2012 ec aryel santos
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Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo
Aryel Santos de Figueiredo Rocha
Arquitetura de apoio ao gerenciamento da capacidade de ambientes virtualizados
So Paulo 2012
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Aryel Santos de Figueiredo Rocha
Arquitetura de apoio ao gerenciamento da capacidade de ambientes virtualizados
Dissertao de Mestrado apresentada ao Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo - IPT, como parte dos requisitos para a obteno do ttulo de Mestre em Engenharia de Computao.
Data da aprovao: _____/_____/________
___________________________________
Prof. Dr. Antonio Luiz Rigo (Orientador) Mundo Afora Consultoria, Cursos e Comunicao Ltda.
Membros da Banca Examinadora:
Prof. Dr. Antonio Luiz Rigo (Orientador) Mundo Afora Consultoria, Cursos e Comunicao Ltda.
Prof. Dr. Geraldo Lino de Campos (Membro) USP Universidade de So Paulo
Prof. Dr. Fernando Jos Barbin Laurindo (Membro) USP Universidade de So Paulo, Escola Politcnica
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Aryel Santos de Figueiredo Rocha
Arquitetura de apoio ao gerenciamento da capacidade de ambientes virtualizados
Dissertao de Mestrado, apresentada ao Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo, como parte dos requisitos para a obteno do ttulo de Mestre em Engenharia de Computao.
rea de Concentrao: Redes de Computadores
Orientador: Prof. Dr. Antonio Luiz Rigo
So Paulo Fevereiro/2012
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Ficha Catalogrfica
Elaborada pelo Departamento de Acervo e Informao Tecnolgica DAIT
do Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo - IPT
R672a Rocha, Aryel Santos de Figueiredo
Arquitetura de apoio ao gerenciamento da capacidade de ambientes virtualizados. /
Aryel Santos de Figueiredo Rocha. So Paulo, 2012.
102p.
Dissertao (Mestrado em Engenharia de Computao) - Instituto de Pesquisas
Tecnolgicas do Estado de So Paulo. rea de concentrao: Redes de
Computadores.
Orientador: Prof. Dr. Antonio Luiz Rigo
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DEDICATRIA
Aos meus avs, Maria da Penha e Alcides dos Santos, pelo amor, carinho e
principalmente por ensinarem os valores que carrego pela minha vida.
Aos meus pais, Eliete e Joo de Figueiredo Rocha, pela criao e incentivo minha
educao.
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AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Antonio Luiz Rigo, pela sua valiosa orientao, pacincia,
sabedoria e principalmente por ter acreditado e incentivado esta idia.
Aos Prof. Dr. Geraldo Lino de Campos e Prof. Dr. Fernando Jos Barbin
Laurindo, que me deram a honra de enriquecer minha dissertao com valiosas
contribuies dadas no exame de qualificao.
A minha irm Maycler, pela preocupao e prontido sempre em ajudar.
A amada Fahira, pela pacincia que teve nas minhas ausncias e pelo apoio
para realizao deste trabalho.
Ao amigo e excelente profissional, Thiago Cezar Frutuozo, pela ajuda, dicas e
grande amizade.
Aos amigos de mestrado, Hugo de Souza Teixeira e Josu Andrade, por todo
companheirismo ao longo do curso.
Eduardo Cattaruzzi e Leonardo Veri da HP, por todo respaldo e incentivo dados
para elaborao desta dissertao.
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RESUMO
A forma de gerenciar a capacidade de ambientes virtualizados diferente da utilizada em ambientes fsicos. Para realizar um planejamento de capacidade efetivo, os recursos computacionais devem ser adequadamente configurados e distribudos entre os ambientes virtuais para que no ocorra fragmentao e subutilizao. Embora existam ferramentas que monitoram o desempenho deste tipo de ambiente, se faz necessrio o fornecimento de mtricas para a criao de modelos analticos essenciais ao planejamento da capacidade e posterior realocao de recursos entre as mquinas virtuais, alm da padronizao dos servios, adotando, por exemplo, aspectos gerenciais prescritos pelo ITIL (IT Infrastructure Library ) para guiar as atividades a serem realizadas. Constri-se uma arquitetura de apoio ao gerenciamento da capacidade de ambientes virtualizados com base nas recomendaes do processo de Gerenciamento da Capacidade do modelo ITIL v3, em tcnica de monitorao de caixa preta e cinza e realocao de recursos. A arquitetura constituda de trs camadas e possibilita classificar a utilizao dos recursos em termos de alteraes de longo prazo da carga de trabalho, diferentemente do uso anmalo ou de curto prazo que caracteriza a monitorao de desempenho. Com isso possvel modelar o impacto das aplicaes na utilizao dos recursos dos servidores virtuais para realizao de um plano de capacidade. Adicionalmente, cria-se uma ferramenta aderente ao ITIL v3 para validar a arquitetura por meio de uma prova de conceito.
Palavras-Chaves: Monitorao. Virtualizao. Gerenciamento da capacidade. ITIL v3.
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ABSTRACT
Architecture to Support Capacity Management of Virtualized
Environments
The way of to manage the virtualized environments capacity is different from that used in physical environments. To perform a capacity planning effective, the computing resources must be properly configured and distributed between virtual environments for that does not occurs fragmentation and underutilization. Although there are tools that monitor the performance of this environment type, it is necessary to provide metrics for the creation of analytical models essential for capacity planning and subsequent reallocation of resources between virtual machines, addition to the services standardization, adopting, for example , management aspects prescribed by ITIL (IT Infrastructure Library) to guide the activities to be performed. It builds an architecture to support capacity management of virtualized environments based on the recommendations of the Capacity Management process of ITIL v3 model, in technique of monitoring of the black box and gray and reallocation of resources. The architecture consists of three layers and allows to classify the use of resources in terms of changes of long-term of the workload, differently the use or anomalous or short-term that characterizes the performance monitoring. With this it is possible to model the impact of the applications in the use of resources of virtual servers to perform a capacity plan. Additionally, it creates an adherent tool to ITIL v3 to validate the architecture through a proof of concept.
Keywords: Monitoring. Virtualization. Capacity Management. ITIL v3.
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LISTA DE ILUSTRAES
Figura 1: Ambientes Virtuais do Tipo I e Tipo II ........................................................ 20
Figura 2: Abordagem Hbrida empregada no Tipo I e no Tipo II ............................... 21
Figura 3: Arquitetura Lgica ..................................................................................... 45
Figura 4: Ambiente sem Realocao ........................................................................ 48
Figura 5: Ambiente com Realocao ........................................................................ 49
Figura 6: Fluxograma de Operao .......................................................................... 51
Figura 7: Diagrama de Sequncia ............................................................................ 55
Figura 8: Adaptao do Algoritmo ............................................................................ 56
Figura 9: Exemplo de Funcionamento da Adaptao ............................................... 56
Figura 10: Mdulos que podem ser implementados ................................................ 58
Figura 11: Painel de Configurao ........................................................................... 60
Figura 12: Caso de Uso ............................................................................................ 61
Figura 13:Painl de anlise ...................................................................................... 62
Figura 14:Implementao da Arquitetura ................................................................. 63
Figura 15: Caso de teste1 antes ............................................................................ 67
Figura 16: Caso de teste 1 depois ......................................................................... 68
Figura 17: Grfico do Caso de teste1 antes .......................................................... 69
Figura 18: Grfico do Caso de teste1 depois ........................................................ 70
Figura 19: Caso de teste 2 antes ........................................................................... 71
Figura 20: Caso de teste 2 depois ......................................................................... 72
Figura 21: Caso de teste 3 antes .......................................................................... 73
Figura 22: Caso de teste 3 depois ......................................................................... 75
Figura 23: Grfico do Caso de teste 3 antes ......................................................... 75
Figura 24: Grfico do Caso de teste 3 depois ....................................................... 76
Figura 25: Caso de teste 4 antes ........................................................................... 77
Figura 26: Grfico do Caso de teste 4 consolidado ............................................... 78
Figura 27: Grfico do Caso de teste 4 hospedeiro ................................................ 79
Figura 28: Grfico do Caso de teste 4 hospede1 .................................................. 80
Figura 29: Grfico do Caso de teste 4 hospede2 .................................................. 81
Figura 30: Grfico do Caso de teste 4 hospede3 .................................................. 81
Figura 31: Caso de teste 5 saturado ..................................................................... 83
Figura 32: Caso de teste 5 saturado ..................................................................... 84
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Trabalhos relacionados por Autor X Funcionalidade ................................ 43
Tabela 2: Subprocessos do gerenciamentro de capacidade .................................... 57
Tabela 3: Atividades interativas ................................................................................ 59
Tabela 4: Configurao para os Testes .................................................................... 65
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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
API Application Programming Interface
BDC Banco de Dados da Capacidade
CPU Central Processing Unit
FTP File Transfer Protocol
IaaS Infrastructure as a Service
IDD Isolated Driver Domain
ISO International Organization for Standardization
ITIL IT Infrastructure Library
JEE java Enterprise Edition
JSP JavaServer Pages
LPA Linux Performance Agent
MB Megabyte
MMV Monitor de Mquinas Virtuais
PaaS Platform as a Service
PDCA Plan, Do, Check e Action
SaaS Software as a Service
SLA Service Level Agreement
SNMP Simple Network Management Protocol
TI Tecnologia de Informao
VM Virtual Machine
VMM Virtual Machine Manage
WBEM Web-Based Enterprise Management
XPA Xen Performance Agent
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SUMRIO
1 INTRODUO ...................................................................................................... 14
1.1 Motivao .............................................................................................................. 14
1.2 Objetivo ................................................................................................................. 15
1.3 Contribuies ......................................................................................................... 15
1.4 Mtodo de trabalho ................................................................................................ 16
1.5 Organizao do Trabalho ...................................................................................... 18
2 VIRTUALIZAO E COMPUTAO EM NUVEM ................................................. 19
2.1 Conceitos .............................................................................................................. 19
2.2 Tipos de Ambientes Virtuais .................................................................................. 19
2.3 Tcnicas de Virtualizao ...................................................................................... 21
2.3.1 Virtualizao Completa .......................................................................................... 22
2.3.2 Paravirtualizao ................................................................................................... 22
2.4 Propriedades de Monitores de Mquinas Virtuais .................................................. 23
2.5 Computao em Nuvem ........................................................................................ 24
2.5.1 Taxonomia da Computao em Nuvem ................................................................. 24
2.6 Categorias de Nuvens e Virtualizaes Contempladas .......................................... 26
2.7 Consideraes ....................................................................................................... 27
3 GERENCIAMENTO E MONITORAO DA CAPACIDADE .................................. 28
3.1 Introduo ao ITIL.................................................................................................. 28
3.2 Gerenciamento da Capacidade Segundo o ITIL V3 ............................................... 29
3.2.1 Plano de Capacidade ............................................................................................ 30
3.3 Introduo ABNT NBR ISO/IEC 20000-1 e 2 ................................................... 30
3.4 Gesto da Capacidade Segundo a ABNT NBR ISO/IEC 20000-1 e 2 ................. 31
3.5 Monitorao da Capacidade .................................................................................. 32
3.6 Consideraes ....................................................................................................... 34
4 TRABALHOS RELACIONADOS ............................................................................ 35
4.1 Mtodo OmniVision de Gerenciamento da Capacidade ......................................... 35
4.2 Gerenciamento da Capacidade em Ambientes Virtualizados ................................. 37
4.2.1 Gesto de Capacidade de Negcios ..................................................................... 37
4.2.2 Gerenciamento de Capacidade de Servio ............................................................ 38
4.2.3 Gerenciamento da Capacidade do Componente ................................................... 39
4.3 Monitorao de Ambientes Virtualizados ............................................................... 40
4.4 Realocao de Recursos em Ambientes Virtualizados .......................................... 42
4.5 Comparao dos Trabalhos Relacionados ............................................................ 42
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4.6 Consideraes ....................................................................................................... 43
5 ARQUITETURA PROPOSTA ................................................................................ 44
5.1 Descrio Lgica da Arquitetura ............................................................................ 44
5.1.1 Camada de Coleta ................................................................................................. 46
5.1.2 Camada de Centralizao ..................................................................................... 46
5.1.3 Camada de Refinamento de Dados ....................................................................... 47
5.2 Realocao de Recursos por Nveis de Criticidade ao Negcio ............................. 55
5.3 Subprocessos da Arquitetura Proposta com o ITIL V3 ........................................... 57
5.4 Consideraes ....................................................................................................... 59
6 IMPLEMENTAO DA ARQUITETURA E TESTES REALIZADOS ...................... 60
6.1 Descrio da Implementao da Arquitetura ......................................................... 60
6.1.1 Painel de Configurao ......................................................................................... 60
6.1.2 Painel de Anlise ................................................................................................... 62
6.2 Implementao ...................................................................................................... 63
6.3 Metodologia e Configuraes para os Testes ........................................................ 64
6.4 Resultados dos Testes .......................................................................................... 65
6.4.1 Caso de Teste 1 .................................................................................................... 66
6.4.2 Caso de Teste 2 .................................................................................................... 70
6.4.3 Caso de Teste 3 .................................................................................................... 73
6.4.4 Caso de Teste 4 .................................................................................................... 76
6.4.5 Caso de Teste 5 .................................................................................................... 82
6.5 Limitaes ............................................................................................................. 84
6.6 Consideraes ....................................................................................................... 85
7 CONCLUSES ..................................................................................................... 86
7.1 Trabalhos Futuros.................................................................................................. 86
REFERNCIAS ................................................................................................................... 88
REFERNCIAS CONSULTADAS ........................................................................................ 90
ANEXO A DIAGRAMA DE CLASSES DO SISTEMA ........................................................ 91
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1 INTRODUO
1.1 Motivao
Ambientes virtuais tm experimentado um renovado interesse por vrios
motivos, como por exemplo, proporcionam o isolamento de aplicaes, a
consolidao de servidores e o compartilhamento de recursos. A implantao de
servidores virtuais permite a consolidao de mltiplos sistemas operacionais e
aplicaes em uma nica plataforma de hardware, reduzindo o nmero de
servidores fsicos, aumentando a taxa de utilizao de recursos, simplificando a
infraestrutura, reduzindo custos de gerenciamento da organizao e permitindo a
criao de um ambiente capaz de se adaptar a mudanas na carga das aplicaes
(CALDAS et al, 2008).
Quando as aplicaes so portadas para um ambiente virtualizado, que
possui caractersticas altamente dinmicas, a capacidade dos recursos
computacionais deve ser constantemente monitorada e ajustada, para evitar
situaes de degradao da qualidade do servio e promover uma melhor utilizao
do hardware.
Um sistema operacional no consegue distinguir se est sendo executado
sobre uma mquina virtual ou real. Quando se lida com um sistema operacional
simples, executado em uma mquina real, todas as informaes do sistema so
mantidas em um nico local centralizado, no kernel. Em um ambiente virtual,
dependendo das informaes desejadas, como por exemplo, o consumo de
processamento, memria e disco de uma aplicao especifica, elas podem estar
espalhadas pelos servidores virtuais, e no serem acessadas diretamente pelo
monitor de mquinas virtuais (SOUZA, 2008). Sendo assim, pode-se observar que
as tcnicas convencionais de monitorao no podem ser aplicadas em ambientes
virtuais e, para realizar um planejamento de capacidade efetivo nos ambientes
distribudos, os recursos computacionais devem ser adequadamente configurados
entre as plataformas virtuais para que no ocorram fragmentao e subutilizao.
Souza (2008) desenvolveu uma arquitetura de monitorao de desempenho
de ambientes virtualizados, utilizando agentes centralizados no computador fsico e
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15
distribudos dentro das mquinas virtuais. Caldas (2008) desenvolveu a ferramenta
VEPMON que realiza a monitorao de desempenho de ambientes virtualizados
utilizando a mesma tcnica para os agentes, nomeando-a de caixa preta e cinza.
Entretanto, como a arquitetura foi desenvolvida com a finalidade de medir
desempenho, se faz necessrio adaptar as mtricas embarcadas em sua
ferramenta para o gerenciamento da capacidade de mquinas virtuais (MENASCE
et al. 2004; BENEVENUTO et al. 2006).
Desempenho e capacidade so duas abordagens ligeiramente distintas de
tratamento dos dados de utilizao de recursos computacionais que endeream
estratgias completamente diferenciadas na Gesto de Tecnologia da Informao.
O autor atua em Gesto de Capacidade, que consiste em determinar as taxas de
mudana na utilizao dos recursos do sistema no longo prazo, cujo mtodo de
previso sofreu grande impacto com o advento da virtualizao. Atua tambm na
padronizao dos servios providos, adotando, por exemplo, aspectos gerenciais
prescritos pelo ITIL (IT Infrastructure Library ) e pela ISO/IEC 20000-1 e 2
(International Organization for Standardization) para guiar suas atividades. .
1.2 Objetivo
Desenvolver uma arquitetura de apoio ao gerenciamento da capacidade de
ambientes virtualizados e implement-la com base nas recomendaes do processo
de Gerenciamento da Capacidade do modelo ITIL v3 e das normas ISO/IEC 20000-
1 e 2.
1.3 Contribuies
A arquitetura de gerenciamento da capacidade possibilita classificar os nveis
de utilizao dos recursos em ambientes virtuais para mostrar tendncias e orientar
decises sobre atualizaes de configuraes de recursos por meio de histogramas
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de dados coletados e armazenados de modo ativo. A arquitetura tem como
finalidade a produo de relatrios que possibilitem uma anlise consolidada de
gerenciamento de capacidade de infraestruturas em ambientes virtuais e sero teis
para a gerao de um plano de capacidade e posterior realocao de recursos
entre os espaos dos ambientes.
Diferencia-se do modelo de gesto reativa da monitorao de desempenho
abordada por Souza (2008). Aplica tcnicas de boas prticas e de normatizao aos
trabalhos de Caldas (2008) e de Souza (2008) pela padronizao da arquitetura
proposta utilizando aspectos gerenciais fundamentados no ITIL (IT Infrastructure
Library ) e nas normas ISO/IEC 20000-1 e 2, para ancorar o modelo e guiar as
previses de esgotamento de recursos do sistema. A arquitetura elaborada destina-
se a caracterizar ambientes de virtualizao de sistemas operacionais em nuvens
dos tipos SaaS (Software as a Service) e Paas (Plataform as a Service). A
ferramenta evidencia o consumo e aponta a melhor relao custo benefcio na
realocao de recursos entre os servidores virtualizados. O resultado da anlise da
monitorao permite projetar necessidades futuras de infra-estrutura para atender
aos requisitos do negcio.
1.4 Mtodo de trabalho
O presente trabalho foi desenvolvido em quatro etapas descritas a seguir:
Na primeira etapa tratou-se da contextualizao do problema e da reviso
bibliogrfica. A pesquisa baseou-se em grande parte no estudo de conceitos
relacionados virtualizao de servidores, virtualizao de hardware e sistema
operacional e computao em nuvem. Tambm abordou o gerenciamento de
capacidade do modelo ITIL v3 e do ISO/IEC 20000-1 e 2 visando padronizao do
mtodo proposto. Em seguida, foi pesquisada a tcnica de monitorao de
ambientes virtuais de caixa preta e cinza de Caldas (2008), tambm descrita como
centralizada e distribuda por Souza (2008), alm de trabalhos sobre o
gerenciamento de capacidade de ambientes virtualizados e infra-estruturas
distribudas. Por fim, pesquisou-se a dissertao de Rodrigues (2009) que busca
realocar recursos subutilizados entre mquinas virtuais.
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Na segunda etapa elaborou-se uma arquitetura em trs camadas que
incorporam os processos cclicos do gerenciamento de capacidade ITIL v3 e a
tcnica de Caldas (2008).
A arquitetura foi desenvolvida da seguinte forma:
1. Camada de Refinamento - Responsvel pela gerao de relatrios que contm o
mdulo de gesto da capacidade de recursos em ambientes virtuais. Esse
mdulo cuida da monitorao da capacidade dos recursos dos ambientes
virtuais, para os quais, no podem ser utilizadas as tcnicas convencionais de
monitorao adotadas em servidores fsicos.
2. Camada de Centralizao Controla e centraliza a comunicao e as operaes
com os agentes dos sistemas hspedes e hospedeiros. Pode ser instalada em
um servidor de monitorao isolado do ambiente de virtualizao. Esta camada
controla a sincronizao de horrio, garantindo que todos os agentes iniciem a
coleta sincronizada de dados. Os dados coletados so gravados em um
repositrio que no ITIL chamado de Banco de Dados da Capacidade.
3. Camada de Coleta Software instalado tanto nos sistemas hospedeiros quanto
nos hspedes para coletar dados sobre recursos e servios. O recurso
considerado por esse trabalho ser memria.
A arquitetura tem como finalidade a criao de relatrios que possibilitem
uma anlise consolidada de gerenciamento de capacidade que sero desenvolvidos
com base nas informaes coletadas e sero teis tanto para a realocao de
recursos do ambiente quanto para a elaborao de um plano de capacidade.
O referido ambiente composto por um servidor com processador intel core
2 duo e7500 2.9 GHz, 4 GB de memria e sistema operacional Linux Ubuntu Server
11.10 atuando como hospedeiro. Adotou-se o Virtualbox como ferramenta de
virtualizao, onde esto instalados trs sistemas hspedes com o sistema
operacional Ubuntu Server 11.10, utilizando configuraes de memria variveis
para cada caso de teste. O tempo de processamento dividido igualmente entre o
hospedeiro e os hspedes.
Para o processo de gesto de capacidade de componentes em ambientes
virtuais utiliza-se o "nmon", uma ferramenta para coleta de dados sobre os recursos
do ambiente. A ferramenta em processo de desenvolvimento em linguagem Java
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utiliza o protocolo telnet e FTP para permitir a comunicao e transferncia de
dados entre os mltiplos ambientes virtuais
Na quarta e ltima etapa analisam-se os resultados dos testes e elaboram-se
as concluses do trabalho.
1.5 Organizao do Trabalho
Os captulos esto organizados da seguinte forma:
No captulo 2, Virtualizao e Computao em Nuvem, so apresentados
conceitos, e o tipo de virtualizao e nuvens contemplado pelo trabalho.
No captulo 3, Gerenciamento da Capacidade, alm de fundamentos sobre
gerenciamento de ambientes virtuais, so apresentadas algumas consideraes
sobre monitorao de capacidade.
No captulo 4, Trabalhos Relacionados, tratada a gesto da capacidade em
ambientes virtualizados, alm de tcnicas de monitorao e alocao de recursos
para esse propsito.
No captulo 5, Arquitetura Proposta, apresenta-se a arquitetura em diferentes
camadas para acomodar os subprocessos do gerenciamento de capacidade ITIL
V3, alm de outras, responsveis pela comunicao com as partes envolvidas na
arquitetura e no refinamento de dados.
No captulo 6, Implementao da Arquitetura e Testes Realizados, descreve-
se a implantao da arquitetura de apoio. Descreve ainda o ambiente utilizado, bem
como as ferramentas e o conjunto de testes adotados na avaliao. Tambm
realizada a anlise dos resultados.
Por fim, no captulo 7, Concluses, realizada uma anlise crtica do
trabalho na qual so ressaltadas as contribuies, os resultados e as sugestes
para trabalhos futuros.
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2 VIRTUALIZAO E COMPUTAO EM NUVEM
Neste captulo so apresentados conceitos relativos virtualizao e
computao em nuvem necessrios para o entendimento da arquitetura e das
anlises realizadas nos prximos captulos.
2.1 Conceitos
Pode-se afirmar que virtualizao computacional um processo que tem por
objetivo a criao de um grupo, ou mesmo de um subgrupo lgico de recursos,
fazendo com que sejam os mais semelhantes possveis, a um recurso fsico real,
existente em um computador convencional (ROSENBLUM, 2004, p. 34 apud
CARMO, 2009, p. 10).
Neste caso, os computadores reais so tambm denominados hospedeiros,
enquanto que as mquinas oriundas dessa virtualizao so denominadas
hspedes.
A descrio para as virtualizaes em vrios nveis apresentada nas
prximas subsees.
2.2 Tipos de Ambientes Virtuais
As tcnicas de virtualizao so classificadas por meio das camadas do
MMV (Monitor de Mquinas Virtuais). Segundo Laureano (2006, p. 21) definem-se:
Tipo I: o MMV situa-se entre o Hardware e a Mquina Virtual (MV - sistema hspede);
Tipo II: o MMV implementado como um processo comum no Sistema Operacional;
Tipo Hbrido: ambiente virtual do tipo I ou do tipo II, porm possui tcnicas de
otimizaes.
A figura 1 ilustra as classificaes de virtualizao: Tipo I ( esquerda) e Tipo
II ( direita).
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Figura 1: Ambientes virtuais do Tipo I e Tipo II Fonte: Adaptada de Laureano, (2006) apud Baruchi, (2010, p. 22).
Ainda segundo o mesmo autor (ibidem), no caso de ambientes virtuais do
Tipo I, o controle sobre o hardware, exercido pela camada de MMV, de modo que
cada MV comporta-se como um computador real completo, capaz de executar o seu
prprio sistema operacional (SO) semelhante a um SO tradicional que exerce o
controle da mquina. Como resultado tem-se um conjunto de sistemas hspedes
executando sobre o mesmo sistema fsico.
Enquanto isso os ambientes virtuais do Tipo II, agem como um processo
comum rodando sob um SO hospedeiro. Neste caso, h a presena de uma
camada extra situada entre o MMV e o hardware, que nada mais do que o SO
hospedeiro. Neste tipo de virtualizao o MMV simula todas as operaes que o
hospedeiro do ambiente Tipo I executaria.
O ambiente virtual do Tipo Hbrido a virtualizao mais comum. Embora
essa nomenclatura leve a pensar em tcnicas mescladas, no isso que ocorre. A
denominao hbrida ocorre porque o modelo utiliza otimizaes de acesso direto a
recursos do sistema fsico tanto em ambientes do Tipo I, como do Tipo II. Em
virtualizaes do Tipo II, por exemplo, algumas operaes de I/O podem interagir
diretamente com o hardware ou por meio do SO hospedeiro, enquanto no Tipo I, a
MV pode acessar o hardware diretamente sem intermediao do MMV.
(LAUREANO, 2006, p. 23).
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A figura 2 ilustra esses dois tipos de virtualizao otimizadas.
Figura 2: Abordagem Hbrida empregada no Tipo I e no Tipo II Fonte: Adaptada de Laureano, (2006) apud Baruchi, (2010).
Na figura 2, as setas maiores (em cinza) so indicativas das otimizaes
realizadas nos tipos de virtualizao. Tais otimizaes, normalmente, so
construdas por acesso direto a alguma das camadas que se situam abaixo, sem
necessariamente passar por camadas intermedirias. Existem outros mtodos para
melhorar o desempenho dos ambientes virtuais; no entanto, a maior ateno recai
sobre as operaes de I/O, os principais gargalos da virtualizao (FRASER, 2005,
apud BARUCHI, 2010, p. 24).
2.3 Tcnicas de Virtualizao
As principais tcnicas usadas na virtualizao so: virtualizao completa,
paravirtualizao e recompilao dinmica. O presente trabalho tem foco nas
tcnicas de virtualizao completa e paravirtualizao que so detalhadas nas
prximas subsees.
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2.3.1 Virtualizao Completa
Na virtualizao completa, no necessrio modificar o sistema operacional
convidado para que o mesmo opere sobre o MMV, pois toda a infra-estrutura do
hardware virtualizada. Entretanto, podem acontecer quedas de desempenho dos
sistemas hspedes, uma vez que o hardware virtualizado requer que as instrues
sejam interpretadas pelo MMV. Como a arquitetura x86 no foi projetada para o
suporte a virtualizao, pode acarretar desvantagem para est tcnica
(LAUREANO, 2006, p. 24).
O principal benefcio da virtualizao completa justamente o fato de o
sistema virtualizado no sofrer qualquer tipo de alterao. Em compensao, o
sistema virtualizado executa de forma mais lenta e o monitor de mquinas virtuais
precisa implementar opes para que as operaes privilegiadas sejam executadas
em processadores que no suportem virtualizao nativamente, tais como os
processadores Intel 32 bits disponveis atualmente.
2.3.2 Paravirtualizao
Na paravirtualizao, o sistema hspede sofre modificaes de modo a
tornar a interao entre a MV e o monitor de mquinas virtuais mais eficiente.
A paravirtualizao, embora exija que o sistema virtualizado seja modificado,
diminuindo a portabilidade do sistema, permite que o sistema convidado acesse
recursos do hardware diretamente. O acesso monitorado pelo monitor de
mquinas virtuais, que fornece ao sistema convidado todos os limites do sistema,
tais como endereos de memria que podem ser utilizados e endereamento em
disco, por exemplo (ROSENBLUM, 2004).
A paravirtualizao reduz a complexidade do desenvolvimento das mquinas
virtuais em processadores que no suportam a virtualizao nativa. O desempenho
obtido, a principal razo para utilizar a paravirtualizao, compensa as modificaes
implementadas nos sistemas convidados (LAUREANO, 2006).
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2.4 Propriedades de Monitores de Mquinas Virtuais
Segundo Laureano (2006), os monitores possuem algumas propriedades
utilizadas na segurana de sistemas e outras aplicaes:
Isolamento: Essa propriedade garante que, um software em execuo em
uma mquina virtual no acesse nem modifique outro, em execuo no
monitor ou em outra mquina virtual. O software de uma mquina virtual no
interfere na execuo de software presente em outras mquinas virtuais e ou
em mquinas reais. Essa propriedade utilizada para que erros de um
software ou hackers sejam contidos dentro da mquina virtual sem afetar
outras partes do sistema. Alm do isolamento dos dados, a camada de
virtualizao exerce controle sobre o desempenho de sistemas convidados de
modo que os recursos consumidos por uma mquina virtual no prejudique o
desempenho de outras mquinas virtuais (gerncia dos recursos).
Inspeo: O monitor tem acesso e controle sobre todas as informaes do
estado da mquina virtual, como estado da CPU, contedo de memria,
eventos, entre outras.
Interposio: O monitor pode intercalar ou acrescentar instrues em certas
operaes de uma mquina virtual, como, por exemplo, quando da execuo
de instrues privilegiadas por parte da mquina virtual.
Eficincia: Instrues inofensivas podem ser executadas diretamente no
hardware, pois no iro afetar outras mquinas virtuais ou aplicaes.
Gerenciabilidade: Como cada mquina virtual uma entidade independente
das demais, a administrao das diversas instncias simplificada e
centralizada.
Compatibilidade do software: A mquina virtual fornece abstrao compatvel
com o software escrito para ela. Por exemplo, em uma mquina virtual com
um sistema operacional de alto nvel funcionaro os programas escritos na
linguagem de alto nvel. A abstrao da mquina virtual pode mascarar
diferenas nas camadas inferiores do hardware e do software da mquina
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24
virtual. Exemplo disso escrever o software em Java uma vez e execut-lo
em qualquer outra mquina virtual Java.
Encapsulamento: A camada de virtualizao pode ser usada para manipular e
controlar a execuo do software na mquina virtual. Pode tambm, por ao
indireta, dar prioridade ao software ou melhorar o ambiente para execuo.
Por exemplo, verificaes de runtime podem ajudar a reduzir a quantidade de
erros de programas em mquinas virtuais. Outra propriedade, o
encapsulamento de estado, pode ser utilizada para construir checkpoints do
estado da mquina virtual. Estados salvos tm vrios usos, como rollback e
anlise post-mortem.
Desempenho: Adicionar uma camada de software a um sistema convencional
pode afetar o desempenho do software que funciona na mquina virtual, mas
os benefcios proporcionados pelo uso de sistemas virtuais compensam a
perda de desempenho.
Hardwares virtualizveis, como as mquinas mainframe da IBM, tm uma
propriedade chamada execuo direta que permite, com a utilizao de mquinas
virtuais, que esses sistemas obtenham desempenho similar ao de um sistema
convencional equivalente.
2.5 Computao em Nuvem
A virtualizao - somada ociosidade existente em datacenters devido ao
superdimensionamento das infraestruturas e a evoluo de outros componentes
essenciais como a internet banda larga, armazenamento e arquitetura orientada a
servios - foram unidos, aprimorados e nomeados como computao em nuvem.
2.5.1 Taxonomia da Computao em Nuvem
Uma das definies mais aceitas de computao em nuvem a descrita pelo
NIST na Publicao Especial 800-145: um modelo que permite o acesso ubquo,
conveniente e sob demanda a recursos computacionais configurveis e que podem
ser disponibilizados e liberados rapidamente de forma automatizada, sem
interveno do provedor e com esforos mnimos de gerenciamento (NATIONAL
INSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY, 2011, p. 2, traduo livre).
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25
Nesta mesma publicao, a computao em nuvem caracterizada por cinco
atributos essenciais:
Autosservio Sob Demanda: O cliente pode solicitar recursos como
armazenamento, clock ou memria RAM, automaticamente e sem a
interveno do provedor.
Vasto acesso rede: Os recursos da nuvem so disponibilizados por
meios comuns de comunicao, inclusive para dispositivos diversos
como thin clients, notebooks, celulares.
Fuso de recursos: Os recursos fsicos do provedor so unidos e
disponibilizados para diversos clientes, dinmica e automaticamente, de
acordo com as necessidades destes, sem a necessidade de
conhecimentos especficos sobre a localizao geogrfica destes
recursos por parte dos clientes.
Elasticidade acelerada: H a possibilidade de aumentar ou diminuir os
recursos rapidamente dando a impresso de recursos infindveis para o
cliente. Desta maneira, o cliente pode contratar recursos em momentos
de pico e liber-los logo em seguida.
Medio de servios: Os recursos utilizados podem ser monitorados e
relatados aos clientes, que pagaro conforme o uso.
Os servios em nuvem, basicamente, so divididos em trs categorias:
SaaS Software as a Service (Software como servio): Nesta
modalidade, o cliente contrata o uso de aplicaes sem se preocupar
com a infraestrutura necessria como servidores, armazenamento ou
firewalls. Normalmente este servio acessado atravs de um
navegador de internet e disponibiliza configuraes especficas ao
usurio da aplicao.
PaaS Platform as a Service (Plataforma como servio): O provedor
disponibiliza recursos para criao e publicao de aplicaes, embora
ainda continue sem o controle dos servidores ou sistemas operacionais.
Neste tipo de servio o cliente tem mais controle do que no SaaS, pois
consegue acesso completo s aplicaes e ao ambiente de desenvolvimento.
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26
IaaS Infrastructure as a Service (Infraestrutura como servio): Este o
modelo que prov o maior controle por parte do usurio, pois permite
que se tenha acesso ao sistema operacional, ao disco (normalmente
virtualizado) e s aplicaes armazenadas nestes.
Existem quatro tipos de nuvens Privada, Comunitria, Pblica e Hbrida:
Privada: O cliente controla a infraestrutura ou terceiriza o controle a
quem desejar.
Comunitria: O controle da infraestrutura compartilhada entre
empresas, normalmente do mesmo segmento ou rea de interesse, ou
por terceiros contratados por estas empresas.
Pblica: a infraestrutura vendida como servio e disponibilizada para o
pblico em geral ou para um grande grupo.
Hbrida: a mistura de mais de um tipo de nuvem, que podem ser
unidas para prover alta disponibilidade ou balanceamento de carga,
especialmente em momentos de pico.
2.6 Categorias de Nuvens e Virtualizaes Contempladas
Para o presente trabalho o administrador da ferramenta deve ter autoridade
total sobre o ambiente, sendo que o cliente ter acesso apenas s aplicaes e
medir, atravs de Acordos de Nveis de Servio, se o nvel de desempenho est
satisfazendo os negcios. Por conta destes requisitos a presente dissertao
contempla os seguintes tipos de nuvens e virtualizaes:
SaaS Software as a Service (Software como servio): cliente contrata o
uso de aplicaes sem se preocupar com a infraestrutura necessria
PaaS Platform as a Service (Plataforma como servio): o provedor
disponibiliza recursos para criao e publicao de aplicaes, embora o
cliente ainda continue sem o controle dos servidores ou sistemas
operacionais.
Virtualizao do tipo II - o MMV implementado como um processo
comum no Sistema Operacional.
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2.7 Consideraes
As informaes inseridas neste captulo permitem conhecer as principais
caractersticas dos ambientes virtualizados e computao em nuvem. Trata da
virtualizao do tipo II e as categorias de nuvens SaaS e PaaS. Refora a
necessidade de buscar padronizao de nvel gerencial da arquitetura que prov
monitorao e controle por meio da administrao minuciosa do ambiente e dos
riscos que tecnologias de virtualizao conferem a ambientes computacionais
complexos.
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3 GERENCIAMENTO E MONITORAO DA CAPACIDADE
Na sequncia, so apresentados os fundamentos do gerenciamento de
capacidade de ambientes virtuais, mostrando a importncia das tcnicas de
monitorao e controle e da utilizao de padres como o ITIL (IT Infrastructure
Library ) e o ISO/IEC 20000-1 e 2 para este tipo de ambiente. Tambm so feitas
algumas consideraes sobre monitorao de desempenho e de capacidade
tratando principalmente das diferenas entre as duas tcnicas.
3.1 Introduo ao ITIL
Information Technology Infrastructure Library (ITIL) um conjunto de boas
prticas a serem aplicadas na infraestrutura, operao e manuteno de servios
de tecnologia da informao (TI). Foi desenvolvido no final dos anos 1980 pela
CCTA (Central Computer and Telecommunications Agency) e atualmente est sob
custdia da OGC (Office for Government Commerce) da Inglaterra (OGC, 2008).
A ITIL busca promover a gesto com foco no cliente e na qualidade dos
servios de tecnologia da informao, lidando com estruturas de processos para a
gesto de uma organizao de TI apresentando um conjunto abrangente de
processos e procedimentos gerenciais, organizados em disciplinas, com os quais
uma organizao pode fazer sua gesto ttica e operacional com vistas a alcanar
o alinhamento estratgico com os negcios (OGC, 2008).
Fornece uma descrio detalhada de importantes prticas de TI com
checklists, tarefas e procedimentos que uma organizao pode customizar para
suas necessidades.
A Information Technology Infrastructure Library atualmente desperta grande
interesse no mercado pela preocupao com o Gerenciamento de Servios de TI
nas empresas, e como est sendo utilizado amplamente, foi escolhido para a
presente dissertao como base para o processo de gerenciamento de capacidade
de TI.
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3.2 Gerenciamento da Capacidade Segundo o ITIL V3
A razo de existir Gerenciamento de Capacidade do ITIL v3 (IT Infrastructure
Library v3) assegurar que a capacidade da infra-estrutura de TI esteja alinhada
com as necessidades do negcio, suportando assim todos os processos que
necessitam da TI, dentro de um custo aceitvel (OGC, 2008).
O plano de Capacidade o principal documento que descreve as
necessidades previstas para os anos subsequentes e representa a sada para este
processo.
O processo de Gesto da Capacidade dividido em trs subprocessos:
1. Gerenciamento da Capacidade de Negcio: este processo tem por
objetivo assegurar que as necessidades atuais e futuras do negcio
sero levadas em conta nas operaes de TI.
2. Gerenciamento da Capacidade de Servio: tem por objetivo garantir
que o desempenho dos servios de TI esteja conforme os Nveis de
Servio (SLAs) acordados.
3. Gerenciamento da Capacidade de Recursos: tem por objetivo o
gerenciamento dos recursos individuais da TI: Software, hardware e
pessoas
As quatro atividades a seguir integram o Gerenciamento da Capacidade e so
do tipo interativas, semelhante ao PDCA (do ingls Plan, Do, Check e Action).
1. Monitorao: Verificar se todos os SLAs (Service Level Agreement)
previamente acordados esto sendo alcanados.
2. Anlise: Observar se os dados coletados durante a monitorao
demandam a gerao de predies futuras.
3. Ajuste: Adequar infra-estrutura atual a partir do resultado da
monitorao e anlise para assegurar o uso otimizado em demanda
futura.
4. Implementao: Programar a utilizao da nova capacidade.
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30
Todas as informaes coletadas no processo so armazenadas no Banco de
Dados da Capacidade (BDC). Ele usado para formar a base dos relatrios para
este processo e contm informaes tcnicas relevantes para o Gerenciamento da
Capacidade. Desta forma a informao contida no Banco de Dados da Capacidade
fornece dados importantes para anlise dos outros processos.
3.2.1 Plano de Capacidade
A principal tarefa do Gerenciamento da Capacidade a elaborao do Plano
de Capacidade (OGC, 2008).
O Plano de Capacidade inclui:
todas as informaes sobre a capacidade da infraestrutura de TI;
as previses de necessidades futuras com base em tendncias,
previses de negcios e SLAs existentes;
as alteraes necessrias para adaptar a capacidade de TI s
mudanas tecnolgicas e as necessidades emergentes dos
utilizadores e clientes.
O Plano de Capacidade deve incluir informaes sobre os custos da
capacidade atual e previso de ampliaes/redues. Esta informao essencial
para a gesto financeira ser capaz de elaborar oramentos e fazer previses
financeiras de forma realista.
Embora, em princpio, o Plano de Capacidade possa cobrir um perodo de
um ou dois anos, deve-se monitorar o cumprimento, a fim de se adotarem medidas
corretivas, logo que quaisquer desvios importantes sejam detectados.
3.3 Introduo ABNT NBR ISO/IEC 20000-1 e 2
A ISO/IEC 20000 a primeira norma editada pela ISO (International
Organization for Standardization) que versa sobre gerenciamento de servios de TI
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31
(Tecnologia da Informao). Trata-se de um conjunto que define as melhores
prticas de gerenciamento de servios de TI. O seu desenvolvimento foi baseado
na BS 15000 (British Standard) e tem a inteno de ser completamente compatvel
com o ITIL (Information Technology Infrastructure Library). A sua primeira edio
ocorreu em Dezembro de 2005.
A norma ISO 20000 foca as questes relacionadas com a gesto das TI
atravs de uma abordagem helpdesk: os problemas so classificados, ajudando a
identificar questes atuais ou interligaes. A norma tambm considera a
capacidade do sistema, os nveis de gesto necessrios nas mudanas aos
sistemas, oramentao financeira, controle e distribuio de software.
A ISO 20000, norma internacional que teve a Norma Inglesa BS 15000 como
precursora, est perfeitamente alinhada com a abordagem gesto por processos,
definida pela IT Infrastructure Library (ITIL) do Office for Government Commerce
(Reino Unido). Apresenta duas partes principais: a ISO 20000-1 a especificao
formal e define os requisitos para as organizaes prestarem servios de qualidade
aceitvel aos seus clientes (internos ou externos); a ISO 20000-2, por outro lado,
o Cdigo de Prticas que descreve as boas prticas para processos de Gesto de
Servios. Este Cdigo particularmente til para organizaes que esto se
preparando para auditorias de acordo com a ISO 20000-1 ou planejando melhorias
no servio.
A reputao da ISO - International Organization for Standardization prestigia
a imagem de qualquer organizao e alm de facilitar a produtividade dos
funcionrios e dos sistemas, qualquer situao de risco envolvendo TI
rapidamente controlada e a dimenso dos danos potenciais mais facilmente
contida.
3.4 Gesto da Capacidade Segundo a ABNT NBR ISO/IEC 20000-1 e 2
Segundo a International Organization for Standardization (2008), o objetivo
do gerenciamento da capacidade assegurar que o provedor de servios tenha, a
qualquer momento, capacidade suficiente para atender demanda atual e futura
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32
acordada com os clientes, diante das necessidades do negcio.
A sugesto que os requisitos de negcio atuais e esperados para os
servios sejam entendidos em funo do que a organizao vai necessitar para
adquirir a habilidade de entregar aos seus clientes.
Conforme a International Organization for Standardization (2008)
recomendado que as previses de negcios e estimativas de carga de trabalho
sejam formalmente acordadas e traduzidas, em requisitos documentados; que o
resultado de variaes em carga de trabalho ou meio ambiente seja previsvel e que
dados atuais e histricos de uso de componentes e recursos, em nveis
apropriados, sejam capturados e analisados para dar apoio ao processo.
O gerenciamento da capacidade deve ser o ponto focal para todos os
problemas de desempenho e de capacidade. recomendado que seja produzido
um Plano de Capacidade, documentando o desempenho atual da infra-estrutura e
os requisitos esperados, revisando-o com frequncia adequada (no mnimo
anualmente), considerando: taxas de mudanas nos servios, volumes de servio,
informaes contidas em relatrios de gerenciamento de mudana e de negcios do
cliente. (ISO, 2008, p. 15). Deve-se ainda documentar estimativas do custo para
satisfazer aos requisitos da organizao e recomendar solues para assegurar a
realizao das metas de nvel de servio acordado.
3.5 Monitorao da Capacidade
Para Fink, Sherer e Wall (2002), existem diversos recursos a serem
monitorados nos servidores, sendo os principais:
Consumo da CPU;
Largura de banda (bandwidth);
Memria;
Armazenamento
Tais recursos tm uma interferncia direta sobre os sistemas e por
consequncia em seu desempenho.
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33
A monitorao de recursos pode ser entendida, de maneira bem simplificada,
como a forma de se conseguir informaes de utilizao dos diversos recursos do
sistema. Existem duas categorias de sistemas monitorados:
na primeira categoria, monitoram-se e analisam-se os recursos, para
atingir a melhor relao de desempenho do sistema;
na segunda, monitoram-se e analisam-se os recursos para evitar a
surpresa do esgotamento do sistema e adquirir cultura de
previsibilidade, til na elaborao do planejamento de capacidades
(FINK; SHERER; WALL, 2002).
A necessidade de monitorao de desempenho justificada pela incidncia
de eventos no-disruptivos que afetam o desempenho e trazem lentido ao sistema,
que provocam o travamento dos programas e, s vezes, acarretam pane no sistema
todo, que passa a no funcionar de maneira adequada e satisfatria. De qualquer
forma, em quaisquer dos casos, a monitorao deve ser realizada, cumprindo-se
um procedimento de trs etapas, conforme Fink, Sherer e Wall (2002):
1. Identificar a natureza e o escopo da reduo do estado operacional de
recursos que causam os problemas de desempenho;
2. Analisar os dados obtidos atravs da monitorao e agir
(normalmente, com ajuste de desempenho e/ou a aquisio de
hardware adicional) para resolver o problema.
3. Monitorar para garantir que o problema de desempenho foi resolvido.
Monitorar o desempenho do sistema uma atividade recorrente, por meio de
uma sequncia de passos repetitivos cujo alvo atingir o melhor desempenho
possvel do sistema (FINK; SHERER; WALL, 2002).
A monitorao da capacidade do sistema parte de um programa de
planejamento da capacidade. Este planejamento usa a monitorao de recursos em
longo prazo para determinar as taxas de mudana na utilizao dos recursos do
sistema. Uma vez conhecidas estas taxas de mudana, possvel conduzir um
planejamento mais preciso em longo prazo em relao compra de recursos
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34
adicionais (FINK; SHERER; WALL, 2002).
A capacidade avaliada antes de o processo ser executado. Para tanto so
realizados prognstico com base em histricos e projees. Os dados so
coletados ao longo de um perodo, possibilitando classificar a utilizao dos
recursos em termos de alteraes da carga de trabalho. Com isso, possvel
modelar o impacto da aplicao nos recursos do sistema (FINK; SHERER; WALL,
2002).
Conhecer esses conceitos e principalmente as diferenas de como so
realizadas anlises dos dados de monitorao com objetivo a gesto da capacidade
em relao ao de desempenho de ambientes virtualizados fundamental para a
realizao deste trabalho, dando consistncia especificao de requisitos e aos
parmetros que sero amplamente utilizados ao longo do desenvolvimento da
arquitetura proposta.
3.6 Consideraes
Trata de aspectos gerenciais do ITIL v3 e da ISO/IEC 20000-1 e 2 para a
padronizao das ferramentas de gerenciamento e monitorao para implementar
processos de gesto em centrais de computao.
A monitorao de recursos trata principalmente de conceitos bsicos em
relao s duas tcnicas (monitorao de desempenho e de capacidade) que sero
amplamente utilizadas ao longo do desenvolvimento da arquitetura proposta. A
aplicao desse conceitos na monitorao de recursos em longo prazo busca
determinar as taxas de mudana na utilizao dos recursos do sistema para que se
conduza um planejamento mais preciso visando o atendimento das futuras
necessidades de negcio em relao aquisio ou no caso de ambientes
virtualizados a realocao apropriada de recursos excedentes
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4 TRABALHOS RELACIONADOS
Neste captulo so apresentados alguns trabalhos relacionados diretamente
ao desenvolvimento da arquitetura proposta, mostrando alguns pontos de ateno
no momento da implantao e mtodos j implantados do gerenciamento de
capacidade do ITIL v3 em ambientes virtualizados e infra-estruturas distribudas.
Sero abordadas ainda tcnicas de monitorao e realocao de recursos para
esse propsito.
4.1 Mtodo OmniVision de Gerenciamento da Capacidade
A ferramenta OmniVision foi desenvolvida para o gerenciamento de
capacidade de infra-estruturas distribudas. O objetivo do mtodo desenvolvido para
a ferramenta identificar os riscos de saturao em servidores distribudos.
O mtodo segue uma arquitetura de trs camadas. No primeiro nvel, os
agentes so executados em cada sistema monitorado, coletando informaes de
desempenho dos recursos em um repositrio local. O agente comprime as mtricas
coletadas e transmite um bloco de dados para o segundo nvel, chamado de n de
dados. O n de dados aceita as mtricas de cada agente e armazena essas
informaes em um banco de dados relacional (SYSTAR, 2007).
A ltima a camada de informao que d acesso a ferramenta de data
mining e ao fornecimento de relatrios de qualidade e recursos computacionais dos
sistemas.
Segundo o mtodo OmniVision existem trs maneiras diferentes para
analisar os riscos de saturao:
A Ferramenta de Data Mining;
O Relatrio de Qualidade Global;
O Relatrio Global de Recursos
A ferramenta de data mining fornece um planejamento quase imediato com
uma interface de consulta de questes fornecendo respostas sobre os sistemas que
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36
esto em maior risco de sobrecarga da CPU, por exemplo.
O Relatrio de Qualidade Global consiste em um sistema de relatrios sobre
a infra-estrutura do ponto de vista da qualidade do servio e projetado para os
gerentes de TI e executivos.
A deteco e notificao de incidentes de saturao, pelo Relatrio de
Qualidade Global tm como referncia um limite definido pelo usurio para o risco
de saturao mdia. No h tempo de inatividade de sistema configurvel para a
qualidade do servio; qualquer interrupo de disponibilidade relatada como um
incidente. Este relatrio permite identificar as questes de capacidade que esto
causando impacto negativo qualidade do servio.
O Relatrio Global de Recursos consiste em um sistema de relatrios sobre a
infra-estrutura do ponto de vista da utilizao de recursos. Fornece aos analistas e
gerentes de capacidade a anlise de diversos ambientes para que eles possam
otimizar recursos, justificar novos investimentos e projetar plano de crescimento da
infra-estrutura.
Segundo a Systar (2007), um aspecto chave do Relatrio Global de Recursos
o processo de classificao do sistema que avalia o nvel de equilbrio entre a
configurao de um servidor e a carga que ele suporta.
H cinco nveis bsicos de classificao:
1. Subutilizado - a carga de trabalho no tem qualquer impacto
mensurvel sobre os recursos do sistema.
2. Quase subutilizados - a carga de trabalho mensurvel, mas os
recursos do sistema esto subutilizados.
3. Normal - os recursos computacionais e a carga de trabalho esto em
equilbrio
4. Quase em saturao - o sistema est passando por um nvel
mensurvel de risco de saturao ou est tendendo para saturao.
5. Saturado - os recursos do sistema esto sendo saturados pela
intensidade da carga de trabalho.
Os relatrios de capacidade de recursos destacam as reas e os sistemas
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37
onde a capacidade est inferior ou superior demanda. Quando os sistemas so
classificados, por exemplo, como "quase sobrecarregado", geralmente o tempo
para iniciar um planejamento para a expanso, equilbrio ou realocao, oferecendo
alertas antecipados de tendncias de crescimento, dando tempo suficiente para
planejamento proativo.
Este mtodo interessa ao presente trabalho porque infraestruturas
distribudas possuem caracteristicas parecidas com ambientes virtualizados. Outro
destaque o processo de classificao de recursos que ser til para a arquitetura
proposta.
4.2 Gerenciamento da Capacidade em Ambientes Virtualizados
O artigo Capacity Management in VMWare Virtualized Infrastructures A
Customers Experience (WININGER, 2009) fornece algumas orientaes iniciais
para implementao do gerenciamento de capacidade do ITIL v3 em ambientes
virtualizados. Nele so abordadas as principais reas nas quais a virtualizao,
mais especificamente utilizando o VMware, ter impacto no ITIL v3 e das
orientaes com base na prpria experincia do autor na implementao de
processos ITIL trabalhando com ambientes VMware.
Neste artigo o autor foca alguns pontos dentro dos trs subprocessos de
Gerenciamento da Capacidade.
4.2.1 Gesto de Capacidade de Negcios
Como citado na seo 4.2 este processo tem por objetivo assegurar que as
necessidades atuais e futuras do negcio sejam levadas em conta nas operaes de
TI.
Informaes relevantes so: alteraes aos servios existentes; novos
servios; crescimento esperado relativo aos padres de atividade. E nesta ltima
rea de interesse, os padres de atividade so fornecidos pelo processo de gesto
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38
da demanda.
Alguns pontos de ateno que o autor focaliza so:
Ao utilizar a natureza dinmica dos ambientes virtualizados pode-se
ajustar de forma mais eficaz a tecnologia em torno das necessidades
da atividade.
Ao analisar os padres de negcio (usando qualquer mtodo utilizado
atualmente, talvez monitorao das taxas de transao combinando
com as previses de negcios), pode-se determinar picos potenciais
de curto prazo e responder com capacidade adicional, utilizando
rapidamente a alocao dinmica de recursos presentes nas
ferramentas de virtualizao (ROSSI, 2008).
A seguir, algumas mtricas produzidas por este subprocesso com impacto
sobre a virtualizao:
% de reduo em bens fsicos
% de reduo no consumo de energia (til como evidncia
documentada na obteno de qualquer norma ambiental ISO 14001,
por exemplo)
% de reduo de custos nos contratos de manuteno.
4.2.2 Gerenciamento de Capacidade de Servio
Como citado na seo 4.2, este processo tem por objetivo garantir que o
desempenho dos servios de TI esteja de acordo com os Nveis de Servio (SLAs).
A seguir, algumas mtricas produzidas por este subprocesso com impacto
sobre a virtualizao:
Mtricas de tempo de resposta podem dar uma indicao da performance global
de um servio.
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Monitorar tempo de resposta das aplicaes que rodaro nas VMs, pois eles
sero diferentes dos tempos em ambientes fsicos, por conta das camadas de
virtualizao.
Neste processo deve ser determinado se o usurio receber o servio de acordo
com o SLA definido.
4.2.3 Gerenciamento da Capacidade do Componente
Este processo tem por objetivo o gerenciamento dos recursos individuais de
TI: Software, Hardware. Ele basicamente relacionado com a monitorao da
capacidade dos componentes.
Com relao virtualizao, o artigo aponta os seguintes itens como pontos
de ateno:
Em alguns aspectos, as mtricas como CPU, memria e espao so as
mesmas que em servidores fsicos, mas a interpretao delas diferente. O
porqu de as mtricas serem diferentes explicado por Souza (2008) como
verificado mais adiante.
Deve-se levar em conta o compartilhamento e a natureza dinmica dos
recursos.
Existe tambm uma camada adicional de complexidade que deve ser
monitorada e que consome recursos, o Hypervisor.
Tcnicas convencionais de monitorao no podem ser utilizadas exatamente
da mesma forma que em servidores fsicos. As tcnicas de monitorao so
explicadas por Caldas (2008), com monitorao de caixa preta e cinza.
Este artigo apenas descreve pontos de ateno no momento da implantao
do Gerenciamento de capacidade do ITIL v3 em ambientes VMware no sendo
desenvolvido ou aplicado qualquer mtodo especfico para sua realizao. Ele
destaca de forma muito superficial os pontos de ateno com base na experincia
do autor.
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4.3 Monitorao de Ambientes Virtualizados
Souza (2008) descreve o motivo de as tcnicas e mtricas de monitorao de
ambientes fsicos no se prestarem monitorao de ambientes virtuais.
Relata que mtricas como utilizao de CPU, acessos a disco, consumo de
memria e banda de rede consumida pela mquina virtual podem ser obtidas do
monitor de mquinas virtuais. Na camada do MMV encontra-se um escalonador de
mquinas virtuais que determina por quanto tempo cada mquina virtual ocupa a
CPU, e por deduo, a porcentagem de tempo de CPU cedido para cada mquina
virtual. Da mesma forma, todos os acessos ao disco e envio ou recebimento de
pacotes de rede de uma mquina virtual contabilizado no isolated driver domain
(IDD) e armazenado na MMV.
Alm disso, informaes sobre as caractersticas, configuraes e estado das
mquinas virtuais podem ser acessadas e monitoradas pela MMV. Segundo
(SOUZA, 2008) essa tcnica chamada de monitorao centralizada, pois as
informaes sobre as mquinas virtuais so extremamente prticas e simples para
medir o nmero de recursos que cada mquina virtual est consumindo.
Entretanto, essa tcnica de monitorao no fornece informao sobre as
aplicaes executadas nas mquinas virtuais. O monitor das mquinas virtuais
oferece apenas uma viso do desempenho e do comportamento das mquinas
virtuais como um todo.
Dependendo do nvel de informao que se queira obter do sistema,
centralizar o processo de coleta de informao no monitor de mquinas virtuais
pode no ser suficiente. O monitor de mquinas virtuais no acompanha o processo
em execuo em uma mquina virtual, ou mesmo, determinar se uma rotina da
aplicao a maior responsvel por falhas nos cachs. Nesse caso, preciso
monitorar contadores de hardware, aos quais apenas o MMV possui acesso, e obter
o nome da funo em execuo, informao esta, que est na mquina virtual. Uma
forma de obter essas informaes introduzir monitores locais nas mquinas
virtuais de forma que o MMV gerencie esses monitores. As mquinas virtuais
cuidam da monitorao e coleta de informaes por meio de recursos a que o
monitor de mquinas virtuais no tem acesso.
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41
O trabalho de Souza (2008) prope uma arquitetura para a monitorao e
medio de desempenho de mquinas virtuais XEN, mostrando as diferenas de
desempenho de aplicaes nos ambientes fsicos e virtuais, porm, no trata da
monitorao no mbito do planejamento da capacidade, principalmente no que
tange a ambientes virtuais j em funcionamento e no simplesmente migrao de
aplicaes de ambientes fsicos.
Outro artigo importante sobre esse tema o VEPMon: uma ferramenta de
monitorao de desempenho para ambientes virtuais (CALDAS, 2008). O artigo
sugere uma ferramenta para monitorar o desempenho de mquinas virtuais para o
ambiente virtual Xen. A ferramenta calcula mtricas que, quando utilizadas como
entradas em modelos analticos, podem prever o desempenho dos servios Web
em ambientes virtualizados.
O VEPMon composto por dois tipos de mdulos: a interface de monitorao
e os agentes de desempenho. Foram desenvolvidos dois agentes de desempenho
para a mquina monitorada: o LPA (Linux Performance Agent) e o XPA (Xen
Performance Agent).
Esses agentes permitem ao VEPMon operar em ambientes virtuais segundo
duas abordagens: caixa preta e caixa cinza. Na abordagem caixa preta obtm-se as
mtricas de desempenho das mquinas virtuais capturado pelo agente de
monitorao de desempenho XPA, executado no Domo do Xen. No modo caixa
cinza possvel extrair todas as mtricas capturadas pelos agentes de monitorao
de desempenho LPA, executados no interior das mquinas virtuais. Assim, cada
mquina virtual tratada como uma mquina real no ambiente de monitorao.
Tanto a ferramenta quanto seu artigo indicam um modo de caracterizao da
arquitetura muito til para o presente trabalho: a monitorao de caixa preta e caixa
cinza. O trabalho de (SOUZA, 2008) define arquitetura semelhante, porm a chama
de monitorao centralizada e distribuda. O VEPMon constitui uma ferramenta que,
trabalhando em conjunto com certos padres como o ITIL v3, pode monitorar
servios Web virtualizados auxiliando no planejamento de capacidade e prescrio
de alocao de recursos para o ambiente virtual.
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42
4.4 Realocao de Recursos em Ambientes Virtualizados
A dissertao de Rodrigues (2009) descreve um procedimento para realocar
recursos subutilizados entre domnios no Xen, conforme as polticas definidas em
um SLA. A gesto e o planejamento da capacidade em ambientes virtuais buscam
exatamente uma alocao de recursos mais eficiente.
Quando as aplicaes so portadas para um ambiente virtualizado, devem
ter seus nveis de recursos constantemente monitorados e ajustados para evitar a
degradao da qualidade do servio ou proporcionar melhor utilizao do hardware.
Rodrigues (2009) prope a realocao dinmica de recursos em ambientes
virtualizados a partir de requisitos derivados de Service Level Agreement (SLA), um
mecanismo de controle contratual que estabelece parmetros para a qualidade do
servio. Esses parmetros podem contribuir para a fixao de limiares de aceitao
de qualidade do servio entregue por aplicaes que migraram para o ambiente
virtual. A realocao busca equalizar a demanda por recursos. Por exemplo, uma
mquina virtual que tenha recebido uma carga de trabalho maior do que a prevista
no SLA recorre realocao de recursos (processador e memria) no utilizados
pelas demais VMs. Entretanto, alguns Monitores de Mquinas Virtuais, como por
exemplo, o Xen, no possuem funcionalidade de se realocarem recursos com base
em regras definidas nos SLAs.
A proposio de Rodrigues (2009) de realocar recursos entre as VMs ser
til neste trabalho, pois a razo do planejamento da capacidade em ambientes
virtualizados a alocao e realocao de recursos subutilizados entre VMs.
4.5 Comparao dos Trabalhos Relacionados
Na Tabela 1, constam as principais funcionalidades identificadas como
necessrias a uma ferramenta que realiza gerenciamento de capacidade de
ambientes virtualizados. Estas funcionalidades so verificadas quanto sua
presena ou ausncia nos trabalhos pesquisados.
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Trabalhos relacionados por autor/funcionalidade
Trata da realocao de recursos
Norteado por padres de gerenciamento
Realiza Monitorao centralizado e distribuda
Fcil adaptao a diferentes ferramentas de virtualizao
Apoio especfico ao gerenciamento de capacidade
SYSTAR( 2007). No Sim Sim Sim Sim
Wininger(2009) No Sim No No Sim
Souza (2008) No No Sim No No
Caldas (2008) No No Sim No No
Rodrigues (2009) Sim Sim Sim No No
Arquitetura proposta no presente trabalho
Sim Sim Sim Sim Sim
Tabela 1: Trabalhos relacionados por Autor X funcionalidade. Fonte: Elaborado pelo Autor.
4.6 Consideraes
O mtodo desenvolvido para a ferramenta Ominivision busca identificar
riscos de saturao em servidores distribudos. O alerta "quase sobrecarregado"
sinaliza a necessidade do incio do planejamento para a expanso, reequilbrio ou
realocao, oferecendo sinais antecipados de tendncias de saturao, com tempo
suficiente para elaborar o planejamento de modo proativo. A seo 4.2 Gesto da
Capacidade em Ambientes Virtualizados, lista pontos de ateno na implantao do
gerenciamento de capacidade do ITIL v3 para ambientes virtualizados. Ressaltam-
se singularidades das tcnicas de monitorao de ambientes fsicos e virtuais e
indica-se uma tcnica denominada monitorao de caixa preta e caixa cinza, para
refinar a monitorao. Abordam-se conceitos sobre realocao de recursos
subutilizados entre as VMs, razo do planejamento da capacidade em ambientes
virtualizados.
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5 ARQUITETURA PROPOSTA
Gerenciar e monitorar a capacidade de ambientes virtualizados uma
atividade necessria e, embora existam ferramentas que monitorem o desempenho
deste tipo de ambiente, no h um padro que norteie o processo de
gerenciamento para assegurar que a capacidade da infra-estrutura virtualizada
esteja alinhada com as necessidades do negcio.
O presente captulo oferece uma contribuio para solucionar a questo por
meio de uma concepo de arquitetura para o gerenciamento de ambientes
virtualizados, baseando-se nas recomendaes do gerenciamento de capacidade
do ITIL V3 e ISO/IEC 20000-1 e 2. A adoo do guia de boas prticas e de
documentos formais de padronizao tem o intuito de nortear a seleo de
parmetros e dar base estruturada de monitorao arquitetura proposta. O
captulo est dividido em duas sees:
arquitetura lgica que descreve os mdulos concebidos, e
subprocessos da arquitetura proposta com o ITIL V3.
O ambiente descrito deve acolher uma prova de conceito, etapa experimental
do trabalho, destinada validao da arquitetura e dos mdulos que compem a
soluo.
5.1 Descrio Lgica da Arquitetura
A arquitetura lgica composta por trs camadas:
Refinamento de Dados: acomoda os subprocessos do gerenciamento
de capacidade ITIL V3 e atende s suas recomendaes,
Centralizao: responsvel pelos mdulos que controlam e centralizam
as comunicaes com os agentes de monitorao e armazenam
dados, como pode ser observado na Figura 3.
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45
Coleta: responsabiliza-se pela coleta de dados sobre os recursos dos
ambientes hspedes e hospedeiros.
A busca por padres de governana para dar base arquitetura proposta
tem como alvo a abrangncia, pois sabe-se que textos de normas recebem a
colaborao de grande quantidade de especialistas e, para trilhar todos os estgios
de sua elaborao, passa pela aprovao de instituies distribudas por todos os
continentes.
O tema , ainda, pouco explorado e a evoluo do conhecimento deve
demandar novos servios. Adotou-se um padro de diviso em camadas no
desenvolvimento de software para proporcionar reaproveitamento de cdigo e
conferir maior flexibilidade quando um novo servio for acrescentado arquitetura.
Figura 3: Arquitetura Lgica. Fonte: Elaborado pelo Autor.
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A Figura 3 apresenta a arquitetura lgica do sistema, camadas e mdulos
que compem a arquitetura, sendo descritos a seguir.
5.1.1 Camada de Coleta
a) nmon: Ferramenta livre constituda um agente que coleta dados sobre
os recursos computacionais dos sistemas hospedeiros e hspedes
(GRIFFITHS, 2010). O recurso considerado por esse trabalho ser a
Memria.
b) Sistemas Hospedeiro: Os computadores fsicos.
c) Sistemas Hspede: Os computadores oriundos da virtualizao.
5.1.2 Camada de Centralizao
a) Painel de Configurao e Sincronizao de Ns: Comunica-se com
a camada de coleta, recebe dados coletados remotamente pelos
agentes nmon distribudos nos ambientes hspedes e hospedeiros,
gravando-os em um repositrio implementado no servidor de
monitorao. Sincroniza horrios de monitorao, garantindo que
todos os agentes nmon iniciem seus processos individuais ao mesmo
tempo. Essa sincronizao de horrio necessria, uma vez que os
sistemas hspedes podem configurar diferentes horrios em seus
sistemas, com diversos fusos horrios, por exemplo, e os relatrios e
grficos gerados pela ferramenta podem apresentar inconsistncias.
b) Repositrio: Mdulo que armazena dados coletados em diretrio para
consulta pela camada de refinamento. No ITIL V3 descrito como
banco de dados de capacidade. A informao no BDC usada para
emisso dos relatrios de capacidade e a elaborao do Plano de
Capacidade. Segue tambm recomendaes do International
Organization for Standardization (2008) que sugere armazenar dados
atuais e histricos de uso de componentes e recursos, para consultas
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47
posteriores.
5.1.3 Camada de Refinamento de Dados
Camada responsvel pelo tratamento e apresentao dos dados disponveis
no repositrio, atravs da camada de centralizao. O tratamento inclui a
construo de relatrios e modelos analticos com os dados coletados para
verificao de utilizao dos recursos e, ainda, para avaliao do desempenho
seguindo recomendaes do International Organization for Standardization (2008)
que sugere analisar os dados para dar apoio ao processo.
Gesto de Capacidade de Recursos
basicamente relacionada monitorao da capacidade dos recursos dos
ambientes virtuais, para os quais tcnicas convencionais de gerenciamento de
capacidade no podem ser utilizadas exatamente da mesma forma que em
servidores fsicos.
As demandas por capacidade de componentes em ambientes que utilizam
virtualizao de servidores podem vir tanto dos sistemas hspedes como dos
sistemas hospedeiros. A seguir so descritas as seguintes demandas:
Sistema hospedeiro se o sistema hospedeiro no suporta a carga de
trabalho de seus sistemas hspedes, no dispe de recursos para
alocao ou para admisso de mais hspedes, adiciona-se mais
hardware ou se adquire um novo servidor.
Sistemas hspedes se os hspedes no suportam as cargas de
suas aplicaes e de seus sistemas com as atuais configuraes de
recursos, deve-se verificar se h recurso disponvel no sistema
hospedeiro ou realocar recursos dos hspedes que estiverem
subutilizados.
Esta arquitetura tem foco na realocao de recursos entre os sistemas
hspedes para melhorar o aproveitamento de recursos e consequentemente
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imprimir uma gesto de capacidade mais efetiva.
Rodrigues (2009) ilustra a necessidade da realocao de recursos entre os
sistemas hspedes. Como pode ser observado na Figura 4, h quatro sistemas
hspedes (1, 2, 3, 4), cada um com necessidades diferentes de consumo de
recursos (CPU e memria), representado pela altura da barra associada a cada
hspede. A linha tracejada representa a porcentagem de recursos atribudos a cada
hspede. A distribuio dos recursos realizada de modo emprico, sem
preocupao de definir precisamente os recursos, conforme as necessidades de
cada hspede. Por este motivo, um hspede pode necessitar de recursos e no
possu-los, ou possu-los e no utiliz-los. As duas situaes so exemplificadas na
Figura 4, onde o hspede 2 subutiliza recursos disponveis, enquanto o hspede 3
demanda mais recursos do que tem sua disposio.
Figura 4: Ambiente sem Realocao Fonte: Adaptada de Rodrigues (2009).
Para melhorar o desempenho global do MMV e garantir determinado nvel de
qualidade de servio s aplicaes hospedadas nesses ambientes, espera-se que
os recursos dos mesmos possam ser adequadamente distribudos, respeitando
polticas de SLA definidas.
A distribuio ideal est representada na Figura 5, onde possvel notar,
pela linha tracejada, que os recursos computacionais atendem demanda de cada
hspede, sem excesso ou escassez, respeitando a disponibilidade global do
ambiente.
3
1 2 4
Hospedeiro
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Figura 5: Ambiente com Realocao Fonte: Adaptada de Rodrigues (2009).
A realocao deve ser holstica, considerando os ambientes hspedes e
hospedeiros em conjunto. Para uma anlise mais profunda que possibilite um futuro
planejamento de capacidade necessrio criar relatrios que possibilitem uma
anlise consolidada dos ambientes virtuais.
A inteno que todas as mquinas tenham os recursos de que necessitem,
e no existam recursos subutilizados. Claro que nem sempre esta situao
possvel. Existe a situao em que todas as mquinas virtuais utilizam todos os
recursos disponibilizados; outra em que uma mquina necessite de mais recursos,
escalando-se e recorrendo-se ao sistema hospedeiro. Para isso o relatrio dever
fornecer informaes para alocao entre sistemas hospedeiros e hspedes.
Um aspecto chave utilizado pelo Mtodo OmniVision e aproveitado para a
gesto de capacidade de componentes para ambientes virtualizados refere-se ao
processo de classificao do sistema que avalia o nvel de equilbrio entre a
configurao de recursos de um sistema hspede ou hospedeiro e a carga que eles
suportam.
As avaliaes de gesto de capacidade de recursos realizada pela
arquitetura so baseadas em coleta de dados de, no mnimo, quatro semanas. O
objetivo da anlise do relatrio identificar o estado atual de cada sistema e no
ser enganado por valores anmalos de incidentes isolados que no interferem na
capacidade do sistema.
Os relatrios permitem o estudo do comportamento de todos os sistemas
hspedes atravs do tempo para decidir se atualizaes de configuraes ou outras
solues de capacidade so necessrias.
3
1 2 4
Hospedeiro
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Adotam-se cinco nveis bsicos de classificao:
1. Subutilizado: a carga de trabalho no tem qualquer impacto
mensurvel sobre os recursos do sistema.
2. Quase subutilizados: a carga de trabalho mensurvel, mas os
recursos do sistema esto subutilizados.
3. Normal: os recursos computacionais e a carga de trabalho esto em
equilbrio.
4. Quase em Saturao: o sistema est passando por um nvel
mensurvel de risco de saturao ou est tendendo para saturao.
5. Saturado: os recursos do sistema esto sendo saturados pela
intensidade da carga de trabalho
O sistema que avalia o estado de operao e a configurao de um sistema
hspede ou hospedeiro adota critrios de avaliao por nveis de comprometimento.
Avalia a carga que eles suportam e os enquadra em um dos cinco nveis bsicos de
classificao definidos para a arquitetura:
Se Valor Disponvel > 90 % = Subutilizado.
Se Valor Disponvel > 70 % e 90% = Quase Subutilizados.
Se Valor Disponvel > 30% e 70% = Normal.
Se Valor Disponvel > 10% e 30% = Quase em Saturao.
Se Valor Disponvel 10% = Saturado
O modelo de operao do algoritmo apresentado no fluxograma da Figura 6:
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Figura 6: Fluxograma de Operao Fonte: Elaborado pelo Autor.
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Para o maior entendimento, sero descritas a seguir cada uma das variveis,
condies e resultados do algoritmo:
O Total de Recursos o valor de memria reservado para os sistemas
hspedes e, no caso do sistema hospedeiro, o total de recursos de hardware.
O Maior Pico de Utilizao o maior valor de utilizao de recursos de
sistema no perodo mnimo de quatro semanas. A ferramenta pode adotar o maior
pico, admitir correo ou permitir simulao (com valores inseridos pelo usurio).
Em regime de produo, a opo de insero de dados pode ser desabilitada para
impedir manipulao e mascaramento de informaes. Ser permitido pela
arquitetura substituir essa varivel para o clculo de outlier, tambm conhecido
como valor atpico, ou outra frmula que se adapte melhor s caractersticas de
cargas de trabalho dos ambientes gerenciados.
O resultado da subtrao entre o Total de Recursos e o Maior Pico de
Utilizao ser o Recurso Disponvel para realocao.
Classificao do sistema quanto ao consumo de recursos:
Se o Recurso Disponvel de memria for maior que 90%, significa
que a carga de trabalho no tem qualquer impacto mensurvel sobre
os recursos do sistema e este ser classificado como Subutilizado.
Se o Recurso Disponvel de memria estiver entre 90% e 71%,
significa que a carga de trabalho mensurvel, mas os recursos do
sistema esto subutilizados e este ser classificado como Quase
Subutilizados.
Se o Recurso Disponvel de memria estiver entre 70% e 31%,
significa que os recursos computacionais e a carga de trabalho esto
em equilbrio e ser classificado como Normal.
Se o Recurso Disponvel de memria estiver entre 30% e 11%,
significa que o sistema est passando por um nvel mensurvel de
risco de saturao ou est tendendo para saturao e ser
classificado como Quase em Saturao.
Se o Recurso Disponvel de memria estiver igual ou abaixo de 10%
os recursos do sistema esto sendo saturados pela intensidade da
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carga de trabalho e ser classificado como Saturado.
A ferramenta tambm permitir reconfigurar os valores de referncia, uma
vez que esses valores podem variar de acordo com as caractersticas de cada
aplicao e com os ambientes em que esto inseridas.
O sistema deve sugerir as realocaes de recursos seguindo
obrigatoriamente as seguintes prioridades:
1. Subutilizado para Saturado
2. Subutilizado para quase Saturado
3. Quase Subutilizado para Saturado
4. Quase Subutilizado para Quase Saturado
Se um sistema classificado como Subutilizado ou Quase Subutilizado puder
ter seus recursos no utilizados realocados para mais de um sistema hspede
Saturado ou Quase Saturado, a prioridade para realocao deve ser para o sistema
que estiver mais Saturado.
Apenas em ltimo caso, quando houver sistemas hspedes saturados e no
for encontrado nenhum sistema que tenha recursos para doar estando com
classificao Normal, a ferramenta poder sugerir a realocao de recursos do
sistema hospedeiro at que o sistema Saturado ou Quase Saturado atinja a
classificao Normal.
No caso de o sistema hospedeiro j ter realocado todos os recursos
possveis e o sistema hspede ou hospedeiro continuar quase saturado no
conseguindo atingir a classificao Normal, a ferramenta ir alertar uma tendncia a
futura saturao. Neste caso, o analista dever atentar aos grficos fornecidos pela
ferramenta para o clculo de previso de tempo de saturao do ambiente.
Pode ocorrer tambm a situao de o sistema hospedeiro j ter realocado
todos os recursos possveis e o sistema hspede ou hospedeiro continuar saturado.
Nesse caso, a ferramenta ir sugerir a aquisio de hardware. Esse indicativo se d
em ltimo caso, pois se o usurio seguir todos as sugestes de alocao e alertas
de tendncia da ferramenta, o ambiente no dever chegar a esse indicativo.
A principal diferena deste tipo de relatrio para o de desempenho que ele
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permite a anlise do comportamento de todos os ambientes virtuais, por meio de
histogramas de dados