OSLevelVirtualisierung

OSLevelVirtualisierung bezeichnet ein Virtualisierungskonzept, bei dem mehrere isolierte Umgebungen, so genannte Container, auf einem einzelnen Host-Kernel laufen. Jede Instanz hat ihr eigenes Prozessbild, Dateisystem, Netzwerk-Stack und Benutzerset, aber alle Container teilen sich den Kernel des Hosts. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, für jede Instanz einen eigenen Kernel zu betreiben.

Die Isolation erfolgt überwiegend durch Kernel-Funktionen wie Namespaces (Prozess-, Netzwerk-, Mount-Namespaces), Control Groups (Ressourcenbeschränkungen) und Dateisystem-Mechanismen wie Copy-on-Write-Dateisysteme. Beispiele für OS-Level-Virtualisierung sind Linux-Container (LXC, Docker, LXD), FreeBSD Jails und Solaris Zones. Auf Linux führen Namespaces und cgroups die Trennung her, außerdem werden Dateien im Container oft über Overlay-Dateisysteme isoliert. In der Praxis werden Container-Images schmal aufgebaut und nutzen gemeinsam den Host-Kernel, wodurch Startzeiten kurz und Ressourcenverbrauch gering sind.

Vorteile der OS-Level-Virtualisierung sind hohe Dichte, schnelle Bereitstellung, geringer Overhead und einfache Skalierbarkeit. Nachteile umfassen eine Abhängigkeit von einem gemeinsamen Kernel: Ein Sicherheitsvorfall im Kernel kann mehrere Container betreffen, und die Portabilität ist eingeschränkt, da Container an einen bestimmten Kernel gebunden sein können. Die Live-Migration zwischen Hosts ist komplexer als bei vollständiger Virtualisierung.

Typische Einsatzgebiete sind Microservices-Architekturen, Continuous-Integration- und Delivery-Pipelines, Entwicklungs- und Testumgebungen sowie Cloud- und Hosting-Plattformen, die schnelle Instanzierung, Skalierung und Systemdichte erfordern. OS-Level-Virtualisierung wird häufig mit Orchestrierungslösungen wie Kubernetes in Verbindung mit Container-Runtimes genutzt.