Tema:Sistemas Virtualizados

Disciplina: Arquitetura de Computadores

Prof. Paulo Cesar Centoducatte

Autor:

Vilmar Travassos

RA078272

IC – Instituto de Computação

Universidade Estadual de Campinas

O que é virtualização? Em TI, virtualização é a capacidade de se executar ao mesmo

tempo, mais do que um sistema operacional em um único servidor físico.

Sistema

Operacional

#1

Sistema

Operacional

#2

Sistema

Operacional

#3

Sistema

Operacional

#4...

Servidor Físico

Como funciona? Isso é possível em função da utilização de um Hypervisor, ou

Virtual Machine Monitor (VMM), responsável por fornecer ao sistema operacional “guest”, a abstração da máquina virtual.

Sistema

Operacional

#1

Sistema

Operacional

#2

Sistema

Operacional

#3

Sistema

Operacional

#4...

Servidor Físico

Hypervisor(processador, memória, disco, rede)

A abstração

Recursos Reais:• componentes “arquitetados” com interfaces / funções• pode ser centralizada ou distribuída• exemplos: processador, memória, disco, rede

Virtualização:• cria recursos virtuais e em seguida, “mapas” para os recursos reais• realizados com software ou firmware

Recursos Virtuais:• cria imagem do recurso real• pode ser uma parte do recurso físico

Técnicas existentes

Servidor Servidor Servidor

SistemaOperacional

SistemaOperacional

SistemaOperacional

SistemaOperacional

Hypervisor

Sistema Operacional

SMP

VMware GSX, Microsoft Virtual Server,

HP Integrity VM User Mode Linux, z/VM e Xen Hypervisor

SistemaOperacional

SistemaOperacional

Hypervisor

SMP

POWER Hypervisor,VMware ESC Server,

System z PR/SM e z/VM(Futuramente: Linux KVM,

MS Hyper-v)

SMP

s/370,Sun Logical Domains,

System z LPAR

PartitionController

Hardware Partitioning Bare Metal Hypervisor Hosted Hypervisor

Técnicas existentes Hardware Partitioning : técnica mais antiga e deve permanecer com

restrições.

Bare Metal Hypervisor : tem demonstrado ser a mais eficiente e de maior disponibilidade.

Hosted Hypervisor : usada quando a integração com o sistema operacional é relevante.

Algumas soluções disponíveis São várias as soluções, proprietárias e não-proprietárias,

disponíveis no mercado.

Alguns dos seus fornecedores são:− AMD− Citrix− Free BSD− LynuxWorks− HP− Microsoft− Oracle− Sun− VMware− IBM

Algumas soluções disponíveis Bochs CHARON-AXP CHARON-VAX Containers Cooperative Linux CoWare Virtural Platform Denali DOSBox DOSEMU FreeBSD Jail FreeVPS GXemul Hercules

IBM POWER VM IBM z/VM iCore Virtual Accounts Integrity Virtual Machines JPC (Virtual Machine) KVM LinuxOnLinux Linux-Vserver Logical Domains LynuxSecure Mac-on-Linux Mac-on-Mac OKL4 OpenVZ Oracle Virtual Box

Algumas soluções disponíveis Oracle VM OVPsim Padded Cell for x86 Padded Cell for PowerPC Palacios VMM Parallels Desktop for Mac Parallels Workstation PearPC PikeOS RTS Hypervisor Sheep Shaver SimNow SIMH Simic Sun xVM Server

SVISTA TRANGO User Mode Linux View-OS VDSmanager Virtual Iron Virtual Logix Virtual PC Virtual Server Virtuozzo Virtuozzo VMware ESX VMware ESX VMware EXSi VMware Fusion VMware Server

Algumas soluções disponíveis VMware Workstation Window Virtual PC VMware Player Wind River hypervisor Wind River VxWorks MILS Windows Virtual PC Xen XtratM

Evolução da Tecnologia Desenvolvida para explorar a tecnologia de hardware Constantemente melhorada para atender os requisitos de negócio Inovação contínua para adaptação Maximiza a produtividade

CP-40/CMS

CP-67/CMS

VP/CSS

VM/370

VM/SP

VM/XA

VM/ESA

z/VM

1967 1968 1972 1980 1988 1990 2000

As mais utilizadas

VMware Citrix Microsoft Xen KVM z/VM

Sua importância

Instalações Espaço Energia Resfriamento

Hardware Servidores Armazenamento Rede Switches e

Roteadores

Software Licenças Suporte Manutenção

Administração Site Servidores Software Aplicações Dados

Sua importância

Transmissão perde 35

100 unidades de energia na

matéria-primaGeração perde 32

33 unidades entregues

Data Center

Ar Condicionado, Nobreak, etc.Ar Condicionado, Nobreak, etc.

Servidores

Processador

30%70%

Fontes, Ventiladores, Discos, Memória, etc.

TI

45%55%

Desempenho e capacidade porWatt.

Cargas do Servidor

Taxas Típicas de Uso

x86: 5 – 12%

Unix/Risc: 10 – 20%

Mainframe: 80 – 100%

Recursos até 95% inativos(idle)

Usando só 5 a 20% da capacidade!!!

Sua importância Que TI tem o consumo

equivalente de carbono (carbon footprint) que o do setor de transportes aéreos.

…e o pior é que em TI as emissões estão subindo de forma alarmante.

Sua importância Que TI é responsável por 2% de

todas as emissões de dióxido de carbono na atmosfera (dados revelados em pesquisa do Gartner, feita pelo analista Simon Mingay).

A mesma pesquisa aponta que caso nada seja feito, estas emissões crescerão de 5% a 10% por ano.

Sua importância

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1990 1995 2000 2003 2005 2010

W/cm²

2006199519901980

0

1

1,5Índice preço eletricidade(log)

Base instalada (Milhões de Unidades)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

IDC, May 2006

+8%/ano

1996 2000 2005 2010

Sobe o número de servidores

Maior consumo dos processadores

Aumenta o custo elétrico

Tendências muito preocupantes !!!

Sua importância Flexibilidade e agilidade para criação de ambientes.

Administração e gerenciamento de ambientes de testes ou produção.

Diminuição de custos com TI (hardware e software).

Diminuição de custos com energia elétrica.

Diminuição do lixo tecnológico.

QUESTÕES