Virtuelle Computer

• Man kann mit einem Programm einen kompletten Computer simulieren. Das ist allerdings kein Spiel sondern ein wichtiges Werkzeug der modernen Informatik: Ein virtueller (Gast)-Computer läuft in einem Fenster des realen (Host)-Computers.
• Es gibt mehrere Hersteller von Software zur Virtualisierung. Hier wird nur das Programm VirtualBox vorgestellt, weil es u.a. diese Vorteile bietet:
Es ist kostenfrei und legal.
Es gibt Versionen für alle gängigen Betriebssysteme
Die damit hergestellten virtuellen PC sind portabel.

Vorteile virtueller Computer


Stromverbrauch

Ein virtueller PC verwendet keine eigene Hardware und verbraucht daher keine (zusätzliche) Energie.
Vor allem größere Betriebe nutzen diesen Vorteil:

Zahlreiche virtuelle PC laufen auf wenigen realen Host-Computern, die allerdings mit großer Leistung ausgestattet werden. Diese Investition kann sich durch Strom-Einsparung schon nach einigen Monaten amortisieren.


Sicherheit

Ein beschädigter virtueller PC wird einfach gelöscht und durch eine neue Kopie ersetzt.

Riskante Experimente (z.B. Test neuer Software) führt man besser (zuerst) auf einem Virtuellen PC aus.
Bei Virtuellen Arbeits-PC kann man oft auf Sicherheits-Maßnahmen (PC-Firewall, Viren-Schutz, Beschränkung der User-Rechte, ...) ganz verzichten und statt dessen die nutzbare Leistung der Virtuellen Computer bedeutend steigern.


Spezialisierung

Die zahlreichen installierten Programme typisch überladener Arbeits-PC verringern deren Leistung und vertragen sich nicht immer miteinander.

Virtuelle PC können diese Nachteile vermeiden: Man stellt mehrere virtuelle PC her, die jeweils für eine bestimmte Aufgabe spezialisiert sind. Darauf sind jeweils nur wenige Programme installiert. Diese sind leichter zu koordinieren und laufen ungestört mit maximaler Leistung.


Portabilität

Virtuelle PC sind - z.B. auf USB-Stick - portabel.
Wenn am Ziel-PC ein Virtualisierungs-Programm installiert ist, dann kann man dort jeden (!) mitgebrachten Virtuellen PC betreiben.

Man braucht keine besonderen (Administrator)-Rechte, weil am Ziel-PC nichts installiert wird.
Der mitgebrachte Virtuelle PC ist sofort arbeitsbereit, weil alle Programme bereits installiert und konfiguriert sind.


Flexibilität

Man ist nicht an die Verwendung bestimmter Betriebssysteme gebunden. Jeder Virtuelle PC läuft auf jedem realen PC - soferne ein Virtualisierungs-Programm installiert ist.
Bei geeigneter Konfiguration können alle Virtuellen PC auf die gleichen Daten zugreifen, die typisch auf einem (Server)-PC verwaltet werden.

Beispiel: Auf einem realen Host-PC wird ein minimales Linux-System installiert, das sehr schnell läuft und kaum Resourcen verbraucht.
Auf diesem Host-PC kann man gleichzeitig mehrere Virtuelle PC aller Systeme (Linux, Windows, ...) betreiben. Die Anzahl gleichzeitig laufender Virtueller PC ist nur durch die Größe des Hauptspeichers begrenzt.

Beispiel: Auf jedem Windows-PC kann man beliebige Linux-Systeme ausprobieren. Dazu muss man - abgesehen vom Virtualisierungs-Programm - nichts installieren.


Fernsteuerung

Es ist möglich, einen Virtuellen PC ohne Desktop-Fenster ('Headless') zu starten. Man kann ihn bei Bedarf von jedem anderen PC des Netzwerks mit Standard-Methoden fernsteuern.
Details zum Thema → Fernsteuerung

Gemeinsam genutzte Server-PC werden typisch mit → SSH (Konsolen-Programmen) ferngesteuert. Das gilt auch für Virtuelle Server-PC.
Gemeinsam genutzte Arbeits-PC werden typisch mit → RDP ferngesteuert.

Man kann Virtuelle Arbeits-PC an einem realen Server-PC 'Headless' (ohne sichtbares Fenster) starten. Bei Bedarf kann man sich von jedem beliebigen Gerät des Netzwerks blitzschnell mit einem oder mehreren dieser virtuellen PC verbinden und damit arbeiten.
Mit dieser Technik sind Virtuelle PC sofort verfügbar und verbrauchen keinen Arbeitsspeicher am eigenen realen PC.

Nachteile virtueller Computer


Daten

Virtuelle Computer sind 'Wegwerf-Produkte', die man bei Problemen löscht und durch eine neue Kopie ersetzt. Daher ist es nicht empfehlenswert, Daten auf Virtuellen PC zu verwalten.

Daten sind am besten auf einem → FileServer aufgehoben, danach auf einem realen Arbeits-PC. Im eigenen Netzwerk erlaubt man allen (realen und virtuellen) PC den Zugang zu diesen Daten.
Auf einem fremden Host-PC ist das normalerweise nicht erwünscht. Wenn man daher mit einem mobilen Virtuellen PC auf Daten zugreifen will, dann muss man diese (z.B. auf einer virtuellen Festplatten-Datei) mitbringen oder im Internet (Cloud) organisieren.

Eine Ausnahme stellen Virtuelle Computer dar, mit denen komplette Lösungen inklusive Daten transportiert werden, z.B. MultiMedia-Archive mit komplett installierter Software und einigen GiB von Daten - Die Original-Daten werden allerdings konventionell verwaltet, auf den portablen virtuellen PC verwendet man nur Kopien der Daten.


Netzwerk

Die meisten Vorteile virtualisierter Computer sind nur mit einem Netzwerk nutzbar.
Im einfachsten Fall genügt ein minimales lokales Netzwerk, das z.B. nur aus einem (W)LAN-Router und einem PC besteht. In diesem Fall verhält sich jeder gestartete Virtuelle PC wie ein unabhängiger PC, den man zusätzlich zum eigenen Arbeits-PC im gleichen Netzwerk betreibt.

Optimale Verhältnisse bietet allerdings nur ein Netzwerk mit einem eigenen Server-PC. In diesem Fall kann jeder reale oder virtuelle PC die vom Server angebotenen Resourcen nutzen. Außerdem kann man die Server-Programme selbst auf virtuellen PC laufen lassen oder zusätzlich einige virtuelle Arbeits-PC 'Headless' zur → Fern-Nutzung im Netzwerk starten. Die Verwendung dieser Technologie bringt viele Vorteile, erfordert jedoch - derzeit noch - einige Kenntnisse der Netzwerk-Technik, die bei privaten AnwenderInnen und in kleinen Firmen nicht verfügbar sind.


Größe

Die Festplatten virtueller Computer sind in realen Dateien enthalten. Wenn man davon ausgeht, dass auf der Festplatte eines virtuellen PC dessen Betriebssystem und die installierten Programme Platz haben sollen, dann braucht man dafür 4...15 GiB Platz.

Ältere Betriebssysteme (z.B. Windows-2000, Windows-XP, ...) sind vorzuziehen, weil sie mit sehr wenig Hauptspeicher und Festplatten-Platz auskommen. Windows-Systeme >=8 sind für Virtuelle PC wenig brauchbar, weil sie enorme Resourcen erfordern, um überhaupt (noch ohne irgendeine Anwendung) zu laufen.

Man braucht viel Platz, um mehrere derartige Festplatten-Dateien inkl. der Sicherheits-Kopien zu speichern oder zu transportieren.

Die unhandliche Datei-Größe behindert auch den Transport über das Internet.

Auf einem langsamen Medium (USB-2) kann man einen virtuellen PC zwar transportieren, aber nicht betreiben: In diesem Fall braucht man auf der realen Festplatte des Ziel-PC genügend freien Platz, sowie das Recht, Daten darauf zu kopieren und - je nach Medium - einige Minuten Zeit zum Kopieren der virtuellen Festplatten-Datei. Danach wird der virtuelle PC auf der (schnellen) realen Festplatte gestartet.
Details zum → Export, Transport und Import von virtuellen PC.


Geschwindigkeit

Nur SSDs und Festplatten sind schnell genug, um virtuelle Computer sinnvoll darauf zu betreiben.

Portable USB-Festplatten sind ein gutes Medium für virtuelle PC, weil man darauf zahlreiche verschiedene PC speichern kann, und weil sie schnell genug sind, um die PC (ohne Kopier-Vorgang) auch darauf zu betreiben.
In diesem Fall sollte man nicht nur die virtuellen Festplatten sondern auch die Konfigurationen der virtuellen PC auf der portablen USB-Platte speichern - Das erfordert allerdings einige Erfahrung.

USB-Sticks der USB-3 Generation sind bereits sehr schnell. Man kann virtuelle PC damit transportieren und bei geringen Ansprüchen auch betreiben. Derzeit sind allerdings konventionelle Festplatten und SSDs deutlich schneller als USB-3 Sticks.

USB-Sticks älterer Generationen sind langsam. Man kann sie nur zum Transport von virtuellen PC verwenden, jedoch nicht zum Betreiben: Zur Verwendung muss man die mehrere GiB große Festplatten-Datei auf die Festplatte des realen Host-PC kopieren - Das kann mit langsamen USB-Sticks unangenehm lange dauern.
Vorsicht: In Elektronik-Märkten werden auch heute noch ausgesprochen langsame USB-Sticks (billig) angeboten.