Eine virtuelle Maschine (VM) ist eine softwarebasierte Abstraktionsschicht, die ein vollständiges Hardwaresystem emuliert, einschließlich Prozessor, Speicher, Speicher und Netzwerkkomponenten. Im Rahmen der Backend-Entwicklung werden virtuelle Maschinen verwendet, um isolierte und kontrollierte Umgebungen für Anwendungsentwicklung, Tests, Bereitstellung und Laufzeit zu erstellen. Es handelt sich um eine wesentliche Technologie, die bei der Servervirtualisierung, Cloud Computing und Containerisierung eingesetzt wird und Vorteile wie Ressourceneffizienz, Fehlerisolierung, Sicherheit sowie vereinfachte Wartung und Skalierbarkeit bietet.
VMs arbeiten in Verbindung mit einem Hypervisor, auch Virtual Machine Monitor (VMM) genannt, der für die Verwaltung mehrerer virtueller Maschinen verantwortlich ist, indem er Hostressourcen für jede VM gemeinsam nutzt, abstrahiert und zuweist. Hypervisoren gibt es im Allgemeinen in zwei Typen: Typ 1 oder Bare-Metal-Hypervisoren, die direkt auf der physischen Hardware ausgeführt werden, während Typ 2 oder gehostete Hypervisoren auf einem zugrunde liegenden Host-Betriebssystem ausgeführt werden.
Als Kernkomponente moderner Infrastruktur spielen virtuelle Maschinen eine wichtige Rolle in der Backend-Entwicklung, wo sie verschiedene wichtige Aufgaben erleichtern:
- Schnelle Entwicklung und Tests: VMs ermöglichen Entwicklern die Erstellung und Wartung mehrerer Versionen einer Betriebsumgebung und ermöglichen so das Testen und Validieren von Softwarekomponenten in einer Umgebung, die der Produktionsumgebung sehr ähnlich ist. Da VMs einfach geklont und zerstört werden können, können Entwickler schnell reproduzierbare und verfügbare Umgebungen zum Testen und Debuggen erstellen.
- Bereitstellung und Skalierbarkeit: Virtuelle Maschinen bieten eine gekapselte Softwareumgebung und vereinfachen die Bereitstellung durch die Isolierung von Anwendungsabhängigkeiten und -konfigurationen. Dies fördert das Infrastructure as Code (IaC)-Konzept, bei dem Entwickler die für die Anwendungsbereitstellung erforderliche Infrastruktur programmgesteuert definieren können. Darüber hinaus können virtuelle Maschinen ihre Ressourcen erweitern und verkleinern, um sich dynamisch an die Nachfrage anzupassen und so eine optimale Ressourcennutzung und Leistung sicherzustellen.
- Fehlerisolierung und Sicherheit: Durch die Isolierung von Anwendungen und Prozessen in separaten virtuellen Maschinen können Entwickler die Auswirkungen von Softwarefehlern, Sicherheitsverletzungen und Ressourcenkonfliktproblemen auf das System minimieren. Diese Isolation schafft klare Grenzen zwischen Anwendungen und erleichtert so die Verwaltung von Zugriffskontrolle, Ressourcenverbrauch und Sicherheitslücken.
- Unterstützung älterer Anwendungen: Virtuelle Maschinen können verschiedene Hardwarearchitekturen, Betriebssysteme und Softwareumgebungen emulieren, sodass Entwickler weiterhin Anwendungen mit veralteten Abhängigkeiten oder veralteten Konfigurationen in einer virtualisierten Umgebung ausführen können. Dies stellt die kontinuierliche Funktionalität älterer Anwendungen sicher, ohne dass Software neu entwickelt oder veraltete Hardware gewartet werden muss.
Ein beliebter Anwendungsfall für virtuelle Maschinen in der Backend-Entwicklung ist die Verbindung mit Containerisierungstechnologien wie Docker und Kubernetes. Durch die Containerisierung können Entwickler Anwendungen noch effizienter verpacken, verteilen und verwalten, indem sie den Anwendungscode weiter von der zugrunde liegenden Infrastruktur entkoppeln. VMs spielen in diesem Prozess eine entscheidende Rolle, da sie die Plattform bereitstellen, auf der Containerisierungsdienste ausgeführt werden.
Als Teil der AppMaster- no-code -Plattform spielen VMs eine entscheidende Rolle bei der automatischen Generierung, Kompilierung, Prüfung und Bereitstellung der von Kunden erstellten Backend-, Web- und mobilen Anwendungen. AppMaster Anwendungen bestehen aus Binärdateien für den Server (generiert mit der Programmiersprache Go), Web (generiert mit dem Vue3- Framework und JavaScript/TypeScript) und mobilen Plattformen (mit Kotlin und Jetpack Compose auf Android, SwiftUI für iOS). Mit AppMaster automatisch generierte Anwendungen werden auf virtuellen Maschinen bereitgestellt und gewährleisten so eine hervorragende Leistung und Skalierbarkeit.
Virtuelle Maschinen sind unverzichtbare Werkzeuge für Backend-Entwickler und bieten zahlreiche Vorteile wie Ressourceneffizienz, einfache Skalierung, Sicherheit und Unterstützung für Legacy-Anwendungen. VMs ermöglichen es Entwicklern, Anwendungen effektiver zu erstellen, zu testen, bereitzustellen und zu verwalten, indem sie isolierte, kontrollierte virtuelle Umgebungen bereitstellen, die Produktionssysteme darstellen. Die no-code Plattform AppMaster nutzt diese Vorteile, indem sie die Bereitstellung leistungsstarker, skalierbarer Anwendungen auf virtuellen Maschinen automatisiert und so schnellere und kostengünstigere Lösungen sowohl für kleine Unternehmen als auch für Großunternehmen bietet.
