Der Begriff „Virtualisierung“ ist in aller Munde – und ist längst nicht mehr nur für große Unternehmen relevant: Durch die Virtualisierung wird eine zusätzliche „Verwaltungsebene“ in Form eines sogenannten Hypervisors zwischen Hardware und Software eingefügt. Dadurch ist die Software nicht mehr direkt an die Hardware gebunden. PCs laufen stattdessen als Software-Instanz – sogenannte Virtuelle Maschinen oder Container – auf einem anderen PC oder Server. Das hat für den Unternehmens-Betrieb einige handfeste Vorteile: Einerseits entstehen deutlich geringeren Kosten für die Anschaffung, den Betrieb und der Wartung der Hardware. Und andererseits sind die virtuellen Maschinen ohne technischen Overhead mit wenigen Handgriffen eingerichtet, gesichert, zurückgesetzt oder aufgerüstet.

Virtualisierung in Unternehmen: Vorteile & Nachteile

Grundsätzlich kann jeder physische PC oder auch einzelne Anwendungen virtualisiert werden, von hardwareseitig besonders leistungsintensiven Spezialanwendungen vielleicht abgesehen. Das kann sowohl Workstations als auch zentrale Instanzen wie Web- oder Fileserver betreffen, die ebenfalls virtuell arbeiten können. Virtualisierungssoftware stellt dabei auf echter PC-Hardware – dem Host-System – einen oder mehrere „Software-PCs“ nach, die aus Sicht des darin installierten Betriebssystems aber echte Rechner sind. In diesen sogenannten Gast-Systemen können beliebige Betriebssysteme und Anwendungen installiert werden. Auf dem Host-System sind diese virtuellen Maschinen einfach Dateien – entsprechend einfach sind die Sicherung oder das Klonen solcher Gast-Systeme.

Virtualisierung: Vorteile für KMUs

Große Unternehmen nutzen diese Technologie bereits seit geraumer Zeit, doch auch kleine und mittlere Unternehmen können von der Technik profitieren. So muss zum Beispiel für das Einrichten einer zusätzlichen Rechnerinstanz nicht mehr zwangsläufig zusätzliche Hardware angeschafft werden. Damit entfallen auch große Teile der Wartungs- und Energiekosten. Diese enorme Erleichterung schlägt sich schon bei Solo-Selbstständigen nieder: Ein freier Programmierer kann zum Beispiel auf einem leistungsfähigen Host-System die von den Auftraggebern gewünschten Windows- und Linux-Umgebungen aufsetzen und testen oder dort arbeiten, ohne auch nur einen Cent in zusätzliche Hardware investieren zu müssen. Mit der Größe des Unternehmens steigt auch das Einsparpotenzial, wenn typische Unternehmens-Hardware wie Workstations, File- und Printserver plötzlich keine dedizierte Hardware mehr benötigen. Kurzum: KMUs profitieren direkt durch den Einsatz von Virtualisierung.

Erhöhte Sicherheit und geringere Ausfallzeiten

Aus dem deutlich verringerten Aufwand für dedizierte Hardware folgt natürlich noch ein weiterer Vorteil für Unternehmen: Ist ein Hardware-System virtualisiert, verhält sie sich beim Aufsetzen und in Backup-Umgebungen wie eine reguläre Datei. So kann mit einem einzigen Systembackup eine ganze Phalanx virtueller Systeme gesichert werden. Kommt es zu einem Ausfall – etwa durch einen Software-Fehler oder einen Schädling – kann der alte Status-Quo der virtuellen Maschine mit wenigen Handgriffen wiederhergestellt werden. Das erhöht die Betriebssicherheit und reduziert mögliche Ausfallzeiten. Das gleiche gilt für den Ausfall physischer Hardware, auf der die Virtualisierungssoftware samt der virtuellen Maschinen arbeitet: Fällt diese aus, kann sie relativ einfach ersetzt werden, ohne dass lange Verzögerungen und hohe Kosten entstehen.

Ideal für die Software-Modernisierung

Gerade für Unternehmen, die sich mit dem Thema Software-Modernisierung herumschlagen müssen, gibt es zudem eine weitere sinnvolle Anwendung der Virtualisierung: Legacy-Systeme, ganz egal, ob auf DOS-, Windows- oder Unix-Basis, können mit ihrer Hilfe platz- und geldsparend in einer Virtuellen Maschine betrieben werden, etwa um alte Systeme einzusparen oder um geldsparend eine Instanz der Altsoftware vorzuhalten, während die neue Software entwickelt und ausgerollt wird. Und dank der platzsparenden Verwahrung kann die Legacy-Software natürlich „eingelagert“ werden, um jederzeit zur Hand zu sein, falls sie noch einmal benötigt wird.

Grenzen der Virtualisierung

Bei allen Vorteilen der Virtualisierung im Unternehmensbetrieb gibt es allerdings auch gewisse Grenzen: So sind Virtualisierungslösungen zwar für viele Bereiche gut geeignet, schwierig wird es immer dort, wo Software spezielle Hardware-Lösungen benötigt. Wo Hardware zum Einsatz kommt, die nicht einem Standard-PC entspricht, wird es mit der Virtualisierung oft schwierig. Wo es um die Steuerung von Sensoren und Automaten in der Produktion geht und zahlreiche Schnittstellen benötigt werden, um verschiedene Geräte anzusteuern, versagt Virtualisierung möglicherweise. Zumal an dieser Stelle ein anderer, verwandter Bereich, die Emulation, berührt wird, deren Programmierung oft aufwendig ist. Ebenfalls ungeeignet ist die Virtualisierung daher für den Ersatz von Systemen, die auf eine andere Prozessor-Architektur setzen, auch hier ist die Hardware-Emulation im Zweifel eine (aufwendige) Alternative.

Virtualisierung in Unternehmen: Vorab gut planen

Unternehmen, die künftig die Vorzüge der Virtualisierung nutzen möchten, sollten den Umstieg vorab gut planen. Zwar sind virtuelle Systeme grundsätzlich grenzenlos skalierbar, wenn nur die Hardware-Basis des Host-Systems stimmt. Trotzdem ist es natürlich notwendig, vorab eine Bestandsaufnahme durchzuführen, um potenzielle Kandidaten für Virtuelle Maschinen und den Bedarf an Host-Systemen zu ermitteln. Auf diese Weise lassen sich die Potenziale der Virtualisierung für das Unternehmen gut erkennen. In der praktischen Durchführung sollte es dann aber nicht an Expertise und Kleingeld fehlen: Die Überführung bestehender Systeme inklusive der Netzwerk-Verbindungen in einen Verbund leistungsstarker VMs kann eine administrativ sehr aufwendige Angelegenheit sein. Ist sie aber einmal erfolgt, glänzt die virtuelle Infrastruktur aber durch einen reibungslosen und kostensparenden Betrieb.

Virtualisierungslösungen für Unternehmen

Im Folgenden stellen wir verschiedene Virtualisierungslösungen vor, die sich für den Einsatz in Unternehmen eignen.

Microsoft Hyper-V

Die wohl einfachste und kosteneffizienteste Form der Virtualisierung in Windows-Umgebungen ist Microsoft Hyper-V*: Die Virtualisierungslösung ist Teil von Windows* und kann mit wenigen Handgriffen installiert werden. Anschließend erlaubt Hyper-V mithilfe des Hyper-V-Managers das Aufsetzen virtueller PCs auf dem PC. Das müssen keine Windows-Systeme sein: Microsoft unterstützt auch verschiedene Linux-Varianten, von Debian über SUSE bis Ubuntu. Dadurch kann ein einzelnes Windows-System im Unternehmen ganz einfach und ohne zusätzliche Lizenzkosten als Virtualisierungs-Server dienen.

Gerade für kleine und mittlere Unternehmen kann diese Variante interessant sein, da sie sowohl kostenseitig, als auch im Hinblick auf den administrativen Aufwand nur wenig zusätzliche Belastung bedeutet. Natürlich hat Hyper-V auch seine Grenzen: Da es auf Microsoft VirtualPC zurückgeht, eine der ältesten Virtualisierungslösungen am Markt, ist die Verwaltung und Verwendung vielerorts umständlich und wirkt altbacken. Der größte Nachteil ist aber natürlich, dass als Basis ein Windows-System verwendet werden muss – das ist aus Sicherheitsgründen nicht immer sinnvoll.

VMWare

Eine deutlich leistungs- und anpassungsfähigere Virtualisierung ermöglicht VMWare*: Das Unternehmen stellt seine gleichnamige Software in einer ganzen Reihe von Ausbaustufen und Basis-Systemen zur Verfügung. Dadurch bietet VMWare von der einfachen PC-im-PC-Virtualisierung für Einzelanwender bis hoch zur frei skalierbaren Netzwerk- oder Cloud-Lösung für Data-Center für jeden Bedarf eine passende Lösung. So lassen sich sowohl einzelne Anwendungen als auch ganze Workstations, Server und Netzwerke in einem komplexen Virtualisierungssystem integrieren.

Parallels Pro/Remote Application Server

Auch die auf die Virtualisierung auf MacOS-Systemen spezialisierte Software Parallels* gibt es in verschiedenen Business-Varianten. Für Solo-Selbstständige, Software-Entwickler und andere kleine Unternehmen bietet sich Parallels Pro* an, mit dessen Hilfe verschiedene Rechnersysteme auf dem Desktop gehostet werden können. Größere Unternehmen finden mit Parallels Remote Application Server* die Möglichkeit, virtuelle Desktops auf eigener Infrastruktur oder in der Cloud zu betreiben: Das spart einerseits Infrastruktur-Kosten, andererseits sind Erreichbarkeit, Sicherheit und Compliance gewährleistet. Das ist zum Beispiel für die Telearbeit in Unternehmen, die viele Mitarbeiter im Home-Office oder an unternehmensfernen Standorten haben, interessant.

VirtualBox

VirtualBox ist die vierte große Virtualisierungslösung für Privatanwender und Unternehmen. Bei der von Oracle entwickelten Open-Source-Software handelt es sich um eine klassische Virtualisierungslösung, die für zahlreiche Betriebssysteme verfügbar ist. Durch die Open-Source-Lizenz ist das Produkt nicht nur hochflexibel, sondern auch bei Bedarf an die Bedürfnisse im Unternehmen anpassbar. Kostenlos ist allerdings nur die persönliche Nutzung sowie der Einsatz im Bildungsbereich: Der Business-Einsatz erfordert den Erwerb einer speziellen Lizenz, hinzu kommen bei Bedarf Support-Optionen.

Docker

Die Open-Source-Lösung Docker ist streng genommen keine Virtualisierung, teilt aber einige Eigenschaften wie die Portabilität, Skalierbarkeit und Backup-Freundlichkeit mit virtuellen Maschinen. Der Kern-Unterschied ist, dass Docker nicht auf einen Hypervisor setzt, um einen virtuellen PC mit eigenem Betriebssystem zu virtualisieren, sondern sich stattdessen Teile des Host-Betriebssystems abzweigt. Das sorgt dafür, dass Docker-Container sehr flott und schlank sind und keine zusätzlichen Betriebssystem-Instanzen benötigen. Dafür sind sie insgesamt anfälliger, da keine grundsätzliche Trennung zwischen Host- und Gastsystem und zwischen den Gastsystemen besteht, wie es bei VMs der Fall ist. Was das für Unternehmen bedeutet? Nun: Docker ist wunderbar geeignet, um einzelne Anwendungen oder Anwendungspakete von der Hardware zu entkoppeln, vollständige Systeme können aber nicht virtualisiert werden.

Microsoft Azure Virtual Desktop

Wenn es darum geht, virtuelle Rechner bereitszustellen, ist auch Microsoft Azure Virtual Desktop* einen Blick wert: Der Microsoft-Cloud-Service erlaubt die dezentrale Bereitstellung von Windows-Umgebungen inklusive aller gewünschten Apps. Dadurch ist es möglich, Mitarbeitern gut skalierbare und von physischer Hardware im Unternehmen entkoppelte Windows-Computer zur Verfügung zu stellen. Praktischerweise ist diese Umgebung sauber vom System, auf dem der Client läuft, getrennt und unter anderem per HTML5 verfügbar: Mitarbeiter können „ihren“ virtuellen Windows-PC also mit jedem anderen Endgerät verwenden.

Fazit: Virtualisierung ist die Zukunft

Virtualisierung ist gerade in großen Unternehmen längst Realität. Kleine und mittlere Unternehmen scheitern oft aus Angst vor Kosten oder Aufwand vor der Umsetzung, stoßen aber dadurch im nächsten Skalierungsschritt nicht selten an die Grenzen bestehender Infrastruktur. Daher kann es sich für Unternehmen jeder Größe lohnen, das Potenzial der Virtualisierung zu prüfen und gegebebenenfalls auf eine der zahlreichen und passgenauen Lösungen am Markt zu greifen. Mittelfristig lassen sich dadurch erheblich Kosten einsparen und kostspielige Ausfallzeiten erheblich reduzieren. Gerade bei der Modernisierung vorhandener Lösungen kann die Virtualisierung zudem ein zusätzliches Sicherheitsnetz bieten.

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Redaktion & Aktualisierung: heise Download-Team