===== Ausgangsproblem =====

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.

===== Klassische Lösungsansätze und ihre Grenzen =====

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

**Nachteile:**
  * hohe Kosten
  * hoher Platz- und Energiebedarf
  * ineffiziente Nutzung der Hardware

==== Dual-Boot-Systeme ====
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

===== Motivation für Virtualisierung =====

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

===== Alltags- und Praxisbezug =====

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?