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Virtualização de Desktops NComputing
Resumo
Todos já nos acostumamos ao formato do PC, que permite que cada usuário
tenha sua própria CPU, seu próprio disco rígido e sua própria memória para
rodar seus aplicativos. Mas os computadores pessoais de hoje são tão poderosos
que a maioria das pessoas simplesmente não consegue usar toda a capacidade
de processamento pela qual pagou. A virtualização de desktops NComputing
é uma alternativa moderna a esse modelo consagrado: através dela, múltiplos
usuários conseguem compartilhar a capacidade de processamento de um
único computador. Essa abordagem tem diversas vantagens sobre o conceito
tradicional, incluindo custos mais baixos, maior eficiência energética e
administração simplificada.
Introdução
Nos últimos 30 anos, os PCs mudaram nossa forma de trabalhar, jogar,
aprender e pensar sobre a tecnologia de computadores. Desde os primeiros
microprocessadores, em 1971, às moderníssimas CPUs multi-core dos PCs de
hoje em dia, os usuários vêm aprendendo a compreender e controlar sua
própria capacidade de processamento. Grande parte do sucesso dos PCs está
no fato de terem tirado a capacidade de processamento dos centros de dados
para colocá-la diretamente em nossas mesas.
Mas essa capacidade de processamento e controle também trouxe uma
responsabilidade – a responsabilidade de manter, reparar e atualizar o PC
sempre que necessário. Afinal, ele é uma máquina, e todas as máquinas
precisam de cuidados regulares. Como consumidores e usuários, podemos
ter comemorado o aumento de capacidade e produtividade trazido pelos PCs,
mas ninguém nos avisou que, mesmo com a ajuda de um departamento de TI,
teríamos de passar mais de 17 horas anuais mantendo nossos PCs. (Esse número
sobe para 60 horas se não tivermos um departamento específico de TI).1
Tendências de mercado
Os gastos com serviços de TI vêm crescendo, com custos cada vez maiores
de software e suporte. Considerações ligadas a segurança, sigilo de dados,
administrabilidade, tempo de atividade, espaço, energia e refrigeração estão
levando muitas organizações a procurar alternativas ao modelo tradicional
dos PCs distribuídos. Os thin clients se enfraqueceram porque ainda são muito
“pesados” com seus sistemas operacionais locais (Windows XP Embedded, Linux
etc.), processadores full-power, memórias de PC, drives locais, vulnerabilidades
a vírus – e todos os desafios de administração associados a esses componentes.
Embora o mercado de PCs tradicionais não esteja crescendo muito rapidamente,
seu tamanho enorme continua a impulsionar inovações significativas como os
processadores multi-core. O resultado é que os PCs de hoje já são capazes de
superar servidores de alto desempenho de alguns anos atrás. Isso abre as
portas para uma nova era de computação virtual, na qual a capacidade de
um PC comum é aproveitada da forma mais eficiente possível, por múltiplos
usuários, ao mesmo tempo.
1 Informe do IDC: “Analysis of the Business Value of Windows Vista”, Dezembro de 2006

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Recentemente, o Wall Street Journal publicou uma reportagem intitulada
“O PC do escritório está encolhendo”. Segundo essa reportagem, a adoção da
computação em rede vai se acelerar à medida que mais empresas procurarem
otimizar seus recursos e minimizar seus custos com o máximo de eficiência.
Grandes corporações não são mais as únicas organizações em busca de
ajustes na informática. Escolas e pequenas e médias empresas também estão
procurando novas maneiras de oferecer acesso digital. Todas essas tendências
favorecem a abordagem de computação virtual introduzida pela NComputing
e, hoje em dia, cada vez mais adotada mundo afora. Em reconhecimento
a esse rápido crescimento e ao seu impacto na indústria da computação,
o Wall Street Journal concedeu à NComputing o seu prestigioso Technology
Innovation Award.
A fim de compreender plenamente o significado da solução NComputing, é
interessante olhar para trás e relembrar como a tecnologia da computação
evoluiu ao longo dos anos.
Mainframes e servidores: o prelúdio
Como já nos acostumamos a colocar PCs em nossas mesas por todos esses anos,
muitos de nós já se esqueceram de como os computadores funcionavam antes
do advento dos PCs. Naqueles anos, a computação era feita com máquinas de
grande porte, mainframes – caixas enormes, que ficavam em salas especialmente
refrigeradas, em cima de plataformas – conectados a terminais “burros”
espalhados por toda parte. Esse computador único, centralizado, realizava
o processamento para todos os usuários. Estes, por sua vez, não tinham de
administrar aquela caixa – isso era responsabilidade dos técnicos da época.
Se um usuário tivesse um problema, tudo o que tinha de fazer era chamar a
sala de computadores e pedir ajuda, já que o suporte também tinha de ser
centralizado – exatamente como o computador. Obviamente, as grandes
desvantagens dos IBM/360 eram o custo (US$ 133.000 pelo modelo básico
em 1965) 2 e considerações ambientais (espaço, energia e refrigeração). Eles
também exigiam uma equipe dedicada para suporte e manutenção do sistema.
As pessoas passavam anos sendo treinadas para entender e executar as tarefas
necessárias a fim de manter o sistema funcionando. Isso significava que o
número de pessoas qualificadas para manter um IBM/360 era muito pequeno,
o que relegava essas máquinas a grandes empresas, governos e instituições
educacionais. O passo seguinte foi o mini-computador, que também usava re-
cursos centralizados, mas a um custo muito mais baixo do que o de um
mainframe.
Com a chegada do PC (e do seu primo, o servidor baseado em PC), os
mainframes saíram de moda. Servidores substituíram mainframes em centros
de dados, e muitas máquinas eram utilizadas para realizar as mesmas tarefas.
Isso deu origem ao conceito conhecido como “computação baseada em
servidores” (SBC), que funciona nas mesmas linhas da computação com
mainframes, com algumas diferenças. O terminal “burro” é substituído por
um PC, que se comunica com um servidor e recebe uma interface de tela,
transferida pela rede inteira. A aplicação mais popular da computação baseada
em servidores foi a instalação de um pequeno subconjunto de aplicativos em um
servidor, os quais eram acessados pelos PCs clientes. Neste modelo, o PC ainda é
usado para executar aplicativos locais, e também roda os aplicativos baseados
2 Computer History Museum:
http://www.computerhistory.org/VirtualVisibleStorage/artifact_frame.php?tax_id= 03.02.02.00

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no servidor através de softwares como o Citrix ou o Microsoft Terminal
Services. Em algumas instalações SBC, uma versão “reduzida” de um PC, com
um processador de baixo desempenho e armazenamento flash, chamado thin
client é utilizada. Com a abordagem thin client, a maioria dos aplicativos –
senão todos – é executada no servidor.
O SBC deveria oferecer as mesmas vantagens do mainframe e, ao mesmo tempo,
mitigar os custos e fatores ambientais, mas criava um conjunto de desvantagens
completamente diferente, entre as quais:
• Limitações aos usuários, com baixo desempenho nos desktops,
especialmente no uso de aplicativos gráficos.
• Máquinas caras, fundamentalmente PCs que normalmente necessitam
de customizações especiais.
• Servidores caros, com componentes de alto desempenho.
• Configuração e administração complexas, exigindo administradores
de rede com conhecimentos especiais.
O próximo passo: a virtualização de desktops
NComputing
Diante desse cenário, como é possível obter os benefícios do SBC sem as suas
desvantagens, e sem voltar à tecnologia do mainframe? A resposta é um novo
modelo: a virtualização de desktops NComputing.
A virtualização de desktops NComputing permite que um único PC suporte
simultaneamente dois ou mais usuários – cada um com sua própria paleta de
aplicativos. A chave para essa solução inovadora é o fato de que todos os três
componentes centrais da tecnologia são otimizados para funcionar em conjunto:
o software que virtualiza os recursos no PC, o protocolo que estende a interface
do usuário, e o cliente ou “dispositivo de acesso”. Devido a esse alto grau de
otimização, as soluções de virtualização NComputing podem ser executadas
em PCs comuns (e não apenas em servidores). O resultado oferece todos os
benefícios do SBC sem as suas desvantagens.
Muitos dos conceitos por trás da solução NComputing são semelhantes aos
do antigo modelo thin client. No entanto, a NComputing desenvolveu uma
implementação totalmente exclusiva, que oferece melhor desempenho a um
custo mais baixo. Os dispositivos de acesso são muito menores e mais altamente
integrados do que os dos thin clients tradicionais – que, em sua maioria, são
construídos com componentes de PCs de geração anterior. A NComputing
também desenvolveu seu próprio software de virtualização, o vSpace, e seu
próprio protocolo de extensão, a fim de otimizar ainda mais o processo: em
suma, um conjunto de tecnologias que funcionam de forma integrada, para
permitir não apenas que o hardware de servidores de alto desempenho seja
compartilhado, mas também o de PCs padrão. Essa abordagem única já
demonstrou sua capacidade de estender o acesso digital a todo um novo
universo de usuários, em escolas e nos países em desenvolvimento, e de
cortar os custos de computação para pequenas, médias e grandes empresas
no mundo inteiro.

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Como funciona
A exclusiva tecnologia NComputing é composta por três componentes básicos:
o software de virtualização vSpace, um protocolo de extensão de usuário e
os dispositivos de acesso. Ao combinar todos esses componentes em uma
solução integrada, a NComputing oferece desempenho inigualável a um custo
incrivelmente baixo. Soluções tradicionais como os thin clients e outras opções
com PCs sempre se baseiam em componentes separados, adquiridos em
diversos fornecedores, o que resulta em desempenho abaixo do ideal e
custos mais elevados.
1. O software de virtualização 2. O Protocolo de eXtensão 3. Os dispositivos de
de desktops vSpace cria de Usuário (UXP) oferece acesso NComputing são
desktops virtuais independentes uma interface multimídia pequenos, silenciosos,
dentro de um PC com Windows eficiente e segura. econômicos, confiáveis
ou Linux. e muito baratos.
Componentes da tecnologia NComputing
Software de virtualização de desktops vSpace
O software de virtualização de desktops vSpace foi desenvolvido para aproveitar
a capacidade ociosa dos PCs e dividir seus recursos de forma eficiente, em espaços
de trabalho virtuais independentes, a fim de dar a cada usuário a experiência
integral de um PC. Ele funciona como um gerenciador de dados, que transmite
e administra a exibição do desktop e as atividades remotas a partir do teclado,
mouse e outras interfaces de usuário. O NComputing vSpace foi desenvolvido
especificamente para os exclusivos dispositivos de acesso NComputing, a fim de
oferecer o melhor desempenho aos usuários. Também foi desenvolvido para
funcionar independentemente do sistema operacional do servidor, e pode ser
executado tanto em plataformas Windows quanto Linux. E o melhor: o vSpace é
fácil de instalar e utilizar, ao contrário dos complexos softwares tradicionalmente
associados à computação com servidores.
Protocolo de extensão
Uma peça fundamental para se conseguir a experiência integral de um PC com
computação remota é o protocolo de extensão. Sistemas thin client tradicionais
utilizam protocolos que foram desenvolvidos para uso ocasional por
administradores, em situações de controle remoto temporário. A NComputing
desenvolveu seu exclusivo Protocolo de eXtensão de Usuário (UXP) para uso
contínuo por usuários finais, que necessitam da experiência integral de um PC.
Assim, aplicações de multimídia incluindo streaming, flash e gráficos 3D podem
ser suportadas. O UXP estabelece a comunicação entre o software de virtualiza-
ção NComputing e os dispositivos de acesso, conectados diretamente (produtos
da série X) ou pela Ethernet (produtos da série L). O protocolo foi desenvolvido
para operar em uma camada de software fora do sistema operacional do PC
compartilhado e funciona tanto com Windows quanto com Linux. É o elo entre
o software vSpace e o dispositivo de acesso.

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Dispositivos de acesso
Os dispositivos de acesso NComputing não usam circuitos ou processadores
baseados na arquitetura dos PCs e não executam um sistema operacional local.
Toda a funcionalidade primária está integrada em um único chip, que possui um
conjunto otimizado de recursos para trabalhar com o software de virtualização
e o protocolo de extensão. O System-on-chip (SoC) contém tecnologias
patenteadas para oferecer desempenho incomparável em um dispositivo
de baixo consumo. O aparelho também contém uma pequena quantidade
de DRAM, utilizada para a exibição local.
O SoC no dispositivo de acesso executa diversos processos, incluindo controle
de boot, inicialização, conexão de rede, decodificação de protocolo, aceleração
de bitmap em cache e administração. Essa abordagem resulta em dispositivos
de acesso com consumo muito baixo (menos de 5 watts), o que permite
economia energética significativa em comparação com os PCs individuais,
com consumo médio de mais de 100 watts cada.
dispositivo de acesso série l
o system-on-chip (soC), no coração de cada dispositivo de acesso
A tecnologia SoC da NComputing é utilizada em diversos tipos de dispositivos
de acesso, concebidos para uma variedade de aplicações e necessidades. Em
todas as soluções, o usuário final continua com seu próprio monitor, teclado,
mouse e alto-falantes. No entanto, ao invés de se conectar diretamente ao
PC, estes periféricos são conectados ao pequeno dispositivo de acesso
NComputing, colocado sobre a mesa de trabalho ou montado diretamente
atrás do monitor. O dispositivo de acesso é conectado ao computador
compartilhado – diretamente (série X) ou pela Ethernet (série L) – através
do software vSpace. Os dispositivos da série L utilizam o UXP para oferecer
a experiência de um PC através de uma conexão padrão de rede, e podem
ser adquiridos em uma variedade de versões, para cada tipo de necessidade.
kit X550
Os produtos da série X incluem uma placa PCI, a ser instalada dentro do
PC compartilhado. A placa contém o SoC NComputing e tem, conforme a
configuração, três ou quatro portas RJ-45, que se conectam diretamente aos
dispositivos de acesso da série X através de cabos STP Cat5e ou Cat6 (até 5 ou
10 metros de comprimento respectivamente).

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Os diagramas abaixo mostram como os dispositivos de acesso da série L e da
série X se conectam ao PC compartilhado.
Configuração da série X – conexão direta
Configuração da série l – conexão por ethernet
Integração com outras tecnologias de virtualização
O NComputing vSpace pode ser usado em conjunto com outras tecnologias de
virtualização a fim de enfrentar necessidades empresariais específicas: softwares
de virtualização de máquinas (oferecidos por fornecedores como a VMware e
a Microsoft) podem ser utilizados para criar múltiplas “máquinas virtuais”
funcionando em um mesmo servidor. Cada máquina virtual pode executar
um sistema operacional inteiramente independente, com seu próprio conjunto
exclusivo de aplicativos.
Por exemplo, em uma configuração comumente conhecida como “VDI”,
cada usuário final recebe sua própria máquina virtual completa, incluindo
sua própria instância de um sistema operacional como o Windows XP. O
NComputing vSpace pode ser instalado em cada Windows XP a fim de permitir
uma conexão 1:1 a um ou mais dispositivos de acesso da série L. Dessa forma,
cada usuário acessa seu próprio sistema operacional remotamente através
do dispositivo de acesso NComputing e do UXP. Embora o custo operacional
necessário para a virtualização de máquinas seja muito maior do que o das
implementações NComputing padrão, alguns ambientes podem se beneficiar
das propriedades de isolamento de usuários e aplicativos possibilitadas por
esta abordagem.

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Além disso, a virtualização de máquinas também pode ser usada em conjunto
com os sistemas NComputing para configurar ambientes em que um grande
número de usuários utiliza um único servidor de alto desempenho. Neste
caso, cada máquina virtual executa um sistema operacional de servidor com
o vSpace instalado: cada máquina pode receber até 30 usuários conectados
através de dispositivos de acesso da série L e do UXP. Com essa configuração,
grandes quantidades de usuários (60, 90 ou mais) podem utilizar um único
servidor de alto desempenho. Isso é comumente conhecido como “consolidação
de servidor” e dá aos administradores de TI uma opção adicional para reduzir
ainda mais a quantidade de hardware em seu ambiente – um benefício
importante em casos de centralização em um espaço limitado.
Conclusão
Ao oferecer todos os componentes essenciais do processo, incluindo os
dispositivos de acesso, protocolo de extensão e software de virtualização de
desktops, a NComputing é a única empresa a oferecer uma solução de alto
desempenho ao custo mais baixo possível. A equipe de TI e os usuários finais
não precisam de treinamento especial, já que a solução é altamente eficiente,
muito fácil de instalar e manter e compatível com os aplicativos padrão de PC.
Além disso, a tecnologia NComputing pode ser integrada a outras tecnologias,
como a virtualização de máquinas, a fim de resolver problemas e desafios
específicos.
Qualquer organização responsável por mais de um PC deve considerar
seriamente as vantagens da virtualização de desktops. Ao tirar proveito dos
computadores cada vez mais baratos e poderosos dos dias de hoje, até mesmo
as menores empresas podem obter benefícios imediatos sem os altos custos
da computação com mainframes ou a complexidade e as limitações do
processamento baseado em servidores. E o melhor: a virtualização de
desktops leva a computação a mais pessoas, por menos dinheiro.
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