In der Informatik stehen wir häufig vor der Situation, dass auf einem einzigen Rechner mehrere unterschiedliche Anforderungen erfüllt werden sollen:

• verschiedene Betriebssysteme werden benötigt (z. B. Windows und Linux)
• Programme sollen getestet werden, ohne das bestehende System zu gefährden
• Serverdienste (z. B. Webserver, Datenbank) sollen gleichzeitig laufen
• Systeme sollen sicher voneinander getrennt sein

Ohne spezielle Techniken ist dies nur eingeschränkt möglich.

Eine Möglichkeit wäre, für jede Aufgabe einen eigenen Computer zu verwenden.

Nachteile:

• hohe Kosten
• hoher Platz- und Energiebedarf
• ineffiziente Nutzung der Hardware

Ein Rechner kann mit mehreren Betriebssystemen ausgestattet werden, zwischen denen beim Start gewählt wird.

Nachteile:

• immer nur ein Betriebssystem gleichzeitig nutzbar
• Neustart notwendig
• keine parallele Nutzung möglich

Virtualisierung wurde entwickelt, um diese Probleme zu lösen.

Zentrale Idee:

Ein physischer Rechner stellt seine Hardware mehreren voneinander getrennten, virtuellen Systemen gleichzeitig zur Verfügung.

Dadurch wird es möglich:

• mehrere Betriebssysteme parallel auf einem Rechner zu betreiben
• Systeme sicher voneinander zu isolieren
• Hardware effizienter auszunutzen
• Software gefahrlos zu testen
• Server flexibel bereitzustellen

Virtualisierung wird heute in vielen Bereichen eingesetzt:

• Cloud-Dienste (z. B. Online-Speicher, Webanwendungen)
• Rechenzentren
• Softwareentwicklung und -tests
• IT-Ausbildung und Unterricht

Ohne Virtualisierung wäre modernes Cloud Computing nicht möglich.

Wie kann ein einzelner physischer Computer mehrere voneinander unabhängige Computersysteme gleichzeitig ausführen?