O documento discute a tecnologia de virtualização e como ela pode substituir servidores físicos por virtuais, trazendo economia de recursos para empresas. A virtualização permite rodar vários sistemas operacionais em um único servidor físico através de softwares como o Vmware e Xen.

1. 0
VIRTUALIZAÇÃO
Diego Sandro Zilli
Acadêmico de Sistema de Informação
UNIPAR – Campus Francisco Beltrão
zili87@hotmail.com
Resumo: A virtualização é uma inovação que está sendo vista com outros olhos nas grandes
empresas que possuem no seu parque tecnológico um grande número de servidores, pois ela é uma
tecnologia capaz de substituir vários servidores físicos, podendo assim um único servidor físico
possuir vários sistemas operacionais. Essa solução pode nos trazer vantagens, como a de recursos
financeiros, fácil manutenção, redução de espaço na área tecnológica da empresa e o suporte a
várias plataformas de sistemas operacionais.
Palavras-chave: Virtualização, Servidores Físicos, Sistemas Operacionais, Informática, Servidor.
INTRODUÇÃO
Com o aumento das informações no mundo atual, as empresas estão sendo
obrigadas a buscar uma solução para armazenar e processar essas informações de
maneira rápida e eficiente. A alternativa seria a compra de vários servidores, mas
como nem toda empresa possui um orçamento disponível para isso, ou não tem
espaço físico em suas instalações, muitas empresas estão adotando uma forma de
trabalho mais simples e econômica, que é a Virtualização.
Virtualização é uma tecnologia que está sendo usada desde a década de 50,
e naquela década a virtualização era usada como uma cópia do servidor mestre, já
ultimamente está sendo mais aprofundada e estudada na área de servidores para
empresas, órgãos públicos ou até mesmo para usuários que necessitem de
sistemas operacionais diferentes na sua máquina desktop
1
. (Laureano, 2006).
O objetivo deste trabalho é demonstrar como a virtualização é capaz de
substituir seus servidores físicos por servidores virtuais, tendo como objetivo a
economia, tanto na compra dos equipamentos, pois com um único servidor podemos
realizar a tarefa de vários servidores, quanto no consumo de energia, pois teremos
1
Maquina de uso pessoal.

2. 1
um único equipamento ligado à rede elétrica gerando com isso uma substancial
redução de gastos relacionados a TI (Tecnologia da Informação). Também será
demonstrado como ela é capaz de reduzir o espaço ocupado pelos servidores no
parque tecnológico das empresas, pois com apenas um servidor físico, é possível
instalar vários servidores virtuais com diferentes sistemas operacionais, e podendo
assim realizar os mesmos serviços feitos pelos servidores físicos. Um exemplo onde
podemos ver que esta tecnologia está sendo realizada é na Prefeitura Municipal de
São Paulo, onde existe um parque tecnológico com três servidores físicos, e neles
instalados 53 servidores virtuais.
Para que isto seja funcional é necessário um software de virtualização, que
deve suportar diferentes plataformas, e com seus tipos e formas, conseguem
realizar o trabalho desejado.
1. SOBRE A VIRTUALIZAÇÃO
O termo virtualização vem sendo usado desde a década de 50, com o
objetivo de simular uma réplica de uma máquina real, mas essa tecnologia veio a
estourar na década de 90, onde surgiram softwares para a utilização desta
tecnologia. (Laureano, 2006).
Virtualização seria nada mais que, rodar vários sistemas operacionais em
uma máquina física, o que está se tornando uma alternativa viável para quem possui
um sistema de computação, pelas vantagens de custos, portabilidade e segurança
que ela traz.
A partir dessa alternativa de virtualização, grandes empresas e órgãos
públicos começaram a se interessar pelo assunto, e estão adotando esta tecnologia
no seu parque tecnológico.
Uma notícia divulgada em agosto de 2007 pelo site Guia do Hardware relata a
utilização da tecnologia de Virtualização em uma empresa muito conhecida por
todos, nada menos que a IBM, uma pioneira na Informática:

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A IBM, grande nome do mundo da informática, substituirá um total de 4000
servidores por apenas 30 mainframes rodando Linux. Os servidores a
serem substituídos estão instalados em seis localidades diferentes, e
ocupam em conjunto a mesma extensão de 140 campos de futebol (!). Os
30 mainframes que os substituirão são muito menores, aproximadamente
do tamanho de um freezer. Há dois aspectos relevantes nesse anúncio.
Um é a coerência que a IBM mantém firme, com sua aposta na iniciativa
"Big Green", que visa diminuir os custos com seus clientes cortando gastos
com energia. O segundo, melhor para a comunidade open source, é o uso
de Linux nessa transição: apostam fielmente no software livre, que dá
conta muito bem de tarefas críticas e pesadas como essa. Esse projeto usa
tecnologias de virtualização que permitem consolidar servidores, e inclui o
uso de sistemas de refrigeração mais eficientes. A idéia da IBM é dobrar
sua capacidade em centros de dados antes de 2010, sem aumentar o
consumo ou as emissões de substâncias nocivas ao meio ambiente.
(http://www.guiadohardware.net/noticias/2007-08/26.html, 2007).
Esta notícia somente vem comprovar que esta tecnologia está sendo
empregada em gigantes do mundo da tecnologia e é uma tecnologia viável e com
um futuro pela frente.
Hoje em dia uma nova tecnologia nos processadores está vindo com suporte
a virtualização, mais conhecida nos processadores Intel como Vanderpool® (VT) e
nos processadores da linha AMD como Pacifica®, onde permite que o processador
da máquina real funcione como vários processadores, desta maneira, cada máquina
virtual irá possuir seu próprio processador virtual, no caso sendo eles paralelos, com
seus processamentos sendo executados iguais a todos.
A Intel é uma empresa que está investindo na área de Virtualização, além de
criar um processador com suporte a Virtualização, eles acreditam que esta
tecnologia irá revolucionar a área de informática, como podemos observar no
comunicado de imprensa no site da Intel:
Com as inovações da Intel® Virtualization Technology embutida,
estamos na vanguarda para resolver alguns dos maiores desafios
enfrentados pela indústria da tecnologia da informação atualmente",
declarou Robert B. Crooke, vice-presidente e diretor geral do Grupo
de Clientes de Negócios da Intel. "Os analistas acreditam que a
virtualização é uma das tecnologias mais inovadoras para os PCs na
última década e a nossa tecnologia, combinada aos esforços da
nossa Indústria, vão ajudar a trazer tudo isso para a pauta do dia.
(http://www.intel.com/portugues/pressroom/releases/2005/1123a.htm,
2005).

4. 3
2. SOFTWARES DE VIRTUALIZAÇÃO
Para que o processo de virtualização seja executado é necessário um
software de virtualização, onde este software serve para fazer a emulação do
sistema operacional, reconhecendo os hardwares da máquina física, e ainda por
cima ele nos dá suporte de instalação a sistemas operacionais diferentes, como
Windows, Linux e entre outros. (Laureano, 2006).
Contudo, para essas informações acima, o software de virtualização necessita
de um sistema operacional base para ser instalado, e assim dando o suporte aos
outros sistemas operacionais virtualizados. Um fator que não devemos esquecer, é
que a máquina física deverá ter um bom processamento e memória, para ter uma
virtualização bem sucedida.
No mercado existem diversos tipos de softwares de virtualização, o mais
conhecido é o Vmware, mas existe o Xen, QEMU, Bochs, entre outros. (Laureano,
2006).
Neste artigo iremos tratar do Vmware e Xen, os mais utilizados para a
Virtualização.
2.1 VMWARE
Vmware é um software de virtualização muito conhecido pelos
administradores de redes, foi lançado em 1998 pela empresa EMC, para reativar
uma tecnologia até então parada.
Este software é uma ferramenta útil em diversas aplicações, simulando um
computador dentro de uma janela, permitindo a instalação de vários sistemas
operacionais em janelas diferentes. Com a instalação do Vmware, as máquinas
virtuais possuem uma bios
2
para cada máquina, sendo assim poderão ser
configurados os dispositivos de hardwares para cada máquina virtual, exemplo,
rede, som, boot, entre outros.
2
Termo conhecido como Basic Integrated Operating System (Sistema Operacional Básico Integrado),
ele que detecta e apresenta para os softwares os hardwares que o computador possui.

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O armazenamento dos sistemas instalados no Vmware funciona em arquivos,
cada máquina virtual possui o seu arquivo num determinado lugar no seu HD, sendo
ele definido na configuração da instalação do sistema no Vmware. Na configuração
também pode ser definido quanto de memória será disponibilizado para o sistema
operacional da máquina virtual, o tamanho do espaço em disco que ela ocupará,
números de processadores disponíveis para cada máquina e os hardwares
disponíveis para as máquinas, como CD, Disquette, USB.
Sendo assim, muitas empresas estão adquirindo este software, pois ele
substitui várias máquinas físicas por máquinas virtuais, e como isso é um fator muito
importante para grandes empresas, tanto na parte de redução de custos, quanto na
redução de espaço, muitas multinacionais começaram a se interessar pela Vmware,
e estão comprando ações, pois estão acreditando que essa tecnologia irá
revolucionar os servidores das grandes empresas. A empresa Cisco Systems,
publicou em uma notícia no site itweb, o investimento realizado no software Vmware,
da empresa EMC.
A Cisco Systems planeja adquirir US$ 150 milhões em ações da Vmware,
unidade voltada a virtualização da EMC, que vai se tornar uma empresa
independente. O objetivo da Cisco é aproveitar sua oferta de infra-estrutura
de networking em conjunto com produtos de virtualização da VMware.
Anunciado nesta sexta-feira (27 de julho), o negócio refere-se a maior
colaboração entre a vmware e a Cisco para otimização de data center e
para estender os benefícios da virtualização além do datacenter para
escritórios remotos e desktops do usuário final. A Vmware e a virtualização
de sistemas operacionais vêm ganhando projeção nos últimos trimestres: a
EMC anunciou seus resultados positivos há alguns dias, e publicou
crescimento de 89% nas vendas da unidade. Estudos e análises creditam
à empresa 80% do mercado de virtualização. A EMC continuará a
controlar a Vmware depois dos investimentos da Cisco e da Intel e
d e p o i s d o l a n ç a m e n t o d a IPO.
(http://www.itweb.com.br/noticias/index.asp?cod=29304, 2007).
As distribuições da Vmware possuem versões pagas e versões livres, sendo
elas: Vmware Workstation, Vmware Player e Vmware Server GSX & ESX.
As versões Vmware Workstation e Vmware Player são as versões mais
simples das máquinas virtuais, indicadas para aplicações leves ou de testes, pois
toda a virtualização é feita por meio de um hardware virtualizado, tendo assim
menos desempenho no sistema. Estão disponíveis para os sistemas Windows e

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Linux, sendo elas versões pagas, mas disponíveis através de uma licença de 30 dias
para testes.
As versões Vmware Server GSX & ESX, são as versões mais completas e
feitas para servidores de pequeno, médio e grande porte.
A versão ESX funciona como um sistema operacional, não dependendo de
um sistema raiz para a instalação, tendo assim uma inserção direta ao hardware
físico da máquina, aumentando o desempenho do sistema. Para a sua melhor
segurança este modo de virtualização só tem o suporte com servidores
homologados a vmware, no caso os servidores “parudos”e próprios para isto. Sendo
uma versão paga.
A versão GSX funciona para servidores não tão exigidos pelas empresas,
pois ele é um software que tem limitações de hardware, exemplo, um montante
máximo de memória. Disponível para os sistemas Windows e Linux, sendo uma
versão gratuita, onde é necessário o cadastramento no site www.vmware.com, para
adquirir a licença de uso.
2.2 XEN
Xen é um software de virtualização livre, foi desenvolvido na Universidade de
Cambridge, coordenado por Ian Pratt, e conhecido mundialmente pelo projeto
XenSource, por ser um software de código aberto, onde qualquer pessoa pode
alterar seus fontes, e sem custo de adesão.
Seu lançamento ao publico só veio a vir em 2003, e foi comprado em 2007
pela Citrix, num valor de US$ 500 milhões, comprovado em uma notícia do site
computerword:
A Citrix fez o anuncio da aquisição da empresa de virtualização em código
aberto XenSource hoje (15 de agosto), um dia depois da sua maior
concorrente VMware ter feito IPO de 10% de suas ações. Os rumores
indicando a aquisição já vinham circulando há alguns dias. Os conselhos
da Citrix e da XenSource já aprovaram a negociação. Ainda sujeita à
aprovação dos órgãos de regulamentação, a Citrix espera fechar a compra
no meio do quarto trimestre de 2007, diz David Henshall, chief financial
o f f i c e r d a e m p r e s a .
(http://computerworld.uol.com.br/infra_estrutura/2007/08/15/idgnoticia.2007
-08-15.4405666289/, 2007).

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A citrix lançou seu próprio software em virtualização, chamado de XenServer,
uma versão paga com a base no projeto XenServer. Ele funciona da mesma
maneira que o projeto ESX da Vmware, seu principal concorrente.
Seu suporte de instalação é totalmente focado num sistema operacional
Linux, lhe oferecendo o total desempenho possível.
O Xen trabalha diretamente com o hardware, sua memória é separada por
blocos, desta maneira os processos são gerados diretamente na memória. Os
discos rígidos também são separados por blocos, proporcionando um acesso rápido
ao disco, tanto na leitura quanto na gravação. Tudo isso é definido na configuração
do Xen, dependendo da necessidade do sistema operacional instalado por ele.
Por ser um software de livre circulação e de bom desempenho para grandes
empresas, muitas delas acabam adotando esta tecnologia nos seus parques de
informática, como pode ser visto nesta notícia fornecida pelo site Linux Magazine:
No Brasil, as grandes empresas são as principais usuárias de Software
Livre. Essa foi uma das principais conclusões da pesquisa intitulada
“Tendência de Investimentos e Utilização de Software Livre nas Empresas
Brasileiras”, realizada ao longo de 2007 pelo Instituto Sem Fronteiras e
patrocinada por IBM, Intel, Itautec e Red Hat. Mais de mil executivos de
empresas dos mais variados segmentos de mercado, como manufatura,
serviços, governo, finanças, agribusiness, educação e petróleo
participaram da pesquisa, que verificou que o Software Livre está presente
em 73% das empresas com mais de 1.000 funcionários, enquanto 31% das
menores (até 99 funcionários) utilizam essa inovadora tecnologia.
(http://www.linuxmagazine.com.br/noticia/pesquisa_tendencias_2007,
2006).
Seu modo de configuração e instalação é totalmente em código fonte,
diferente do Vmware, sendo assim um software difícil de instalar, e não muito usado
pelos usuários de desktop, e sim pelas empresas que possuem um técnico
especializado para isto.
3. TÉCNICAS DE VIRTUALIZAÇÃO
As técnicas mais utilizadas atualmente para a Virtualização são a
virtualização total (full virtualization) e a paravirtualização (paravirtualization).

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3.1 VIRTUALIZAÇÃO TOTAL
Na Virtualização total, a estrutura do hardware da máquina é totalmente
virtualizada, onde são consumidas grandes quantidades de recursos
computacionais, como processador e memória. A principal característica da
virtualização total é justamente que o sistema operacional a ser virtualizado não
precisa sofrer nenhuma alteração, pois tudo está concentrado numa camada entre o
Sistema Operacional virtualizado e o Hardware virtualizado, onde temos os drivers
genéricos, e esta camada é responsável pela comunicação e configuração entre
eles, deixando assim o sistema mais lento.
Laureano (2006) descreve como funciona esta técnica de virtualização em
camadas, demonstrado a seguir.
Camadas de representação da virtualização total.
Figura 01: Funcionamento da Virtualização Total.
Sobre o processo de recursos de hardware, a virtualização total trabalha com
um espaço reservado de memória e um espaço reservado em disco, definido ao
instanciar uma máquina virtual.

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3.2 PARAVIRTUALIZAÇÃO
Na paravirtualização a estrutura do hardware é mais desenvolvida do que a
virtualização total, pois ela disponibiliza o acesso direto ao hardware, mas somente
com os processadores que possuem suporte a virtualização, no caso da Intel VT
(Vanderpool) e a AMD VT (Pacifica).
Esse acesso direto ao hardware permite uma máquina virtual com um
desempenho muito próximo a uma máquina real, pois ele utiliza os recursos totais
disponíveis pela máquina física, como armazenamento, processamento e
velocidade.
Laureano (2006) descreve como funciona esta técnica de virtualização em
camadas, demonstrado a seguir.
Camadas de representação da paravirtualização.
Figura 02: Funcionamento da Paravirtualização.
Os recursos do hardware são realizados em forma de compartilhamento,
tanto na parte de memória quanto na parte de espaço em disco, definido pelo
usuário no software de virtualização.

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4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DA VIRTUALIZAÇÃO
Todos os softwares possuem suas vantagens, pois eles são trabalhados para
suprir alguma necessidade, ou gerar facilidades ao consumidor. Mas também
existem as desvantagens, como falhas e algo que ele não possa fazer.
Com o objetivo de reduzir custos, manutenção e centralizar os trabalhos da
tecnologia em um único local, as empresas estão adotando uma forma de trabalho
moderna, que é a compra de um servidor mais robusto, com um grande espaço em
disco e um bom processamento, capaz de hospedar as máquinas virtuais com seus
devidos sistemas operacionais instalados. Este processo foi batizado como
consolidação de servidores.
Existem várias vantagens para a utilização de máquinas virtuais, ou melhor,
benefícios, como:
Facilitar o treinamento e novos testes de sistemas operacionais.
Simular o desempenho de aplicativos em sistemas operacionais
diferentes.
Simular falhas no hardware para testes ou reconfiguração de um
sistema operacional.
Suporte a vários sistemas operacionais.
Diminuição de custos com hardware.
Aproveitar melhor os recursos do hardware na máquina física.
Diminuir os gastos com a energia elétrica.
Diminuir o calor produzido pelas máquinas.
Segundo uma noticia publicada pela empresa Strattus Softwares, Marcel
Saraiva, gerente de plataformas corporativas da Intel, dá um exemplo de uma
vantagem da Virtualização.
[...] Uma das vantagens da virtualização é que é possível aproveitar melhor
os recursos da máquina. Por exemplo, um servidor de e-mail exige mais do
hardware durante o dia, enquanto todos os funcionários trabalham, mas
fica com a capacidade ociosa durante a noite. Esses recursos podem ser
alocados para rodar relatórios em uma aplicação de banco de dados
d u r a n t e e s t e p e r í o d o [ . . . ] .
(http://www.strattus.com.br/noticias.asp?CodNoticia=14, 2006).

11. 10
Mas também existem as desvantagens com o uso da virtualização, e uma
delas está nas arquiteturas mais antigas de processadores, pois estas arquiteturas
não possuem suporte nativo a Virtualização, tendo assim um desempenho de 50%
menor, comparado aos processadores com suporte a Virtualização, segundo Marcos
Laureano (2006).
Outro fator que podemos citar como desvantagem, é um possível travamento
do servidor raiz, sendo de algum erro de hardware ou de software. Neste servidor
estão concentrados os servidores virtuais, e com esse possível travamento todos os
sistemas operacionais ali instalados irão parar, voltando somente no momento que
ele for consertado, ou verificado o erro que ocorreu.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A virtualização seria uma excelente alternativa para as empresas e órgãos
públicos que estão querendo economizar na sua área de Tecnologia de Informação.
Tendo como ponto positivo as vantagens, como já citado a economia e a praticidade
na manutenção dos softwares e hardwares, onde esta tecnologia está sendo
estudada para ser realmente no nível de uma máquina real, ou com um
desempenho até melhor.
Com este estudo realizado sobre virtualização, podemos ver que esta
tecnologia irá suprir uma necessidade na área de servidores de informática, onde
isso pode ser comprovado por meio de exemplos de grandes empresas no mundo
atual que estão usando desta tecnologia, no caso a IBM e Prefeitura Municipal de
São Paulo.
Foi concluído também que para ter uma virtualização de bom desempenho,
será necessário que o servidor físico tenha requisitos mínimos para seu bom
funcionamento, tais como: ter um processador com suporte nativo a virtualização,
uma boa quantidade de memória, um bom espaço em disco e um bom software de
virtualização, onde com esse conjunto de hardware e software, o usuário que irá
trabalhar nesta empresa terá um trabalho agradável e de bom desempenho.

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6. REFERÊNCIAS
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