Netzwerkprotokolle und Virtualisierung

Die Lease Time (Mietdauer) definiert, wie lange ein Gerät eine IP-Adresse behalten darf, bevor es diese erneuern muss.

Ein Addresspool ist ein Bereich von IP-Adressen, die von einem DHCP-Server vergeben werden können. Dieser Pool wird verwendet, um IP-Adressen an Clients zuzuweisen.

Optionen sind zusätzliche Informationen, die ein DHCP-Server an einen Client senden kann. Diese Optionen können zum Beispiel die Standard-Gateway-Adresse, die DNS-Serveradressen oder die Adresse des WINS-Servers enthalten.

Die Transaction ID (Transaktions-ID) ist eine eindeutige Kennung, die für jede DHCP-Nachricht verwendet wird. Diese ID dient dazu, die Nachrichten in der richtigen Reihenfolge zu verarbeiten und sicherzustellen, dass keine Nachrichten verloren gehen.

Renewal Time ist die Zeit, die ein Client wartet, bevor er eine IP-Adresse erneuert, bevor die Lease Time abläuft.

Das ARP-Protokoll (Address Resolution Protocol) wird verwendet, um eine MAC-Adresse zu einer IP-Adresse zuzuordnen. Es ermöglicht Geräten in einem Netzwerk, ihre IP-Adressen zu ihren MAC-Adressen zuzuordnen, sodass sie miteinander kommunizieren können.

Ein ARP-Request ist eine Anfrage, die von einem Gerät gesendet wird, um die MAC-Adresse zu einer bestimmten IP-Adresse zu ermitteln.

Der Befehl „arp –a“ zeigt den aktuellen ARP-Cache an. Dieser Cache speichert die Zuordnung von IP-Adressen zu MAC-Adressen für alle Geräte, die in dem Netzwerk kürzlich kontaktiert wurden.

Die Angst von Kunden, dass sie an ihren Cloud-Anbieter gebunden sind und einen Wechsel erschwert wird.

Die Unsicherheit, was mit den Daten passiert, wenn der Cloud-Anbieter insolvent geht.

Das Ziel der Cloud-Branche, das Vertrauen potenzieller Kunden zu gewinnen.

Die Konzentration auf europäische Kunden und die Anpassung an deren Anforderungen.

Die Einhaltung deutscher und europäischer Gepflogenheiten in Bezug auf Leistungsversprechen, Vertragsgestaltung und Datenhaltung.

Die Möglichkeit, Infrastruktur und Software nicht mehr selbst kaufen zu müssen und damit die Kosten zu senken.

Die Ersetzung von Investitionskosten durch laufende und klar quantifizierte Kosten.

Die Möglichkeit, die Kosten bei Bedarf zu senken, um dem Geschäftsgang anzupassen.

In der Hosted-Virtualisierungsarchitektur hat jede virtuelle Maschine (VM) nur Zugriff auf eine begrenzte Anzahl von I/O-Geräten, da das Host-Betriebssystem die Kontrolle über die physischen I/O-Geräte behält.

Die VMM-Software stellt jeder VM eine nachgebildete Ansicht der Hardware bereit, wobei nur generische Geräte wie Netzwerk- und CD-ROM-Laufwerke nachgebildet werden.

Einige Hosted-Virtualisierungslösungen unterstützen Tunnelfunktionen für USB-Geräte, die direkte Zugriff auf USB-Geräte aus der VM ermöglichen.

Die VMWare Workstation Software leitet I/O-Anfragen der VM zuerst an eine Low-Level VMM-Komponente, dann an einen Treiber und schließlich an eine Anwendung namens VMApp weiter, die die Anfragen an das Host-Betriebssystem leitet.

Die Hosted-Virtualisierungsarchitektur ist einfach zu installieren und zu konfigurieren, z.B. mit der VMWare Workstation Software kann man innerhalb von Minuten mehrere virtuelle Maschinen mit unterschiedlichen Betriebssystemen auf einem physischen Computer einrichten.

Die Virtualisierung ist eine Technologie, die ermöglicht, mehrere Betriebssysteme auf einer einzelnen physischen Maschine zu betreiben.

Bare-Metal-Virtualisierung: Eine Architektur, in der ein Hypervisor direkt auf der Hardware installiert wird und als Grundlage für die Ausführung von virtuellen Maschinen (VMs) dient.

Hosted-Virtualisierung: Eine Architektur, in der ein Hypervisor auf einem bestehenden Betriebssystem installiert wird und als Grundlage für die Ausführung von VMs dient.

Der Hypervisor (auch Virtual Machine Monitor, VMM genannt) ist eine Software, die die Virtualisierung ermöglicht. Er verwaltet die Ressourcen der Hardware und teilt sie den verschiedenen VMs zu.

Eine virtuelle Maschine (VM) ist eine Simulation eines physischen Computers. VMs laufen innerhalb des Hypervisors, auf dem sie virtuelle Hardware und Ressourcen erhalten.

Die I/O-Kommunikation innerhalb eines virtualisierten Systems beschreibt, wie die VMs auf die physischen Eingabe- und Ausgabegeräte (z.B. Festplatte, Netzwerk) zugreifen.

Determinismus in Virtualisierungssystemen beschreibt die Fähigkeit, dass die Ausführung einer VM immer das gleiche Ergebnis liefert, unabhängig von anderen VMs oder Ressourcenaufkommen.

Die Handhabung in Virtualisierungssystemen bezieht sich auf die Verwaltung und Wartung von virtuellen Maschinen und dem Hypervisor.

Eine Firewall ist ein Netzwerk-Sicherheitssystem, das den Datenverkehr zwischen einem Netzwerk und der Außenwelt kontrolliert. Sie blockiert unerwünschten Zugriff und schützt so das Netzwerk vor Angriffen und Datenverlust.

Die Hauptaufgaben einer Firewall sind:

1. Filterung des Netzwerkverkehrs: Blockiert unerwünschten Datenverkehr basierend auf vordefinierten Regeln.
2. Überprüfung von Datenpaketen: Analysiert Datenpakete auf potenzielle Bedrohungen und blockiert diese.
3. Schutz vor Angriffen: Erkennt und blockiert bekannte Angriffsmethoden.

Ein Perimeter-Netzwerk, auch bekannt als DMZ (Demilitarisierte Zone), ist ein separates Netzwerk, das zwischen einer Firewall und einem lokalen Netzwerk liegt. Es dient als Pufferzone für Dienste, die aus dem Internet erreichbar sein sollen, aber nicht direkt mit dem lokalen Netzwerk verbunden sein dürfen.

Firewall-Systeme bestehen aus verschiedenen Komponenten:

1. Hardware: Die physikalische Firewall-Komponente, die den Datenverkehr filtert.
2. Software: Enthält die Firewall-Regeln und -Einstellungen.
3. Firewall-Management: Werkzeuge zum Konfigurieren und Überwachen der Firewall.
4. Proxy Server: Ein Server, der als Vermittler zwischen Benutzern und Diensten im Internet fungiert.

Ein Proxy-Server fungiert als Vermittler zwischen Benutzern und Diensten im Internet. Er leitet Anfragen von Benutzern an Server weiter und umgekehrt. So können Benutzer anonym im Internet surfen und der Proxy Server kann den Datenverkehr filtern und kontrollieren.

Paketfilterung ist eine Firewall-Technik, die den Datenverkehr basierend auf Informationen in den Datenpaketen filtert. Die Firewall prüft z.B. die IP-Adresse des Absenders und Empfängers, den Port und den Protokolltyp.

Ein Vorteil von Hosted-Virtualisierung ist, dass die VMM-Software auf einer Vielzahl von PCs ohne Modifikationen installiert werden kann, da das Host-Betriebssystem über die notwendigen Treiber verfügt.

Ein Nachteil der Hosted-Virtualisierung ist, dass sich nicht alle Hardware-Geräte von virtuellen Maschinen emulieren lassen. I/O-Anfragen müssen über das Host-Betriebssystem geleitet werden, was zu Leistungseinbußen führen kann.

Die Ausführung von Echtzeitbetriebssystemen auf virtuellen Maschinen ist in Hosted-Virtualisierung in der Regel nicht möglich, da das Host-Betriebssystem die Ressourcen steuert und die deterministische Ausführung des Echtzeitbetriebssystems stören kann.

In Bare-Metal-Virtualisierung werden die I/O-Geräte von virtuellen Maschinen über spezielle Treiber emuliert. Diese Treiber ermöglichen die Kommunikation des Hypervisors direkt mit den Hardware-Geräten.

Bare-Metal-Virtualisierung ermöglicht die Ausführung mehrerer Betriebssysteme gleichzeitig auf einem einzigen physischen Server. Dies ermöglicht Ressourcenoptimierung und effizientere Nutzung von Serverkapazität.