Die ureigenste Aufgabe des Computers ist – wie der Name schon sagt – aufwändige Rechenvorgänge in möglichst kurzer Zeit zu absolvieren. Was mit relativ einfachen Rechenschritten begann, hat bis heute zu immer leistungsfähigeren Maschinen geführt, die inzwischen miteinander zu sogenannten „Clustern“ verbunden (Serverfarmen) selbst komplexeste Vorgänge blitzschnell berechnen können.

So werden virtuelle Welten erschaffen, aber vor allem auch Vorgänge simuliert, die ohne Computer gar nicht zu berechnen wären. Man denke nur an bekannte Dinge wie den Wetterbericht. Die präzise Vorhersage ist nur möglich, weil aufgrund der vorhandenen Daten einfach „weitergerechnet“ und so eigentlich das Wetter von morgen simuliert wird. Trotzdem sind auch diese scheinbar einfachen Prognosen oft fehleranfällig, da zu viele Komponenten das Ergebnis beeinflussen, und alle diese Faktoren in ihren Wechselwirkungen genau zu berechnen, ist selbst mit den aufwändigsten Simulationen nach wie vor nicht möglich.

Man denke nur an bekannte Dinge wie den Wetterbericht. Die präzise Vorhersage ist nur möglich, weil aufgrund der vorhandenen Daten einfach „weitergerechnet“ und so eigentlich das Wetter von morgen simuliert wird. Trotzdem sind auch diese scheinbar einfachen Prognosen oft fehleranfällig, da zu viele Komponenten das Ergebnis beeinflussen, und alle diese Faktoren in ihren Wechselwirkungen genau zu berechnen, ist selbst mit den aufwändigsten Simulationen nach wie vor nicht möglich.

Der praktische Nutzen
 
Neben den wissenschaftlichen Ansätzen gab es natürlich immer auch die unterhaltsamen, die beispielsweise bei Spielen einen menschlichen Gegner nachzuahmen versuchen, aber selbstverständlich auch rein praktische Varianten, wie eben den Computer selbst zu simulieren. Der Nutzen dabei liegt auf der Hand: Wann immer man etwas testen will, ist der Aufwand wesentlich größer, das vollständige Gerät nachzubauen, als es einfach vorher in einer virtuellen Umgebung zu testen. Auch das virtuelle Pendant eines neuen Autos fährt zuerst durch einen ebenfalls virtuellen Windkanal und absolviert zahlreiche andere Tests, bevor der erste Prototyp tatsächlich gefertigt wird. Dasselbe gilt auch für neue Software. Bevor man teure Computer ankauft, um ihre Funktionalität darauf zu testen, simuliert diese Hardware einfach und sieht nach, wie sich das neue Produkt verhält. Außerdem können auf einem physikalischen Rechner gleich mehrere virtuelle Maschinen (VMs) laufen, also verschiedene Testumgebungen ausprobiert werden.

Doch auch im privaten Bereich finden sich aus demselben Grund durchaus sinnvolle Anwendungsbereiche. Natürlich in erster Linie, um selbst neue Programme gefahrlos ausprobieren zu können. Kommt dies öfter vor, kann man auf diesem Weg sein Arbeitsgerät „sauber“ halten und neue Installationen erst einmal auf seinem virtuellen Test-PC laufen lassen.

Selbstverständlich lassen sich jedoch auch gleich andere Betriebssysteme ausprobieren. So kann man beispielsweise gefahrlos seine ersten Schritte in Linux unternehmen oder verschiedene Versionen und Oberflächen begutachten. Und nicht zuletzt kann man so auch seinen „guten alten XP Rechner“ behalten, auch wenn man bereits auf Windows 7 umgestiegen ist (dazu später mehr).

Und auch für das gemeinsame Benutzen eines PCs können sich so Probleme elegant umgehen lassen. Einfach einen eigenen Rechner für die Kinder zum Herumspielen und Surfen installieren, schon ist man halbwegs sicher, dass nicht passiert, wenn etwas passiert. Wichtig ist dabei jedoch immer, dass besonders hardwarehungrige Programme (z.B. Bild- und Videobearbeitung) wegen des direkten Hardwarezugriffs immer auf der physikalischen Maschine installiert sind, während man weniger aufwändige Software (Textverarbeitung etc.) ruhig auf eine VM auslagern kann.

Technik im groben Überblick

Es gibt verschiedene technische Möglichkeiten, eine virtuelle Maschine anzulegen, im Prinzip funktionieren die gängigen Versionen im privaten Bereich jedoch so, dass auf einer physikalischen Festplatte einfach ein Ordner angelegt wird, in dem die komplette VM liegt. Für diese ist dieser Ordner wie eine System-Festplatte, also die bootfähige „C:\ Partition“ mit allen Systemdaten, wobei in Wirklichkeit gar keine eigene Partitionierung notwendig ist.

Die restliche Hardware wird über die Software angesprochen. Es erfolgt also kein direkter Zugriff auf Speicher, Grafikkarte etc., sondern über sogenannte „Interpreter“, die Anfragen der virtuellen Maschine in geeigneter Form an die entsprechende Hardware weiterleiten bzw. deren Rückmeldungen wieder „zurückübersetzen“. Das erklärt auch, warum virtuelle Maschinen nicht so performant sein können, als wenn die Hardware vom Betriebssystem direkt angesprochen wird, was bei den aktuellen leistungsstarken Computern jedoch prinzipiell nicht allzu sehr ins Gewicht fällt.

Verschiedene VM Versionen

Im Grunde kann heute alles auf allem simuliert werden. Es gibt diverse Emulatoren, die beispielsweise sogar C64 oder Amiga Software auf dem PC laufen lassen, hierbei handelt es sich jedoch nicht um „Virtuelle Maschinen“, die tatsächlich einen „PC in einem PC“ emulieren. Neben der VirtualBox von Sun gehört wohl VMware zu den gängigsten Vertretern, allerdings bietet Microsoft mit seinem „Virtual PC“ zur Zeit wohl die beste Variante im privaten Bereich an (wobei für Firmen auch ein „Virtual Server“ angeboten wird).

Erstens ist die Software gratis und zweitens bietet sie den „XP Mode“ unter Windows 7 an, der für viele Anwender von Interesse sein dürfte. Dahinter verbirgt sich nämlich ebenfalls eine virtuelle XP-Maschine, allerdings ohne dass dies für den Nutzer sichtbar wird. Ihr Zweck ist, Anwendungen, die unter Vista oder 7 Probleme bereiten oder gar nicht laufen, abzufangen und ihnen eine XP-Umgebung vorzugaukeln. Das bedeutet, sobald eine inkompatible Anwendung gestartet wird, startet auch ein virtueller XP-Rechner, in dessen Umgebung das Programm dann problemlos laufen sollte. Der Anwender sieht davon jedoch nichts, denn an der Oberfläche verhält sich die Software wie ein Windows 7 oder Vista Programm. Damit sollten auch XP-Anwendungen laufen, die selbst im Kompatibilitäts-Modus Probleme bereiten. Abgesehen von diesem „XP Mode“ kann man aber selbstverständlich auch nur den „Virtual PC“ benutzen und so einen beliebigen PC emulieren, auf dem jedes andere Betriebssystem aufgesetzt werden kann.

Tipp
Achtung! Da sich auch ein virtueller PC wie ein „echter“ verhält, muss er genauso behandelt werden. Das gilt nicht nur für die Absicherung, sondern vor allem auch für die Software, was bedeutet, dass die Lizenzen des physikalischen Rechners nicht auf die virtuelle Maschine übertragbar sind. Für das Betriebssystem und jede andere Software müssen also gegebenenfalls auch die zusätzlichen Lizenzen vorhanden sein.

Fazit
Mit der Rechenkapazität moderner PCs sind Virtuelle Maschinen auch für die private Nutzung sinnvoll möglich. Da die Software gratis und relativ einfach zu installieren ist, bietet sich damit nicht nur die Möglichkeit, neue Software oder andere Betriebssysteme in einer sicheren Umgebung zu testen, sondern auch sein bestehendes System nicht mit inkompatiblen oder selten benutzten Programmen unnötig zu belasten.