Virtueller Speicher – die wichtigsten Informationen zusammengefasst

Virtueller Speicher – das ist darunter zu verstehen

Virtueller Speicher (virtual storage) ist das Zusammenfassen von physischem Speicher mehrerer Netzwerkspeichergeräte zu einem scheinbar einzigen Speichergerät, das von einer zentralen Konsole aus verwaltet wird. Speichervirtualisierungssoftware wandelt einen Server, typischerweise einen X86 -Server, in einen Speichercontroller und den Speicher innerhalb des Servers in das Speichersystem um. Der Vorteil der Virtualisierung besteht darin, dass Standardhardware oder kostengünstigerer Speicher verwendet werden kann, um Funktionen der Enterprise-Klasse bereitzustellen. Die Speichervirtualisierung hilft dem Speicheradministrator auch dabei, die Aufgaben der Sicherung, Archivierung und Wiederherstellung einfacher – und in kürzerer Zeit – auszuführen, indem die tatsächliche Komplexität eines Speicherbereichsnetzwerks (Storage Area Network = SAN) verschleiert wird. Moderne Serverbetriebssysteme wie Windows Server 2019 und Windows Server 2022 bieten zahlreiche Features und wissen von den Vorteilen eines virtuellen Speichers zu partizipieren. In diesem Artikel werden die Funktionsweise des virtuellen Speichers, seine Vorteile und die Unterschiede zum Cloud-Speicher erläutert.

Grundlagen des virtuellen Speichers

Vor dem Aufkommen der Virtualisierung hostete der typische Server eine einzelne Anwendung. Die notwendigen Softwarefunktionen stellen auch ältere Serverbetriebssysteme wie Windows Server 2008 R2 Standard und Windows Server 2012 Standard bereit. Wenn Sie mehrere Anwendungen hatten, haben Sie in Server zum Hosten jeder Anwendung investiert. Beispielsweise könnten Sie separate Druck- und E-Mail-Server gehabt haben. Dies bedeutete, dass Rechenzentren große Mengen an physischer Hardware enthielten und erhebliche Kosteninvestitionen erforderten.

Dann begann IBM mit der Virtualisierung von Mainframe-Computern, und bald brachte VMware die Virtualisierung auf x86-Server. Bald darauf kam die Desktop- und Anwendungsvirtualisierung.

VMware führte das Konzept einer Hypervisor-Schicht ein, mit der Komponenten wie CPUs, Arbeitsspeicher und Festplatten virtualisiert werden konnten. Teile dieser Ressourcen könnten dann mehreren virtuellen Maschinen (VMs) zugewiesen werden, die auf derselben physischen Hardware ausgeführt werden. Dadurch wurde es möglich, mehrere Anwendungen auf einem einzigen Server auszuführen. Zahlreiche Virtualisierungsfunktionen stellt unter anderem Windows Server 2022 zur Verfügung.

Die wachsende Zahl von Geschäftsanwendungen im Unternehmen bedeutete auch, dass mehr Speicherplatz benötigt wurde. Der erhöhte Platzbedarf führte zur Einführung fortschrittlicherer Speicherhardware in Form von SANs und NAS-Geräten (Network-Attached Storage).

Virtuelle Speicherung wurde bald möglich, da das Konzept der Virtualisierung bald auf physische Speicherung ausgedehnt wurde. Schon bald wurde es möglich, virtuelle SANs auf derselben Hardware zu definieren, auf der der Hypervisor ausgeführt wird. Auch Netzwerke wurden virtualisiert. All diese Entwicklungen trugen dazu bei, die Kosten für die Einrichtung von Rechenzentren zu senken.

Vorteile des virtuellen Speichers

Virtueller Speicher hat mehrere Vorteile gegenüber anderen Speicherformen, einschließlich der folgenden:

• Niedrigere Kosten: Ein virtuelles SAN erfordert weniger Hardware und im Vergleich zu anderen Speichertypen weitaus weniger Ressourcen für den Betrieb. Sie können Ihren virtuellen Speicher auch skalieren, wenn Ihre Anforderungen wachsen.
• Besserer Datenzugriff: Da Sie alle Ihre Geräte von einem zentralen Ort aus verwalten, verlieren Ihre Benutzer nicht den einfachen Zugriff auf Ihre Daten. Wenn sie den Zugriff verlieren, müssen sie nur zu einer neuen virtuellen Maschine (VM) wechseln, um weiterhin auf Ihre Daten zugreifen zu können.
• Schnellere Datenmigration: Softwarespiegelung funktioniert am besten mit Speichervirtualisierung. Somit ist die Datenmigration im virtuellen Speicher nicht nur schneller, sondern auch die Ausfallzeit ist minimal, wenn sogar gar nicht vorhanden.
• Einfachere Verwaltung: Da die gesamte Verwaltung über eine zentrale Konsole erfolgt, ist es für eine einzelne Person möglich, virtuellen Speicher zu verwalten, sogar auf Unternehmensebene. Somit führt die Einfachheit des virtuellen Speichers zu geringeren Arbeitskosten.
• Planbare Kosten: Virtual SANs kosten weniger als andere Speicheroptionen. Selbst wenn sich Ihre Anforderungen ändern, kostet eine spätere Erweiterung nicht mehr als die Alternativen.
• Minimale Netzwerkunterbrechung: Wenn ein Problem auftritt, muss nur der problembehaftete Teil Ihres virtuellen SAN heruntergefahren werden, während der Rest Ihres gemeinsam genutzten Speichers weiterhin funktioniert.

Virtueller Speicher vs. Cloud-Speicher

Da sowohl virtuelle Speicher als auch Cloud-Speicher Ressourcen abstrahieren und bündeln, kann es schnell zu einer Verwechslung kommen. Allerdings handelt es sich um zwei eigenständige Begriffe.

Beim virtuellen Speicher wird verfügbarer Speicherplatz auf physischer Hardware zu softwaredefiniertem Speicher kombiniert, auf den von jedem Endbenutzergerät aus zugegriffen werden kann. Während es den Anschein hat, als ob ein einziges physisches Speichernetzwerk in der Umgebung existiert, gibt es in Wirklichkeit mehrere physische Hardware, die den verfügbaren Speicherplatz hostet, wobei Speichervirtualisierungstechnologie verwendet wird, um diese Ressourcen zusammenzufassen, was den Begriff „virtueller Speicher“ erklärt. In Kombination mit VMs kümmern sich Hypervisoren, die sich in der physischen Hardware befinden, um die Zuweisung von Speicherplatz im Netzwerk zu jeder VM, abgesehen davon, dass sie verwendet werden, um andere gemeinsam genutzte Ressourcen in der Umgebung zuzuweisen, z. B. Rechenleistung und Arbeitsspeicher.

Mit der Virtualisierungstechnologie können Sie also mehrere Umgebungen aus einem oder mehreren physischen Systemen erstellen. Außerdem können Sie diesen Umgebungen Ressourcen zuweisen, damit sie Ihre spezifischen Anwendungsfälle erfüllen können.

Auf der anderen Seite bezieht sich Cloud-Speicher darauf, wie Ihre Daten in virtuellen, softwarebasierten Pools gespeichert werden, die auf der Cloud basieren. Der eigentliche Speicher kann sich über mehrere physische Server in einem oder mehreren Rechenzentren erstrecken, die einem Cloud-Service-Provider gehören, der für den Zugriff auf und die Pflege Ihrer Daten verantwortlich ist. Diese Rechenzentren können überall sein. Sie können auf Ihre Daten über Dienste zugreifen, die von Ihrem Anbieter angeboten werden, oder indem Sie Ihre eigene Software verwenden, die möglicherweise in die Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) des Anbieters integriert ist. Für den Zugriff auf Ihre Daten stehen möglicherweise auch Cloud-Desktop-Speicher, Cloud-Speicher-Gateways und webbasierte Content-Management-Systeme zur Verfügung.

Wenn Sie eine beliebige Kombination aus Bare-Metal-, Virtualisierungs- und Container-Software verwenden, um Ressourcen im gesamten Netzwerk zu definieren, wird von Cloud Computing gesprochen. Windows, Linux oder jedes vom Anbieter bevorzugte Betriebssystem (OS) kann Cloud Computing unterstützen. Eine Cloud-Umgebung kann aus mehreren öffentlichen oder privaten Clouds und sogar aus Kombinationen oder Hybriden dieser beiden Cloud-Typen bestehen.

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