Gerangel um die Dominanz der Hypervisoren und schon steht neue Hardware parat Verdrängt der Open-Source-Hypervisor KVM nun Xen?

Autor / Redakteur: Wolfgang Sommergut / Ulrike Ostler

Spätestens seit der Entscheidung von Red Hat für KVM mehren sich die Stimmen, wonach Xen keine Zukunft mehr habe. Tatsächlich stellt sich die Frage, welche Hypervisoren eine Marktkonsolidierung überleben. Doch stehen bei dieser Art Software keine großen technischen Fortschritte an, so dass Citrix als Hauptverantwortlicher für Xen wenig Grund hat, das Projekt einzustellen, solange es ihm noch von Nutzen ist.

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Als Basis-Software, die direkt auf die Hardware aufsetzt, unterliegen Hypervisor einer ähnlichen Marktdynamik wie Betriebssysteme. Die um sie herum entstehenden Ökosysteme aus Hard- und Software-Anbietern sind daran interessiert, möglichst wenige Plattformen zu unterstützen.

Daher tendieren Märkte für Betriebssysteme zur Bildung von Monopolen, sowohl bei proprietären als auch bei quelloffenen Produkten. So wiederholte sich der von Windows bekannte Verdrängungswettbewerb auch bei Enterprise-Linux, wo Red Hat mit rund 90 Prozent Anteil der klar dominierende Player ist.

Die Tendenz von Anbietern, ihre Produkte zuerst für die erfolgreichste Plattform zu entwickeln beziehungsweise Software und Hardware erst für sie zu zertifizieren, setzt eine Erfolgsspirale in Gang, die den Starken immer stärker macht. Diese Entwicklung zeigt sich auch bei der Virtualisierungsschicht.

VMware als klarer Marktführer schart die meisten Partner um sich, die auf sein System aufbauen, sei es durch ergänzende Tools oder indem sie für ihre Software Support gewähren, wenn sie auf „ESX“/“ESXi“ läuft. Auch Microsoft trauen die meisten Hersteller zu, mit „Hyper-V“ und dem darauf aufbauenden Portfolio einen bedeutenden Marktanteil zu gewinnen.

Richtungswechsel von Red Hat

Neben diesen beiden proprietären Virtualisierungslösungen gibt es nach allgemeiner Einschätzung auch einen Bedarf an zumindest einem Open-Source-Hypervisor. Bis 2008 schien dieser Platz für Xen reserviert. Als Red hat in diesem Jahr Qumranet übernahm, die Firma hinter KVM, begann die Position von Xen zu wanken.

Die Linux-Company kündigte an, sich strategisch auf KVM festzulegen und Xen fallen zu lassen. Auf diesen Kurs schwenkte seitdem die ganze Linux-Community ein, auch wenn sich nicht alle Anbieter so radikal von Xen verabschiedeten. Auch die IBM kündigte die Mitarbeit an Xen auf und trägt nun zur Entwicklung von KVM bei.

Auf den ersten Blick scheint es unverständlich, warum die Linux-Gemeinde eine ausgereifte Technik wie jene von Xen über Bord wirft und auf KVM setzt, das anfangs noch einen erheblichen Entwicklungsrückstand aufwies. Aus der Sicht von Linux-Distributoren scheint dieser Schritt jedoch nachvollziehbar, weil die Integration des Hypervisors mit zusätzlichem Aufwand verbunden war.

Xen erfordert für die privilegierte Domain 0 („Dom0“) einen modifizierten Linux-Kernel, der zudem meist in einer älteren Version benötigt wird als jener, der in der Distribution enthalten ist. Dagegen beruht KVM („Kernel Based Virtual Machine“) auf Erweiterungen des Linux-Kernels, die seit der Version 2.6.20 zu dessen Lieferumfang gehören.

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Hyper-V folgt der Architektur von Xen

Eine nicht zu unterschätzende Rolle dürfte auch gespielt haben, dass der enge Microsoft-Partner Citrix im Jahr 2007 Xensource übernommen hatte und damit den weiteren Kurs von Xen maßgeblich bestimmte. Schon vorher gab es eine enge Kooperation zwischen Xensource und Microsoft, die dazu führte, dass sich Hyper-V weitgehend an der Architektur von Xen orientiert.

Beide leiten Hardware-Zugriffe von Gast-VMs auf das Betriebssystem in einer privilegierten Partition um, dessen Treiber mit den Komponenten des Rechners kommunizieren. Im Fall von Hyper-V handelt es sich dabei um Windows, bei Xen wahlweise um Linux, Solaris oder Free BSD.

Die Zusammenarbeit von Microsoft und Xensource hatte außerdem zum Ziel, dass virtuelle Maschinen zwischen beiden Systemen portabel sein sollten. Damit wäre ein virtualisiertes Linux unmodifiziert von Xen nach Hyper-V portabel gewesen.

Migrationspfad zu Hyper-V

Citrix setzte diese Agenda in zwei Kooperationsabkommen fort, die eine harmonische Koexistenz der beiden Hypervisor in einer Umgebung gewährleisten soll. So kann Xen schon seit längerer Zeit Microsofts Format für virtuelle Festplatten (VHD) verwenden.

Beide Unternehmen verpflichteten sich zudem, mit ihren Management-Tools beide Virtualisierer zu unterstützen. So wird das Produkt „System Center Virtual Machine Manager 2012“ auch „XenServer“ verwalten können. Citrix ergänzt mit den „Essentials“ seinerseits „Hyper-V“ um fehlende Enterprise-Funktionen aus dem Xen-Fundus.

Gerade diese Assimilierung der beiden Produkte nährten immer wieder Spekulationen, dass sie nicht nur Anwendern das Leben, sondern Citrix den Ausstieg aus Xen leichter machen würden. Schließlich eröffnet die weitgehende Kompatibilität und unproblematische Koexistenz von Hyper-V und XenServer einen Migrationspfad in Richtung Microsoft.

Konzentration auf Lücken bei Microsoft

Citrix selbst baut mit seinen Produkten ohnehin nicht exklusiv auf seinen Hypervisor. So läuft „XenDesktop“ auch auf Hyper-V und ESX/ESXi, die meisten Installationen entfallen inoffiziellen Statistiken zufolge auf VMware-Systeme.

Die bisherige Ausrichtung von Citrix spräche gegen ein längerfristiges Engagement für Xen. Das Geschäft des Unternehmens ist Application Delivery, setzt also den Schwerpunkt auf Desktop-Anwendungen und den Endbenutzer. Dagegen ist der wesentliche Zweck von Xen die Virtualisierung von Servern, und dort kann sich Citrix gegen VMware kaum behaupten.

Darüber hinaus konzentrierte sich die Firma stets darauf, Lücken in der Microsoft-Plattform zu schließen. So wie Citrix die Mängel des „Terminal-Server“ kompensierte, könnte es zukünftig Hyper-V um wichtige Funktionen ergänzen, so wie es dies mit den Essentials ohnehin tut.

Wichtige Rolle von XenServer im Citrix-Portfolio

Auf der anderen Seite sprechen nicht nur 500 Millionen Dollar, die der Kauf von XenSource gekostet hat, dafür, die Virtualisierungstechnik weiterzuentwickeln. Ein wesentlicher Vorteil von XenServer besteht für Citrix darin, dass es für seine Kernprodukte einen kompletten Software-Stack anbieten kann.

XenServer als Alternative zu VMware ist vor allem deshalb wichtig, weil der Erzrivale seine Vormachtstellung ausnutzt, um seine eigene VDI-Lösung „VMware View“ zu verkaufen. Daher gehört XenServer zum Lieferumfang aller „XenDesktop“-Editionen, so dass Citrix von den virtuellen Maschinen über den Connection Broker bis zur Management-Software alle Komponenten aus einer Hand anbieten kann.

Technisch hat dies etwa den Vorteil, dass Citrix die Möglichkeit nutzen kann, XenServer besonders auf die Anforderungen der Desktop-Virtualisierung abzustimmen. So bringt das Feature Pack 1 von XenServer 5.6 eine neue Funktion mit der Bezeichnung „IntelliCache“.

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Gefragter Zwischenspeicher

Diese dient dazu, temporäre Daten des Desktops (inklusive Auslagerungsdatei) auf lokalen Server-Platten zwischenzuspeichern anstatt teuren SAN-Speicher zu belegen. Nebenbei verbessert die Nutzung von lokalem Storage die Performance, weil der Client wesentlich mehr Schreib- als Lesezugriffe produziert und deshalb hunderte oder tausende aktive virtuelle Desktops ein SAN ausbremsen können.

Xen dient darüber hinaus als Technikfundus überall dort, wo Virtualisierung neue Nutzungsmodelle erschließen kann. Am deutlichsten wird dies sichtbar beim Client-Hypervisor „XenClient“, der ein wesentliches Manko virtueller Desktops beseitigt, indem er sie auch offline verfügbar macht.

Auch sonst kommt Citrix überall dort Xen-Technik gelegen, um den Cloud-Initiativen von VMware eigene Konzepte entgegenzusetzen. Das gilt beispielsweise für OpenStack, an dem Citrix neben Rackspace und der NASA federführend beteiligt ist und das eine Alternative zum „vCloud Director“ hervorbringen soll.

Keine großen Innovationen mehr beim Hypervisor

Citrix reklamierte im April 2010 für XenServer einen Marktanteil von 11 Prozent. Angesichts von zunehmend heterogenen Hypervisor-Umgebungen und der Schwierigkeit, die Nutzung eines kostenlosen Tools zu messen, sind solche Zahlen mit Vorsicht zu genießen.

Aber XenServer profitiert davon, dass KVM im produktiven Einsatz noch kaum anzutreffen ist. Dies liegt weniger an der Reife des Hypervisors, sondern am Mangel an guten Management-Tools. Red Hat als treibende Kraft hinter KVM ist beispielsweise immer noch damit beschäftigt, seinen Virtualization Manager von Windows auf Java zu portieren.

Bei der Abwägung zwischen Kosten und Nutzen einer Weiterentwicklung von Xen kommt Citrix entgegen, dass die wichtigsten Fortschritte nicht mehr auf der Ebene des Hypervisors stattfinden, sondern bei der Management-Software für virtualisierte Systeme.

Während sich VMware als Pionier der x86-Virtualisierung noch mit den Hürden einer virtualisierungs-untauglichen Architektur herumschlagen musste, übernimmt zunehmend die Hardware ehemals zentrale Funktionen des Hypervisors. Dieser wird nicht nur zunehmend schlanker, sondern verliert auch an Bedeutung.

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Die Musik spielt bei den Management-Tools

Diesen Trend verdeutlichte auch XenServer 5.6, der in vielen wichtigen Punkten zu VMware aufschloss. Zwar steuerte Xen 4, also der quelloffene Hypervisor von xen.org, eine Reihe von Verbesserungen bei.

Dies betraf einerseits die üblichen Fortschritte in puncto Skalierbarkeit (128 vCPUs pro Gast, 1 TB RAM und 128 Prozessoren pro Host), andererseits holte Xen die Entwicklung von Features nach, die bei VMware schon seit Jahren Standard sind. Dazu zählt vor allem das dynamische Memory-Management, das auch Microsoft erst mit dem SP1 für Windows Server 2008 R2 nachrüstet. Insofern stellen diese Neuerungen keine nennenswerten Innovationen in der Hypervisor-Entwicklung insgesamt dar.

Das kommerzielle Produkt XenServer, das die Basistechnik von Xen enthält, verzeichnet dagegen die maßgeblichen Fortschritte auf der Ebene über dem Hypervisor. Dazu zählen die dynamische Verteilung von Workloads zwischen Hosts, eine rollenbasierte Administration oder das Site Disaster Recovery.

Der Ball bleibt flach

Die Reife der Hypervisor-Technik lässt absehen, dass sich der Aufwand für die Weiterentwicklung von Xen in Grenzen halten wird. Citrix ist dabei zwar in einer verantwortlichen Position, derzeit ist aber noch Oracle als ein großer Nutzer dieser Technik mit im Boot.

Sowohl „OracleVM“ als auch „Sun xVM“ beruhen auf Xen. Allerdings lässt sich derzeit noch nicht absehen, welche Konsequenzen die Entscheidung für eine eigene Linux-Distribution und die Abkopplung von Red Hat für die Wahl des Hypervisors hat.

Unterm Strich

Die pathetischen Sprüche von Red Hat über den Tod von Xen gehen an den wesentlichen Fragen vorbei. Eine davon ist sicher, ob Citrix mit VMware bei der Virtualisierung von Rechenzentren konkurrieren und den Funktionsumfang von vSphere und der darauf aufbauenden Produkte nachbauen möchte.

In diesem Fall spielt es letztlich keine entscheidende Rolle, ob es dies auf Basis von Hyper-V oder auch KVM tut. Die Essentials für Hyper-V zeigen, dass sich Technologien wie „StorageLink“ gut von Xen auf andere Hypervisor portieren lassen.

Und wenn Citrix vor allem das Ziel verfolgt, einen kompletten Software-Stack für die Desktop-Virtualisierung anzubieten, dann kann ihm Xen noch lange gute Dienste leisten. Und auch hier dürfte ein Wechsel der Basistechnik auf KVM kein Problem sein, falls die Akzeptanz für Xen im Markt dramatisch schwinden sollte.

Der Autor:

Wolfgang Sommergut diskutiert: Schlechte Aussichten für den Open-Source-Hypervisor Xen. (Archiv: Vogel Business Media)

Wolfgang Sommergut hat langjährige Erfahrung als Fachautor, Berater und Konferenzsprecher zu verschiedenen Themen der IT. Er betreibt die Website windowspro.de.

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