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
Fonte: LAUREANO (2006)
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
Fonte: LAUREANO (2006)
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
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Usuário 3 Usuário 4
Usuário 5 Usuário 6
Usuário 7 Usuário 8
Usuário 9 Usuário 10
Usuário 11 Usuário 12
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
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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
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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.
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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.
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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
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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.
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<http://www.ibm.com/midmarket/br/pt/articles_businessunit_4Q03.html> Acesso: 20
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VERAS, Manuel. Virtualização de Servidores Rio de Janeiro: Escola Superior de Redes, RNP, 2011.
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