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Definition Was ist ein Hypervisor?

| Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber / Dr. Jürgen Ehneß

Ein Hypervisor, auch Virtual-Machine-Monitor (VMM) genannt, ist eine Software zur Virtualisierung von Rechnerressourcen. Er weist den verschiedenen virtuellen Instanzen Ressourcen wie CPU, RAM oder Festplattenspeicher zu. Der VMM sorgt für die Trennung der virtuellen Systeme untereinander und erlaubt den parallelen Betrieb mehrerer unterschiedlicher Betriebssysteme auf demselben Rechner.

Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
(Bild: © aga7ta - Fotolia)

Ein alternativer Begriff für Hypervisor ist „Virtual-Machine-Monitor“ (VMM). Es handelt sich um eine Software, die zwischen der Hardware eines Rechners und den auf diesem Rechner installierten virtuellen Systemen angesiedelt ist. Der VMM weist den verschiedenen virtuellen Instanzen (Virtual Machines/VMs) die physikalischen Hardware-Ressourcen wie CPU, RAM, Netzwerkschnittstellen oder Festplattenspeicher zu und sorgt für die Isolation der virtuellen Systeme untereinander. Für eine VM erscheinen die vom Virtual-Machine-Monitor zugewiesenen Ressourcen als exklusiv und vollständig nutzbar.

Dank des VMM ist der parallele Betrieb mehrerer unterschiedlicher Betriebssysteme (Gastsysteme) auf demselben Host-System möglich, ohne dass diese sich gegenseitig beeinflussen oder stören. Für das Gastsystem ist es unerheblich, auf welcher Hardware-Umgebung der Virtual-Machine-Monitor installiert ist. Der VMM abstrahiert die Hardware und stellt genau die vom Gastsystem benötigten Ressourcen in virtualisierter Form zu Verfügung. Je nach Architektur und technischer Realisierung des Hypervisors wird zwischen Typ-1- und Typ-2-Hypervisoren unterschieden.

Die Funktionsweise eines Hypervisors

Einige Hypervisoren arbeiten vollständig Software-basiert. Sie lassen sich auf nahezu beliebigen Hardware-Systemen installieren und erfordern keine spezifischen Virtualisierungsfunktionen des Prozessors. Um die Performance, Verfügbarkeit und Sicherheit virtualisierter Gastsysteme zu steigern, stellen jedoch viele Prozessortypen virtualisierungsspezifische Befehlssatzerweiterungen zur Verfügung. Unterstützt der VMM diese Erweiterungen, lassen sich mehr Leistung und Sicherheit auf den Systemen erzielen.

Die verschiedenen Arten von Hypervisoren

Grundsätzlich ist eine Unterscheidung der Hypervisoren in Typ 1 und Typ 2 möglich. Hypervisoren vom Typ 1 setzen direkt auf der Hardware des Host-Systems auf. Sie kontrollieren und verwalten sämtliche Ressourcen des Systems ohne zusätzliche Zwischenschicht über eigene Treiber und weisen sie dynamisch den oberhalb installierten Gastsystemen zu. Diese Art von Hypervisoren werden auch als „native Hypervisoren“ bezeichnet.

Ein Hypervisor vom Typ 2 interagiert nicht direkt mit der Hardware. Es handelt sich beim Typ-2-Hypervisor um eine Software, die oberhalb eines Host-Betriebssystems ausgeführt wird. Es ist kein unmittelbarer Zugriff auf die Hardware-Ressourcen möglich. Die Zuweisung der Ressourcen für die über ihm installierten Gastsysteme erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Host-Betriebssystem und unter Verwendung der Betriebssystem-Hardware-Treiber.

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