ITS1 Cloud-Computing, Virtualisierung und Betriebssysteme

Question 1

Was ist Virtualisierung?

Answer 1

bezeichnet Methoden, die es erlauben, Ressourcen eines Rechensystems
zusammenzufassen oder aufzuteilen

Question 2

Was hat Cloud Computing mit Virtualisierung zu tun?

Answer 2

Cloud-Computing kann als virtuelles Rechenzentrum verstanden werden

Question 3

Nennen Sie 3 Vorteile die sich bei der Virtualisierung von Rechensystemen ergeben

Answer 3

• bessere Ausnutzung der Hardware
• höhere Sicherheit durch stärkere Trennung der Systeme untereinander
• vereinfachte Bereitstellung (z.B. von Servern)
• maximale Flexibilität (Erstellen/Kopieren von VMs, VM-Snapshots)
• Optimierung von Software-Tests und Software-Entwicklung für unterschiedliche Plattformen
• Unterstützung alter Systeme und Anwendungen

Question 4

Nachteile Virtualisierung 3:

Answer 4

• VMs bieten eine geringere Performance als reale Maschinen
• Virtualisierung kann ein Single Point of Failure sein (VM-Host down → viele VMs down)
• Virtualisierung ist kompliziert
• nicht jede Hardware kann virtualisiert werden (z.B. Grafikprozessoren, Hardwaredongles)

Question 5

erläutere SIngle Point of Failure

Answer 5

der Ausfall eines einzelnen Systems hat erhebliche negative Folgen, z.B. fällt der VM-Host aus,
stehen viele VMs nicht mehr zur Verfügung

Question 6

Was ist eine Virtuelle Maschine (VM)?

Answer 6

nachgebildeter, simulierter Rechner der auf einem realen Rechner (=Host, VM-Host) läuft

Question 7

Energie sparen mit VMs wie? anhand von Beispiel

Answer 7

ein Virtualisierungsserver der 30 VMs bereitstellt benötigt weniger Energie als 30 physische
Rechner
in einem VM-Cluster mit 2 VM-Hosts können bei geringer Last die VMs auf einen VM-Host
umgezogen werden und so der nicht benötigte VM-Host ganz abgeschaltet werden

Question 8

was ist Userland?

Answer 8

Der Betriebssystem-Kern ist in Prozessbereich und Kernbereich aufgeteilt, der Prozessbereich
wird auch Userland genannt

Question 9

2 wesentliche Unterschiede zwischen Level 1 und Level 2 Virtualisierung.

Answer 9

Lage des Hypervisors und Geschwindigkeit (L1 ist wahrscheinlich etwas schneller)

Question 10

Unterschied Emulation zu anderen Virtualisierungsverfahren?

Answer 10

hier können Programme ausgeführt werden, die für eine andere CPU-/Hardware-Architektur
ausgelegt sind

Question 11

Warum kann man keine Windows Container verwenden wenn Linux Rechner Host ist?

Answer 11

bei Docker handelt es sich um eine Betriebssystem-Virtualisierung, dabei wird von allen Container-
VMs ein gemeinsamer Kernel verwendet, also entweder Windows oder Linux

Question 12

Geben Sie den Begriff an, mit dem bei der L1- und L2-Virtualisierung die Virtualisierungs-
Schicht bezeichnet wird

Answer 12

Hypervisor

Question 13

Was ist eine Laufzeit-Umgebung (Runtime)?

Answer 13

eine Laufzeit-Umgebung (Runtime Environment) stellt nur die Komponenten bereit, welche die
gestartete Anwendung benötigt

Question 14

welche sysVirtualisierung hat die geringste Performance?

Answer 14

Emulation, da hier die gesamte Hardware nachgestellt werden muss

Question 15

Wozu wird bei der L1-Virtualisierung ein Virtual Machine Interface benötigt?

Answer 15

VMI ist eine Softwareschnittstelle (API) bereitstellt, damit die VMs auf gemeinsam benutzte
Ressourcen (CPU, RAM, HDD, Netz usw.) zugreifen können

Question 16

Was bedeutet Paravirtualisierung?

Answer 16

Betriebssystem-Kern der VM ist an die VMI-Softwareschnittstelle angepasst

Question 17

was ist Sandbox?

Answer 17

eine Sandbox ist eine Form der Anwendungs-Virtualisierung und dient z.B. bei Antiviren-
Programmen dazu, das Verhalten von Malware in einem geschützten und abgeschotteten Bereich
(==Sandbox) zu überprüfen

Question 18

2 Produkte zur L1- und zur L2-Virtualisierung.

Answer 18

L1-Virtualisierung.: Xen, VMware ESX, MS Hyper-V, Citrix XenServer.

L2-Virtualisierung: VMware Workstation, VirtualBox, Linux Kernel Virtual Machine (KVM)

Question 19

Welches Virtualisierungskonzept steckt jeweils hinter den folgenden Begriffen: bare metal,
hosted, runtime environment, virtual machine monitor ?

Answer 19

L1: bare metal, runtime environment: Anwendungs-Virtualisierung
virtual machine monitor, hosted: L2

Question 20

Unter einem 64-Bit Windows können auch 32-Bit Anwendungen ausgeführt werden.
Microsoft nennt dieses Verfahren WOW64 (Windows On Windows 64-Bit).
Welche Virtualisierungstechnik wird hier sehr wahrscheinlich verwendet?

Answer 20

Anwendungs-Virtualisierung

Question 21

Seit Windows 11 können auch Android-Apps ausgeführt werden. Welche Virtualisierungs-
technik wird hier sehr wahrscheinlich verwendet?

Answer 21

Emulation

Question 22

Wie funktioniert die Datenverarbeitung nach dem Client/Server-Modell

Answer 22

Server stellen die Dienstleistungen bereit, die von den Clients benötigt werden, z.B.
Rechenkapazität, Speicherplatz

Question 23

Warum heißt es Cloud Computing?

Answer 23

da Informationen oder Anwen-
dungen sich „in der Wolke” befinden

Question 24

Was ist Outsourcing?

Answer 24

bisher organisationsintern erledigte Aufgaben an ein externes Unternehmen vergeben

Question 25

Erläutern Sie das Cloud Computing an einem Beispiel.

Answer 25

Eine benötigte IT-Dienstleistung, z.B. Web-Mail, wird vom Anbieter über das Internet
bereitgestellt und nach Nutzung abgerechnet. Der Zugriff darauf erfolgt z.B. über den Webbrowse

Question 26

Cloud Computing enthält 3 Servicemodelle. Erklären Sie diese an Beispielen.

Answer 26

Software-as-a-Service (SaaS), z.B. Nutzung einer Anwendung über das Internet

Platform-as-a-Service (PaaS), z.B. Bereitstellung von Programmiertools über das Internet

Infrastructure-as-a-Service (IaaS), z.B. Rechnerhardware, Speicherplatz über das Interne

Question 27

Nach welchem Kriterium sind beim Cloud Computing die Bereitstellungsmodelle gegliedert?

Answer 27

Public-Private-Hybrid: nach der Art des Zugriffs, also welche Personengruppe zugreifen darf

Question 28

3 Vor- und 3 Nachteile des Cloud Computing.

Answer 28

V: Nutzer müssen Server und Softwarelösungen nicht selbst anschaffen, sondern mieten die
nötigen Kapazitäten

V: aus Investitionen werden somit variable Kosten. Dies spart Geld und Aufwand und sorgt
außerdem für hohe Flexibilität.

V: Reduzierung der Personalkapazitäten

V: sinkender Bedarf an technischem
Infrastruktur-Know-how

N: die Fähigkeit zur Zusammenarbeit zwischen unterschiedlichen Cloud Services muss
sichergestellt werden, damit ein Cloud Computing-Nutzer nicht dauerhaft an einen einzelnen

Anbieter gebunden ist.
N: fehlende Kontrollierbarkeit der Daten auf den fremden Servern.

N: Zugriff auf die Daten während der Übertragung muss abgesichert sein

N: Rechtsfragen zur Vertragsgestaltung, zum Urheberrecht, zur IT-Sicherheit und zum
Datenschutz stehen einer stärkeren Nutzung von Cloud Computing entgegen

Question 29

Warum setzen vor allem kleinere Firmen auf die Datenverarbeitung in der Cloud?

Answer 29

aus Kostengründen oder fehlendem Know-how

Question 30

Erläutern Sie einen Anwendungsfall, bei dem auf Cloud Computing verzichtet werden sollte

Answer 30

Verarbeitung personenbezogener oder unternehmenskritischer Daten

Question 31

2 Sicherheitsprobleme beim Cloud Computing

Answer 31

fehlende Kontrollierbarkeit der Daten auf den fremden Servern.
Zugriff auf die Daten während der Übertragung muss abgesichert sein

Question 32

The NIST Definition of Cloud Computing spricht in ihrem Abstract von “… This cloud model is
composed of five essential characteristics. Nenne 5 wesentlichen Eigenschaften des Cloud Computing.

Answer 32

On-demand self-service - Selbstzuweisung
Broad network access - steht über im Internet von überall aus zur Verfügung
Resource pooling - die zur Verfügung stehenden Ressourcen sind beim Anbieter gebündelt,
damit er diese mehreren Kunden zur Verfügung stellen kann
Rapid elasticity. - schnelle und dynamische Zuweisung der angefragten Ressourcen
Measured service - laufende Überwachung der Dienste-Qualität der zur Verfügung gestellten
Ressourcen