehen werden, der ihr historisch voranging. IBMs CP / CMS, die ersten Systeme, die vollstĂ€ndige Virtualisierung ermöglichen, implementierten Timesharing, indem sie jedem Benutzer ein Einzelbenutzer-Betriebssystem, das Conversational Monitor System (CMS), zur VerfĂŒgung stellen. Im Gegensatz zum virtuellen Speicher hat ein virtueller Server den Benutzer berechtigt, privilegierte Anweisungen in seinen Code zu schreiben. Dieser Ansatz hatte gewisse Vorteile, wie das HinzufĂŒgen von Ein- / AusgabegerĂ€ten, die vom Standardsystem nicht erlaubt sind.

Wenn die Technologie einen virtuellen Server fĂŒr Zwecke der Virtualisierung entwickelt, können neue Systeme von SpeicherĂŒberbelegung angewendet werden, um die gemeinsame Nutzung von Speichern zwischen mehreren virtuellen Servern auf einem Computerbetriebssystem zu verwalten. Es kann möglich sein, Speicherseiten mit identischem Inhalt zwischen mehr als einem virtueller Server zu teilen, wĂ€hrend alle auf derselben physischen Maschine ausgefĂŒhrt werden. Was dazu fĂŒhren kann, dass sie durch eine Technik namens Kernel SamePage Merging auf die gleiche physische Seite abgebildet werden. Dies ist besonders nĂŒtzlich fĂŒr schreibgeschĂŒtzte Seiten. Beispielsweise solche, die Code-Segmente enthalten, was bei mehreren virtuellen Servern mit derselben oder Ă€hnlicher Software, Softwarebibliotheken, Webservern, Middlewarekomponenten usw. der Fall ist. Die Gastbetriebssysteme benötigen keine KompatibilitĂ€t mit der Host-Hardware, so dass verschiedene Betriebssysteme auf demselben Computer (z. B. Windows, Linux oder frĂŒhere Versionen eines Betriebssystems) ausgefĂŒhrt werden können, um zukĂŒnftige Software zu unterstĂŒtzen.

Wie kommen virtuelle Server zur Verwendung?

Die Verwendung eines virtuellen Servers zur UnterstĂŒtzung separater Gastbetriebssysteme ist in Bezug auf eingebettete Systeme beliebt. Eine typische Verwendung besteht darin, ein Echtzeitbetriebssystem gleichzeitig mit einem bevorzugten komplexen Betriebssystem wie Linux oder Windows auszufĂŒhren. Eine andere Verwendung wĂ€re fĂŒr neue und noch nicht erprobte Software, die sich noch in der Entwicklungsphase befindet, also lĂ€uft sie in einer Sandbox. Ein virtueller Server hat noch weitere Vorteile fĂŒr die Betriebssystementwicklung und kann z B. einen verbesserten Debug-Zugriff und schnellere Neustarts enthalten.

Wie funktioniert die Verarbeitung bei virtueller Servern?

Eine Prozess-VM, die manchmal als virtuelle Anwendungsmaschine oder Managed Runtime Environment (MRE) bezeichnet wird, wird als normale Anwendung in einem Host-Betriebssystem ausgefĂŒhrt und unterstĂŒtzt einen einzelnen Prozess. Sein Zweck besteht darin, eine plattformunabhĂ€ngige Programmierumgebung bereitzustellen. Welche die Details der zugrunde liegenden Hardware oder des Betriebssystems abstrahiert und es einem Programm ermöglicht, auf jeder Plattform auf dieselbe Weise ausgefĂŒhrt zu werden.

Eine Prozess-VM bietet eine High-Level-Abstraktion – die einer High-Level-Programmiersprache (im Vergleich zur Low-Level-ISA-Abstraktion der System-VM). Prozess-VMs werden mit einem Interpreter implementiert. Durch die Just-in-Time-Compilierung kann eine mit kompilierten Programmiersprachen vergleichbare Leistung erzielt werden. Dieser Typ eines virtuellen Servers ist bei der Java-Programmiersprache, die unter Verwendung der Java Virtual Machine implementiert wird, populĂ€r geworden. Weitere Beispiele sind die virtuelle Parrot-Maschine und das .NET Framework, das auf einem virtuellen Server mit der Bezeichnung Common Language Runtime ausgefĂŒhrt wird. Sie alle können als Abstraktionsschicht fĂŒr jede Computersprache dienen.

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