Eine virtuelle Maschine ist ein softwarebasierter Computer, der unabhängig auf einem Hostsystem läuft und flexible, isolierte IT-Umgebungen ermöglicht.

Eine virtuelle Maschine (kurz: VM) ist ein zentrales Element der Software-Virtualisierung und kommt immer dann zum Einsatz, wenn man eine Anwendung virtualisieren oder ein virtuelles Betriebssystem unabhängig vom physischen Rechner betreiben möchte. Somit ist eine virtuelle Maschine ein vollständig softwarebasiertes Abbild eines physischen Computers. Sie simuliert zentrale Komponenten wie Prozessor (CPU), Arbeitsspeicher, Datenspeicher und Netzwerkschnittstellen und läuft dabei isoliert auf einem sogenannten Host-System – also einem physischen Rechner, der seine Hardware-Ressourcen bereitstellt. Diese Ressourcen werden durch eine spezielle Software, dem sogenannten Hypervisor, dynamisch zugewiesen und verwaltet.

Im Kern handelt es sich bei einer virtuellen Maschine also um ein unabhängiges System innerhalb eines anderen Systems. Sie verfügt über ein eigenes Betriebssystem und kann wie ein physischer Computer verwendet werden – etwa zur Ausführung von Anwendungen, Speicherung von Daten oder zum Zugriff auf Netzwerke. Dabei ist sie vollständig von anderen virtuellen Maschinen auf demselben Host getrennt, was eine sichere und flexible Nutzung ermöglicht. Durch diese Trennung zwischen physischer Hardware und virtueller Umgebung können mehrere virtuellen Maschinen mit unterschiedlichen Betriebssystemen gleichzeitig auf einer einzigen Maschine betrieben werden.

Es gibt verschiedene Gründe, warum virtuelle Maschinen eingesetzt werden. Grundsätzlich kommen virtuelle Maschinen überall dort zum Einsatz, wo flexible, skalierbare und isolierte IT-Umgebungen benötigt werden. Da virtuelle Maschinen das gleichzeitige Betreiben mehrerer Betriebssysteme auf einem physischen Rechner ermöglichen, eignen sie sich besonders für Softwaretests, Schulungsumgebungen oder die Entwicklung plattformunabhängiger Anwendungen. Im Business Intelligence ermöglichen virtuelle Maschinen etwa das risikofreie Testen neuer Versionen von BI-Software wie DeltaMaster in isolierten Umgebungen, bevor sie produktiv eingesetzt werden. Auch in der Cloud-Strategie vieler Unternehmen sind VMs ein zentraler Baustein für Effizienz, Sicherheit und Ressourcenoptimierung.

Zentrales Element der Virtualisierung ist der sogenannte Hypervisor. Ein Hypervisor ist eine Virtualisierungssoftware, die es ermöglicht, mehrere virtuelle Maschinen auf einem einzigen physischen Host-System zu betreiben. Diese spezielle Softwareschicht sitzt zwischen der Hardware des Hosts und den virtuellen Maschinen und übernimmt die zentrale Steuerung der Ressourcenverteilung. Der Hypervisor abstrahiert die physische Hardware und weist CPU-Leistung, RAM, Speicherplatz und andere Ressourcen dynamisch den einzelnen virtuelle Maschinen zu. Er sorgt außerdem dafür, dass jede virtuelle Maschine sicher und isoliert ausgeführt wird, sodass sie weder mit anderen virtuellen Maschinen noch mit dem Hostsystem in Konflikt gerät.

Man unterscheidet grundsätzlich zwischen zwei Typen von Hypervisoren: Typ-1-Hypervisoren (sogenannte Bare-Metal-Hypervisoren) laufen direkt auf der physischen Hardware und kommen vor allem in professionellen Serverumgebungen zum Einsatz, da sie besonders effizient und performant arbeiten. Typ-2-Hypervisoren hingegen werden innerhalb eines bestehenden Betriebssystems installiert und eignen sich ideal für den Einsatz auf Desktops oder Laptops. Bekannte Beispiele für Virtualisierungssoftware sind Oracle VirtualBox, VMware Workstation, VMware vSphere oder Microsoft Hyper-V. Sie ermöglichen die einfache Erstellung, Verwaltung und Skalierung virtueller Maschinen – sowohl lokal als auch in cloudbasierten Infrastrukturen.

Virtualisierung bietet Unternehmen und IT-Abteilungen eine Vielzahl an Vorteilen, die weit über die reine Ressourcennutzung hinausgehen. Einige Vorteile von virtuellen Maschinen sind beispielsweise: