Was ist VDI (Virtual Desktop Infrastructure)?

VDI (Virtual Desktop Infrastructure) ist eine Technologie, die Desktop-Betriebssysteme auf einem zentralen Server in einem Rechenzentrum hostet. Nutzer können über ein Netzwerk von fast jedem Gerät aus auf ihre virtuellen Desktops zugreifen, zum Beispiel von einem Laptop, Tablet oder Smartphone.

Diese Einrichtung unterscheidet sich von einer herkömmlichen physischen Desktopbereitstellung, bei der das Betriebssystem und die Anwendungen direkt auf der Festplatte eines bestimmten Computers installiert werden. Bei einer VDI ist die Desktopumgebung von der physischen Hardware getrennt. Das bedeutet, dass der „Computer“, den Sie auf Ihrem Bildschirm sehen, auf einem leistungsstarken Server ausgeführt wird, der sich kilometerweit entfernt befindet.

VDI-Architektur

Um zu verstehen, was VDI ist, sollten wir uns die einzelnen Komponenten ansehen, die dafür erforderlich sind. Eine VDI-Einrichtung basiert auf verschiedenen Schlüsselkomponenten, mit denen virtuelle Umgebunge erstellt, verwaltet und bereitgestellt werden. Dazu gehören Hostserver, die Software, die den Server in kleinere Teile aufteilt, und das System, das den Traffic steuert.

Hypervisor

Der Hypervisor ist die Softwareebene, die auf der physischen Server-Hardware aufsetzt. Es entkoppelt das Betriebssystem von der Hardware. Sie können entsprechend mehrere virtuelle Maschinen (VMs) auf einem einzigen physischen Server erstellen und ausführen, indem Sie den Arbeitsspeicher und die Rechenleistung des Servers gemeinsam nutzen.

Virtuelle Maschinen (VMs) und Desktop-Images

Die virtuelle Maschine ist der softwarebasierte Computer, mit dem der Nutzer tatsächlich interagiert. In einer VDI-Umgebung erstellen IT-Teams ein „Golden Image“ oder einen Haupt-Desktop. Sie verwenden diese Hauptkopie, um schnell neue virtuelle Desktops für Nutzer zu erstellen (zu klonen).

Verbindungsbroker

Sie können sich den Verbindungsbroker als den „Check-in“-Schalter der VDI-Infrastruktur vorstellen. Wenn sich ein Nutzer anmeldet, prüft der Verbindungsbroker seine Anmeldedaten. Anschließend wird ein verfügbarer virtueller Desktop im Pool gesucht und der Nutzer wird dorthin weitergeleitet.

Zentraler Speicher

Da die Desktops nicht auf dem Gerät des Nutzers gespeichert sind, müssen alle Daten an einem anderen Ort gespeichert werden. VDI nutzt zentralisierte Speichersysteme, um Betriebssystem-Images, Anwendungen und Nutzerdaten sicher und für die Hostserver zugänglich zu halten. So bleiben die Daten auch beim Ausfall eines lokalen Geräts im Rechenzentrum geschützt.

Clientgerät und Protokoll für die Remote-Anzeige

Das Clientgerät ist die Hardware, die der Nutzer verwendet, z. B. ein Laptop. Das Remote-Anzeigeprotokoll ist die Sprache, die Server und Client verwenden, um miteinander zu kommunizieren. Dabei werden die Bildschirmbilder (Pixel) vom Server an den Client und die Maus- und Tastatureingaben des Nutzers zurück an den Server gesendet.

Arten von VDI

Wenn Unternehmen sich für die Bereitstellung einer VDI entscheiden, haben sie in der Regel die Wahl zwischen zwei Hauptmodellen: flüchtig und nicht-flüchtig.

Persistente VDI

Bei einer persistenten VDI-Einrichtung erhält jeder Nutzer einen eigenen virtuellen Desktop. Es funktioniert ähnlich wie ein persönlicher physischer PC, da Nutzer ihre Einstellungen speichern, eigene Apps installieren und den Hintergrund anpassen können. Beim nächsten Login sind alle Einstellungen noch vorhanden. Dies ist oft die beste Wahl für Entwickler oder Power-User, die eine bestimmte Konfiguration für ihre Arbeit benötigen.

Nicht persistente VDI

In einer flüchtigen VDI-Umgebung sind Desktops generisch. Wenn sich ein Nutzer anmeldet, erhält er einen neuen Desktop aus einem Pool identischer Klone. Melden sie sich ab, wird der Desktop auf den ursprünglichen Zustand zurückgesetzt und alle vorgenommenen Änderungen werden gelöscht. Das ist in der Regel kostengünstiger und einfacher für die IT-Abteilung, da nur ein Quell-Image verwaltet werden muss.

VDI im Vergleich zu Remote Desktop Services (RDS) und DaaS

Angebote wie VDI, Remote-Desktop-Dienste (RDS) und Desktop as a Service (DaaS) ermöglichen es Nutzern, remote zu arbeiten, funktionieren aber unterschiedlich. Bei VDI erhält ein Nutzer eine dedizierte virtuelle Maschine, auf der ein Client-Betriebssystem wie ChromeOS, macOS oder Windows ausgeführt wird. RDS, manchmal auch Remote Desktop Session Host (RDSH) genannt, ermöglicht es mehreren Nutzern, eine einzelne Sitzung auf einem Server-Betriebssystem wie Windows Server gemeinsam zu nutzen. DaaS ist eine VDI, die an einen Cloud-Anbieter ausgelagert wird.

Funktion	VDI	RDS	DaaS
Betriebssystem	Client-Betriebssystem (z. B. Chrome OS)	Server-Betriebssystem (z. B. Windows Server)	Client- oder Server-Betriebssystem
Nutzererfahrung	Isolierter, persönlicher Desktop	Freigegebene Serverressourcen	Isoliert oder gemeinsam genutzt
Verwaltung	Verwaltung durch interne IT	Verwaltung durch interne IT	Verwaltet vom Cloud-Anbieter
Infrastruktur	Lokal oder private Cloud	Lokal oder private Cloud	Öffentliche Cloud (Abo)

Funktion

VDI

RDS

DaaS

Betriebssystem

Client-Betriebssystem (z. B. Chrome OS)

Server-Betriebssystem (z. B. Windows Server)

Client- oder Server-Betriebssystem

Nutzererfahrung

Isolierter, persönlicher Desktop

Freigegebene Serverressourcen

Isoliert oder gemeinsam genutzt

Verwaltung

Verwaltung durch interne IT

Verwaltet vom Cloud-Anbieter

Infrastruktur

Lokal oder private Cloud

Öffentliche Cloud (Abo)

Best Practices für eine sichere VDI-Umgebung

VDIs sind zwar von Natur aus sicher, erfordern aber eine ordnungsgemäße Governance und Überwachung, um dies auch zu bleiben.

Governance und Ressourcensteuerung

Nutzergruppen und Ressourcenzuweisung definieren: Sie sollten Nutzer nach Abteilung oder Bedarf gruppieren (z. B. „Entwicklung“ und „Personal“), um sicherzustellen, dass Power-User die benötigten Rechenressourcen erhalten, ohne andere zurückzuhalten.
Multi-Faktor-Authentifizierung (MFA) implementieren: Da auf eine VDI von überall aus zugegriffen werden kann, sorgt eine zweite Verifizierungsebene dafür, dass sich nur die richtigen Personen anmelden.
Strenge Richtlinien zur Datenaufbewahrung und zum Löschen von Daten durchsetzen: Automatisieren Sie das Löschen flüchtiger Desktops und das Archivieren der Daten presistenter Desktops, um die Speicherkosten zu senken und die Datenhygiene zu verbessern.

Monitoring und Wartung

Sitzungslatenz und Verbindungsqualität überwachen: Langsame Verbindungen frustrieren Nutzer. IT-Teams sollten daher die Netzwerkleistung im Blick behalten, um Engpässe zu erkennen, bevor sie die Arbeit behindern.
„Golden Images“ regelmäßig patchen und aktualisieren: Anstatt einzelne Computer zu patchen, sollten Sie das Hauptimage regelmäßig aktualisieren, damit jeder neu erstellte Desktop standardmäßig sicher ist.
Plattformen für unternehmensweite Transparenz und Protokollierung nutzen: Verwenden Sie Tools, die erfassen, wer sich anmeldet und welche Anwendungen verwendet werden, um verdächtiges Verhalten frühzeitig zu erkennen.

Häufige Anwendungsfälle für VDI

VDIs sind vielseitig einsetzbar und eignen sich gut für Branchen, die strenge Sicherheitsanforderungen haben oder in denen die Belegschaft häufig wechselt.

Unterstützung von Remote- und Hybridteams: Unternehmen nutzen VDIs, um Mitarbeitern eine konsistente, sichere „Büroumgebung“ zu bieten, unabhängig davon, wo sie sich gerade befinden.
Bring Your Own Device (BYOD)-Programme: VDIs ermöglichen es Mitarbeitern, ihre eigenen Macs, PCs oder Tablets zu nutzen, um sicher auf Unternehmens-Apps zuzugreifen, ohne dabei persönliche und geschäftliche Daten zu vermischen.
Umgebungen mit hohen Sicherheitsanforderungen und hohen Compliance-Vorgaben: Krankenhäuser und Banken nutzen VDIs, um sicherzustellen, dass sensible Patienten- oder Kundendaten das sichere Rechenzentrum nicht verlassen. Dies erleichtert die Einhaltung von HIPAA- und PCI-Vorgaben.
Zeit-, Auftrags- oder Saisonarbeit: Unternehmen können schnell virtuelle Desktops für Auftragnehmer hochfahren und sie nach Vertragsende wieder löschen. So sparen sie Zeit beim On- und Offboarding.
Geschäftskontinuität und Notfallwiederherstellung: Bei einem Ausfall können Nutzer einfach zu einem anderen Gerät wechseln und ohne Datenverlust weiterarbeiten.

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Vorteile von Google Cloud für VDI

Auch ohne ein eigenes VDI-Produkt bietet Google Cloud einen deutlichen Infrastrukturvorteil für Unternehmen, die virtuelle Desktops verwenden.

Globales Netzwerk mit niedriger Latenz: Die Nutzerfreundlichkeit einer VDI hängt stark von der Netzwerkgeschwindigkeit ab. Das globale Glasfasernetzwerk von Google Cloud bietet eine niedrige Latenz, sodass virtuelle Desktopssich für Nutzer responsiv anfühlen – unabhängig davon, ob sie sich in derselben Stadt oder auf der anderen Seite der Welt befinden.
Zero-Trust-Sicherheitsmodell: Dank Tools wie Identity-Aware Proxy (IAP) und BeyondCorp Enterprise können Sie sicheren Zugriff auf virtuelle Desktops gewähren, ohne auf herkömmliche VPNs angewiesen zu sein. So können Sie die Identität und den Kontext von Nutzern prüfen, bevor Sie ihnen Zugriff auf die VDI-Umgebung gewähren.
Optimierte Endpunkte mit ChromeOS: ChromeOS-Geräte und Chromebooks sind beliebte Endpunkte für VDIs, da sie von Grund auf sicher, einfach zu verwalten und kostengünstig sind. Sie lassen sich nahtlos mit VDI-Lösungen kombinieren, die in Google Cloud ausgeführt werden, und bieten so eine moderne, cloudnative Arbeitsumgebung.
Grafik- und Leistungsbeschleunigung: Für grafikintensive Arbeitslasten wie Videobearbeitung oder Engineering bietet Google Cloud eine breite Palette an NVIDIA-GPUs. Sie können diese an Ihre virtuellen Workstations anhängen, um ein leistungsstarkes Rendering zu ermöglichen, das mit physischen Workstations mithalten kann.

Vorteile der Verwendung einer virtuellen Desktopinfrastruktur

Die Einführung einer VDI-Infrastruktur kann viele Probleme für moderne Unternehmen lösen, insbesondere für solche mit verteilten Teams.

Verbesserte Sicherheit und Datenzentralisierung

Da die Daten auf dem Server und nicht auf dem Gerät des Endnutzers gespeichert sind, führt ein verlorener oder gestohlener Laptop nicht zu einer Datenpanne.

Mehr Mobilität und Flexibilität für Nutzer

Die VDI-Technologie (Virtual Desktop Infrastructure) ermöglicht es Mitarbeitenden, von zu Hause, aus dem Café oder unterwegs mit fast jedem Gerät auf ihre Arbeitsumgebung zuzugreifen.

Einfachere Verwaltung und zentrale Steuerung für die IT

IT-Teams können Tausende von Desktops über eine einzige Konsole patchen, aktualisieren und warten, ohne die Geräte direkt zu berühren.

Geringere Hardwarekosten und längere Lebensdauer von Endpunktgeräten

Da die rechenintensiven Prozesse auf dem Server stattfinden, können Unternehmen ältere PCs oder kostengünstige Thin Clients länger nutzen.

Verbesserte Notfallwiederherstellung und Geschäftskontinuität

Wenn ein Bürogebäude durch eine Naturkatastrophe beschädigt wird, können sich die Mitarbeitenden von einem sicheren Ort aus anmelden und direkt auf ihre Daten zugreifen, da diese im Rechenzentrum gesichert sind.

VDI-Lösungen mit Google Cloud

Was ist eine Virtual Desktop Infrastructure im Cloud-Computing? Das Konzept ist gleich dem einer VDI, es wird aber in der globalen Infrastruktur von Google Cloud ausgeführt. Das bietet eine Skalierbarkeit und Sicherheit, die mit lokalen Servern kaum zu erreichen ist.

Zusätzliche Ressourcen

Compute Engine-Dokumentation: Lesen Sie die technischen Anleitungen zum Erstellen und Verwalten der virtuellen Maschinen, die eine VDI ermöglichen.
Cloud Identity and Access Management: Hier erfahren Sie, wie Sie Nutzerzugriff und Sicherheitsrichtlinien für Ihre virtuelle Umgebung verwalten.