Maquina Viirtual

FACULDADE DA ALTA PAULISTA

ED GILSON RODRIGUES

O USO DA VIRTUALIZAÇÃO DE SERVIDORES EM

AMBIENTES CORPORATIVOS:

Vantagens e desvantagens da aplicação virtual em

servidores corporativos.

Tupã – SP 2013

ED GILSON RODRIGUES

O USO DA VIRTUALIZAÇÃO DE SERVIDORES EM AMBIENTES

CORPORATIVOS:

Vantagens e desvantagens da aplicação virtual em servidores corporativos.

Trabalho de Conclusão de Curso,

apresentado a FAP – Faculdade da Alta

Paulista, como requisito para conclusão

do curso Superior de Gerenciamento de

Redes de Computadores.

Orientador: Prof. Msc. André Luis

Scagnolato

Tupã – SP

2013

ED GILSON RODRIGUES

PRIVATIZAÇÃO DOS SERVIÇOS PÚBLICOS À LUZ DA LEI DAS PARCERIAS

PÚBLICO-PRIVADAS (LEI N. 11.079/2004):

Concessão administrativa e patrocinada

Tupã, ____.____.____.

Banca examinadora:

____________________________ Prof. Msc. André Luis Scagnolato - orientador – Fap

___________________________ Prof. Esp. Everton Dall Everdove Crespi - Fap

___________________________ Prof. Cesar Augusto Vitor - Fap

Média final:________

Quando um computador é incapaz de

explorar todo o potencial de uma CPU

moderna, você pode deixar vários

computadores tentarem.

KOCKLER & MEIER

AGRADECIMENTOS

A Deus em primeiro lugar, meus filhos e amigos que acreditaram e me deram apoio

quando pensei em desistir, a minha namorada que teve paciência especialmente

nos últimos dias, ao meu orientador André que disponibilizou tempo para poder me

ajudar, a Giorgety que sempre procurou me incentivar e tirar o melhor de mim. Aos

professores, Cesar, Everton Leticia, , Heloisa, Paulo, Sergio, e a todos que de uma

forma positiva ou negativa me ajudaram a concluir mais esta etapa da minha vida.

RESUMO

Apresenta-se nesse trabalho um estudo teórico e prático da utilização da virtualização de sistemas operacionais com a ferramenta Hyper-V da Microsoft. Essa tecnologia permite que um único equipamento físico possa executar diversos sistemas operacionais através de máquinas virtuais, proporcionando um sistema completo e independente, aproveitando dessa maneira os recursos de hardware, além de um gerenciamento centralizado dos servidores virtualizados. Baseando-se nessas vantagens, a virtualização tem recebido uma atenção especial das empresas, bem como de profissionais da área de TI, como forma de redução de custos de hardware e de energia, simplificando o processo de backup e eficiência na questão de segurança e integridade de dados. Neste trabalho apresenta-se a implantação da ferramenta de virtualização, apresentando suas principais vantagens e desvantagens em sua utilização, bem como uma solução para pequenas e médias empresas, haja vista que os custos de aquisição de vários servidores seriam impraticáveis e desnecessários. Este trabalho foi desenvolvido baseando-se em pesquisas biográficas e aplicações práticas com a implementação da ferramenta. O estudo de caso tem o intuito de apresentar as possibilidades e vantagens do emprego dessa tecnologia. Palavras-chave: virtualização, Hyper-V, Tecnologia, Servidores, Máquinas virtuais. .

ABSTRACT

This paper displays a theoretical and practical study regarding the utilization of operational systems virtualization with Microsoft’s Hyper-V tool. This technology enables a single physical equipment to run several operational systems through virtual machines providing a complete and independent system, thus taking advantage of the hardware resources, besides the centralized management of virtualized servers. Based on these advantages, virtualization has received special attention from companies, as well as from IT area professionals, as a way of reducing hardware and power costs, improving the backup process and data security, and the integrity data issue efficiency. This work presents the virtualization tool implementation, displaying the main advantages and disadvantages involved in its use, as well as a solution for small and medium companies, inasmuch as the cost to purchase several servers would be impracticable and unnecessary. This work was developed based on biographic surveys and practical applications with the tool implementation. The case study aims at presenting the possibilities and advantages of employing this technology.

Palavras-chave: virtualization, Hyper-V, technology , servers, virtual machines.

LISTA DE FIGURA

Figura 1 - Sistema de Computador ........................................................................... 13

Figura 2 - Funcionamento das Aplicações em Diversas Plataformas ....................... 13

Figura 3 - Camada de Compatibilidade ..................................................................... 14

Figura 4 - Consolidação de Servidores ..................................................................... 15

Figura 5 - VMware vCenter ....................................................................................... 18

Figura 6 - Servidor VMware VSphere ESXi ............................................................... 19

Figura 7 - Componentes do Xen Hypervisor ............................................................. 20

Figura 8 - Arquitetura monolítica x micronúcleo ........................................................ 22

Figura 9 - Virtualização por Hardware ....................................................................... 23

Figura 10 - Virtualização do tipo hosted .................................................................... 24

Figura 11 - Virtualização Bare-metal ou Hypervisor .................................................. 25

Figura 12 - Virtualização de Aplicação ...................................................................... 25

Figura 13 - Instalação Windows Server 2008 ............................................................ 29

Figura 14 - Função Hyper-V ...................................................................................... 30

Figura 15 - Gerenciador Hyper-V .............................................................................. 30

Figura 16 - Servidores Virtuais .................................................................................. 31

Tabela 1 – Comparativo Hyper-V .............................................................................. 21

Tabela 2 - Servidores Virtualizados ........................................................................... 32

Tabela 3 - Descrição do Servidor Fisico .................................................................... 32

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

AMD = Advanced Micro Devices

DPM = Distributed Power Management

DRS = Distributed Resource Scheduler

HD = Hard Disk

Inc = Incorporation

Ti = Tecnologia da Informação

VHD = Virtual Hard Disk

VM = Virtual Machine

VMM = Virtual Machine Monitor

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................ 11

2 VIRTUALIZAÇÃO ........................................................................................... 12

2.1 CONCEITO DE MÁQUINAS VIRTUAIS ....................................................... 12

2.1.1 Como funciona a virtualização ..................................................................... 12

2.1.2 Contenção e consolidação de servidores ..................................................... 14

2.2 TECNOLOGIAS MAIS USADAS PARA A VIRTUALIZAÇÃO ...................... 15

2.2.1 Virtual Machine Monitor (VMM) ou Hypervisor ............................................. 16

2.2.2 VMware ........................................................................................................ 16

2.2.3 XenServer .................................................................................................... 20

2.2.4 Hyper-V ........................................................................................................ 21

2.3 TIPOS DE VIRTUALIZAÇÃO ....................................................................... 22

2.3.1 Virtualização Por Hardware .......................................................................... 23

2.3.2 Virtualização por software ............................................................................ 24

2.3.3 Virtualização de Aplicações ......................................................................... 25

2.3.4 Paravirtualização .......................................................................................... 26

2.4 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA VIRTUALIZAÇÃO. ......................... 26

3 METODOLOGIA DA PESQUISA .................................................................... 28

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................... 29

4.1 ESTUDO DE CASO ..................................................................................... 29

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................ 33

REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 34

11

1 INTRODUÇÃO

Atualmente os ambientes corporativos vislumbram a necessidade de utilizar a

tecnologia da virtualização como meio de simplificar aplicativos e sistemas

operacionais em um único equipamento físico, otimizando dessa forma os recursos

de hardware.

Apesar de ser uma tecnologia que surgiu na década de 50 a virtualização tem

se tornado nos dias atuais um grande foco nas áreas da tecnologia da informação

(TI), que pode se aplicado tanto em desktop como em servidores, sendo que em

servidores é onde se apresenta uma melhor usabilidade.

Assim sendo, o objetivo desse trabalho é mostrar que o uso da virtualização

de servidores em ambientes corporativos pode ser empregado, bem como as

vantagens e desvantagens que ela apresenta. Como aplicação pratica desse

projeto, pretende-se desenvolver e instalar os recursos de virtualização na Escola

Técnica de Paraguaçu Paulista, onde será feito toda a infraestrutura do projeto.

Esse trabalho se justifica em razão de que o conceito virtualização vem

ganhando cada vez mais espaço nos ambientes coorporativos, pois os benefícios

que trazem devido à segurança, portabilidade de aplicações, sistema, e economia

tanto de hardware como de energia.

Nos próximos capítulos serão mostrados alguns conceitos sobre máquinas

virtuais, o que são máquinas virtuais, principais tecnologias e os tipos de

virtualização e classificações. A seguir serão descrito a metodologia da pesquisa

seus resultados e discussões. E no final serão apresentadas as considerações finais

deste trabalho.

12

2 VIRTUALIZAÇÃO

Talvez nenhuma outra tecnologia seja tão popular quanto a virtualização. Em uma definição simplificada, ela consiste em um processo que permite, por meio do compartilhamento de hardware, a criação de inúmeras outras máquinas a partir de um único equipamento. Nesse ambiente, cada máquina virtual representa uma infraestrutura operacional completa, segura e totalmente independente

1.

2.1 CONCEITO DE MÁQUINAS VIRTUAIS

O conceito de máquinas virtuais não é novo – suas origens remetem ao início da história dos computadores, no final dos anos 1950 e inicio de 1960. As máquinas virtuais foram originalmente desenvolvidas para centralizar os sistemas de computador utilizados no ambiente VM/370 da IBM. Naquele sistema, cada máquina virtual simula uma réplica física da máquina real e os usuários tem a ilusão de que o sistema está disponível para seu uso exclusivo (LAUREANO, 2006, p.15).

O conceito de máquina virtual apesar de ser antigo ficou pouco conhecido até

o seu ressurgimento nos computadores da plataforma Intel na metade dos anos

1990, e desde então vem ganhando cada vez mais adeptos devido à redução de

custos com hardware. Podemos citar a economia na infraestrutura e refrigeração,

onde um único servidor consegue executar o trabalho de vários servidores por meio

da consolidação de servidores, sem mencionar os ganhos de tempo em

configurações e instalação de novos equipamentos.

2.1.1 Como funciona a virtualização

Os computadores são constituídos de três componentes: Hardware, Sistema

Operacional e Aplicações (Figura 1).

1 STRIANESE, aníbal. Virtualização: TI virtual. 2013 Disponível em:

http://www.ibm.com/midmarket/br/pt/articles_businessunit_4Q03.html Acesso: 20 de março de 2013.

13

Figura 1 - Sistema de Computador

Fonte: LAUREANO (2006)

O hardware executa as operações solicitadas pelas aplicações e o sistema

operacional recebe as solicitações das operações, controlando o acesso,

especialmente nos componentes compartilhados como sistema de memória e

dispositivos de entrada e saída. Os sistemas operacionais atuais foram projetados

para aproveitar o máximo do hardware e com isso as aplicações se tornaram

incompatíveis entre sim, pois trabalham de forma diferente, como podemos observar

na Figura 2, assim aplicações desenvolvidas para uma plataforma não funcionam

em outra (LAUREANO, 2006).

Figura 2 - Funcionamento das Aplicações em Diversas Plataformas


14

Com a utilização da virtualização foi possível contornar este obstáculos, onde

é criada uma camada de compatibilidade, como podemos observar na Figura 3, a

compatibilização de diferentes aplicativos nas plataformas existentes.

Figura 3 - Camada de Compatibilidade


2.1.2 Contenção e consolidação de servidores

Contenção de servidores tem como objetivo de reduz a necessidade de

adquirir futuros servidores dessa forma basta criar uma nova máquina virtual para

suprir a necessidade de um novo servidor.

Consolidação de servidores tem como objetivo utilizar o máximo do

processamento do servidor e com isso é maior o número de empresas que tem

utilizado a tecnologia da virtualização para melhorar e centralizar o gerenciamento

dos recursos de seus servidores e desta forma reduzir os custos e otimizar a

infraestrutura:

15

Na Figura 4 observa-se a consolidação de servidores que traz umas séries de

benefícios em sua implantação entre elas temos:

a) Redução de custo na aquisição de hardware e software;

b) Aumento da taxa de utilização de servidores;

c) Melhor aproveitamento dos recursos;

d) Economia de espaço e energia;

e) Facilidade de gerenciamento dos servidores.

Servidor de Arquivos Servidor de Email Proxy-Firewall Servidor Web Servidor de Aplicativos

Servidor Consolidado

Figura 4 - Consolidação de Servidores

Fonte: Autor do TCC

2.2 TECNOLOGIAS MAIS USADAS PARA A VIRTUALIZAÇÃO

Na arquitetura X86, a plataforma roda diretamente sobre o hardware (bare-

metal), que assume o controle total do host. Existem nessa arquitetura quatro níveis

de privilégios que são conhecidos por Ring 0, 1, 2, 3 onde as aplicações de usuários

rodam normalmente em nível 3 e o sistema operacional nível 0, pois precisa ter

acesso direto à memória e ao hardware e executar instruções em níveis

privilegiados.

A camada de virtualização na arquitetura x86 necessita estar nos nível mais

baixo de execução para gerenciar e criar os recursos das máquinas virtuais.

16

2.2.1 Virtual Machine Monitor (VMM) ou Hypervisor

O monitor de máquinas virtuais é uma camada de software que fica entre o

hardware e o sistema operacional, também conhecido por hypervisor a qual permite

que múltiplos sistemas operacionais funcionem simultaneamente em um único host.

O monitor de máquinas virtuais é a camada de software que fornece a

abstração de uma máquina virtual e tem que ser capaz de virtualizar um sistema

completo, como processador, memória, disco rígido, dispositivos e periféricos,

Segundo POPEK e GOLDBERG2 existem três requisitos importantes quando

se analisa um ambiente criado por um VMM:

a) Fidelidade ou equivalência: Um sistema operacional sob uma VMM tem

que funcionar como se estivesse sendo executado diretamente no

hardware físico;

b) Desempenho ou eficiência: as instruções da máquina devem ser

executadas pelo hardware sem a intervenção da VMM;

c) Controle de recursos ou segurança: A VMM deve manter controle total

dos recursos virtualizados.

Estes requisitos é uma maneira conveniente de determinar se uma arquitetura

suporta virtualização de uma maneira eficiente ou não.

2.2.2 VMware

Das empresas que atuam no mercado de virtualização a VMware é a que

atua no mercado há mais tempo. os produtos VMware utilizados para a consolidação

de servidores são divididos em vários módulos, os principais são:

a) VMware vSphere: o primeiro sistema operacional para computação em

nuvens (cloud computing) que permite transformar datacenter numa estrutura

2 POPEK and GOLDEBERG, 1974, apud, WIKIPEDIA, Popek and Goldberg virtualization

requirements. 2013 <Disponível em: <http://en.wikipedia.org/wiki/Popek_and_Goldberg_virtualization_requirements> acessado em 25 de março de 2013.

17

em nuvem, como principal recurso os serviços de infraestrutura e de

aplicativos;

b) VMware vCenter: seu principal recurso é o gerenciamento centralizado da

infraestrutura e operação da plataforma virtualizada;

- vComputer: composto pelo hypervisor (ESXi), VMware Distributed Resource

Scheduler (DRS), e pelo VMware Distributed Power Management (DPM);

- vStorage: permite acesso ao sistema de armazenamento em ambientes

virtualizados;

- vNetwork: facilita o gerenciamento de redes em ambientes virtualizado.

c) VMware Hipervisor EXSi: funciona diretamente sobre o hardware, sem a

necessidade de um sistema operacional. É possível isolar o sistema

operacional do hardware desta forma é possível o carregamento de vários

sistemas operacionais em um único servidor físico sem que um aplicativo

possa interferir no outro.

2.2.2.1 VMware vSphere

Foi a primeira plataforma para a computação em nuvem (cloud computer)

com ele é possível transformar datacenters em infraestruturas de computação em

nuvem de uma maneira rápida e simplificada, VMware vSphere é composto pelos

seguintes componentes:

a) Serviços de infraestrutura: conjunto de componentes que virtualizam os

recursos de servidor armazenamento, rede e colocam estes recursos sob

demanda com base na prioridade de negocio;

b) Serviços de aplicativos: conjuntos de componentes que oferece controles ao

nível de serviço para os aplicativos que estão sendo executado no VMware

vSphere independente da plataforma utilizada.

18

2.2.2.2 VMware vCenter

O VMware vCenter Server gerencia centralmente os ambientes virtualizado da

VMware vSphere, oferecendo um controle total sobre o ambiente virtualizado como:

a) Controle centralizado em todos os níveis da infraestrutura virtual

b) Gerenciamento proativo

c) Gerenciamento dimensionável e extensível

O VMware vCenter Server, como observamos na Figura 5, faz a parte

administrativa dos serviços, aplicativos, infraestrutura e automação em todos os

aspectos dos ambientes vSphere.

Máquinas Virtuais Máquinas VirtuaisMáquinas Virtuais

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Datacenter

Figura 5 - VMware vCenter

Fonte: Autor do TCC

19

2.2.2.3 VMware EXSi

O VMware ESXi é gratuito e com um licenciamento no próprio site da

VMware, tem seu gerenciamento centralizado com o vCenter e as mesmas

características do vSphere, o mesmo é composto por um sistema operacional

denominado VMkernel.

A VMware Hipervisor baseada no ESXi é executada diretamente no servidor e

o mesmo monitora as máquinas virtuais e em alguns casos pode vir integrado no

firmware do próprio host. Cada máquina virtual com seus aplicativos e sistema

operacional utiliza um hardware virtual exclusivo como pode ser visto na Figura 6.

Figura 6 - Servidor VMware VSphere ESXi

Fonte: VERAS (2011)

20

2.2.3 XenServer

O Xen foi desenvolvido como parte de um projeto acadêmico que tinha como

objetivo proporciona uma infraestrutura pública distribuída em larga escala, porém o

seu desempenho superou todas as expectativas e o fato de ser desenvolvido na

filosofia de código aberto se tornou uma solução bem aceita. Em 2007 Xen Source

foi adquirida pela Citrix System Inc. Atualmente o Xen é chamado de XenServer e

possui uma versão gratuita e outras pagas, que serão descritas a seguir;

a) XenServer Free Edition: Virtualização básica e gratuita;

b) XenServer Advanced Edition: Alta disponibilidade e ferramentas avançadas

de gerenciamento;

c) XenServer Enterprise Edition; Balanceamento dinâmico de carga e energia

com gerenciamento baseado em perfis;

d) XenServer Platinum Edition: Automação avançada e recurso de computação

em nuvens.

O XenServer é composto por três componentes fundamentais, como mostra a

Figura 7, hypervisor Xen, domínio convidado privilegiado e domínio convidado não

privilegiado. Sendo que o hypervisor é a camada base, e sobre ela são instalados os

sistemas operacionais. É necessário sempre um sistema operacional convidado de

nominado Dom0 e os demais são chamados de DomU (Unprivileged = sem

privilegio).

Figura 7 - Componentes do Xen Hypervisor

Korzeniewski (2007)

21

Uma característica do XenServer é o fato de não possuir nenhum tipo de

driver o que significa que o Xen não acessa diretamente os dispositivos de E/S,

apenas os gerencia, o acesso aos drivers são feito pelo domínio convidado

privilegiado (Dom0) de uma forma coordenada com o hypervisor, por este motivo é

sempre necessário que o Xen sempre tenha um único domínio convidado

privilegiado, os sistemas operacionais da Microsoft por serem de código fechado não

podem ser instalado como Dom0.

2.2.4 Hyper-V

Segundo Microsoft3 o Windows Server 2008 com Hyper-V é baseado no

Hipervisor o que permite múltiplos hosts de plataforma diferente, outra vantagem é o

conjunto de ferramentas que vem integrada. Existem duas versões sendo o Hyper-V

Server e Windows Server com Hyper-V, na tabela abaixo compara as versões.

Tabela 1 – Comparativo Hyper-V

Fonte: Veras (2011)

3 MICROSOFT, Microsoft Hyper-V Server 2012. 2013. Disponível em: <http://www.microsoft.com/pt-

br/server-cloud/hyper-v-server/default.aspx> acessado em 31 de março de 2013.

22

O Hipervisor do Hyper-V é o componente central responsável pelo

gerenciamento dos ambientes virtualizado, mas segue o padrão de micronúcleo que

é oposto à arquitetura monolítica, e possui as funções necessárias e essenciais para

gerenciar os recursos de hardware, na Figura 8 podemos observar as diferenças da

arquitetura monolítica e a micronúcleo.

Figura 8 - Arquitetura monolítica x micronúcleo

Fonte: VERAS (2011)

2.3 TIPOS DE VIRTUALIZAÇÃO

Segundo MASSALINO4 existem dois tipos de virtualização por hardware e por

software.

4 MASSALINO, Fabio. Tipos de virtualização. 2012. Disponível em

<http://projetoseti.com.br/sistemas-de-informacao/alguns-tipos-de-virtualizacao> acesso em 31 de março de 2013.

23

2.3.1 Virtualização Por Hardware

Virtualização de hardware é uma tecnologia que permite que os recursos de

um único host sejam divididos em varias partições e em cada uma delas possa ser

instalado um sistema operacional diferente, na Figura 9 observar-se como funciona

este tipo de virtualização, inicialmente utilizado nos mainframes da IBM nas décadas

de 1950 e 1960.

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Figura 9 - Virtualização por Hardware

Fonte: Autor do TCC

Atualmente existem diversas tecnologias de virtualização por hardware

disponível, porém requerem hardware e software específicos por serem de marcas

proprietárias. A virtualização de hardware é mais eficiente do que a virtualização por

software devido aos componentes (memória, armazenamento e processamento)

serem mantidos separados, o software que executa este gerenciamento é

chamando de microcode e desta forma o desempenho de cada virtualização é

maximizada e não ocorre sobre carga de sistema.

Devido a natureza proprietária deste tipo de virtualização, ela tem um custo

elevado e baixa portabilidade que fica limitada a somente hardware do mesmo

proprietário. Podemos citar os principais fornecedores desta tecnologia como HP,

IBM, Sun e Unisys.

24

2.3.2 Virtualização por software

Virtualização por software é uma tecnologia que permite que um único host

físico execute vários sistemas operacionais independentes e isolados, semelhante a

virtualização por hardware, a diferença é que o gerenciamento dos recursos

compartilhando são realizado por uma camada de software denominado Virtual

Machine Monitor (VMM) ou Hypervisor. Existem dois tipos de virtualização por

software a Hosted e a Bare-metal ou Hypervisor.

Na tecnologia hosted a camada de virtualização é um aplicativo que é

instalado sobre um sistema operacional, como podemos observar na Figura 10, a

vantagem deste tipo de virtualização é a utilização do gerenciamento dos recursos

do sistema utilizado, porém terá as mesmas deficiências, além da degradação de

desempenho. Os principais fornecedores desta tecnologia são Oracle VM Virtual

Box, VMware GSX Server, para plataforma Windows e Linux.

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Figura 10 - Virtualização do tipo hosted

Fonte: Autor do TCC

Na tecnologia Bare-metal ou Hypervisor a camada de virtualização é instalada

diretamente sobre o hardware apresentando um desempenho melhor que o hosted,

visto que não tem um sistema operacional intermediando o gerenciamento de

recurso conforme observar-se na Figura 11, são citados exemplos de tecnologia

hypervisor o XenServer, Microsoft Hyper-V e Oracle VM Server.

25

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Figura 11 - Virtualização Bare-metal ou Hypervisor

Fonte: Autor do TCC

2.3.3 Virtualização de Aplicações

A virtualização de aplicações é uma tecnologia baseada em software que

permite que recurso do sistema operacional em que uma aplicação dependa

de estar executando em um ambiente alternativo em um sistema

operacional sem o conhecimento da mesma (MASSALINO, 2012).

A virtualização de aplicações consolida uma única aplicação para múltiplos

computadores desktop, e pode ser executado simultaneamente por vários usuários

sem nenhum conflito, como mostra na Figura 12, a vantagem desta virtualização é

que um único servidor pode executar varias instâncias deste aplicativo que é escrito

em container separado e controlado pela virtualização de aplicação.

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Contabilidade

Folha de Pagamento

Folha de Pagamento

Usuário 1Editor de Texto

Financeiro

Usuário 2

Usuário 3 Usuário 4





Figura 12 - Virtualização de Aplicação

Fonte: Autor do TCC

26

2.3.4 Paravirtualização

Na paravirtualização a plataforma roda inteiramente sobre o Hipervisor e se

comunica diretamente com ele, e com isso tem um melhor desempenho, porém os

kernels do sistema operacional e do Hipervisor precisam ser modificados para isso,

ou seja, o sistema operacional tem que ser otimizado especificamente para rodar em

um ambiente virtualizado, novos avanços dos chips da Intel e da Advanced Micro

Devices (AMD) estão ajudando a suportar esquemas de virtualização que não

requerem sistemas modificados, a Intel foi pioneira nesta tecnologia seguindo de

perto pela Advanced Micro Devices (AMD) e são projetadas para simplificar o código

de virtualização e melhorar a performance em ambientes virtualizados.

2.4 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA VIRTUALIZAÇÃO.

Virtualização esta em evidencias nos dias de hoje, entretanto quais realmente

quais os benefícios essa tecnologia poder acarretar em um ambiente corporativo.

Com a adoção dessa tecnologia o numero de servidores pode ser reduzido

através da consolidação de servidores, com isso a uma redução de custo de

gerenciamento, energia e cabeamento que resulta em economia não somente para

a empresa como também para o meio ambiente.

De acordo com ANDRIOLLI (2012, apud DARAYA, Vanessa) “Descobrimos

na década passada que as empresas compravam os servidores e quando se olhava

a média de uso de CPU do datacenter inteiro, raramente estava acima de 10%”.

Com a utilização da tecnologia da virtualização tende a elevar este numero, uma vez

que serão várias máquinas no mesmo servidor, desta forma permite um melhor uso

dos recursos computacionais, independentemente do porte da empresa.

Com a consolidação de servidores é possível dispor de varias máquinas

virtuais numa mesmo equipamento desta forma podemos ter inúmeros benefícios:

a) Gerenciamento centralizado;

b) Economia de energia;

27

c) Economia em infraestrutura;

d) Facilidade de suporte e manutenção;

e) Redução de do espaço físico;

f) Melhor uso dos recursos computacionais;

g) Portabilidade, por se tratar de único arquivo VHD (Virtual Hard Disk).

Segundo pesquisa elaborada pela E-business (Associação Brasileira de e-

business 2012) com profissionais da área de TI (Tecnologia da Informação), indica

que 59% dos entrevistados aderiram à virtualização nos últimos três anos e que 44%

executaram o projeto com o objetivo de diminuir custos de energia elétrica, reduzir

espaço e evitar a compra de equipamentos.

Porem na virtualização existe as desvantagens entre elas podemos citar que

se em uma única máquina com vários servidores falhar, o problema será muito maior

se apenas um servidor individual falhasse. No entanto ocorrem muito mais

problemas relacionados a software do que falha de hardware, na virtualização o

hipervisor é o software que fica entre o hardware e as máquinas virtuais e por ter

uma plataforma simples é menos suscetível a erros.

Outras desvantagens da virtualização que podemos citar:

a) Altos Custos da implantação da virtualização, planejamento e conhecimento

sobre a tecnologia a ser utilizada;

b) Vulnerabilidade a falha de hardware, que no caso de um desastre inclui a

recuperação de todos os sistemas virtualizado.

c) Uso de espaço em disco, precisando de um HD de alto desempenho;

d) Grande consumo de memória RAM;

e) Desempenho das máquinas virtualizadas em comparação a máquinas reais,

dependendo da plataforma e softwares em uso.

Estas e outras questões não são obstáculos para o uso da tecnologia da

virtualização que a cada dia ganha mais espaço nos ambientes corporativos.

28

3 METODOLOGIA DA PESQUISA

O método utilizado será o dedutivo, pois é típico das ciências exatas e

envolve uma série de passos sequenciais, como identificação de um problema,

formulação de uma hipótese, obtenção de dados para obter um resultado, o qual se

aplica no estudo de caso que será empregado na pratica deste trabalho.

Será utilizada a pesquisa bibliográfica onde consiste a obtenção de dados em

materiais publicados em livros, ártigos técnicos periódicos, revistas da área, sites

idôneos e jornal relativo ao tema deste trabalho.

Essa pesquisa descreve um estudo desenvolvido em um local distinto, onde

será efetuado a instalação do sistema Windows Server 2008 R2 com Hyper-V, bem

como os sistemas operacionais Linux Debian 7, Windows Server 2008 R2, Windows

7 professional sp1.

Verificando o espaço em disco que cada sistema ocupa e quais os aplicativos

e serviços que serão executados em cada máquina virtual para obter o mínimo

necessário de processamento e memória.

Na fase seguinte foi estabelecido o uso de um computador com processador

Intel® Xeon® E5-2403 (1.8GHz, 10M cache), 8 GB de memoria RAM, placa de rede

padrão ethernet 10/100/1000Mbps e dois Hard Disk (HD) 1TB cada, no qual vai ser

instalado o sistema Windows Server 2008R2 com Hyper-V e a instalação das

máquinas virtuais e no segundo HD o backup dos dados e snapshots das máquinas

virtuais.

Os colaboradores para a realização deste trabalhado foram os professores do

curso e o assistente da escola onde será implantada a tecnologia de virtualização.

Este trabalho de conclusão de curso (TCC) iniciou em fevereiro de 2013 e o

seu término em junho do mesmo ano.

29

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Usar a virtualização de servidores surgiu quando a Escola Técnica de

Paraguaçu Paulista adquiriu um programa para controle de alunos online e que era

necessário um servidor dedicado para esta função. E ao ver o uso dos recursos que

esta máquina utilizava a virtualização deste servidor foi uma escolha possível e o por

meio dessa tecnologia, aprimorar os seus recursos computacionais e alcançar os

benefícios já conhecidos.

4.1 ESTUDO DE CASO

Por meio dessa pesquisa, este estudo de caso será utilizado a tecnologia de

virtualização Hyper-V e como o seu uso pode acarretar vantagens na infraestrutura

bem como as desvantagens desta tecnologia que será aplicado na Escola Técnica

de Paraguaçu Paulista.

Por meio da aquisição de uma máquina especifica será implementado por

meio do Hyper-V três servidores virtuais, o mesmo oferece 4 licenças para criação

de máquinas virtuais. Observa-se na figura 13 a instalação do sistema operacional

Windows 2008 R2 Enterprise .

Figura 13 - Instalação Windows Server 2008

Fonte: Autor do TCC

30

Após a instalação do Sistema operacional é necessário a instalação das

funções do Hyper-V conforme podemos observar na figura 14.

Figura 14 - Função Hyper-V

Autor do TCC

Todo o gerenciamento das máquinas virtuais é feito através do gerenciador

Hyper-V como podemos observar na figura 15

Figura 15 - Gerenciador Hyper-V

Autor do TCC

31

A primeira máquina a ser criada será de Proxy – Firewall, que através dela

será feito o controle de acesso a internet através do Squid e do Dansguadian onde

será feito o bloqueio dos conteúdos não permitidos.

O segundo servidor criado será o de controle dos alunos online, onde os

professores e alunos pode fazer o controle de presença e consultas online.

O terceiro servidor será um servidor de arquivos pra os alunos e professores

poderem compartilhar e salvar os arquivos pessoais permitidos pelo administrador

sendo que este servidor terá um Hard Disk (HD) exclusivo. Podemos observar os

três servidores criados na figura 16

Figura 16 - Servidores Virtuais

Autor do TCC

Uma das facilidades oferecida pela tecnologia da virtualização é o backup

visto que esta técnica utiliza somente um arquivo Virtual Hard Disk (VHD) onde

todas as configurações ficam armazenadas, bastando para isso apenas copiar este

arquivo e em pouco tempo recuperar uma máquina e até mesmo trocar de servidor

físico. Outra vantagem é o instantâneo onde podemos fazer novos testes e depois

rapidamente voltar ao estado anterior.

32

Na tabela 2 serão mostrado a descrição dos servidores virtuais criados no

servidor físico e na tabela 3 a descrição do servidor físico.

Tabela 2 - Servidores Virtualizados

Servidor físico Windows Server 2008R2 com Hyper-V

Linus Debian 7

Servidor Proxy

Windows 7 Professional

Sp1

Servidor NSA

Windows Server 2008R2

Enterprise

Servidor de Arquivos

Fonte: Autor do TCC

Tabela 3 - Descrição do Servidor Fisico

Caracteristicas Tecnicas do Servidor

Produto Servidor PowerEdge T320

Processador Intel® Xeon® E5-2403 (1.8GHz, 10M cache)

Memoria 8GB, 1333MHZ (RDIMM)

Hard Disk (HD) 2 disco de 1 terabytes

Sistema Operacional Windows Server 2008R2 Enterprise com Hyper-V

Unidade Optica SATA DVD-ROM

Garantia 3 anos de garantia com atendimento local Fonte: Autor do TCC

A infraestrutura física da Escola Técnica de Paraguaçu Paulista já esta pronta

em sala de CPD climatizada, composta por roteadores, switchs, cabeamento, e

hack, sendo apenas necessária a aquisição do servidor.

33

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Neste trabalho apresentou-se as principiais vantagens e as desvantagens de

se utilizar a tecnologia de virtualização na Escola Técnica de Paraguaçu Paulista.

Entre as vantagens no uso da virtualização destaca-se a redução do espaço

físico, menor consumo de energia e economia na aquisição de licença, visto que o

Windows Server 2008 R2 Enterprise com Hyper-V permite até 4 máquinas virtuais,

melhor usabilidade dos recursos computacionais, sendo que um servidor solo utiliza

de 5 a 10% do seu processamento e com a virtualização esse numero tende a ser

muito acima, facilidade de testar novos recursos e voltar a um estado anterior com o

recurso instantâneo, facilidade de backup ou transferência para outro servidor físico

através da copia do arquivo VHD gerado pela máquina virtual. Aliado a tudo isso

temos um gerenciamento centralizado.

Muitas são as vantagens da virtualização porem é necessário planejamento

para calcular os riscos e não somente os custos.

Durante os testes práticos, foram observadas falhas de hardware, que

ocasionariam a necessidade de reconfiguração de todos os servidores virtuais,

porem um sistema eficiente de backup pode minimizar este problema. No caso da

Escola Técnica de Paraguaçu Paulista o projeto de virtualização foi bem aceita pelo

administrador depois de analisar as vantagens conforme apresentado neste projeto.

Pode-se concluir que a tecnologia da virtualização traz muitos benefícios,

porem é sujeita a falhas. Durante o processo de implantação. Deve-se avaliar todos

os fatores (positivos e negativos), lembrando-se que apesar de ser uma tecnologia

antiga, é uma área que esta sempre em desenvolvimento e novos produtos surgem

a cada dia.

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REFERÊNCIAS

ANDRIOLLI, André, 2012 apud DARAYA, Vanessa. Virtualização reduz consumo

de energia nos data center. 2012. Disponível em

<http://info.abril.com.br/noticias/computacao-Inteligente/virtualizacao-reduz-

consumo-de-energia-nos-data-centers-25062012-61.shl> acesso em 6 de maio de

2013.

E-business , Panorama da Virtualização na área de TI. 2012. Disponivel em

<http://www.ebusinessbrasil.com.br/pesquisa/detalhe/8> acesso: 06 de maio de

2013.

KOCKLER,Torsten & MEIER, Wilhelm. Virtualização. Linux Magazine. São Paulo

Editora Linux New Media, p 35, 2006. KORZENIEWSKI , Radoslaw . Xen hypervisor schema. 2007. Disponível em <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:XEN-schema.png> Acesso: 20 de março de 2013. LAUREANO, Marcos. Máquinas Virtuais e Emuladores: Conceitos, tecnicas e

aplicações. São Paulo: Editora Novatec, 2006.

MASSALINO, Fabio. Tipos de virtualização. 2012. Disponível em <http://projetoseti.com.br/sistemas-de-informacao/alguns-tipos-de-virtualizacao> acesso em 31 de março de 2013. MICROSOFT, Microsoft Hyper-V Server 2012. 2013. Disponível em: <http://www.microsoft.com/pt-br/server-cloud/Hyper-V-server/default.aspx> acessado em 31de março de 2013. POPEK and GOLDBERG, 1974, apud WIKIPEDIA, Popek and Goldberg virtualization requirements. 2013 <Disponível em: <http://en.wikipedia.org/wiki/Popek_and_Goldberg_virtualization_requirements> acessado em 25 de março de 2013.

35

STRIANESE, aníbal. Virtualização: TI virtual. 2013. Disponivel em:

<http://www.ibm.com/midmarket/br/pt/articles_businessunit_4Q03.html> Acesso: 20

de março de 2013.

VERAS, Manuel. Virtualização de Servidores Rio de Janeiro: Escola Superior de Redes, RNP, 2011.

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