Virtualização

Michell AntunesOzandia Martins

Grupo 26

Uma Visão Geral de Virtualização

Virtualização• Introdução• Tipos de Virtualização• Ferramentas de Virtualização• Conclusão

• Introduzido nos anos 50 e 60 em Mainframes da IBM.

• Em 1980 os microcomputadores e PC’s ganharam em eficiência.

• Depois de 1990, a virtualização volta a ser estudada.

• Hoje, virtualização está ganhando mais espaço.

Virtualização - Introdução

O que é?• Virtualização é uma abstração entre o hardware e

o sistema operacional que provê recursos (instalado no computador).

• Permite que múltiplas máquinas virtuais (sistemas operacionais) funcione em um mesmo hardware

• Funciona isoladamente do sistema operacional hospedeiro e de outras máquinas virtuais.

• Cada máquina virtual possui o seu próprio hardware virtual (como RAM, CPU, Placa de Rede, etc) para que suas respectivas aplicações possam funcionar.

Tipos de Virtualização

• Máquina Virtual de Processo (Hosted) e Monitor de Máquina Virtual (Hypervisor)

• Máquina Virtual de Processo cria um ambiente de execução para outras aplicações.

• Monitor de Máquinas Virtuais, ou hypervisor, é uma camada de software entre o hardware e o sistema operacional, que oferece uma cópia virtual do hardware.

• O VMM estará sempre presente enquanto o computador estiver ligado, enquanto, o hosted só existirá enquanto o processo correspondente a ela estiver em execução.

Monitor de Máquinas Virtuais - VMM

• Definir o ambiente de máquinas virtuais. • Alterar o modo de execução do sistema

operacional convidado de privilegiado para não privilegiado, e vice-versa.

• Emular as instruções e escalonar o uso da CPU para as máquinas virtuais.

• Gerenciar acesso aos blocos de memória e disco destinados ao funcionamento das máquinas virtuais.

• Intermediar as chamadas de sistema e controlar acesso a outros dispositivos como CD-ROM, drives de disquete, dispositivos de rede, dispositivos USB.

Características do VMM

• Eficiência;• Integridade;• Equivalência;

O VMM pode ser implementado através de dois métodos: Virtualização Total e Para-virtualização.

Virtualização Total

• Este modelo provê uma cópia (virtual) do hardware do host, de forma que o sistema operacional convidado trabalhe como se estivesse executando diretamente sobre o hardware do host.

• Uma das desvantagens dessa solução é que ela provê suporte a um conjunto de dispositivos genéricos, o que pode causar subutilização dos recursos disponíveis

ParaVirtualização

• Tem uma API - Application Programming Interface para as máquinas virtuais, similar, mas não idêntica à hardware real.

• O sistema operacional rodando dentro da máquina virtual tem a ilusão de estar sendo executado diretamente sobre o hardware.

• Este tipo de técnica requer que o sistema operacional virtualizado seja explicitamente portado para permitir a sua execução.

Ferramentas de Virtualização

• Inúmeras ferramentas;

• Ferramentas abordadas:– Oracle VirtualBox

• Virtualização de Desktop

– VMware• Virtualização Completa

– Xen• Paravirtualização

Produto Fabricante Tipo de Tecnologia

Z/VM IBM Nativa/Paravirtualização

LPAR for iSeries IBM Paravirtualização

Virtual Box InnoTek Nativa

Virtual PC Microsoft Nativa

Windows Server Virtualization

Microsoft Nativa

Virtual Server Microsoft Nativa

SoftGrid Microsoft De aplicações

Parallels Workstation Parallels, Inc Nativa/habilitada por HW

Linux VServer Software Livre Paravirtualização

Solaris Containers SUN Em nível de SO

Java Virtual Machine SUN De aplicações

Virtuozzo SUN Em nível de SO

OpenVZ SWsoft, Inc Em nível de SO

Boch Software Livre Emulação

Qemu Software Livre Emulação

Mac-on-Linux Software Livre Emulação

User Mode Linux Software Livre No nível de SO

Xen Software Livre Paravirtualização

Win4Lin Virtual Desktop Server

Virtual Bridges Nativa

Vmware Server Vmware Nativa

Vmware ESX Server Vmware Paravirtualização

Vmware Fusion Vmware Habilitada por HW

Oracle VirtualBox

• Desenvolvido inicialmente pela Innotek;– Aquisição da SUN pela Oracle;

• Fácil utilização;– Possui uma interface administrativa gráfica

simples;– Guest Addition;

• VBoxManage:– Administração via linha de comando;– Operações avançadas;

• Suporte a arquivos VMDK;

Oracle VirtualBox

GUESTGUEST(“Convidado”(“Convidado”

))SO CompletoSO Completo

HOSTHOST(“Anfitrião”)(“Anfitrião”)

Cria, administra e executa o ambiente Cria, administra e executa o ambiente virtual onde o hóspede do software é virtual onde o hóspede do software é

executadoexecutado

VMware

• Referencia no mercado;• Ampla gama de produtos:

– VMware Workstation, Server, ESX Server, Player, Fusion;

• VMware Server;• VMware vSphere (VMware

Infrastrucutre):– Para ambientes de produção;– “Roda” diretamente sobre o

Hardware;• Paravirt-ops;

ESXi Server

VMware

Xen

• Desenvolvido inicialmente na universidade de Cambridge;

• Paravirtualização;– Virtualização assistida via HW (Intel VT e

AMD-V);• Sistema virtualizado deve ser modificado:

– Não é um problema para GNU/Linux;• Balanceamento de recursos;• Gerencia via console através do comando xm;– Ferramentas gráficas/web de terceiros;

Xen

Conclusões

• Diversas técnicas e ferramentas para os mais diversos ambientes;

• Tecnologia emergente;• Redução do custo total de propriedade em

TI (TCO);