View
2.638
Download
3
Category
Preview:
DESCRIPTION
Trabalho de pesquisa em português sobre Sistemas de Virtualização de sistemas operativos. trabalho realizado no ISPGAYA.PF: Manter os direitos de autor
Citation preview
Jo
InstiEsco
oel Corre
ituto Sola Sup
InArq
Sist
eia Ricar
Superperior d
nformáquitectur
2
temas
rdo & Cé
Doce
20 De J
rior Po de Ciên
ática dera de Com2008/2009
de Virt
ésar Filip
ente: Joe
Janeiro d
olitécncia e T
e Gestãmputado9
tualizaç
pe Cardo
el Luz
de 2009
cnico G Tecnolo
ão ores
ção
so Marq
Gaya ogia
ques Pint
to
Instituto Superior Politécnico Gaya Escola Superior de Ciência e Tecnologia
Informática de Gestão Arquitectura de Computadores
2008/2009
Sistemas de Virtualização
Joel Correia Ricardo & César Filipe Cardoso Marques Pinto
Docente: Joel Luz
20 De Janeiro de 2009
Instituto Superior Politécnico de Gaya | ADC
3
Sistemas de Virtualização
.Índice
.GLOSSÁRIO 5
.LISTA DE SIGLAS 6
.INTRODUÇÃO 7
.VIRTUALIZAÇÃO 8
..CURIOSIDADE 8
..CONCEITO 8
..APLICABILIDADE 8
..CONCEITOS BÁSICOS 9
..VANTAGENS 9
.TIPOS DE VIRTUALIZAÇÃO 10
..VIRTUALIZAÇÃO AO NÍVEL DO SISTEMA OPERATIVO 10
..MONITOR DE MÁQUINAS VIRTUAIS 11 …VIRTUALIZAÇÃO TOTAL 11 …PARAVIRTUALIZAÇÃO 12 ..EMULAÇÃO DE HARDWARE 13
.APLICAÇÕES DA VIRTUALIZAÇÃO 15
..IMPLEMENTAÇÕES EMPRESARIAIS 15 …CONSOLIDAÇÃO DE SERVIDORES 15 …CONSOLIDAÇÃO DE APLICAÇÕES 15 ..IMPLEMENTAÇÕES AO NÍVEL DO UTILIZADOR 16 …MÚLTIPLOS S.O’S 16 …TESTES E MEDIÇÕES 16
.CONSIDERAÇÕES FINAIS 17
.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 18
Instituto Superior Politécnico de Gaya | ADC
4
Sistemas de Virtualização
.Índice de imagens
ILUSTRAÇÃO 1: CONSOLIDAÇÃO ................................................................................................................... 9 ILUSTRAÇÃO 2: VIRTUALIZAÇÃO AO NÍVEL DE SISTEMA OPERATIVO ......................................................... 10 ILUSTRAÇÃO 3: VIRTUALIZAÇÃO TOTAL ..................................................................................................... 11 ILUSTRAÇÃO 4: EXECUÇÃO DE PROCESSOS NA VIRTUALIZAÇÃO TOTAL ..................................................... 12 ILUSTRAÇÃO 5: EXECUÇÃO DE PROCESSOS NA PARAVIRTUALIZAÇÃO ........................................................ 12 ILUSTRAÇÃO 6: VIRTUALIZAÇÃO POR EMULAÇÃO DE HARDWARE .............................................................. 14
Instituto Superior Politécnico de Gaya | ADC
5
Sistemas de Virtualização
.Glossário
Cópias de segurança ‐ Muito designado por “Backup”, são aglomerados de dados guardados em suportes externos para que em possível perda possam ser restaurados.
Emular ‐ Em informática emular significa transformar um determinado ambiente informático noutro. As instruções informáticas são adaptadas para se encaixarem em determinado ambiente informático.
Hardware ‐ Material físico de um sistema informático. É nele que realmente todas as acções acontecem traduzidas por impulsos eléctricos, magnetismos ou fotões.
Processador ‐ Também designado por unidade central de processamento é o componente mais importante de um sistema informático. Cabe a este pequeno componente realizar funções de cálculo. Pode‐se considerar o cérebro do sistema informático pois é ele que efectua todas as tomadas de decisão.
Software ‐ Sequencia de instruções construídas para interpretar as acções do utilizador. Cabe ao software comunicar com a máquina e gerir as ordens impostas pelo utilizador. É também responsável pela gestão dos recursos da máquina.
Sistema Operativo ‐ Software elaborado de tal forma complexa com a capacidade de gerir todos os componentes físicos e lógicos de um sistema informático.
Servidor ‐ Máquina informática com capacidade de fornecer serviços a uma rede de computadores.
Instituto Superior Politécnico de Gaya | ADC
6
Sistemas de Virtualização
.Lista de siglas
S.O. ‐ Sistema Operativo
MIT ‐ Massachusetts Institute of Technology
MMV ‐ Monitor de Máquinas Virtual
C.P.U – Central Processing Unit
Instituto Superior Politécnico de Gaya | ADC
7
Sistemas de Virtualização
.Introdução
Este trabalho baseia‐se num tema muito falado e desenvolvido ultimamente, a Virtualização. Ao logo desta monografia serão explicados todos os tipos de virtualizações possíveis, as suas vantagens, as suas desvantagens e as suas aplicações, quer empresariais quer para o utilizador comum.
Como será demonstrado mais á frente, cada tipo de virtualização tem vários modelos. Cada modelo tem o seu foco de utilização.
A virtualização é um tema que bem aplicado pode dar estabilidade, versatilidade, economia, entre outras, quer a empresas ou a particularidades.
Instituto Superior Politécnico de Gaya | ADC
8
Sistemas de Virtualização
.Virtualização
..Curiosidade
A Virtualização, diferindo muito do que alguns pensam, é uma funcionalidade informática já bastante utilizada. De acordo com “WANCLEBER VIANA VIEIRA”, as primeiras utilizações desta técnica datam aproximadamente 4 décadas e abrangem um IBM7044 com um sistema de tempo compartilhado desenvolvido pelo MIT (Massachusetts Institute of Technology), utilizando um Monitor de Máquinas Virtuais (Virtual Machine Monitor ‐ VMM1).
..Conceito
Virtualização é, uma técnica de partilha de recursos físicos de um sistema informático com a finalidade de assentar um ou mais sistemas operativos numa determinada máquina. Com isto cada máquina virtual criada pode possuir o seu sistema operativo e assim criar um ambiente computacional funcional.
..Aplicabilidade
Existem diversas aplicações de virtualização. Em certos casos a virtualização pode ser aplicada em situações que necessitem de ter diversas plataformas de sistemas operativos, várias compatibilidades de software, etc.
A técnica da virtualização é utilizada quer por empresas quer por particulares num sentido de conforto e rentabilidade. Os particulares conseguem uma maior segurança no seu sistema operativo base, e as empresas conseguem rentabilizar o desempenho e os desperdícios das maquinas, colocando vários postos de trabalho num só sistema informático.
A virtualização é muitas vezes utilizada para efectuar testes potencialmente perigosos para o sistema operativo base, assegurando assim uma maior segurança do sistema informático.
Este tipo de funcionalidade informática pode ser usada de inúmeras maneiras, mas actualmente o seu grande foco é a virtualização de servidores. O motivo desta manifestação é a obtenção de uma maior rentabilidade e multi‐funcionalidade do hardware tentando assim atingir a chamada Consolidação do Hardware2.
1 Ferramenta de Virtualização. 2 Bem distribuir os recursos para uma atingir um nível maior de trabalho.
Dbcatm
Pr
..Conce
Dentro do básicos de ccamada de aplicação deambém atmanutenção
Para o S.O,ecursos co
..Vanta
• Gest• Insta• Aglo• Supo• Aces
man• Disp
minu• Migr• Maio• Com
I
eitos Básic
tema da como esta software de virtualizaribuída umo da Virtua
, a aplicaçãmputacion
agens
tão centralialações simomeração dorte e manusso controtendo‐os seonibilizaçãoutos ração de haor disponib
mpatibilidadInstituto Su
Ilustra
cos
virtualizaçã é montada denominadção e assim
ma função lização se t
ão de virtuais disponív
zada mplificadas de cópias deutenção ceolado a deguros deno de novo
ardware de ilidade e total com
uperior Polit
ação 1: Consol
ão, temos a. Uma virtua Sistema O
m dar uma p de comun torne fácil e
ualização éíveis.
e segurançantralizadosados sensntro do servos Sistemas
forma tran
m aplicaçõetécnico de G
S
lidação
de ter prualização é Operativo ( primeira geicação com e segura.
é um proce
a s síveis e àvidor de fics Informáti
nsparente
s Gaya | ADC
Sistemas de
resentes al montada e (S.O). O S.Oestão de recm o utilizad
esso que f
propriedheiros da eicos reduzi
C 9
e Virtualiza
lguns conc em cima deO vai suporcursos. Ao dor para q
fará gestão
ade inteleempresa ida para al
ação
ceitos e uma rtar a S.O é que a
o dos
ectual
lguns
.Tip
DEc
AaM
DucL
3 Pode4 Tam5 Plata
pos de Vi
Dentro do tExistem divcomplexida
A implemenatravés de Monitor de
..Virtua
Definindo Vuma aplicaçcorre num Linux‐VServ
endo também
mbém conhecidaforma grátis
I
irtualiza
tema “Virtuversas formde diferent
ntação de u uma Virtu Máquina V
alização a
Virtualizaçãção do S.O. sistema nãver5.
Ilustraç se chamar po
do por “hyperde Virtualizaç
Instituto Su
ção
ualização” mas de obtte.
uma virtuaualização aVirtual4.
o Nível do
ão ao Nível. Executadoão privilegi
ção 2: Virtualiz
or Máquina Virvisor” ção ao Nível d
uperior Polit
pode‐mos ter o mesm
lização podo Nível de
o Sistema
l do Sistemo em modoado do S.O
zação ao Nível
irtual de Proce
do Sistema Optécnico de G
S
ter várias fmo objecti
de ser cone Sistema O
a Operativ
ma Operatio de utilizaO. Um exe
l de Sistema O
esso
perativo Gaya | ADC
Sistemas de
formas de ivo atingind
cretizada d Operativo3
vo
vo pode‐mdor este ti
emplo dest
perativo
C 10
e Virtualiza
implementdo um nív
de duas for ou atravé
mos dizer qpo de aplica aplicação
ação
ação. el de
rmas, és de
que é cação o é o
Dn
Ev(
Aa
Upv
Uvdmo
6 Mon
..Monit
Dentro destnomeadame
…Virtua
Este tipo tevirtual trabafísico).
A Virtualizaassim emitir
Uma vantagpara sustenvirtualizaçõ
Uma das devirtualizaçõdesempenhmuitas, umaos outros si
nitor de Máqu
I
tor de Má
te método ente, Virtua
alização Tot
enta criar ualhe como
ção Total ur requisitos
gem deste ntar inúmees o hardw
esvantagenes os recho no sistea das mais stemas virt
uinas Virtual
Instituto Su
áquinas Vi
de virtualizalização To
tal
uma cópia se estives
utiliza um Ms e obter pe
método é qras virtuali
ware permit
ns deste méursos ficamema base, importantetualizados f
Ilustraçã
uperior Polit
irtuais
zação encootal e Parav
do hardwasse a ser e
MMV6 paraermissões.
que o S.O bizações, outir e aguent
étodo é qum mais es logo afeces porque s ficam preju
ão 3: Virtualiza
técnico de G
S
ontra‐mos dirtualização
are (virtualxecutado s
a comunica
base não neu seja, o Star.
ue com o cscassos prctando as se o sistemudicados.
ação Total
Gaya | ADC
Sistemas de
dois tipos do.
) de mane sobre o ha
r com o ha
ecessita de.O base su
rescimentorovocando virtualizaçma base for
C 11
e Virtualiza
de virtualiz
eira a que oardware or
ardware fís
e ser modifiustenta qua
o do númer problemaões. Esta afectado t
ação
ação,
o S.O iginal
sico e
icado antas
ro de as de é de todos
Nspepé
Eespdhedoin
Am
7 Soft
Neste métosão executperformancestabilidadepoderiam seé possível.
…Parav
Este modelentre o S.Osistemas viparcialmentdesempenhhardware ceram sequediferente. To menos pnteligentem
A paravirtumodelos, en
tware sem cus
I
odo o MMVtados de fce. Este moe. Como poer ocupado
Ilustraçã
virtualização
o de virtuO virtual eirtuais parte virtualiho. Este é com mais ienciais, naTodos os pepossível, pmente ocup
alização apncontra‐se
Ilustraç
tos. O código
Instituto Su
V não faz a gforma seqodelo dá oriode‐mos coos por outr
ão 4: Execução
o
alização tee a MMV. ra comunicizado, est obtido po inteligênciaa Paravirtuedidos são por outraspados e ger
pesar de t limitado a s
ção 5: Execuçã
encontra-se a
uperior Polit
gestão raciquencial faigem a maionfirmar naros pedidos
o de processos
em como p Esta coopcação comte modelrque o MMa. Enquantoalização o intercalados palavras ridos pela M
ter alguma sistemas “O
ão de processos
aberto a qualqtécnico de G
S
onal do harazendo coms atrasos d imagem a s, mas na V
na Virtualizaç
principal caperação ob
m o MMV. lo consegMV consego na Virtus pedidos os para que dizendo, MMV.
s vantagenOpen‐Sourc
s na Paravirtu
quer pessoa. Gaya | ADC
Sistemas de
rdware, oum que se e resposta seguir, os Virtualização
ção Total
aracterísticabriga a mo Como o gue obtergue gerir aalização To são geride o tempo d os tempo
ns em relace7”, tais co
ualização
C 12
e Virtualiza
seja os ped perca alg mas aume tempos mo Total isso
a a cooperodificações hardware r um mas respostaotal os peddos de ma de respostaos mortos
ção aos oomo Linux.
ação
didos guma enta a ortos o não
ração s nos está elhor as do didos aneira a seja s são
utros
Instituto Superior Politécnico de Gaya | ADC
13
Sistemas de Virtualização
..Emulação de Hardware
Emulação de Hardware, como o próprio nome indica consiste na virtualização de hardware. Dentro de todos os tipos de virtualização, este talvez seja o mais complexo.
Com a implementação deste modelo é possível construir compatibilidade entre o software e o hardware. Por outras palavras podemos dizer que é usado hardware virtual para simular o hardware realmente necessário.
Uma das grandes vantagens deste modelo de virtualização é que podem ser criados diferentes ambientes informáticos utilizando a mesma máquina física, ou seja, podem ser simulados vários processadores (CPU8) utilizando o mesmo processador físico.
Apesar de ser um modelo complexo, este não dispensa de desvantagens. Um dos principais problemas de qualquer emulação é a possível perda de desempenho. Com a emulação do hardware, as instruções são modificadas para que possam ser aplicadas no hardware real. Como se pode ver na ilustração 6 os pedidos feitos pelo software virtual têm de ser emulados para “encaixar” nos requisitos do hardware físico. Por outro lado tem também de existir uma emulação das respostas do hardware físico para que o software virtual “compreenda” o hardware físico ajudando também para a diminuição do desempenho do sistema.
8 Unidade Central de Processamento de um sistema informático
D1s
De acordo c00 vezes. Pser 1000 vez
I
Ilustr
com M. Tim Para a obtezes mais len
Instituto Su
ação 6: Virtua
m Jones, umenção de umnto.
uperior Polit
alização por em
ma emulaçãma emulaçã
técnico de G
S
mulação de har
ão pode atão rigorosa
Gaya | ADC
Sistemas de
rdware
rasar um sa, o sistema
(M. Tim Jone
C 14
e Virtualiza
istema cerca pode che
es, Dezembro
ação
ca de egar a
o 2006)
Instituto Superior Politécnico de Gaya | ADC
15
Sistemas de Virtualização
.Aplicações da Virtualização
A Virtualização como já foi dito anteriormente, pode ser implementada em contexto pessoal ou profissional. Profissionalmente temos na generalidade dos casos a aplicação deste tema direccionada para os servidores. Com este método é obtido um melhor aproveitamento dos recursos informáticos existentes, uma manutenção centralizada e um controle mais eficaz. Financeiramente também é notória uma diferença significativa por causa da redução das necessidades informáticas.
Segundo entrevista da Exame Informática feita a João Almeida:
(Exame Informática, Dezembro 2008)
A Virtualização ao nível do utilizador tem significados e focos diferentes. Para o utilizador comum esta funcionalidade informática é utilizada para a utilização de diversos S.O ao mesmo tempo ou para efeitos de protecção.
..Implementações Empresariais
…Consolidação de servidores
Esta aplicação tem como objectivo a redução de custos com o sistema informático e eléctrico, a centralização geral da manutenção e a obtenção de uma maior segurança. Tenta‐se também nesta aplicação diminuir os custos de armazenamento de dados.
…Consolidação de aplicações
A consolidação de aplicações é baseada na centralização das aplicações propriamente ditas aumentado espaço e diminuindo a dispersão de ficheiros. Este método tem uma grande desvantagem que é o aumento significativo de acessos á rede.
Os especialistas estimam que, em média, apenas 30% da capacidade dos servidores empresariais são utilizados diariamente.
Instituto Superior Politécnico de Gaya | ADC
16
Sistemas de Virtualização
..Implementações ao nível do utilizador
…Múltiplos S.O’s
Uma das mais utilizadas pelo utilizador comum. Múltiplos S.O’s são instalados virtualmente e utilizados em simultâneo. Alguns utilizadores mais experientes chegam a criar redes virtuais entre estes sistemas operativos.
…Testes e Medições
Alguns utilizadores utilizam máquinas virtuais para execução de testes tais como aplicações potencialmente perigosas, software beta9, sistemas operativos em desenvolvimento.
9 Software que ainda não está completamente testado mas que já se encontra aberto ao publico
Instituto Superior Politécnico de Gaya | ADC
17
Sistemas de Virtualização
.Considerações Finais
Em suma, a virtualização é uma funcionalidade informática realmente útil, quer em contexto empresarial quer em contexto particular. Com ela conseguimos tirar o máximo partido do hardware e segundo a revista Exame Informática aumentar para 9 anos a vida de um sistema informático.
Ficou também retida a importância do aproveitamento informático e dos desperdícios que se têm efectuado ao longo de todos estes anos.
Cada modelo de virtualização tem o seu objectivo e aplicação prática. Consoante a situação corrente deve ser aplicado o método que mais se adequa.
Instituto Superior Politécnico de Gaya | ADC
18
Sistemas de Virtualização
.Referências Bibliográficas
http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l‐linuxvirt/
Exame Informática, volume 163, Janeiro 2009
http://www.microsoft.com/brasil/servidores/virtualizacao/default.mspx
http://en.wikipedia.org/wiki/Virtualization
http://pt.wikipedia.org/wiki/Software
Recommended