Virtualisierung ohne Verluste: Architekturen im Vergleich

Für den Anwender ist die Vollvirtualisierung derzeit die einfachste Möglichkeit, eine Virtualisierung zu realisieren. Gleichzeitig ist sie jedoch, technisch gesehen, die anspruchsvollste, da ein kompletter Computer inklusive Hardware emuliert werden muss.

Diese Emulation von BIOS, Hardware, Berechtigungslevel von Prozessorbefehlen und mehr ist nicht nur anspruchsvoll, sondern kostet auch ein deutliches Maß an Performance. Auch wird viele Hardware heute von den Virtualisierungslösungen nicht oder nicht vollständig emuliert. USB 2.0 und 3D-Grafik sind dabei die bekanntesten Beispiele.

Während die Prozessorhersteller von der Hardwareseite an die Performanceverluste herangehen, machen sich Softwarehersteller Gedanken darüber, wie Betriebssysteme und Virtualisierungslösungen in Zukunft gestaltet werden können, so dass Virtualisierung in Zukunft der Regelfall sein kann.

Bisheriges Ergebnis ist die Paravirtualisierung. Diese Form der Virtualisierung benötigt deutlich weniger Unterstützung durch den Prozessor, obwohl auch sie davon profitieren kann. Allerdings muss das Betriebssystem zu erheblichen Teilen an die Lösung angepasst werden.

Da Virtualisierung ohne große Performanceverluste vom Markt dringend gefordert wird, werden Allianzen geschlossen, die vor kurzem noch unmöglich schienen. So kooperiert Microsoft mit Novell, um eine gegenseitige Virtualisierung von Suse Linux und Windows voranzutreiben.

In der Zukunft wird es vermutlich eine Mischform von Para- und Vollvirtualisierung geben. Paravirtualisierung in der heutigen Form wird durch entsprechende Hardwareunterstützung nicht mehr notwendig sein.

Eine weitere Lösung ist die Containervirtualisierung, bei der heute nur mehrere Container ein einziges Betriebssystem virtualisieren. Hier ist der Ressourcenbedarf pro Container sehr gering.

Schaut man jedoch drei bis vier Jahre in die Zukunft, so wird auch diese Form der Virtualisierung überflüssig. Werden tatsächlich die Anstrengungen der Betriebssystemhersteller in Richtung Virtualisierung vorangetrieben, so wird ein zukünftiger Kernel mit hardwareseitiger Speichervirtualisierung in der Lage sein, mehrere Instanzen von sich selbst zu starten, ohne dass er physikalisch mehrfach vorhanden sein muss.