Lernfeld 9 · Prüfung Teil 2

Serverdienste und Virtualisierung

Serverdienste und Virtualisierung: Hypervisor, VM und Container, Snapshot, Live-Migration, Active Directory, DNS, DMZ, NAS, SAN und wichtige Ports.

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Darum geht es

Bei der Servervirtualisierung laufen mehrere virtuelle Maschinen (VMs) auf einem physischen Host. Ein Hypervisor vom Typ 1 läuft direkt auf der Hardware, einer vom Typ 2 als Programm auf einem Betriebssystem. Vorteile sind bessere Auslastung, weniger Hardware und Energie und schnelle Bereitstellung. Läuft alles auf einem Host, ist dieser aber ein Single Point of Failure; Abhilfe schafft ein Cluster mit gemeinsamem Speicher, Live-Migration und Hochverfügbarkeit. Ein Snapshot hält einen Zustand für kurze Zeit fest, er ersetzt keine Datensicherung. Container teilen sich den Kernel des Hosts, starten schneller und brauchen weniger Ressourcen als VMs, sind aber weniger stark voneinander getrennt.

Ein Verzeichnisdienst wie Active Directory verwaltet Benutzer, Gruppen, Computer und Richtlinien zentral. Eine Domäne ist der gemeinsame Verwaltungsbereich, der Domänencontroller hält die Datenbank, Organisationseinheiten gliedern die Objekte, Gruppenrichtlinien verteilen Einstellungen. AD nutzt DNS, LDAP und Kerberos.

Dienste, die aus dem Internet erreichbar sein müssen, etwa ein Webserver, stehen in einer DMZ, interne Datenbanken im geschützten LAN. Ein Proxy filtert und protokolliert Webzugriffe. Speicher gibt es als DAS (direkt am Server), NAS (Dateifreigaben über SMB oder NFS) und SAN (Blockspeicher über iSCSI oder Fibre Channel). Wichtige Ports sind 22 SSH, 25 SMTP, 53 DNS, 80 HTTP, 443 HTTPS, 389 LDAP, 636 LDAPS, 3389 RDP und 5060 SIP. Beim Planen eines Hosts rechnest du Arbeitsspeicher, Kerne und Plattenplatz einschließlich Reserve für den Hypervisor.

Das solltest du dir merken

Typ-1-Hypervisor läuft direkt auf der Hardware, Typ 2 auf einem Betriebssystem.
Ein Snapshot ist keine Datensicherung.
Container teilen sich den Kernel, VMs haben jeweils ein eigenes Betriebssystem.
NAS stellt Dateien bereit, SAN stellt Blockspeicher bereit.
Öffentlich erreichbare Server gehören in die DMZ, nicht ins interne LAN.

Formeln

Anzahl VMs nach Arbeitsspeicher: $n = ⌊ \frac{M _{Host} - M _{Hypervisor}}{M _{VM}} ⌋$; $M$ Arbeitsspeicher in GB, abrunden
Logische Prozessoren: $n_{log} = n_{Sockel} \cdot n_{Kerne} \cdot n_{Threads}$; $n_{Kerne}$ physische Kerne je Prozessor, $n_{Threads}$ Threads je Kern (bei Hyper-Threading 2)
Speicherbedarf der VMs: $S = n \cdot S_{VM} + S_{Reserve}$; $n$ Anzahl der VMs, $S_{VM}$ virtuelle Festplatte je VM, $S_{Reserve}$ etwa für Snapshots, alles in GB

Typische Fehler in der Prüfung

Beim Arbeitsspeicher den Bedarf des Hypervisors vergessen.
Die Anzahl der VMs aufgerundet statt abgerundet.
Snapshots als Ersatz für die Datensicherung empfohlen.
NAS und SAN verwechselt.

Tipps aus der Werkstatt

Standardports als Paare lernen: HTTP 80, HTTPS 443, SSH 22, DNS 53, SMTP 25, RDP 3389. DNS-Eintragstypen: A für IPv4, AAAA für IPv6, MX für Mail, CNAME für Alias.
Bei Virtualisierungs-Rechnungen ziehst du erst Hypervisor und Reserve ab und teilst dann durch den Bedarf je VM, Ergebnis immer abrunden. Öffentlich erreichbare Server gehören in eine DMZ, Datenbanken bleiben im internen Netz.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

19 Aufgaben zu „Serverdienste und Virtualisierung“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: Rahmenlehrplan IT-Berufe (KMK 2019), Lernfeld 9; BSI IT-Grundschutz-Kompendium (SYS.1.5 Virtualisierung, APP.2.2 Active Directory); IANA Portliste. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.