Computação nas Nuvens, Virtualização e Software Livre - Como eles caminham juntos

Dia da Liberdade de
Software 2011
Computação nas Nuvens,
Virtualização e Software Livre -
Como eles caminham juntos
Marcelo Dieder – mdieder@sinos.net

Cloud Computing – Computação nas nuvens


Grande tecnologia dos últimos anos

Grupo de aplicações e ou serviços a usuários finais

Praticado por empresas a mais de 10 anos sem levar
a terminologia de cloud.

Tendência de mercado após a virtualização

Novo modelo computacional

Depois do Mainframe, Computador Pessoal, Modelo
Computacional cliente/servidor e a Web, cloud é a
grande novidade.

Não há uma definição exata sobre cloud.
2
Dia da Liberdade de Software Livre 2011

Cloud Computing – História


Conceito de Núvem foi definido em 1960

John McCarthy, cientista americano, definiu o
conceito de "Cloud"

A computação pode ser um dia organizada como
uma utilidade pública.

Na década de 1990, a VPN começou a ser oferecida
como um serviço na nuvem.

A partir de então Amazon, IBM, Google começam a
oferecer serviços na nuvem.

A definição de Cloud utilizou a mesma filosofia do
Unix
3

Cloud Computing – História

Gastos com Cloud projetados para 2012 seriam de $42
Bilhões, um crescimento de 27% em relação a 2008
(IDC).

Grandes players entraram na corrida para oferecer
serviços na nuvem.

4

Cloud Computing – Características

Um novo modo para a entrega de serviços em TI

Integração entre diferentes tipos de serviços,
plataformas, sistemas.

Alocação de recursos por demanda

Grupo de aplicações e ou serviços, que em conjunto
disponibilizam ao usuário um produto final.

Entrega de serviços pela internet de forma dinâmica e
escalável

Usuários da nuvem não são donos da própria
infraestrutura

Green IT (TI Verde)

Disponibilidade imediata
5

Cloud Computing – Modelos da Nuvem

Public Cloud

Metodo tradicional. Os serviços são oferecidos
pela rede publica (internet) e recursos
compartilhados.

Private Cloud

Quando uma corporação mantém os serviços em
uma rede privada. Modelo mais caro, mas que
garante uma maior segurança.

Hybrid Cloud

Quando serviços da nuvem privada e publica são
utilizadas ao mesmo tempo, compartilhando
recursos.

6

Cloud Computing – Modelos da Nuvem

7

Cloud Computing – Tipos de serviços


SaaS (Software como um Serviço)

É a entrega de uma aplicação ao usuário. São softwares/aplicações utilizadas pelo usuário, mas
hospedados em algum local da nuvem.

Google Docs

Gmail

PABX Virtual

CRM

IaaS (Infraestrutura como Serviço)

Quando é utilizado um serviço de alocação de uma infraestrutura como um servidor, ou pelo
menos parte dela.

Servidores Virtuais

Servidores Dedicados

Roteadores

PaaS (Plataforma como Serviço)

Quando plataformas são utilizadas na nuvem. Um conjunto de aplicações disponibilizadas para
o usuário.

Hospedagem de sites (MySQL, PHP, Apache)

8

Cloud Computing – Qual o tempo para um servidor
físico ser ativado?


Método Clássico 
Cloud Computing (SaaS)

Definição do projeto 
Definição do projeto

Cotação de equipamentos 
Testes

Tempo para entrega
fornecedor 
Entrega!

Instalação física

Instalação S.O.

Instalação de aplicativos

Backup, monitoração

Testes

Entrega 9

Cloud Computing – Tipos de serviços

10

Virtualização - História


Conceito antigo

Iniciou em meados dos anos 60 pela IBM com
o projeto M44/44X.

Arquitetura baseada em máquinas virtuais para
testes em conceitos de time sharing.

Utilizado na década para particionamento de
grandes hardwares de mainframes.

Aproveitamento de investimento

Execução de vários aplicativos e processos
simultaneamente.
12

Virtualização - História

Conceito caiu em desuso nos anos 80/90

Equipamentos x86 de alto poder de processamento a preços
acessíveis.

Inicio da arquitetura distribuída

Cliente/Servidor

Desktops e servidores Windows/Linux

Padrão de mercado arquitetura x86

Anos 90 trouxeram novas desafios

Baixa utilização de poder de processamento

Aumento de custos de infraestrutura, gerenciamento,
segurança, energia

Solução? Virtualização!

13

Virtualização – Características e Vantagens


Redução de custos de infraestrutura

Aumento de segurança e gerenciamento

Melhor aproveitamento de recursos ociosos

Servidores físicos(host) com diversas máquinas virtuais (guest)

Tempo de configuração e entrega de serviços

Facilidade na recuperação de desastres

Gerenciamento centralizado

Economia de espaço físico

14

Virtualização – Organização de Datacenters

15

Virtualização – Desvantagens


Alto consumo de memória RAM e espaço em Disco Físico

Acesso direto a hardware: USB e Placas Gráficas

Perda de performance

Segurança na camada de virtualização

16

Virtualização – Tipos de virtualização


Hypervisor

Monitor de máquinas virtuais

Software

Hypervisor Tipo 1

Sofware conversa diretamente com o Hardware

Conhecido como Bare Metal

Máquina Virtual roda sobre 1 camada

Melhor performance

Hypervisor Tipo 2

Software de virtualização roda sobre o S.O.

Máquina Virtual roda sobre 2 camadas

17


Full-Virtualization

Emula para guest uma réplica do hardware

Sem modificações no S.O. Guest

Compatibilidade com vários sistemas operacionais

Fornece dispositivos genéricos virtuais para o guest

Perda de performance

Todas instruções do S.O passam pelo Hypervisor

Disputa de recursos entre S.O. Virtuais.

18


Para-Virtualization

Hypervisor mais eficiente

Modificação do Sistema Operacional (Instalação agente)

Sistema operacional chama Hypervisor apenas quando há uma instrução de alteração do
sistema.

Perda mínima de performance (3% a 5%)

Instruções do S.O podem ir diretamente para o Hardware.

CPU precisa suportar a tecnologia de virtualização.

19

Virtualização – Suporte de processadores


Suporte para virtualização em processadores

INTEL

Intel-VT

AMD

AMV-V

20

Virtualização – Tipo 1, Para-Virtualização

21

Software Livre - Filosofia


Integração de diversas tecnologias e serviços

Movimento GNU/Linux

Livre troca de conhecimentos e de pensamentos

Cloud, baseia-se na integração de serviços,
dispositivos de diversos fabricantes e plataformas.

22

Principais soluções de virtualização em SL - Xen


The Xen Project, XenSource

Projeto de pesquisa na Universidade de Cambridge

Lançado em 2003

Software Livre de Virtualização

Baseado em Linux e Unix-like

Suporta para-virtualization ou full-virtualization

Suporta diversos guests: Windows, Linux, BSD, Solaris

Múltiplas arquiteturas: x86, x86-64, IA-32, IA-64 e PowerPC

Comprado em 2007 pela Citrix System

http://www.xen.org/
23

Principais soluções de virtualização em SL - KVM


Kernel-based Virtual Machine

Módulo de Kernel

Utiliza as extensões de processamento Intel VT-x or AMD-V .

Início em 2007 na estrutura do kernel

Desenvolvido fortemente pela Red Hat.

Suporta diversos guests: Windows, Linux, BSD, Solaris, Mac
OS/X



http://www.linux-kvm.org

24

Principais soluções de virtualização em SL - QEMU


Emulador de processador

Executa diversos S.O.

Virtualizador quando utilizado por XEN-HVM e KVM

Início em 2007

Desenvolvido fortemente pela Red Hat.

Suporta diversos guests: Windows, Linux, BSD, Solaris, Mac
OS/X



http://www.qemu.org/

25

Principais soluções de virtualização em SL -
VirtualBox


Criado inicialmente pela Innoteck, comprado pela Sun
Microsystems e posteriormente pela Oracle.

Executa diversos S.O.: Windows, Linux, Solaris, BSD, MAC
OS/X

Suporta full-virtualization e para-virtualization

Hospedeiro pode executar em Windows, Linux

http://www.virtualbox.org/

26

Principais soluções de virtualização em SL - Outros


OpenVZ – Base do Parallels, software proprietário de
virtualização

Linux-Vserver

User-Mode Linux

27

Principais soluções de virtualização proprietárias


XenServer – Citrix

Baseado no Xen-Project

Vmware

Utiliza partes do kernel do Linux

Hyper-V Microsoft

Parallels

Baseado no OpenVZ

Oracle VM

Baseado no Xen-Project

28

Principais soluções de Computação na Nuvem - IaaS


Eucaliptus– OpenSource Cloud Platform

Gerenciador da Nuvem

Integração com diversos sistemas, storages e soluções

VMware, Xen, KVM, APIs(Amazon)

Alta-Disponibilidade

Gerenciamento de Storage

NFS, Iscsi, Local, LVM, FibreChannel

Suporte a Debian, Ubuntu, OpenSuse, Suse, Centos, RedHat

Suporte ao Puppet

Suporte a banco de dados

http://open.eucalyptus.com/

29



OpenNebula – The Open Source Toolkit for Cloud Computing

Gerenciador de Datacenter


VMware, Xen, KVM, APIs(Amazon)

Monitoramento – Nagios



NFS, Iscsi, Local, LVM, FibreChannel

Suporte a Debian, Ubuntu, OpenSuse, Centos

Suporte ao Puppet


Alternativa ao Eucalyptus,OpenQRM

Http://www.opennebula.org
30



OpenQRM – OpenSource data management platform

Gerenciador de Datacenter


VMware, Xen, KVM and Linux-VServer

Monitoramento – Nagios



NFS, Iscsi, Local, LVM

Diferentes distribuições Linux

Suporte ao Puppet


Alternativa ao Eucalyptus, OpenNebula

http://www.openqrm.com/
31



Open-Source

Nimbus Project - http://www.nimbusproject.org/

Ganeti - http://code.google.com/p/ganeti/

OpenStack (Apoio Grandes Empresas) - http://www.openstack.org/

CloudStack (Citrix) - http://www.cloud.com/


Corporativas (Pagas)

CloudStack (Citrix) - http://www.cloud.com/

Eucaliptus - http://www.eucalyptus.com/

Vmware - http://www.vmware.com/products/vcloud/overview.html

32

33
III Festival de Software Livre do Vale dos Sinos - 33

Dúvidas

OBRIGADO!

Marcelo Dieder
mdieder@sinos.net
PDF: http://migre.me/5IrcQ

34

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