[1] O documento discute os conceitos, histórico e arquiteturas de máquinas virtuais. [2] As vantagens da virtualização incluem gerenciamento centralizado, instalações simplificadas e independência de hardware. [3] Os desafios da virtualização são desempenho abaixo da média, segurança, acúmulo de VMs e custos de licenciamento.

1. Universidade Federal da Paraíba
Centro de Ciências Aplicadas e Educação
Departamento de Ciências Exatas
ACII:
Virtualização
Prof. Rafael Marrocos Magalhães
rafael@dce.ufpb.br
26 de Setembro de 2011 UFPB - CCAE - DCE
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2. Motivação
Como garantir
sistemas onipresentes?
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3. Sumário
Conceitos
Histórico
Funcionamento
Vantagens e desvantagens
Desafios
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4. Conceitos
Threads e Processos
➥ Porções de software
Ilusão de múltiplo processamento
➥ Chaveamento entre threads/processos
Estender a visão para outros recursos
➥ Hardware
Mais de uma década
➥ Sistemas distribuídos (estrutura)
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5. Idéia
Programa
Programa Interface A
Implementação de
imitação de A em B
Interface A
Interface B
Hardware/software sistema A
Hardware/software sistema B
Normal Virtual
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6. Como criar uma nova
linha de produtos e
continuar vendendo?
1970
2011
Caros Mainframes Intel 8080 Redução drástica Ressurge com
Aplicações e Sistemas custo baixíssimo de hard/soft veloc. de desenv.
1960 1970 1980 1990 2000
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7. Razões da Virtualização
Redes onipresentes
Administrador (Heterogeneidade Hard/Sist)
Acessibilidade das aplicações
Virtualização
➥ Aplicações, S.O., Bibliotecas, recursos
Portabilidade
➥ Cópia fiel (exemp. servidores de borda)
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8. Arquiteturas de
Máquinas Virtuais
Hard/Soft Hard/Soft
(instr. de máq.) (instr. de máq.)
qualquer programa sistema operacional
chamadas de
chamadas bibliotecas (API)
de sistema Application Programming
Interface
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9. Arquiteturas de M.V.
(Interfaces oferecidas por sistemas computacionais)
Funções de
biblioteca
Chamadas
de sistema
Instruções
Instruções
gerais
privilegiadas
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10. Arquitetura de M.V.
Essência da virtualização (dois modos):
➥ Sistema de execução “MV de processo”
Interpretando (Java)
Emulando (Soft Win no Linux) [wine]
Único processo
➥ Monitor de máquina virtual (VMM)
Camada de proteção de hardware
Simultanemante
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11. Arquiteturas de M.V.
Máquina virtual de processo Monitor de máquina virtual
Várias instâncias de combinações Várias instâncias de combinações
(aplicação, execução) (aplicações, sistema operacional)
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12. Arquitetura de M.V.
MMV tornaram-se mais importantes
➥ Confiabilidade
➥ Segurança
Isolamento
Portabilidade
➥ Desacoplamento de hardware e software
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13. Visão do processador
Prog 1 Prog 2 Prog N
Sistema Operacional
Processador
Multitarefa
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14. Visão do processador
Prog 1 Prog 2 Prog N
Sistema Operacional
CPU 1 CPU 2
Hyper-Threading
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15. Visão do processador
Prog 1 Prog 2 Prog N Prog 1 Prog 2 Prog N Prog 1 Prog 2 Prog N
Sistema Operacional Sistema Operacional Sistema Operacional
Processador Virtual 1 Processador Virtual II Processador Virtual III
Virtualização
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16. Vantagens
✓ Gerenciamento centralizado
✓ Instalações simplificadas
✓ Facilidade para a execução de backups
✓ Suporte e manutenção simplificados
✓ Acesso controlado a dados sensíveis e à
propriedade intelectual mantendo-os seguros
dentro do data center da empresa
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17. Vantagens
✓ Independência de Hardware
✓ Disponibilização de novos desktops reduzida
para alguns minutos
✓ Migração de desktops para novo hardware de
forma transparente
✓ Maior disponibilidade e mais fácil recuperação
de desktops
✓ Compatibilidade total com as aplicações
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18. Desvantagens
- Grande consumo da capacidade em disco
é necessário espaço para que cada máquina virtual
tenha o seu próprio sistema operativo e as aplicações
instaladas
- Dificuldade no acesso direto a hardware
como por exemplo placas gráficas ou dispositivos USB
- Grande consumo de memória RAM
dado que cada máquina virtual vai ocupar uma área
separada da mesma
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19. Desafios da Virtualização
(1) Abdicar a parte física
(2) Desempenho abaixo da média
(3) Segurança falha
(4) Aprisionamento
(5) Acúmulo de VMs
(6) Custos de licenciamento
(7) Armazenamento
(8) Barreiras virtuais (HARDWARE)
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20. Pra que a virtualização?
domingo, 25 de setembro de 11 20

21. Pra que a virtualização?
domingo, 25 de setembro de 11 21

22. Pra que a virtualização?
domingo, 25 de setembro de 11 22

23. Recapitulando
Conceitos Funcionamento
Histórico
Vantagens Desafios
Desvantagens
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24. Dúvidas
?
domingo, 25 de setembro de 11 24

25. Próxima aula
Processamento!
Mais processamento?
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