Hypervisor-Typen#
Ein Hypervisor (auch: Virtual Machine Monitor, VMM) ist die Software, die virtuelle Maschinen (VMs) verwaltet und Hardwareressourcen (CPU, RAM, Speicher, Netz) zwischen ihnen aufteilt.
1. Grundprinzip der Virtualisierung#
flowchart TD
HW[Hardware\nCPU / RAM / Speicher] --> HV[Hypervisor]
HV --> VM1[Virtuelle Maschine 1\nWindows Server]
HV --> VM2[Virtuelle Maschine 2\nUbuntu Linux]
HV --> VM3[Virtuelle Maschine 3\nDebian]Jede VM verhält sich wie ein eigenständiger physischer Rechner, hat ein eigenes Betriebssystem und sieht „virtuelle Hardware".
2. Typ-1 Hypervisor (Bare-Metal)#
Der Typ-1 Hypervisor läuft direkt auf der Hardware, ohne ein Gastbetriebssystem darunter.
┌─────────────────────────────┐
│ VM1 │ VM2 │ VM3 │
├─────────────────────────────┤
│ Typ-1 Hypervisor │
├─────────────────────────────┤
│ Hardware │
└─────────────────────────────┘Eigenschaften#
- Hohe Performance (kein Host-OS als Zwischenschicht)
- Für Produktivumgebungen in Rechenzentren
- Zentrales Management über Verwaltungskonsole
Beispiele#
| Produkt | Hersteller |
|---|---|
| VMware ESXi | VMware (Broadcom) |
| Microsoft Hyper-V | Microsoft |
| KVM | Linux-Kernel (Open Source) |
| Xen | Open Source |
| Proxmox VE | Open Source (basiert auf KVM) |
Vorteile / Nachteile#
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| Hohe Performance | Kein normaler Desktop-Betrieb möglich |
| Direkte Hardwarekontrolle | Spezialisierte Administration nötig |
| Ideal für Produktivumgebungen | Hardware-Treiber begrenzt |
3. Typ-2 Hypervisor (Hosted)#
Der Typ-2 Hypervisor läuft als Anwendung auf einem Host-Betriebssystem.
┌─────────────────────────────┐
│ VM1 │ VM2 │ VM3 │
├─────────────────────────────┤
│ Typ-2 Hypervisor │
├─────────────────────────────┤
│ Host-Betriebssystem │
│ (Windows / macOS / Linux) │
├─────────────────────────────┤
│ Hardware │
└─────────────────────────────┘Eigenschaften#
- Einfache Installation wie normale Software
- Für Entwicklung, Tests und Schulungen
- Geringere Performance durch Zwischenschicht (Host-OS)
Beispiele#
| Produkt | Hersteller |
|---|---|
| VMware Workstation / Fusion | VMware (Broadcom) |
| Oracle VirtualBox | Oracle (Open Source) |
| Parallels Desktop | Parallels (macOS) |
| Microsoft Virtual PC | Microsoft (veraltet) |
Vorteile / Nachteile#
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| Einfache Installation | Geringere Performance |
| Normaler Desktop weiterhin nutzbar | Host-OS verbraucht auch Ressourcen |
| Gut für Entwicklung und Tests | Nicht für Produktivbetrieb geeignet |
4. Vergleich Typ-1 vs. Typ-2#
| Merkmal | Typ-1 (Bare-Metal) | Typ-2 (Hosted) |
|---|---|---|
| Läuft auf | Direkt auf Hardware | Auf Host-OS |
| Performance | Sehr hoch | Mittel |
| Einsatzbereich | Rechenzentrum, Produktion | Desktop, Entwicklung, Tests |
| Administration | Komplex | Einfach |
| Beispiele | ESXi, Hyper-V, KVM | VirtualBox, VMware Workstation |
5. Ressourcenteilung & Konzepte#
Overprovisioning (Überallokation)#
Hypervisoren können mehr Ressourcen an VMs verteilen als physisch vorhanden, solange nicht alle VMs gleichzeitig die maximale Last haben.
Snapshots#
Ein Snapshot speichert den aktuellen Zustand einer VM (Disk + RAM). Ermöglicht schnelles Rollback.
Live Migration#
Eine laufende VM kann von einem physischen Host auf einen anderen verschoben werden, ohne Neustart (VMware: vMotion, Hyper-V: Live Migration).
Template / Vorlage#
VMs können als Vorlage gespeichert und schnell als Kopie bereitgestellt werden (Deployment).
6. Abgrenzung: Hypervisor vs. Container#
| Hypervisor (VM) | Container (Docker) | |
|---|---|---|
| Isolation | Vollständiges Gast-OS | Teilt Host-OS-Kernel |
| Ressourcen | Höherer Overhead | Sehr effizient |
| Startzeit | Minuten | Sekunden |
| Sicherheit | Stärkere Isolation | Schwächere Isolation |
| Einsatz | Vollständige OS-Isolation | Microservices, Anwendungen |
Siehe auch: container
Wichtige Hinweise für die Prüfung#
- Typ-1 = direkt auf Hardware = Rechenzentrum = ESXi, Hyper-V, KVM
- Typ-2 = auf Host-OS = Desktop/Test = VirtualBox, VMware Workstation
- Hypervisor teilt Hardware auf: CPU, RAM, Speicher, Netzwerk
- Live Migration: VM läuft weiter, während sie zwischen Hosts verschoben wird
Prüfungsbeispiele#
„Ein Rechenzentrum möchte möglichst viele VMs mit maximaler Performance betreiben. Welcher Hypervisor-Typ ist geeignet, und warum?"
→ Typ-1 (Bare-Metal), z. B. VMware ESXi oder KVM — er läuft direkt auf der Hardware ohne Host-Betriebssystem als Zwischenschicht, das liefert die höchste Performance.
„Ein Entwickler möchte auf seinem privaten Windows-Notebook zusätzlich Linux zum Testen laufen lassen, ohne den Desktop-Betrieb einzuschränken. Welcher Hypervisor-Typ passt?"
→ Typ-2 (Hosted), z. B. VirtualBox oder VMware Workstation — läuft als normale Anwendung auf dem bestehenden Host-OS, der Desktop bleibt weiter nutzbar.
„Was ist Live Migration, und welchen Vorteil bietet sie?"
→ Eine laufende VM wird ohne Neustart von einem physischen Host auf einen anderen verschoben — Wartungsarbeiten am Ursprungs-Host sind so möglich, ohne den Betrieb der VM zu unterbrechen.
Quiz#
❓ Welcher Hypervisor-Typ läuft direkt auf der Hardware, ohne Host-Betriebssystem darunter?
❓ Welche Produkte sind Typ-1-Hypervisoren (Bare-Metal)?
❓ Was ermöglicht Live Migration?
❓ Was bedeutet Overprovisioning bei Hypervisoren?
Siehe auch#
- container — Container als leichtgewichtige Alternative zur Hypervisor-Virtualisierung
- cloud — Hypervisoren als technische Grundlage von Cloud-Infrastrukturen
- san nas — Speicheranbindung von VMs über SAN/NAS