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Clienthypervisor-Technologie

Veröffentlicht: 10. Mai 2010

Die Virtualisierung mittels Hypervisoren auf dem Server bietet klare Vorteile, unter anderem Konsolidierung, Einsparungen beim Energieverbrauch und eine bessere Ausnutzung der IT-Infrastruktur (IT, Informationstechnologie). Aufgrund dieser gut dokumentierten Vorteile möchten IT-Spezialisten natürlich das Potenzial des Hypervisoreinsatzes auf dem Client erschließen.

In diesem Artikel geht es um die Clienthypervisor-Technologie in Zusammenhang mit Szenarien, in denen die Hypervisortechnologie relevant sein könnte (z. B. bei der Isolierung), sowie um Empfehlungen zu Virtualisierungsalternativen für andere Szenarien. In diesem Artikel:

Was ist ein Clienthypervisor?

Ein Clienthypervisor, auch als Typ-I- oder Baremetal-Virtualisierung auf dem Client bekannt, erstellt eine Virtualisierungsebene, die direkt auf der Hardware ausgeführt wird. Diese Ebene wird auf einer oder mehreren Betriebssysteminstanzen ausgeführt, die durch diese bis zu einem gewissen Grad virtualisiert werden. Ein Clienthypervisor unterscheidet sich von der häufigeren Typ-II-Clientvirtualisierung, bei der die Virtualisierungsebene als Anwendung auf dem Windows-Betriebssystem ausgeführt wird und zusätzliche Instanzen eines virtuellen Betriebssystems aktiviert. Windows Virtual PC ist ein Beispiel einer Typ-II-Virtualisierung.

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Isolierung der Umgebung

Die Umgebungsisolierung ist eine Situation, für die Kunden häufig Clienthypervisoren in Erwägung ziehen. In diesem Szenario führen Kunden mehrere isolierte Computingumgebungen auf einem einzelnen Gerät aus und partitionieren diese Umgebungen basierend auf Sicherheitsstufen. Clienthypervisoren reagieren gut auf dieses Szenario, indem sie mehrere Instanzen von Windows auf demselben Gerät ausführen und isolieren. Die virtuelle Desktopinfrastruktur (VDI) kann jedoch ebenso auf dieses Szenario eingehen und bietet eine höhere Stufe bei der Trennungs- und Datensicherheit. VDI bewahrt Daten und Anwendungen im Datencenter auf und gewährt dem Benutzer nur eine Ansicht des Desktops.

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Hardwareunabhängigkeit

Obwohl Hypervisoren sinnvoll sein können, wenn Benutzer mehr als eine Betriebssysteminstanz auf ihren Desktop-PCs benötigen, behaupten einige Anbieter zudem, dass Clienthypervisoren Hardwareunabhängigkeit ermöglichen und die Komplexität von Gerätetreibern reduzieren können. Hardwareunabhängigkeit ist für IT-Spezialisten interessant, die Bereitstellung, Wartung und Support durch Entwicklung eines einzigen Abbilds für alle Desktop-PCs vereinfachen möchten.

Die Implementierung eines Hypervisors, der Windows von der Hardware abzieht, muss, wenn man sich diese Lösung vor Augen führt, Treiber und Support für alle Arten von Geräten bieten. Treiber für all die unterschiedlichen Arten von Geräten zu entwickeln, die Windows unterstützt, ist eine komplizierte Aufgabe. Um entsprechende Schwierigkeiten zu umgehen, müssen Anbieter eine der folgenden Maßnahmen durchführen:

  • Entwickeln eines Hypervisors für ein spezielles Computermodell wodurch die Hardwareauswahl auf einige wenige unterstützte Geräte begrenzt wird.
  • Einsatz von generischen Gerätetreibern mit Basisfunktionalität für häufige Geräte wobei die Leistungsfähigkeit des Geräts beschränkt wird. Beispielsweise unterstützt ein generischer Treiber möglicherweise nicht alle Features einer Grafikkarte oder der Scan-, Druck- und Faxfunktion eines Multifunktionsgeräts.
  • Anpassen der Geräteschnittstellen an das Betriebssystem – wobei es zu einem Verlust an Hardwareunabhängigkeit kommt, die immerhin der Grund für die Verwendung eines Clienthypervisors in diesem Szenario ist.

Im Gegensatz hierzu bietet Windows Hardwarekompatibilität auf hohem Niveau. Das Windows-Treiberökosystem ist im Lauf der Jahre gereift und hat sich stabilisiert. Windows verfügt über eine außerordentlich große Installationsbasis und Entwicklungscommunity. Die meisten Geräte sind sofort einsatzbereit, und die Treiberinstallation nimmt nur wenige Minuten während der Bereitstellung in Anspruch. In größeren Bereitstellungen können zusätzliche Gerätetreiber aus dem Netzwerk oder von Windows Update installiert werden.

Fassen wir zusammen: Allein durch Übernahme der Kontrolle über die Hardwareebene optimiert ein Clienthypervisor die Windows-Desktopoberfläche, deren Verwaltung oder Unterstützung noch nicht. Windows 7 kann die Auswahlmöglichkeiten für Hardware erhöhen, ohne dass dadurch die Verwaltungskosten steigen.

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Vereinfachen der Windows-Bereitstellung

Weitere Hardwareforderungen nach Clienthypervisoren beinhalten, dass IT-Spezialisten die Windows-Bereitstellung vereinfachen können, indem sie Clienthypervisoren zur Reduzierung der Abbildanzahl nutzen.

Windows 7 bietet wesentlich verbesserte Bereitstellungstools, die die Abbildbereitstellungsverfahren aus früheren Versionen ändern. Diese Tools ermöglichen die Bereitstellung eines einzelnen Abbilds auf beliebigen Computermodellen, und dieses Abbild passt sich automatisch an die Computerhardware an.

Zusätzlich können IT-Spezialisten mithilfe des Microsoft Deployment Toolkits oder von Microsoft System Center Configuration Manager die Bereitstellung automatisieren. Das Multicasting ermöglicht eine effiziente Netzwerkbereitstellung von Bildern, und beide Lösungen können die Migration eines Benutzerstatus automatisieren (d. h. von Datendateien und Einstellungen).

Die Bereitstellungsvorteile von Windows 7, MDT und Configuration Manager sind mit oder ohne Clienthypervisor verfügbar. Die Verwendung eines Clienthypervisors vereinfacht die Bereitstellung oder Verwaltung nicht.

Welche Belastung verursacht ein Clienthypervisor?

Die meisten Clienthypervisorprodukte befinden sich noch in der Demo- oder der Machbarkeitsnachweisphase, sodass es noch zu früh ist, die durch deren Bereitstellung entstehenden Belastungen zu bestimmen. Je nach Implementierung sind jedoch die folgenden Schwierigkeiten zu beachten:

  • Clienthypervisoren erfordern Premium-Hardware mit Virtualisierungsfunktionen in CPU und BIOS. Diese Hypervisoren setzen in der Regel zusätzlichen Speicher voraus und sind in der Ausführung langsamer als Windows, das standardmäßig auf dem Gerät ausgeführt wird.
  • Clienthypervisoren benötigen unter Umständen eine zusätzliche Verwaltungs- und Patchinfrastruktur, um diese Funktionen aktuell zu halten. Keiner der Aufgaben kann jedoch über vorhandene Desktopverwaltungstools ausgeführt werden.
  • Helpdesk- und Supportprozesse werden schwieriger und zeitaufwendiger. Fehler in Windows-Anwendungen müssen in einem getrennten System ohne Hypervisor reproduziert werden, um die zugrunde liegende Ursache zu isolieren.
  • Benutzerschulungen werden erforderlich, da Hypervisoren auf dem Desktop normalerweise für Endbenutzer nicht sichtbar sind.

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Synchronisieren von mehreren Desktops

Clienthypervisoren werden von Anbietern häufig in Zusammenhang mit VDI erwähnt. Definitionsgemäß handelt es sich bei VDI um ein Remotedesktop: eine gut verbundene Onlineschnittstelle. Beim Versuch, eine Offline-VDI zu beziehen, geht es darum, die gleiche vielfältige Benutzerfunktionalität auf einem Desktop zu ermöglichen, unabhängig davon, ob der Benutzer online oder offline bzw. innerhalb oder außerhalb des Unternehmensnetzwerks ist. Die kosteneffektivste Möglichkeit zur Erreichung dieses Ziels ist die Verwendung eines Laptops, das eine Lösung aus einer Hand für alle diese Anforderungen mit dem besten Benutzerkomfort darstellt, unabhängig vom Standort.

Einige Benutzer müssen ihre Arbeitsumgebung möglicherweise über mehrere Desktops hinweg oder auf einem virtuellen Desktop auf einem VDI-Server synchronisieren. Dieses Konzept ist ebenso für Sicherungs- und Wiederherstellungszwecke nützlich, sodass Benutzer ihre Desktops auf einem anderen Gerät oder virtuellen Desktop wiederherstellen können, falls das Laptop verloren geht oder beschädigt wird.

Für diese Szenarien empfiehlt Microsoft die Synchronisierung des Benutzerstatus mithilfe von Windows Optimized Desktop. Auf diese Weise können Benutzerdateien, Anwendungen und Einstellungen standortunabhängig zur Verfügung stehen. Die Benutzer können auf stabile, einfach zu implementierende Technologien zurückgreifen, die keine zusätzliche Infrastruktur voraussetzen:

  • Ordnerumleitung. Durch die Ordnerumleitung werden Benutzerdaten mit einem zentralen Standort synchronisiert, sodass die Daten problemlos online und offline verfügbar sind. In Windows 7 ist die Ordnerumleitung gegenüber früheren Versionen von Windows verbessert.
  • Roaming-Benutzerprofile Durch Roaming-Benutzerprofile werden Benutzereinstellungen so synchronisiert, dass sie auf jedem verwendeten Desktop die gleiche Oberfläche aufweisen.
  • Anwendungsvirtualisierung. Die Anwendungsvirtualisierung macht Anwendungen sofort verfügbar, unabhängig vom Standort und ohne Installation oder Ressourcenbelegung auf dem Desktop. Durch Anwendungsvirtualisierung wird die Wiederherstellung von Benutzeranwendungen auf beliebigen Desktops erleichtert.

Fassen wir zusammen: Einige Anbieter empfehlen einen Clienthypervisor auf Laptops, um die Synchronisierung mit einem VDI-Desktop zu ermöglichen, damit Sie schnell einen Desktop vom Server auf einen Client, oder umgekehrt, kopieren können. IT-Spezialisten sollten abwägen, ob sie ein solches Szenario unterstützen sollten oder nicht. Sie sollten außerdem überprüfen, ob die Bereitstellung einer neuen Virtualisierungslösung in einem frühen Stadium auf allen Laptops und die Synchronisierung des Betriebssystemabbilds zwischen einem lokalen Gerät und dem VDI-Speicher sinnvoller ist als die einfache Synchronisierung von Benutzerdateien, Einstellungen und Anwendungen.

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Ein einziges Gerät für Arbeit und Privatleben

Benutzer neigen dazu, Unternehmenslaptops sowohl für persönliche als auch für berufliche Zwecke zu verwenden, oder aber sie nutzen eigene Laptops oder Heimcomputer für die Arbeit. Ein solches Szenario mithilfe eines Clienthypervisors zu ermöglichen, ist für bestimmte Unternehmen attraktiv: Die Benutzer können berufliche und persönliche Umgebungen auf einem einzelnen Gerät pflegen, sie jedoch aus der Verwaltungs- und Supportperspektive voneinander getrennt halten. Es können nach Belieben Anwendungen in den persönlichen Umgebungen der Benutzer installiert werden, während die IT-Abteilung des Unternehmens die Arbeitsumgebung verwaltet und steuert.

Obgleich die Trennung von persönlichen und Arbeitsumgebungen auf einem Einzelsystem wichtig für bestimmte Zielgruppen ist, sollten IT-Spezialisten die folgenden wesentlichen Fragen beachten, besonders im Hinblick auf Geräte im Besitz der Benutzer (also "mitgebrachte PCs"):

  • Support. Kann das Helpdesk arbeitsbezogene Anfragen problemlos von persönlichen Anfragen trennen? Die Supportkosten für nicht verwaltete Umgebungen sind höher als für gut verwaltete Umgebungen.
  • Haftung. Welche Haftung muss das Unternehmen für Daten auf einem Computer übernehmen, die nicht sein Eigentum sind oder die es nicht kontrolliert? Kann das Unternehmen legal Unternehmensdaten entfernen, sobald die Benutzer ihre Arbeit abgeschlossen haben?
  • Compliance. Kann die IT-Abteilung die Konfiguration eines persönlichen Geräts so ändern, dass es den Unternehmensrichtlinien entspricht?
  • Produktivität. Legt das Unternehmen Wert darauf, dass den Benutzern am Arbeitsplatz persönliche Anwendungen und Daten verfügbar sind?

Darüber hinaus erschwert ein Clienthypervisor die Installation und Verwendung. Die Installation eines Hypervisors auf Benutzercomputern schränkt die Hardwareauswahl ein, da ein Hypervisor mehr Speicherplatz und spezielle CPU-Virtualisierungsfunktionen benötigt. Zudem ist die Installation intrusiv und hat Auswirkungen auf den Startvorgang, sodass der IT-Spezialist Geräte manuell konfigurieren muss.

Anstatt dieses Szenario mittels eines Clienthypervisors zu implementieren, können IT-Spezialisten die VDI in Erwägung ziehen, insbesondere für die gelegentliche Nutzung durch Auftragnehmer, Privatbenutzer und Studenten. Die persönliche Umgebung bleibt unbehelligt, und Installation und Wartung eines Hypervisors erübrigen sich. Stattdessen wird die Arbeitsumgebung virtualisiert, und Serverressourcen werden nur nach Bedarf belegt. Was möglicherweise noch wichtiger ist: Das Unternehmen muss sich nicht mit Problemen in Zusammenhang mit zusätzlichem Support, Haftung und Compliance auseinandersetzen, die sich bei der Kombination von persönlichen und Arbeitsumgebungen auf einem Einzelgerät ergeben können.

Folglich kann die Erstellung einer persönlichen virtuellen Umgebung an einem unternehmensverwalteten Endpunkt, möglicherweise mithilfe eines Clienthypervisors, zusätzliche Vorteile für bestimmte Benutzer bringen. Für Nicht-Unternehmensgeräte sollte jedoch eher VDI in Betracht gezogen werden.

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Entwicklung, Test und Demo

Kunden haben lange Virtualisierungstechnologien vom Typ II, wie z. B. Windows Virtual PC, genutzt, um mehrere Umgebungen für Entwicklungs-, Test, Evaluierungs- und Demozwecke zu nutzen. Wenn die Virtualisierung vom Typ I auf dem Client verfügbar ist, wird sie sich als wichtige Lösung für Entwickler, Testingenieure und Vertriebsmitarbeiter erweisen, die mehrere Betriebssystemumgebungen nutzen können müssen. Die Virtualisierung vom Typ I könnte den Vorteil bieten, dass die gleiche Art von Virtualisierungstechnologie auf dem Server und dem Desktop ausgeführt wird, wodurch Serverumgebungen auf Desktops auf einfache Weise virenfrei gehalten oder vorgeführt werden können oder das Herunterladen von Testumgebungen von Desktops auf Server erleichtert wird.

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Anwendungskompatibilität

Die Desktopvirtualisierung ist eine bewährte Strategie bei der Milderung von Problemen mit der Anwendungskompatibilität. Anhand dieser Strategie können IT-Spezialisten ihren Benutzern eine frühere Version von Windows auf einem virtuellen Computer bereitstellen und so inkompatible Anwendungen unterstützen.

Die Virtualisierung vom Typ II bietet eine geeignetere Lösung zur Milderung von Problemen mit der Anwendungskompatibilität als ein Clienthypervisor. Die Benutzer führen die virtuelle Umgebung nur dann aus, wenn sie Anwendungen auf einer anderen Windows-Version nutzen müssen. Windows Virtual PC z. B. ermöglicht problemlosen Benutzerkomfort, da bei diesem Produkt Anwendungen aus der virtuellen Umgebung parallel mit internen Anwendungen veröffentlicht werden. Die Benutzer können auf einfache Weise Daten und Dateien innerhalb von internen Anwendungen sowie von Anwendungen in der virtuellen Umgebung gemeinsam nutzen.

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Schlussbemerkung

IT-Spezialisten, die mehr als eine Betriebssystemumgebung auf einem Desktopcomputer benötigen, sollten die Virtualisierung in Erwägung ziehen. Wenn Isolierung ebenfalls erforderlich ist (z. B. in Hochsicherheitsumgebungen oder wenn berufliche und persönliche Aktivitäten auf einem Unternehmenslaptop getrennt werden müssen), kommt für IT-Spezialisten sowohl ein Clienthypervisor als auch eine VDI in Frage. Benötigt ein Benutzer Remotezugriff, verfügt aber über kein Unternehmenslaptop, ist VDI möglicherweise die bessere Option.

Obwohl das Konzept des "mitgebrachten PCs" attraktiv ist, wirft es, aus der IT-Perspektive betrachtet, auch viele Probleme auf. Ist der Bedarf an dieser Art von Szenario nicht dringlich, tragen andere Lösungen möglicherweise eher zu einem flexibleren und persönlicheren Desktop bei.

Den meisten Desktopbenutzern bietet ein gut verwaltetes Desktop oder Laptop mit Windows 7 alles, was sie benötigen, ohne zusätzliche Investitionen und Aufwand in Zusammenhang mit einem Clienthypervisor.

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