monografia - sistemas virtualização

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Informática de Gestão Arquitectura de Computadores

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Sistemas de Virtualização

Joel Correia Ricardo & César Filipe Cardoso Marques Pinto

Docente: Joel Luz

20 De Janeiro de 2009

Instituto Superior Politécnico de Gaya | ADC

3


.Índice

.GLOSSÁRIO 5

.LISTA DE SIGLAS 6

.INTRODUÇÃO 7

.VIRTUALIZAÇÃO 8

..CURIOSIDADE 8

..CONCEITO 8

..APLICABILIDADE 8

..CONCEITOS BÁSICOS 9

..VANTAGENS 9

.TIPOS DE VIRTUALIZAÇÃO 10

..VIRTUALIZAÇÃO AO NÍVEL DO SISTEMA OPERATIVO 10

..MONITOR DE MÁQUINAS VIRTUAIS 11 …VIRTUALIZAÇÃO TOTAL 11 …PARAVIRTUALIZAÇÃO 12 ..EMULAÇÃO DE HARDWARE 13

.APLICAÇÕES DA VIRTUALIZAÇÃO 15

..IMPLEMENTAÇÕES EMPRESARIAIS 15 …CONSOLIDAÇÃO DE SERVIDORES 15 …CONSOLIDAÇÃO DE APLICAÇÕES 15 ..IMPLEMENTAÇÕES AO NÍVEL DO UTILIZADOR 16 …MÚLTIPLOS S.O’S 16 …TESTES E MEDIÇÕES 16

.CONSIDERAÇÕES FINAIS 17

.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 18


4


.Índice de imagens

ILUSTRAÇÃO 1: CONSOLIDAÇÃO ................................................................................................................... 9 ILUSTRAÇÃO 2: VIRTUALIZAÇÃO AO NÍVEL DE SISTEMA OPERATIVO ......................................................... 10 ILUSTRAÇÃO 3: VIRTUALIZAÇÃO TOTAL ..................................................................................................... 11 ILUSTRAÇÃO 4: EXECUÇÃO DE PROCESSOS NA VIRTUALIZAÇÃO TOTAL ..................................................... 12 ILUSTRAÇÃO 5: EXECUÇÃO DE PROCESSOS NA PARAVIRTUALIZAÇÃO ........................................................ 12 ILUSTRAÇÃO 6: VIRTUALIZAÇÃO POR EMULAÇÃO DE HARDWARE .............................................................. 14


5


.Glossário

Cópias de segurança ‐ Muito designado por “Backup”, são aglomerados de dados guardados em suportes externos para que em possível perda possam ser restaurados.

Emular ‐ Em informática emular significa transformar um determinado ambiente informático noutro. As instruções informáticas são adaptadas para se encaixarem em determinado ambiente informático.

Hardware ‐ Material físico de um sistema informático. É nele que realmente todas as acções acontecem traduzidas por impulsos eléctricos, magnetismos ou fotões.

Processador ‐ Também designado por unidade central de processamento é o componente mais importante de um sistema informático. Cabe a este pequeno componente realizar funções de cálculo. Pode‐se considerar o cérebro do sistema informático pois é ele que efectua todas as tomadas de decisão.

Software ‐ Sequencia de instruções construídas para interpretar as acções do utilizador. Cabe ao software comunicar com a máquina e gerir as ordens impostas pelo utilizador. É também responsável pela gestão dos recursos da máquina.

Sistema Operativo ‐ Software elaborado de tal forma complexa com a capacidade de gerir todos os componentes físicos e lógicos de um sistema informático.

Servidor ‐ Máquina informática com capacidade de fornecer serviços a uma rede de computadores.


6


.Lista de siglas

S.O. ‐ Sistema Operativo

MIT ‐ Massachusetts Institute of Technology

MMV ‐ Monitor de Máquinas Virtual

C.P.U – Central Processing Unit


7


.Introdução

Este trabalho baseia‐se num tema muito falado e desenvolvido ultimamente, a Virtualização. Ao logo desta monografia serão explicados todos os tipos de virtualizações possíveis, as suas vantagens, as suas desvantagens e as suas aplicações, quer empresariais quer para o utilizador comum.

Como será demonstrado mais á frente, cada tipo de virtualização tem vários modelos. Cada modelo tem o seu foco de utilização.

A virtualização é um tema que bem aplicado pode dar estabilidade, versatilidade, economia, entre outras, quer a empresas ou a particularidades.


8


.Virtualização

..Curiosidade

A Virtualização, diferindo muito do que alguns pensam, é uma funcionalidade informática já bastante utilizada. De acordo com “WANCLEBER VIANA VIEIRA”, as primeiras utilizações desta técnica datam aproximadamente 4 décadas e abrangem um IBM7044 com um sistema de tempo compartilhado desenvolvido pelo MIT (Massachusetts Institute of Technology), utilizando um Monitor de Máquinas Virtuais (Virtual Machine Monitor ‐ VMM1).

..Conceito

Virtualização é, uma técnica de partilha de recursos físicos de um sistema informático com a finalidade de assentar um ou mais sistemas operativos numa determinada máquina. Com isto cada máquina virtual criada pode possuir o seu sistema operativo e assim criar um ambiente computacional funcional.

..Aplicabilidade

Existem diversas aplicações de virtualização. Em certos casos a virtualização pode ser aplicada em situações que necessitem de ter diversas plataformas de sistemas operativos, várias compatibilidades de software, etc.

A técnica da virtualização é utilizada quer por empresas quer por particulares num sentido de conforto e rentabilidade. Os particulares conseguem uma maior segurança no seu sistema operativo base, e as empresas conseguem rentabilizar o desempenho e os desperdícios das maquinas, colocando vários postos de trabalho num só sistema informático.

A virtualização é muitas vezes utilizada para efectuar testes potencialmente perigosos para o sistema operativo base, assegurando assim uma maior segurança do sistema informático.

Este tipo de funcionalidade informática pode ser usada de inúmeras maneiras, mas actualmente o seu grande foco é a virtualização de servidores. O motivo desta manifestação é a obtenção de uma maior rentabilidade e multi‐funcionalidade do hardware tentando assim atingir a chamada Consolidação do Hardware2.

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13


..Emulação de Hardware

Emulação de Hardware, como o próprio nome indica consiste na virtualização de hardware. Dentro de todos os tipos de virtualização, este talvez seja o mais complexo.

Com a implementação deste modelo é possível construir compatibilidade entre o software e o hardware. Por outras palavras podemos dizer que é usado hardware virtual para simular o hardware realmente necessário.

Uma das grandes vantagens deste modelo de virtualização é que podem ser criados diferentes ambientes informáticos utilizando a mesma máquina física, ou seja, podem ser simulados vários processadores (CPU8) utilizando o mesmo processador físico.

Apesar de ser um modelo complexo, este não dispensa de desvantagens. Um dos principais problemas de qualquer emulação é a possível perda de desempenho. Com a emulação do hardware, as instruções são modificadas para que possam ser aplicadas no hardware real. Como se pode ver na ilustração 6 os pedidos feitos pelo software virtual têm de ser emulados para “encaixar” nos requisitos do hardware físico. Por outro lado tem também de existir uma emulação das respostas do hardware físico para que o software virtual “compreenda” o hardware físico ajudando também para a diminuição do desempenho do sistema.

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.Aplicações da Virtualização

A Virtualização como já foi dito anteriormente, pode ser implementada em contexto pessoal ou profissional. Profissionalmente temos na generalidade dos casos a aplicação deste tema direccionada para os servidores. Com este método é obtido um melhor aproveitamento dos recursos informáticos existentes, uma manutenção centralizada e um controle mais eficaz. Financeiramente também é notória uma diferença significativa por causa da redução das necessidades informáticas.

Segundo entrevista da Exame Informática feita a João Almeida:

(Exame Informática, Dezembro 2008)

A Virtualização ao nível do utilizador tem significados e focos diferentes. Para o utilizador comum esta funcionalidade informática é utilizada para a utilização de diversos S.O ao mesmo tempo ou para efeitos de protecção.

..Implementações Empresariais

…Consolidação de servidores

Esta aplicação tem como objectivo a redução de custos com o sistema informático e eléctrico, a centralização geral da manutenção e a obtenção de uma maior segurança. Tenta‐se também nesta aplicação diminuir os custos de armazenamento de dados.

…Consolidação de aplicações

A consolidação de aplicações é baseada na centralização das aplicações propriamente ditas aumentado espaço e diminuindo a dispersão de ficheiros. Este método tem uma grande desvantagem que é o aumento significativo de acessos á rede.

Os especialistas estimam que, em média, apenas 30% da capacidade dos servidores empresariais são utilizados diariamente.


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..Implementações ao nível do utilizador

…Múltiplos S.O’s

Uma das mais utilizadas pelo utilizador comum. Múltiplos S.O’s são instalados virtualmente e utilizados em simultâneo. Alguns utilizadores mais experientes chegam a criar redes virtuais entre estes sistemas operativos.

…Testes e Medições

Alguns utilizadores utilizam máquinas virtuais para execução de testes tais como aplicações potencialmente perigosas, software beta9, sistemas operativos em desenvolvimento.

9 Software que ainda não está completamente testado mas que já se encontra aberto ao publico


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.Considerações Finais

Em suma, a virtualização é uma funcionalidade informática realmente útil, quer em contexto empresarial quer em contexto particular. Com ela conseguimos tirar o máximo partido do hardware e segundo a revista Exame Informática aumentar para 9 anos a vida de um sistema informático.

Ficou também retida a importância do aproveitamento informático e dos desperdícios que se têm efectuado ao longo de todos estes anos.

Cada modelo de virtualização tem o seu objectivo e aplicação prática. Consoante a situação corrente deve ser aplicado o método que mais se adequa.


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.Referências Bibliográficas

http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l‐linuxvirt/

Exame Informática, volume 163, Janeiro 2009

http://www.microsoft.com/brasil/servidores/virtualizacao/default.mspx

http://en.wikipedia.org/wiki/Virtualization

http://pt.wikipedia.org/wiki/Software

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