Einführung
VirtualBox ist ein Virtualisierungstool für x86- und AMD64/Intel64-Architekturen, mit dem Benutzer Desktop-PCs, Server und Betriebssysteme als virtuelle Maschinen bereitstellen können. Mit dieser Lösung lassen sich so viele virtuelle Maschinen bereitstellen, wie die Ressourcen der Hostarchitektur zulassen.
Dieses plattformübergreifende Virtualisierungstool lässt sich auf jedem Computer mit Intel- oder AMD-Prozessor installieren. Das Betriebssystem läuft auf allen gängigen Betriebssystemen, darunter Windows, Linux, Oracle Solaris und macOS.
VirtualBox erweitert die technischen Möglichkeiten jedes kompatiblen Computers und ermöglicht es, mehrere Betriebssysteme gleichzeitig in verschiedenen virtuellen Maschinen auszuführen. So kann ein Benutzer beispielsweise Windows 11 und Ubuntu auf seinem MacBook Air nutzen, ohne seine Systemkonfiguration oder bestehende Anwendungen zu beeinträchtigen.
Wie funktioniert VirtualBox?
Oracle VM VirtualBox ist eine leistungsstarke, plattformübergreifende Virtualisierungs-Engine für Desktop- und Serverhardware. VirtualBox wird von allen gängigen Betriebssystemen unterstützt, darunter Windows, beliebte Linux-Kernel, macOS und Oracle Solaris. Es erweitert die Funktionalität des bestehenden Betriebssystems und ermöglicht so den Betrieb virtueller Maschinen ohne Änderungen an der Hardware- oder Softwarekonfiguration. Das Betriebssystem, auf dem VirtualBox installiert ist, wird als Host bezeichnet, die in VirtualBox laufenden Betriebssysteme als Gastsysteme. Sobald ein Gastbetriebssystem bereitgestellt und korrekt konfiguriert ist, gibt es für normale Endbenutzer keine Einschränkungen mehr. Vereinfacht gesagt: Ein Gast ist ein Betriebssystem, das als virtuelle Maschine läuft. Es handelt sich um ein “System im System” und kann jedes gängige oder spezifische Betriebssystem umfassen. Für Betriebssysteme, die eine Lizenz erfordern, wie beispielsweise Windows und macOS, benötigen Benutzer jedoch eine separate Lizenz, um eine virtuelle Maschine legal auszuführen.
Eine typische VirtualBox-Instanz umfasst folgende Komponenten:
- Ein Hypervisor für das Hostsystem.
- Ein Software Development Kit (SDK) und eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) zur Verwaltung von Gast-VM-Operationen.
- Ein Kommandozeilen-Tool zur Verwaltung von Local.
- Ein Webdienst, der es Benutzern ermöglicht, Gäste fernzusteuern.
- Eine Konsole, die Gastanwendungen auf dem Host anzeigt.
- Der Remote Desktop Protocol (RDP)-Server ermöglicht Benutzern den Zugriff auf das Gastsystem über einen Remote-Client.
Administratoren können Gastsysteme mithilfe von ISO- oder VHD/VDI/VMDK-Images auf der VirtualBox-Hostplattform bereitstellen. Die Bereitstellung von Gastsystemen über ein ISO-Image ermöglicht die Installation von Gastbetriebssystemen wie gewohnt, jedoch als virtuelle Maschine (VM). VHD/VDI/VMDK-Images hingegen erlauben die schnelle Bereitstellung virtueller Appliances, ohne dass das Betriebssystem auf dem Gastsystem installiert werden muss. TurnKey Linux ist eine wertvolle Ressource für die Suche nach virtuellen Appliances für VirtualBox.
VirtualBox ist modular aufgebaut und bietet daher unabhängig von der Host-Plattform einen ähnlichen Funktionsumfang. Virtuelle Maschinen und Festplattenabbilder, die auf einem beliebigen Host erstellt wurden, sind zudem mit anderen unterstützten Hosts kompatibel. Darüber hinaus kann jeder Benutzer, der die Verwaltung von Gastsystemen auf einem bestimmten Host erlernt hat, diese auch auf anderen Host-Systemen verwalten.
Schließlich ermöglichen einige Systeme den Benutzern, die Hardware-Virtualisierungserweiterungen AMD-V oder Intel VT-x auf BIOS-Ebene zu aktivieren. Der Einsatz von VirtualBox auf solchen Systemen kann zu einer besseren Leistung der Gastsysteme führen.
Mechanismus:
Die Intel x86-Architektur verfügt über vier Speicherschutzebenen, sogenannte Ringe. Diese reichen von Ebene 0 (höchste Berechtigungen) bis Ebene 3 (niedrigste Berechtigungen). VirtualBox führt für jede Gastinstanz einen Prozess auf dem Hostsystem aus. Der gesamte Gastbenutzercode wird nativ auf Ebene 3 ausgeführt, als wäre er ein reguläres Programm auf dem Hostsystem. Das bedeutet, dass Benutzercode in der virtuellen Gastumgebung mit nativer Geschwindigkeit ausgeführt wird.
Manche Betriebssysteme verwenden zusätzlich Gerätetreiber der Stufe 1, was die Wahrscheinlichkeit von Problemen durch die Verschiebung von Gastkernelcode erhöht. Für solche Gastsysteme ist Hardwarevirtualisierung erforderlich. In einem anderen Beitrag erklären wir Ihnen die Verwendung von VirtualBox.
Ergebnis
Virtuelle Maschinen erfreuen sich dank ihrer Effizienz und Flexibilität im Betrieb zunehmender Beliebtheit bei Privat- und Geschäftsanwendern. Der Einsatz von VirtualBox zur Bereitstellung virtueller Maschinen kann Infrastrukturkosten senken, Redundanz und Sicherheit verbessern, die plattformübergreifende Softwareentwicklung vereinfachen und die Remote-Bereitstellung von Softwarelösungen erleichtern.
