Hyper-V oder VirtualBox: Die beste Virtualisierungslösung entschlüsselt

Mit dem Aufkommen von Cloud- und Container-Technologien ist es unbestreitbar, dass die heutige Infrastruktur in Richtung Virtualisierung entwickelt wird. Es gibt viele verschiedene Virtualisierungsarchitekturen auf dem Markt, wie Xen, Vmware, KVM und VirtualBox. Jede davon ist führend und hat ihre eigenen einzigartigen Merkmale. In diesem Artikel werden zwei gebräuchliche Virtualisierungslösungen für das Windows-System verglichen: VirtualBox und Hyper-V.

Verschiedene Hypervisor-Typen

Ein Hypervisor ist eine spezielle Software, die zum Verwalten von virtuellen Maschinen und virtualisierten Infrastruktur-Geräten verwendet wird. Über den Hypervisor können VMs und die darunter liegenden Infrastruktur-Geräte auf der Host-Maschine virtualisiert werden.

Hyper-V gehört zu den Typ-1-Hypervisoren, auch als Bare-Metal-Hypervisor bekannt, der direkt auf Computerhardware läuft. Wenn die Hostmaschine startet, übernimmt der Hyper-V-Hypervisor die Kontrolle, indem er sie vom BIOS oder UEFI übernimmt, und bootet das Hyper-V-Management-Betriebssystem, einschließlich Hyper-V Server, Windows oder Windows Server. Je nach verschiedenen Anforderungen und Einstellungen können virtuelle Maschinen manuell oder automatisch gestartet werden. Auch VMware vSphere und Citrix XenServer gehören zu dieser Kategorie.

VirtualBox gehört zu den Typ-2-Hypervisoren, auch bekannt als hosted Hypervisor. Typ-2-Hypervisoren laufen auf dem Betriebssystem der Hostmaschine und dienen als Anwendung, die auf der Hostmaschine installiert ist. Wenn der physische Computer gestartet wird, lädt das Host-Betriebssystem und übernimmt die Kontrolle. Benutzer starten dann die Hypervisor-Anwendung (wie VirtualBox) und starten die virtuellen Maschinen, wodurch für die VMs ein gehosteter Prozess erstellt wird. KVM und VMware Workstation gehören ebenfalls zu dieser Kategorie.

Nachdem die Hostmaschine gestartet wurde, läuft Hyper-V als Dienst kontinuierlich, während VirtualBox von dem Benutzer je nach Bedarf gestartet und gestoppt werden kann.

Hardwarevirtualisierung IM GEGENSATZ Softwarevirtualisierung

Hyper-V unterstützt Hardwarevirtualisierung. Hardwarevirtualisierung ist eine Technologie, die einen Hypervisor verwendet, um eine Abstraktionsschicht zwischen Software und physischer Hardware zu erstellen. Dabei wird spezielle Software eingesetzt, um alle für die normale Funktionsweise eines Computers benötigten Geräte zu simulieren.

VirtualBox unterstützt sowohl Hardware- als auch Softwarevirtualisierung. Die Softwarevirtualisierung ist auf 32-Bit-Gastbetriebssysteme in der x86-Architektur beschränkt. 64-Bit-Gastsysteme werden nur bei der Hardwarevirtualisierung verwendet. Die Softwarevirtualisierung ermöglicht es VirtualBox, auf älteren Computern eingesetzt zu werden, die keine Hardwarevirtualisierung unterstützen.

Virtuelle Festplatten

Das virtuelle Festplattenformat für Hyper-V-Virtual Machines ist VHD- oder VHDX-Dateien. VHD ist das ältere virtuelle Festplattenformat, das von Hyper-V verwendet wird. Ab Windows Server 2012 hat Hyper-V das VHDX als aktualisiertes virtuelles Festplattenformat eingeführt.

VirtualBox unterstützt ein breiteres Spektrum an virtuellen Festplattenformaten, einschließlich VDI, VMDK, VHD und DD:

• VDI ist das native Format von VirtualBox.

• VMDK ist das von VMware verwendete Format für virtuelle Festplatten.

• VHD ist das von Hyper-V verwendete Format (VirtualBox unterstützt VHDX derzeit nicht).

• HDD ist das von Parallels Desktop verwendete Format.

Sowohl Hyper-V als auch VirtualBox unterstützen virtuelle Festplatten mit fester Größe und dynamisch zugewiesenen Speicherplatz. Feste virtuelle Festplatten benötigen mehr Zeit zum Erstellen und nehmen mehr physischen Speicherplatz ein, bieten jedoch eine bessere Leistung. Dynamische virtuelle Festplatten ermöglichen eine instantane Erstellung und wachsen basierend auf dem tatsächlichen Nutzungsaufkommen im Speicherplatz, ihre Leistung ist jedoch nicht so gut wie bei festen virtuellen Festplatten.

Systemanforderungen

Hyper-V unterstützt, wie die meisten Microsoft-Anwendungen, nur das Ausführen auf Windows-Betriebssystemen. Hyper-V wurde ab Windows 8 als integriertes Feature eingeführt und unterstützt Windows, Windows Server 2008 sowie neuere Serverplattformen.

VirtualBox ist hingegen eine plattformübergreifende Software, die auf allen wichtigen Betriebssystemen des Marktes laufen kann, einschließlich Windows, Linux, Mac OS und Solaris.

Unterstützung des Betriebssystems für virtuelle Maschinen

Das Gast-Betriebssystem bezieht sich auf das Betriebssystem, das auf den virtuellen Maschinen läuft. Sowohl Hyper-V als auch VirtualBox unterstützen mehrere Plattformen für das Gast-Betriebssystem.

Hyper-V unterstützt Windows-, Linux- und FreeBSD-Betriebssysteme.

VirtualBox unterstützt andererseits einen breiteren Spektrum an Betriebssystemtypen, einschließlich Windows, Linux, FreeBSD, Solaris, Mac OS und mehr.

Integration Services und Guest Additions

Die Hyper-V-Integrationsservices bestehen aus grundlegenden Treibern und Werkzeugen, die die Gesamtleistung und die Interaktion zwischen dem Host- und dem Gastbetriebssystem verbessern. Integration Services werden auf dem Gast-OS installiert. In Windows-Systemen können sie installiert werden, indem das virtuelle Laufwerk (ISO-Datei) an die VM angefügt wird (einschließlich des Installationsprogramms), oder über Windows Update. Für Linux-Systeme haben die gängigen Distributionen bereits eingebaute Unterstützung für Integration Services.

Ebenso umfassen die VirtualBox-Gastzusatzkomponenten grundlegende Treiber und Systemanwendungswerkzeuge, die das Gast-OS optimieren und Leistung sowie Benutzerfreundlichkeit verbessern. Nach der Installation der Gastzusatzkomponenten werden Funktionen wie Ziehen-und-Ablegen, Zwischenablageteilen, automatische Bildschirmgröße-Anpassung und Der-Durchsichtsmodus unterstützt. Der Installationsprozess ähnelt dabei den Hyper-V-Integrationserweiterungen, bei denen das ISO-Datenträgerbild mit dem Installationsprogramm an die VM angehängt wird, und dann werden die Gastzusatzkomponenten über die GUI oder die Kommandozeile installiert.

Analyse des Netzwerkverkehrs von virtuellen Maschinen

Port-Mirroring ist ein Tool zur Analyse des Netzwerkverkehrs in Hyper-V. Dieses Feature ermöglicht es uns, Kopien aller empfangenen und gesendeten Pakete von einem Port zu einem anderen Port zu senden, um sie dort weiter analysieren zu können. Es dient als Analysetool für Netzwerkpakete außerhalb des Datenpfads.

VirtualBox verfügt über integrierte Netzwerkanalyse-Funktionen. Diese Funktion ermöglicht das Protokollieren von Netzwerkpaketen, die zur Analyse des Netzwerkverhaltens über Protokolle ausgewertet werden können.

Gemeinsam genutzte Ordner und Drag-and-Drop von Dateien

Gemeinsam genutzte Ordner können verwendet werden, um Dateifreigaben zwischen dem Hostrechner und virtuellen Maschinen zu realisieren.

Hyper-V selbst unterstützt den Ordnerfreigabe nicht. Es ist jedoch möglich, Ordner auf der Hostmaschine mithilfe der Windows-Oberfläche oder PowerShell freizugeben und Zugriffsrechte für virtuelle Maschinenbenutzer zu gewähren. Das Copy-VMFile-PowerShell-Tool kann auch zum Kopieren von Dateien zwischen der Hostmaschine und virtuellen Maschinen verwendet werden.

VirtualBox verfügt über integrierte Freigabefunktionalität für Ordner, die leicht über die Benutzeroberfläche von VirtualBox aktiviert werden kann. Mit Freigegebenen Ordnern ist das Übertragen von Dateien zwischen der VirtualBox-Host- und Gastmaschine sehr bequem. Indem du auf „Einstellungen der VM“ klickst und „Freigegebene Ordner“ auswählst, kannst du Freigegebene Ordner hinzufügen, indem du den Ordnerpfad und den Namen angibst, der in der Gastmaschine angezeigt werden soll.

Beachten Sie, dass die VirtualBox-Gastzuweisungen auf dem Gastbetriebssystem installiert sein müssen, um diese Funktion zu verwenden.

Die Datei-„drag-and-drop“-Funktion ermöglicht die Bewegung von Dateien oder Ordnern zwischen verschiedenen Bereichen des Bildschirms. In einer virtualisierten Umgebung ermöglicht „drag-and-drop“ den Dateiübertrag zwischen der Hostmaschine und den Gastmaschinen. Sowohl Hyper-V als auch VirtualBox unterstützen die „drag-and-drop“-Funktionalität, aber es erfordert die Installation der entsprechenden Hyper-V-Integrationsservices und VirtualBox-Gastzuordnungen auf der Gastmaschine sowie das Verwenden von erweiterter Sitzungsmodus, wenn Sie sich bei einem Hyper-V-VM anmelden.

Virtueller Maschinenzustandsbewahrung: Checkpoints und Snapshots

Hyper-V-Checkpoints ermöglichen die Bewahrung des aktuellen Ausführungszustands einer virtuellen Maschine. Dadurch kann die virtuelle Maschine angehalten und bei Bedarf in diesen Ausführungszustand zurückversetzt werden.

In neueren Versionen von Hyper-V gibt es zwei Arten von Übersichtspunkten: Standard-Übersichtspunkte und Produktions-Übersichtspunkte. Produktions-Übersichtspunkte unterstützen die Verwendung von VSS für Windows-Facettsysteme und Dateisystem-Sperrung für Linux-Facettsysteme, um das Facettsystem zu sperren und Schreibvorgänge auf den virtuellen Festplatten zu verhindern. Das Sperrverfahren hilft dabei, Dateninkonsistenzenprobleme durch Datenverlust während des Erstellungsprozesses der Standard-Übersichtspunkte zu vermeiden.

Beim Erstellen eines Checkpoints wird für jeden VHD- (oder VHDX-) Virtual-Disk der virtuellen Maschine eine differenzielle Virtual-Disk (AVHD oder AVHDX) erstellt. Nach dem Erstellen des Checkpoints werden alle Änderungen auf die differenzielle Disk geschrieben. Die differenziellen Virtual-Disks werden im gleichen Verzeichnis wie die übergeordnete Virtual-Disk gespeichert.

VirtualBox-Schnappschüsse sind äquivalent zu Hyper-V-Überprüfungen. Schnappschüsse werden verwendet, um den aktuellen ausführenden Zustand eines virtuellen Computers zu speichern und bei Bedarf wiederherzustellen. VDI ist das Format der virtuellen Festplattendatei, das in VirtualBox verwendet wird. Beim Erstellen eines Schnappschusses wird eine neue differentielle virtuelle Festplatte als neue VDI-Datei erstellt.

Virtuelle Maschinenmigration: Live-Migration und Teleporting

Hyper-V Live Migration Ermöglicht die reibungslose Migration laufender VMs von einem Hyper-V-Host zu einem anderen, ohne erhebliche Serviceunterbrechungen zu verursachen. Diese Funktion wird für Failover-Clustering und Geschäftskontinuität verwendet und bietet hohe Verfügbarkeit für virtuelle Infrastrukturen. Es wird empfohlen, ein dediziertes Migrationsnetzwerk für Hyper-V-Failover-Cluster zu verwenden, und VM-Dateien (wie virtuelle Festplatten) müssen sich auf gemeinsam genutztem Speicher befinden.

VirtualBox-Teleporting ist ebenfalls eine Funktion und Lösung zur Migration von virtuellen Maschinen. Mit Teleporting kann eine virtuelle Maschine über das Netzwerk von einem VirtualBox-Host auf einen anderen verschoben werden, ohne dass die VM-Ausführung beeinträchtigt wird. Die Migration erfordert, dass beide Hosts denselben freigegebenen Speicher verwenden, und die Hosts können unterschiedliche Betriebssysteme sein. Zum Beispiel kann eine Windows-Virtuelle-Maschine, die auf einem Linux-Host läuft, auf einen Solaris-Host migriert werden.

Remote-Management-Tools

1. VMConnect und Remote Display

Hyper-V VMConnect ist ein Tool, das zur Fernzugriff auf die GUI- oder Konsoleinschnittstelle von virtuellen Maschinen verwendet wird. VMConnect ermöglicht den Verwaltung der VM über den Windows Management Instrumentation (WMI)-Dienst. Es ermöglicht die Interaktion mit dem Betriebssystem der virtuellen Maschine mithilfe von Tastatur und Maus und unterstützt Verbindungen zu sowohl lokalen als auch entfernten virtuellen Maschinen. VMConnect ist standardmäßig aktiviert, wenn die Hyper-V-Rolle installiert wird. Wenn es nicht installiert ist, kann es über den "Assistenten zum Hinzufügen von Funktionen" hinzugefügt werden, indem Sie die Funktion "Hyper-V-Tools" auswählen. VMConnect verwendet das Microsoft Remote Desktop Protocol (RDP) für die Verbindung und Kommunikation.

Der erweiterte Sitzungsmodus in VMConnect ermöglicht die Umleitung von lokalen Geräten und Ressourcen an die virtuelle Maschine. Er unterstützt die Umleitung von Zwischenablage, Festplatten, USB-Speichersticks, Audio, Druckern und Monitoren.

VirtualBox enthält ein Tool namens Remote Display zum Verwalten von virtuellen Maschinen. Es ermöglicht das Verwalten von auf dem lokalen Computer laufenden virtuellen Maschinen über die VirtualBox-GUI. Die VirtualBox Remote Desktop Extension (VRDE) ist eine allgemeine Erweiterungsschnittstelle, die maximale Flexibilität für Drittanbieter-Erweiterungen bietet. VRDE ist mit Microsoft RDP kompatibel. Das von der VRDE-Erweiterungssoftware bereitgestellte VirtualBox Remote Display Protocol (VRDP) ist mit RDP rückwärtskompatibel, wodurch sich virtuelle Maschinen mit einem standardmäßigen RDP-Client fernsteuern lassen.

2. Hyper-V-Manager

Hyper-V-Manager ist ein auf grafischer Benutzeroberfläche basierendes Tool zur Verwaltung von virtuellen Maschinen, das von Hyper-V bereitgestellt wird. Es hilft bei der Verwaltung von Hyper-V-Clustern für virtuelle Maschinen. Mit dem Hyper-V-Manager können Sie Vorgänge wie Erstellen, Importieren, Konfigurieren, Starten, Beenden und Löschen von virtuellen Maschinen ausführen. Es kann verwendet werden, um Komponenten der virtuellen Infrastruktur zu verwalten, wie virtuelle Switches, virtuelle Festplatten, das Erstellen von Sicherungspunkten sowie die Verbindung mit Gastbetriebssystem-Schnittstellen mittels VMConnect herzustellen. Außerdem kann es zur Remoteverwaltung von Hyper-V-Clustern genutzt werden.

3. phpVirtualBox

phpVirtualBox ist ein quelloffenes Web-Managementtool für VirtualBox. Es wird in PHP geschrieben und ermöglicht das Remote-Management von VirtualBox-Instanzen. phpVirtualBox bietet eine webbasierte Benutzeroberfläche, die der VirtualBox-GUI ähnelt, wodurch eine ferngesteuerte Verwaltung von VirtualBox-Clustern über einen Webbrowser möglich wird. Wenn keine Operationen an der Gast-OS-Benutzeroberfläche erforderlich sind, kann phpVirtualBox als vollständige Managementlösung für VirtualBox verwendet werden.

4. PowerShell

Hyper-V kann mit PowerShell verwaltet werden. PowerShell bietet eine programmierbare und anpassbare Möglichkeit, Hyper-V und dessen Host-Konfiguration zu verwalten. Sie ist besonders praktisch zum Verwalten großer Hyper-V-Cluster.

5. VBoxManage

VBoxManage ist die Befehlszeilenschnittstelle (CLI) für VirtualBox. Sie ermöglicht die Ausführung aller in der VirtualBox-GUI verfügbaren Funktionen und bietet zusätzliche nicht GUI-basierte Funktionalitäten. VBoxManage unterstützt mehrere Plattformen und ermöglicht das Skripting, die Automatisierung und die Batch-Ausführung.

Den Hyper-V-Bereich mit einer professionellen Lösung schützen

Was auch immer Sie wählen, empfiehlt es sich, Ihre virtuellen Maschinen mit einer professionellen Lösung zu sichern.

Vinchin Backup & Recovery ist eine professionelle Lösung, die Datensicherungen von VMs wie VMware vSphere, Hyper-V, XenServer, XCP-ng, oVirt, RHV, OpenStack usw. und andere Daten wie Datenbanken, NAS, Dateiserver, Linux- & Windows-Server usw. unterstützt. (VirtualBox wird derzeit nicht unterstützt)

Es bietet eine intelligente Sicherungsstrategie, multithreadige Übertragung und Schutz vor Erpresser-Software, wobei imagebasiertes, agentenloses Backup, schnelles inkrementelles Backup, Externbackup, lan-freies Backup und Wiederherstellung mit einer Leistung unterstützt werden, die Backup-Speicherplatz spart.

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Zusammenfassung

Hyper-V und VirtualBox sind beide ausgezeichnete Virtualisierungslösungen, und ihre Vorteile hängen von der Umgebung und den Anforderungen ab. Hyper-V ist ein Typ-1-Hypervisor, während VirtualBox ein Typ-2-Hypervisor ist. Hyper-V wird nur auf Windows-Systemen unterstützt, während VirtualBox plattformübergreifend kompatibel ist.

Hyper-V unterstützt Clustern-Funktionalität, wie Failover-Clustering und Load Balancing. Für solche, die bereits eine Windows-basierte Infrastruktur verwenden, ist Hyper-V eine gute Wahl für die Virtualisierung. Oracle VirtualBox ist andererseits Open-Source und kostenlos und bietet eine Virtualisierungsarchitektur mit umfassender Unterstützung von Host- und Gast- Betriebssystemen, was es besser für mehrplattformige Umgebungen eignet. Hyper-V kann als Windows-Systemdienst laufen, was es ermöglicht, dass virtuelle Maschinen beim Booten automatisch starten, während die Erreichung derselben Funktionalität mit VirtualBox mehr Aufwand erfordert.