Full versus linked Clones: VMs und Snapshots duplizieren

Moderne Virtualisierungssoftware bietet mit der Erstellung von Snapshots die Möglichkeit, eine virtuelle Maschine in einem bestimmten Zustand einzufrieren und ab diesem Zeitpunkt vorge­nommene Änderungen wieder zurückzunehmen. Eng damit verwandt ist die von VMware entwickelte Cloning-Technik, mit der sich entweder völlig unabhängige Kopien oder ganze Stammbäume von Abkömmlingen aus einer VM erzeugen lassen. Damit ergeben sich neue Einsatzmöglichkeiten für VMs, gleichzeitig gilt es, mögliche Einschränkungen und Nebeneffekte zu beachten.

Die Historie und die Abhängigkeit von Snapshots ist relativ einfach nachzuvollziehen, weil jeder Knoten nur einen Nachfolger hat, ihre Abfolge ist linear und chronologisch angeordnet. Unübersichtlicher wird die Lage, sobald man Clones von einer VM oder einem ihrer Snapshots erstellt. Sie eröffnen einen neuen Zweig im Stammbaum einer VM oder gar einen neuen Zweig von einem vorhandenen Zweig.

Sowohl in VMware Workstation als auch im vSphere Client ist der Snapshot Manager auch für das Erstellen von Clones zuständig. Im vSphere Client steht die Clone-Funktion nur im Zusammenspiel mit vCenter zur Verfügung. Die Workstation markiert Snapshots, von der ein Linked Clone abgeleitet wurde, mit einem Vorhängeschloss-Symbol. Die davon abhängigen Nachfahren zeigt sie jedoch nicht an.

Keine Clones von aktiven virtuellen Maschinen

Clones lassen sich also nicht nur von der ursprünglichen VM ableiten, sondern auch von einem ihrer Snapshots. Allerdings stellt sich oft erst nachträglich heraus, dass sich bestimmte Snapshots nicht klonen lassen, weil sie während der Laufzeit oder des Ruhezustands einer VM erstellt wurden. Voraussetzung für das Cloning eines Snapshots ist somit, dass dieser im ausgeschalteten Zustand einer VM angelegt wurde.

Der besondere Nutzen eines geklonten Snapshots besteht darin, dass man zu einem früheren Zustand der VM zurückkehren kann, ohne alle danach erfolgten Änderungen zu verlieren. Stellt man dagegen in einer normalen Abfolge von Snapshots, also einer ohne Clones, mit dem Befehl Go To einen Snapshot wieder her, dann werden alle in späteren Snapshots gespeicherten Änderungen verworfen.

Full Clones: robust und performant

Ein Full Clone ist eine eigenständige Kopie einer virtuellen Maschine. Falls man als Ausgangspunkt für das Cloning einen Snapshot wählt, dann führt ihn VMware mit allen früheren Snapshots sowie der Parent-VM zusammen. Diese konsolidierte virtuelle Maschine wird dann als neuer Full Clone gespeichert.

Wie die Bezeichnung schon nahelegt, enthält ein Full Clone alle Bestandteile einer VM, also sämtliche Dateien mit den Metadaten sowie die kompletten virtuellen Festplatten (VMDKs). Daher ist er in keiner Weise mehr abhängig von der Ursprungs-VM, aus der er erzeugt wurde. Letztere kann man also auch löschen, ohne dass der Full Clone dadurch beeinträchtigt wird. Selbstredend wirken sich weder Änderungen in den Einstellungen der ursprünglichen VM noch in deren Laufwerken auf den Clone aus.

Die Unabhängigkeit vom Original führt nicht nur zu einer höheren Robustheit eines Full Clone, sondern kommt auch seiner Performance zugute. Da anders als bei Snapshots oder Linked Clones nicht ständig die über mehrere VMDKs verteilten Änderungen zusammengerechnet werden müssen, spart sich nämlich die Virtualisierungssoftware einigen Aufwand. Allerdings ist nachvollziehbar, dass die Erstellung eines Full Clone länger dauert, besonders wenn dafür mehrere Snapshots konsolidiert werden müssen. Außerdem verbraucht er natürlich mehr Speicherplatz.

Linked Clones: flexibel und fragil

Linked Clones bleiben, wie ihr Name nahelegt, mit der VM verbunden, von der sie abgeleitet wurden. Wie bei einem Snapshot enthalten ihre virtuellen Laufwerke nur die Änderungen, die nach ihrer Erzeugung aus der ursprünglichen VM vorgenommen werden. Wenn also die Eltern-VM oder der Snapshot gelöscht werden, von dem ein Linked Clone abstammt, dann ist dieser nicht mehr nutzbar.

Um zu verhindern, dass dies versehentlich passiert, bietet VMware die Möglichkeit, eine Eltern-VM in den Template-Modus zu versetzen. In der VMware Workstation öffnet man zu diesem Zweck die Einstellungen der VM, und klickt unter dem Reiter Options auf Advanced. Dort findet sich dann im rechten Teil des Fensters die Option Enable Template Mode. In diesem Modus ist nicht nur die VM vor dem Löschen geschützt, sondern auch alle ihre Snapshots.

Der besondere Nutzen von Linked Clones besteht darin, dass man sehr schnell und mit geringem Speicherverbrauch jeden Snapshot vervielfältigen kann, so dass mehrere Anwender damit hantieren können, beispielsweise für die Fehlersuche oder für Tests. Allerdings leidet die Performance unter der mehrfachen Vererbung, besonders dann, wenn Clones von Clones erstellt werden. Linked Clones spielen in VMware View eine besondere Rolle, weil sie dort dazu dienen, die benutzerspezifischen Änderungen an einem gemeinsam verwendeten virtuellen Desktop zu speichern.