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Um Kosten und Ressourcen bei der Infrastruktur einzusparen, greifen viele Unternehmen auf sogenannte virtuelle Server (kurz vServer) zurück. Dabei handelt es sich um eine softwaregenerierte Kopie einer Servermaschine, die über die gleichen Funktionen wie ein dedizierter Server verfügt. vServer ermöglichen neben dem Erstellen von Sicherungen auch das Ausführen von Anwendungen auf Betriebssystemen, für die sie eigentlich nicht vorgesehen sind. In diesem Beitrag erfahren Sie, wie ein virtueller Server funktioniert und welche Vor- und Nachteile die Technologie mit sich bringt.

Was ist ein virtueller Server?

Ein virtueller privater Server (engl. „Virtual Private Server“, VPS) ist eine virtuelle Maschine, die als Server eingesetzt wird

Wo werden VPS angewendet?

Virtuelle Server findet man häufig in Zusammenhang mit Thin Clients, im Webhosting und als Cloud-Dienste

Was ist der Vorteile von virtuellen privaten Servern?

VPS haben einige Vorteile. Einer der größten Vorteile ist, dass Sie mehrere unterschiedliche Betriebssysteme auf derselben physischen Hardware ausführen können.

1. Definition: Was ist ein virtueller Server?

Ansicht einer virtuellen CPU

Die VM stellt per Definition Ihre eigene (virtuelle) Hardware bereit.

Ein virtueller privater Server (engl. „Virtual Private Server“, VPS) ist eine virtuelle Maschine, die als Server eingesetzt wird. Dabei handelt es sich um eine Image-Datei, in der die Architektur eines real existierenden oder hypothetischen Systems nachgebildet wird.

Die VM stellt Ihre eigene (virtuelle) Hardware (u.a. CPU, RAM, HDD, Ethernet) bereit und ist vom Rest des Systems getrennt. Das bedeutet, die darin ausgeführte Software kann den eigentlichen Rechner nicht manipulieren.

Die Infrastruktur besteht in der Regel aus einem leistungsstarken physischen Server, auf dem die virtuellen Maschinen ausgeführt werden. Dieser ist mit einer Management-Software, dem sogenannten „Hypervisor“ (auch: „Virtual Machine Manager“, VMM) ausgestattet, der für die Ressourcen-Verteilung zuständig ist.

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen drei Arten der Server-Visualisierung:

  • Bei der vollständigen Virtualisierung bleiben die einzelnen VPS vollständig unabhängig voneinander.
  • In Gegensatz dazu kennen sich die Gastserver in einem sogenannten Paravirtualisierungssystem
  • Bei der Virtualisierung auf Betriebssystemebene gibt es keinen Hypervisor, sondern die Funktion ist Teil des Host-Betriebssystems. Nachteil dieser Methode ist allerdings, dass auf allen Gastsystemen das gleiche Betriebssystem ausgeführt werden muss.

2. Wo werden virtuelle Server eingesetzt?

Wyse Thin Client virtueller Server

Thin Clients sind ein typisches Anwendungsgebiet für virtuelle Server.

Für VPS gibt es vielfältige Anwendungsgebiete. Im Unternehmen findet man sie häufig im Zusammenhang mit „Thin Clients“, bei denen mehrere virtuelle Desktops auf einem realen Server zentralisiert werden. Der Mitarbeitet hat so von überall aus Zugriff auf seine Daten, da er sich zwar über den Client einloggt, die Arbeit selbst aber direkt auf dem Server verrichtet.

Auch im Webhosting findet man VPS: Beim Virtual Server Hosting stellt Ihnen ein Provider Serverleistungen für Ihre Anwendungen und Services zur Verfügung, die keiner bestimmten Hardware zugeordnet sind. Der virtuelle Server verhält sich zwar wie ein herkömmlicher Server, er wird aber zusammen mit anderen VMs auf einer gemeinsamen Plattform betrieben. Auf diese Weise teilen sich mehrere Kunden einen „realen“ Rechner.

Ein weitere typische Variante für virtuelle Server sind die Cloud-Dienste (z.B. Google Cloud oder Amazon Web Services). Dabei betreibt der Provider die (virtuelle) IT-Infrastruktur, die die Kunden mieten, um Ihre Services oder Datenbestände darauf auszulagern. Außerdem muss er sicherstellen, dass die einzelnen VSPs nicht untereinander kommunizieren (können) und die Daten somit vor unberechtigten Zugriffen geschützt sind.

Gut zu wissen: Im Internet gibt es auch einige Anbieter, die Ihnen kostenlose vServer zur Verfügung stellen. Bei diesen müssen Sie allerdings fast immer Einschränkungen in der Konfiguration und bei der Auswahl des Betriebssystems in Kauf nehmen. Für ein privates Webprojekt reichen sie aber dennoch allemal aus.

3. Die Vor- und Nachteile virtueller Server im Überblick

3.1. Die Vorteile von VPS

Cloud Computing virtueller Server

Bei Bedarf übergeben Sie die zentrale Administration der virtuellen Server einfach an Ihren Cloud-Anbieter.

Der Einsatz eines virtuellen Servers zahlt sich in vielerlei Hinsicht aus. Neben der Möglichkeit, mehrere (verschiedene) Betriebssysteme auf einem einzigen System zu betreiben, profitieren Sie noch von einer ganzen Reihe weiterer Vorteile:

  • Schnelle Verfügbarkeit: Für eine virtuelle Maschine müssen Sie nicht erst Hardware bestellen oder Budgets planen, denn Sie lässt sich einfach mit ein paar Mausklicks auf der bereits bestehenden Infrastruktur erstellen. Setzen Sie zudem ein Betriebssystem wie den Microsoft Server 2012 ein, kommen dabei auch keine weiteren Kosten hinzu.
  • Zentralisierte Verwaltung und Kontrolle: Das gesamte System lässt sich über ein einziges Management-Programm verwalten, das der Hersteller in der Regel direkt mitliefert. Wartung und Aktualisierungen werden zentral und gebündelt von einem Administrator vorgenommen oder können bei Bedarf auch an den Cloud-Anbieter outgesourced werden. Auf diese Weise sparen Sie nicht nur Kosten, sondern auch Zeit.
  • Schonung von Ressourcen: Mit Hilfe der Virtualisierung lässt sich die Hardware (CPU, RAM und Speicher) besser und vor allen Dingen konstanter auslasten. Moderne Prozessoren sind im Normalbetrieb weniger als 5% ausgelastet und entfalten oft nur bei den Server-Spitzen ihr volles Potential. Dieser Umstand kostet Sie eine Menge Strom und Sie halten Ressourcen vor, die Sie im Grunde genommen gar nicht brauchen.

3.2. Weniger Kosten, mehr Flexibilität

Sparschwein auf Notebook

Durch den Einsatz virtueller Server sparen Sie nicht nur bei den Anschaffungskosten, sondern senken gleichzeitig auch Ihren Stromverbrauch.

  • Kosteneffizienz: Anstatt mehrere physikalische Server anzuschaffen, benötigen Sie nur noch einen für die Virtualisierung. Dadurch sinken nicht nur die Anschaffungskosten, sondern automatisch auch die laufenden Aufwendungen und der Stromverbrauch.
  • Flexibilität: Der VPS lässt sich beliebig an Ihre jeweiligen Bedürfnisse anpassen. Neben der Möglichkeit einer bedarfsgenauen Erweiterung (z.B. bei Unternehmens-Expansionen) steht Ihnen auch der umgekehrte Weg offen: Werden die vorhanden Ressourcen nicht mehr benötigt, können Sie mit verhältnismäßig wenig Aufwand wieder downgraden.
  • Desaster Recovery: Auch im Falle eines Hardware-Ausfalls kann der VPS punkten. Ein virtueller Server lässt sich schneller wiederherstellen, bei Bedarf sogar auf einer anderen Hardware. Sogar ein Umzug im laufenden Betrieb ist möglich, zudem können Sie alle virtuellen Maschinen auf Hostebene gemeinsam sichern.

3.3. Die Nachteile virtueller Server

Daten Flaschenhals

Bei vielen parallelen Zugriffen durch die Instanzen können auf dem Wirtssystem Engpässe entstehen.

Wir stellen fest: Es gibt eine ganze Reihe von Gründen, die für die Nutzung von VPS sprechen. Allerdings hat die Technologie auch einige signifikante Nachteile, die wir in diesem Artikel natürlich nicht außen vorlassen möchten.

  • Abhängigkeit zum Wirtssystem: Muss das Wirtssystem, beispielweise aufgrund von Updates oder eines Hardware-Tauschs, neugestartet werden, sind davon auch alle darauf befindlichen virtuellen Maschinen betroffen. Diese müssen im Anschluss ebenfalls neu gestartet werden, wodurch sich die Ausfallzeit noch einmal verlängert. Zudem hat die Anzahl der virtuellen Maschinen auch direkten Einfluss auf die Reboot-Zeit des Wirtes.
  • Leistungseinbrüche: Der Hypervisor des Wirtssystems benötigt selbst Ressourcen, das bedeutet, dass die Leistungsstärke abnimmt und das Gastsystem langsamer läuft als auf einer vergleichbaren „echten“ Hardware. Versuchen zudem noch mehrere Instanzen parallel auf die gleichen Ressourcen (z.B. Netzwerk, Speicher etc.) zuzugreifen, können sich an der Stelle Flaschenhälse bilden, die das Gesamtsystem ausbremsen.
  • Sicherheitsproblematiken: Mehrere Instanzen auf einem Server bedeuten, dass bei einem Angriff (z.B. über die Virtualisierungsmechanismen) auch sämtliche darauf laufenden virtuellen Maschinen involviert sein können. Aus diesem Grund stellen VPS auch ganz neue Anforderungen an die gängigen Sicherheitskonzepte.

Gut zu wissen: Im Normalfall teilen sich die virtuellen Server auch die Domain-Adresse des Wirtssystem. Wird also ein Server beispielweise aufgrund von Spam von den Suchmaschinen gesperrt, sind sämtlichen anderen Nutzer bzw. VMs ebenfalls mit betroffen.

Was ein VPS ist, wird auch in folgendem Video noch einmal zusammengefasst:

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