Virtualização - Conceitos básicos

VIRTUALIZAÇÃOConceitos básicos

Carlos Veríssimo

Ismael Lunkes

Rodrigo Portella

Unijuí – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul

CRONOGRAMA• Conceitos básicos;

• Porque utilizar;

• Aplicação;

• Benefícios;

• Arquitetura

• Técnicas:

– Virtualização Completa;

– Paravirtualização;

– Recompilação Dinâmica;

• Inovações;

Conceito• Consiste na emulação de ambientes

isolados, onde há a capacidade de rodar diferentes sistemas operacionais dentro de uma mesma máquina;

• Fornece ambientes de execução independentes a diferentes usuários em um mesmo equipamento físico, aproveitando melhor a capacidade do hardware;

Por que utilizar?

• A capacidade de usar uma máquina real em várias virtuais e trabalhar nas mesmas separadamente, implica na possibilidade de obter-se mais rendimento da máquina;

• Melhor aproveitamento dos recursos do servidor;

• Melhor gerenciamento;

• Aumento da segurança;

Uso & Aplicação da Virtualização

• 1. Laboratório de computadores para ensino;

• 2. Consolidação de computadores servidores;

• 3. Migração de aplicações;• 4. Execução de aplicações;• 5. Plano de Contingência; • 6. Detecção de Intrusão;• 7. Hospedagem de sites;

Beneficios da Virtualização

• 1. Reduzir a quantidade de computadores servidores em uma rede local;

• 2. Aumentar a utilização dos recursos de computadores com hardware potente;

• 3. Eliminar computadores antigos e não confiáveis;

• 4. Reduzir os gastos com novos computadores e infra-estrutura básica –energia elétrica, ar condicionado, espaço físico;

Beneficios da Virtualização

• 5. Facilitar o gerenciamento de computadores servidores, migração e replicação de serviços;

• 6. Aumentar a confiabilidade, escalabilidade e disponibilidade dos serviços;

• 7. Garantir o funcionamento de aplicações legadas;

• 8. Permitir a realização de testes e simulações sem colocar em risco o ambiente deprodução

Arquitetura

• Uma classificação de VMs é conforme a plataforma sobre a qual são executadas. Segundo essa classificação, as máquinas virtuais podem ser de 2 tipos:

• Tipo I - O VMM é implementado diretamente sobre o hardware físico subjacente. Os VMMs Xen e VMware ESX Server são exemplos desse tipo de máquinas virtuais.

Arquitetura

• Tipo II - O VMM é implementado completamente sobre o sistema operacional host. Exemplos desse tipo de máquinas virtuais são o VMware Server o VirtualPC.

Técnicas

• Utilizada para permitir que qualquer SO possa ser executado, em uma arquitetura diferente da projetada, sem alterações.

• Toda a infra-estrutura do hardware subjacente é virtualizada.

• Todas as instruções solicitadas pelo sistema convidado são interpretadas no MMV.

Técnicas - Virtualização Completa:

• Implica em representar o conjunto de instruções do processador, a memória principal, interrupções, exceções e acesso aos diversos dispositivos existentes.

Técnicas - Paravirtualização

• A Máquina Virtual, por meio de uma Application Programming Interface (API) disponibilizada pelo host, faz com que o SO hospedado acesse diretamente partes do hardware.

• O SO interage com o MMV e seleciona quais instruções devem ser interpretadas nele ou diretamente no hardware hospedeiro.

• São necessárias modificações nos sistemas operacionais convidados.

Técnicas - Paravirtualização

Recompilação Dinâmica

• Acontece quando o programa binário nativo é transcrito para o binário da máquina hospedira.

• Cada instrução deve ser recompilada para uma ou mais instruções do sistema hospedeiro de maneira que o resultado da execução seja o mesmo.

• Para isto é feita uma engenharia reversa do SO original e então realizada uma nova compilação.

• Ex: JIT (just-in-time) do Java.

Máquina Virtual X Emulador

Comparação de algumas ferramentas e sua forma de implementação

Tabela de comparação entre ferramentas e a forma de suas implementaçõesVieira, 2008

Inovações

• Ao contrário dos concorrentes que adotam a “one-size-fits” em todas as

abordagens, a Sun adota uma abordagem abrangente à virtualização que amplia o datacenter, aumentando

significativamente a utilização dos recursos e reduzindo os custos.

• Desde o início do ano de 2009 a SUN pertence a Oracle;

Sun Virtual Desktop Infrastructure Oracle Virtual Desktop Infrastructure

Sun VirtualBox Oracle VM VirtualBox

Sun Secure Global Desktop Software Oracle Secure Global Desktop

Sun Ray Software Sun Ray Software

Sun Ray Thin Clients Sun Ray Clients

Sun Logical Domains Oracle VM Server for SPARC

– Gerenciamento de Virtualização (System Center)

� Virtualização de terminal

� Virtualização de estação de trabalho� Virtual PC� Desktop Virtualization

� Virtualização de armazenamento� Data Protection Manager� Windows Storage Server

� Virtualização de aplicações

� Virtuzalização de servidores� Banco Central virtualiza servidores com Hyper-V do Windows

Server 2008

• Última versão: May 4, 2010, QEMU version 0.12.4

• Open Source

• Emulador/paravirtualizador

• Suporta virtualização quando executado sob hypevisor XEN, ou usando o módulo Kernel KVM no Linux;

• Base para o Parallels Virtuozzo Containers;

• Solução Open Source (GNU GPL) disponível para Linux;

• Última atualização: Kernel 2.6.32 budarin.1 released (24 Jun 2010);

• Requer que o host e máquina virtual estejam utilizando Linux;

• Prometem melhor custo-benefício que o Hyper-V da Microsoft;

• Intel VT– Método/tecnologia pelo qual SO’s em plataformas X86 são

executados sob outros SO’s nessa mesma plataforma com nenhuma ou com mínima interferência no hardware;

– Suportado por programas como o Vmware, KVM (módulo do linux), e o Xen;

• Intel ® Core ™ I7 Extreme– 3,33 GHz de velocidade por núcleo

– Até 3,6 GHz com a tecnologia Intel® Turbo Boost

– 6 núcleos e 12 segmentos de processamento com a tecnologia Intel® Hyper-Threading

– 12 MB de Intel® Smart Cache

– 3 canais de memória DDR3 de 1066 MHz

– Tecnologia de processo de fabricação de 32nm

• AMD V™ Technology– Arquitetura x86

– Hardware que possibilita a comunicação eficiente entre máquinas virtualizadas;

– RVI (Acelera o desempenho de aplicativos virtualizados)

– AMD V ™ Extend Migration: Auxilia na migração de máquinas virtuais;

• Server Virtualization

• Client Virtualization– AMD com DAS 1.0: plataforma aberta que permite a

gestão de recursos de virtualização e segurança sem prender-se a recursos proprietários;