Aula01
- 1. Thiago Xavier Raquel deOliveira Alex Galdino
- 2. Instrutores & Participantes
- 5. Virtualização é atécnica que permite ... NA VISÃO DE NEGÓCIOS particionar um único sistema computacional em vários outros denominados de é uma abordagem para a agregação e A virtualização máquinas virtuais, e cada uma destas compartilhamento de recursos tecnológicos para garantir oferecem um ambiente completo muito similar a uma o abastecimento e podendo facilmente máquina física. (CARISSIMI, 2009) atender a demanda do negócio. .... A virtualização é usada para um único ativo físico e faz Técnica queIsto melhorase utilização dosativos separados com que funcione como fosse muitos e o hardware e menores. adiciona entre as aplicações a ativos e os torna uma eficiência, além de diminui custos e reduzindo a mais camada de abstração, podendo melhorar os níveis de serviços recursos físicos. (VILE,LOCK e outros, 2010) e necessidade de e qualidade dos mesmos. (WILLIAMS GARCIA, 2007)
- 6. • Início dadécada de 60 • Necessidade de utilização dos mainframes de forma simultânea. • Computador Atlas • Multiprogramação • Surgimento do conceito de “Time Sharing” • Compartilhamento do tempo ocioso entre os processos para dinamizar o sistema.
- 7. • 1965 •IBM 7044 (M44) • Utilização do termo máquina virtual • Emular várias imagens igual a máquina principal • Ainda não era possível a simulação total do hardware • Tecnologia promissora • 1970 • IBM 370 • Primeiro computador comercial projeto para virtualização. • IBM z/VM • Aproveitamento completo da virtualização via hardware, onde todas interfaces eram virtualizadas.
- 8. • Novas aplicaçõescliente – servidor • Ampla adoção do Windows e Linux ▫ O que fez a plataforma x86 se estabelecer como padrão(VMWARE) • Alto custo do mainframe ▫ Empresas passaram a adquirir vários servidores • Segundo IDC em cada implementação de algum servidor, x86 típico, o pico de uso das CPUs ficava entre 10 a 15% da capacidade total.
- 9. • 1999 ▫Vmware introduziu o conceito o conceito de virtualização na plataforma x86. Fornecer à estrutura computacional a possibilidade do total aproveitamento dos recursos.
- 10. Quero virtualizar, oque preciso ?
- 11. Duas classificações : ▫Bare Metal: forma onde o Hypervisor faz o papel de sistema operacional, interagindo entre as máquinas virtuais e o hardware. ▫ Ex :
- 12. • Hosted: formaonde o Hypervisor é um software instalado em um sistema operacional comum. Desta forma, a interação entre a máquina virtual e o hardware passa por uma camada a mais de “emulação”. • Ex :
- 13. Virtualização completa (ANDRADE,2006): • Permite que qualquer software possa ser executado sem alterações • Simulação completa do hardware da máquina. • Não é necessário modificar o sistema operacional convidado para que o mesmo execute sobre o monitor da máquina virtual
- 14. Paravirtualização (LAUREANO,2006) : •O sistema que será virtualizado sofre alterações no kernel • Perda em portabilidade • Acesso direto ao hardware • Necessidade de alterar todas as instruções de sistema do hóspede
- 15. Propriedades básicas davirtualização (POLLON, 2008) : Particionamento Isolamento Encapsulamento Desempenho: Gerenciabilidade Compatibilidade de Software Eficiência Inspecionabilidade Interposição
- 17. Redução de custos Avirtualização reduz o tempo de indisponibilidade Distribuição de ambiente de teste Facilidade de gerenciamento A utilização eficiente dos recursos Possibilitar a criação de vários ambientes Segurança Suporte a aplicações legadas Racionalização da manutenção
- 18. To be continued. . .
- 19. Thiago Xavier Raquel deOliveira Alex Galdino
- 21. • O VMware®Workstation é um potente software de virtualização de desktop. • VMware Workstation fornece nativamente uma interface gráfica de configuração e gerenciamneto de máquinas virtuais completa e de fácil utilização (LAUREANO, 2006) • Específico para profissionais de T.I, entre eles desenvolvedores, testadores, administradores de soluções entre outros
- 22. • O VMware®Workstation conquistou mais de 50 prêmios (inclui-se Redmond Magazine Readers Choice Award e o 2011 Dr. Dobb’s Jolt Product Excellence Award, e foi indicado no Jolt Hall of Fame ) • Há mais de cinco anos e vencedor de mais de uma dezena dos principais prêmios de produto. • Licença por volta de R$400
- 23. • Preço maisbaixo para licença acadêmica • Solução completa para ambientes organizacionais. • Integração total com o maior software de virtualização empresarial do mercado
- 26. • Iniciativa ▫ Seja você a adotar uma infra-estrutura virtual na empresa As máquinas virtuais criadas no Workstation podem ser implantadas nas outras plataformas de virtualização de desktop e servidor oferecidas pela Vmware.
- 30. To be continued. . .
Notas do Editor
- #3 Apresentação Inicial : (Sugestões) Nome Profissão (se houver) Semestre Experiência com virtualização ? .....
- #4 - “Abordagem sobre a virtualização” foi inclusa pela necessidade de dar uma introdução ao ambiente virtualizado de uma forma geral, agregando mais base de conhecimento ao curso de uma maneira geral. Não havia possibilidade de entrar em um software de virtualização sem ao menos passar pelo conceito. Na criação da máquina Virtual Windows será usado o Windows Server 2008 R2 Enterprise x86 já pensando num futuro curso de Windows Server. Na criação da Máquina Virtual Linux será o Ubuntu Desktop 12.04
- #5 Primeiro tópico do mini curso.
- #6 Primeiro conceito mais genérico e o segundo é mais genérico. Importante dar ênfase na visão dos negócios.
- #7 MainFrames da época atingiram uma grande velocidade de processamento mas se mostravam ineficientes em aproveitar seu caro tempo de cálculo, devido ao gerenciamento de processos ser feito manualmente pelo operador. Viu-se então que para tirar o melhor proveito do caríssimo processamento computacional era necessário executar vários processos paralelamente. Time Sharing : Múltiplos job são executados simultaneamente, sendo que a CPU atende cada job por um pequeno tempo, um a um em seqüência. Os tempos dedicados para cada job são pequenos o suficiente para que os usuários consigam interagir com cada programa sem que percebam que existem outros programas rodando.
- #8 Ibm 7044 : Sua arquitetura era baseada em um conjunto de máquinas virtuais (VMs), uma para cada usuário. A máquina principal era um IBM 7044 (M44) e cada VM era uma réplica (imagem) experimental da 7044 (M44X). O espaço de endereçamento de cada M44X estava contido na hierarquia de memória da M44 e foi implementado através de técnicas de memória virtual e multiprogramação [8,18]
- #9 No alto custo do mainframe , neste cenário, ao invés de ter um alto custo inicial com a aquisição de um mainframe, optava-se por adquirir se rvidores menores de acordo com a necessidade. As empresas passaram a adquirir servidores de plataforma x86 de acordo com a demanda, processo este chamado de low-end (várias máquinas pequenas fazendo o trabalho de um grande servidor. No 4º item : Os servidores eram superdimensionados para a aplicação que iriam executar, e por conseqüência, acabavam por sofrer do mesmo problema dos mainframes da década de 1960, isto é, não se aproveitava toda sua capacidade computacional, eram subutilizados.
- #11 O Hypervisor é o responsável pelo particionamento e compartilhamento de dispositivos de E/S (Entrada e Saída), como processador, memória, disco e rede.
- #14 Virtualização Completa A virtualização completa ( full virtualization ) é uma técnica utilizada para permitir que qualquer software possa ser executado sem alterações. Para isso, essa técnica realiza uma simulação completa do hardware da máquina de modo que qualquer sistema operacional possa ser executado. Na virtualização completa, toda uma infraestrutura do hardware subjacente é virtualizada, de forma que não é necessário modificar o sistema operacional convidado para que o mesmo execute sobre o VMM (ANDRADE, 2006). A Figura 2.4 (CARISSIMI, 2009) ilustra essa situação. Entretanto, podem ocorrer penalidades em relação ao desempenho da máquina virtual, uma vez que, já que o hardware é virtualizado, as instruções devem ser interpretadas pelo VMM. Uma desvantagem dessa técnica na arquitetura x86 é que a mesma não foi projetada tendo em vista a virtualização, mas sim teve uma evolução a partir de versões anteriores (FAVACHO et al. , 2008)
- #15 PARAVIRTUALIZAÇÃO Na paravirtualização o sistema que será virtualizado (sistema convidado/hóspede) sofre alterações no kernel para que a interação com o monitor de máquinas virtuais seja mais eficiente. Devido a essa modificação, o sistema convidado virtualizado perde em portabilidade, porém é permitido ao mesmo acessar diretamente os recursos do hardware , possibilitando ganho em desempenho. O acesso é monitorado pelo monitor de máquinas 14 virtuais, como é visto na Figura 2.5 (CARISSIMI, 2009), que fornece ao sistema convidado todos os “limites” do sistema, tais como endereços de memória que podem ser utilizados e endereçamento em disco (LAUREANO, 2006). A paravirtualização aparece como uma abordagem alternativa para contornar os problemas de desempenho da virtualização total. Assim, o sistema hóspede deve ser modificado para chamar a máquina virtual sempre que for executar uma instrução ou ação considerada sensível. Na prática isso demonstra a principal desvantagem da paravirtualização, que é a necessidade de alterar todas as instruções de sistema do hóspede por chamadas a máquina virtual para que ela interprete e emule essas ações de forma adequada. Por outro lado, a principal vantagem é que as instruções de usuário não precisam ser alteradas e podem ser executadas diretamente sobre o processador nativo (CARISSIMI, 2009). Antigamente, a paravirtualização reduzia a complexidade do desenvolvimento das máquinas virtuais, já que historicamente os processadores não suportavam a virtualização nativa (LAUREANO, 2006). Atualmente, os processadores já possuem suporte a virtualização. Assim, a principal razão para utilizar a paravirtualização é a melhora na performance obtida, que compensa as modificações que deverão ser implementadas nos sistemas convidados.
- #16 Particionamento : é a capacidade de partilhar o hardware físico, geralmente executado pelo hypervisor. Isolamento : representa a separação entre máquinas virtuais em execução e uma máquina física. Um processo de máquina virtual não pode interferir em outra máquina virtual e também não pode interferir no monitor de máquina virtual (VMM). Encapsulamento : na virtualização, uma máquina virtual é implementada na forma de arquivo ou conjunto de arquivos. Esse arquivo, ou conjunto de arquivos, contém o hardware virtual, o sistema operacional e as aplicações instaladas. Desta forma, a máquina virtual pode ser movida entre máquinas físicas e transportada em qualquer dispositivo de armazenamento (CD, DVD, discos removíveis entre outros). Essa propriedade em particular é uma das responsáveis pela implementação de soluções de recuperação de desastres e continuidade de negócios. Particionamento : é a capacidade de partilhar o hardware físico, geralmente executado pelo hypervisor. Isolamento: representa a separação entre máquinas virtuais em execução e uma máquina física. Um processo de máquina virtual não pode interferir em outra máquina virtual e também não pode interferir no monitor de máquina virtual (VMM). Encapsulamento : na virtualização, uma máquina virtual é implementada na forma de arquivo ou conjunto de arquivos. Esse arquivo, ou conjunto de arquivos, contém o hardware virtual, o sistema operacional e as aplicações instaladas. Desta forma, a máquina virtual pode ser movida entre máquinas físicas e transportada em qualquer dispositivo de armazenamento (CD, DVD, discos removíveis entre outros). Essa propriedade em particular é uma das
- #17 2º tópico do mini curso.
- #18 A virtualização reduz o tempo de indisponibilidade dos servidores e elimina a necessidade de compra de equipamentos, restringindo somente para o caso de ser necessária a reposição. O uso de Virtual Desktops pode reduzir custos, enquanto permite manter o controle do ambiente cliente e fornece camadas adicionais de segurança sem custos adicionais. As máquinas virtuais (VMs) são ideais para criação e distribuição de ambientes de teste para viabilidades de soluções ( Proof of Concept – POC) de forma segura e confiável. Caso esse ambiente criado obtiver sucesso, sua transferência para um ambiente produtivo torna-se fácil e relativamente rápida, sem ter que reconstruir o ambiente. A facilidade de gerenciamento oferecido pelas soluções de virtualização diminui o número de máquinas físicas, facilitando o trabalho dos técnicos responsáveis. A utilização eficiente dos recursos de processamento, memória e espaço de armazenamento e físico. Desta forma, pode-se criar vários sistemas heterogêneos ou não, isolados em um único hardware , obtendo-se uma melhor utilização de seus recursos. Todo crescimento implica em aumento de gastos. Mas quem consegue fazer mais com menos certamente economiza energia elétrica, espaço, refrigeração e administração; Possibilitar a criação de vários ambientes em um único hardware , permitindo que tarefas como consolidação de aplicações, consolidação de servidores e migrações entre ambientes sejam executadas sem riscos, e, em sua grande maioria, eliminando a necessidade de aquisição de um novo hardware . Segurança: as VM’s (virtual machines) são isoladas e independentes umas das outras. Usando máquinas virtuais, pode ser definido qual é o melhor ambiente para executar cada serviço, com diferentes requerimentos de segurança, ferramentas diferentes e o sistema operacional mais adequado para cada serviço. Além disso, cada máquina virtual é isolada das demais. Usando uma máquina virtual para cada serviço, a vulnerabilidade de um serviço não prejudica os demais. Quando uma empresa decide migrar para um novo Sistema Operacional, é possível manter o sistema operacional antigo sendo executado em uma máquina virtual, o que reduz os custos com a migração. Vale ainda lembrar que a virtualização pode ser útil para aplicações que são executadas em hardware legado, que está sujeito a falhas e tem altos custos de manutenção. Com a virtualização desse hardware, é possível executar essas aplicações emhardwares mais novos, com custo de manutenção mais baixo e maior confiabilidade. Racionalização da manutenção: reduzindo o número de servidores físicos é possível cortar gastos de manutenção do hardware de forma relevante;
- #21 Primeiro tópico do mini curso.
- #27 Adotar a virtualização do VMware Workstation no desktop é o primeiro passo ideal para a transformação da infra-estrutura de TI física em virtual