tcc - virtualizacao de sistemas computacionais

8/10/2019 TCC - Virtualizacao de Sistemas Computacionais

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CENTRO UNIVERSITRIO CARIOCA

VIRTUALIZAO DE SISTEMAS COMPUTACIONAIS

POR

BRUNO SOUZA DE MARIARODRIGO ALVES NORONHA TELHADO

RONALDO FUSCO JR

Rio de Janeiro2011


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PORBRUNO SOUZA DE MARIA

RODRIGO ALVES NORONHA TELHADORONALDO FUSCO JR

Trabalho de Concluso de CursoApresentado ao Centro UniversitrioCarioca, como requisito para Conclusodo curso de Tecnologia Em Sistemas deInformao.

Orientador: Prof. Rogrio Malheiros dos Santos

Rio de Janeiro2011


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Maria, Bruno Souza deVirtualizao de sistemas computacionais / Bruno

Souza de Maria, Rodrigo Alves Noronha Telhado eRonaldo Fusco Junior. Rio de Janeiro, 2011.50f.

Orientador: Rogrio Malheiros dos SantosTrabalho de Concluso de Curso (Tecnlogo em Anlise de

Desenvolvimento de Sistemas.) Centro Universitrio Carioca,2011.

1. Virtualizao. 2. Mquinas virtuais. 3. Sistemasoperacionais. 4. Emuladores. 5. Computao em nuvem.6. TI verde. I. Telhado, Rodrigo Alves Noronha. II. Fusco Junior,Ronaldo. III. Santos, Rogrio Malheiros dos, Prof. Orient.IV.Ttulo.

CDU 004


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PORBRUNO SOUZA DE MARIA

RODRIGO ALVES NORONHA TELHADORONALDO FUSCO JR

Trabalho de Concluso de CursoApresentado ao Centro UniversitrioCarioca, como requisito para Conclusodo curso de Tecnologia Em Sistemas deInformao.

Aprovada em 2011.

Banca Examinadora

Prof. Rogrio Malheiros dos Santos OrientadorCentro Universitrio Carioca

Prof. Rosa Lidice de Moraes ValimCentro Universitrio Carioca


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Aos familiares, professores e amigosQue nos auxiliaram a vencer esta jornada.


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AGRADECIMENTOS

A Deus acima de tudo; minha esposa pela pacincia e compreenso; ao meu filhoMarcello Bruno, principal motivao na minha vida, a Delphos Servios Tcnicospelo apoio e custeio dos meus estudos e ao Prof. Rogrio Malheiros, pelaorientao, reviso do trabalho e pelo tempo disponibilizado entre as suasatividades.

Bruno Souza.

As nossas esposas que entenderam as horas de ausncia e acompanharam nossocrescimento.Ao Prof. Rogrio Malheiros, pela orientao, reviso do trabalho e pelo tempodisponibilizado entre as suas atividades.E a todos os amigos que ajudaram nesta difcil caminhada.


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Que ningum se engane: s se consegue a simplicidade atravs de muito trabalho. Clarisse Lispector


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RESUMO

A virtualizao de sistemas computacionais no um conceito novo (tem origens em1959), contudo somente recentemente tem aumentado o interesse nesta tecnologia.Sua proposta a abstrao de recursos computacionais, escondendo ascaractersticas fsicas dos utilizadores, expondo assim um hardware virtual,emulando os ambientes de forma que seja possvel que ele execute vrios sistemasou aplicaes de forma simultnea e isoladamente.Com a virtualizao podemos maximizar o uso dos recursos computacionais,

reduzindo perdas, levando a economia financeira e melhor aproveitamento deespao.Este trabalho tem como objetivo, apresentar conceitos, alguns softwares utilizados,caractersticas tcnicas, exemplos de utilizao e demonstraes de como autilizao desta tecnologia colabora para conceitos como computao em nuvem epraticas sustentveis de produo.

Palavras-Chave: Virtualizao, Mquinas Virtuais, Sistemas Operacionais,Emuladores, Computao em Nuvem, TI Verde.


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ABSTRACT

Computer system's virtualization is not a new concept (it has origins in 1959), yet onlyrecently has been increasing interest in this technology.His proposal is the abstraction of computing resources, "hiding" the physicalcharacteristics of users, thereby exposing a virtual hardware, emulating the environmentso that it is possible to run multiple systems or applications simultaneously andseparately.

With virtualization we can maximize the use of computing resources, reducing losses,leading to financial savings and better utilization of space.This paper aims to present concepts, used some software, technical characteristics,usage examples and demonstrations of how this technology contributes to conceptssuch as cloud computing and sustainable production practices.

Keywords: Virtualization, Virtual Machines, Operating Systems, Emulators, Cloud

Computing, Green IT.


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Lista de Ilustraes

Figura 1 Representao do ambiente virtual ..........................................................14Figura 2 Representao de um sistema computacional ........................................16Figura 3 Representao de uma mquina virtual ...................................................16Figura 4 Representao de uma mquina virtual clssica ou do tipo I ..................19Figura 5 Representao de uma Mquina Virtual Clssica ou de Tipo II...............20Figura 6 Representao Lgica de um sistema totalmente virtualizado.................22Figura 7 Representao Lgica de um sistema paravirtualizado...........................23Figura 8 Tecnologia Intel Virtualization...................................................................24

Figura 9 Tecnologia AMDVirtualization...................................................................24Figura 10 Representao do Cloud Computing......................................................35Figura 11 Acmulo de lixo eletrnico......................................................................39Figura 12 Representao Virtualizao de Servidores...........................................41


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Sumrio

Capitulo 1 Introduo..............................................................................................121.1 Objetivo do Trabalho ..............................................................................121.2 Organizao ...........................................................................................13

Capitulo 2 Conceito de Virtualizao......................................................................13Capitulo 3 Maquina Virtual .....................................................................................15

3.1 Monitor de Mquinas Virtuais Hypervisor............................................173.2 Tipos de Mquinas Virtuais ...................................................................18

3.2.1 Mquinas Virtuais Clssicas ou de Tipo I.................................19

3.2.2 Mquinas Virtuais Hospedadas ou de Tipo II...........................203.2.3 Abordagens Hibridas................................................................21

Capitulo 4 Tcnicas de Virtualizao......................................................................224.1 Virtualizao Total ou Completa.............................................................224.2 Paravirtualizao....................................................................................234.3 Virtualizao Assistida por Hardware.....................................................24

Capitulo 5 Aplicaes..............................................................................................25

5.1 Vantagens...............................................................................................255.1.1 Treinamento..............................................................................275.1.2 Aplicaes legadas...................................................................275.1.3 Testes e Anlise de Aplicaes................................................285.1.4 Manuteno sem parada..........................................................295.1.5 Reduo de Gastos..................................................................29

5.2 Desvantagens.........................................................................................31

Capitulo 6 Cloud Computing (Computao em Nuvens).........................................33Capitulo 7 TI Verde e Sustentabilidade ..................................................................397.1 Consolidao de Servidores ..................................................................40

Capitulo 8 Concluses.............................................................................................43Capitulo 9 Referencias............................................................................................47


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1 Introduo

Apesar de ser um assunto amplamente discutido hoje em dia, a virtualizao de

sistemas computacionais no um tema novo.Este conceito foi publicado pela 1. vez por Christopher Strachey, em 1959 naConferncia Internacional de Processamento da Informao realizada em Nova Yorkna UNESCO, o que ele intitulou de Time Sharing Processing in Large FastComputers. As primeiras implementaes incluem o IBM 7044 com o Sistema deTempo Compartilhado desenvolvido pelo MIT (Massachusetts Institute ofTechnology) e no IBM 704, utilizando um Monitor de Mquinas Virtuais (VirtualMachine Monitor - VMM), tambm conhecido como Hypervisor, termo criado nadcada de 70.[Fonte adaptada. (2) MANFRIN, Alexander]

O uso atual da virtualizao deve-se principalmente ao aumento da capacidadecomputacional e a grande gama de aplicaes e plataformas existentes hoje em dia,uma vez que a Virtualizao possibilita a interoperabilidade e portabilidade de vriossistemas.Aliado a isso, aps a crise financeira de 2008, criou-se no mundo todo, uma

crescente procura por tecnologias sustentveis, com custos reduzidos quepermitisse as empresas, continuar seu crescimento e recuperao sem um aumentoconsidervel de custos com infra-estrutura, equipamentos ou mo de obraespecializada.

1.1 Objetivo do Trabalho

O presente trabalho consiste em apresentar as crescentes vantagens, (semesquecer as desvantagens), do emprego de tecnologias de Virtualizao deSistemas Computacionais, bem como servir de referencia inicial para estudantesneste tema e base para estudos mais profundos.No decorrer do trabalho, sero abordados alguns dos temas relacionados aVirtualizao e que assim como esta tecnologia, vem ganhando espao nos ltimosanos, so eles, Cloud computing (computao em nuvem) e sustentabilidade (TI

Verde).


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Demonstraremos ainda que as prticas de virtualizao esto amplamenteassociadas a sustentabilidade, visto que sendo o foco principal da virtualizao areduo do hardware, o resultado um melhor gerenciamento dos recursoscomputacionais, visando economia e/ou reduo de espao, energia, produo decalor, resduos, manuteno e contribuindo para uma menor degradao ambiental

1.2 Organizao

O capitulo 1 mostra a introduo do trabalho juntamente com os objetivos eorganizao do mesmo.

No capitulo 2 apresentamos o conceito de virtualizao e mquinas virtuais.O capitulo 3 trata sobre as diferentes formas de virtualizao e maquinas virtuais.No capitulo 4 demonstraremos as tcnicas de virtualizao e as diferenas entreelas, expondo os pontos positivos e negativos de sua utilizao.O capitulo 5 trata das aplicaes mais comuns da virtualizao e expe suasdiferenas, vantagens e desvantagens.O capitulo 6 trata de um assunto em voga no momento, Cloud computing oucomputao em nuvem, que utiliza conceitos de virtualizao. No decorrer docapitulo 7, discorreremos sobre TI Verde e Sustentabilidade, dando nfase assim,sobre o motivo pelo qual adotar tcnicas de Virtualizao contribui para um menorimpacto ambiental.

2 Conceito de Virtualizao.

Virtualizao a pratica ou tecnologia que simula um ambiente real, proporcionandoa utilizao de diversos sistemas e aplicativos sem a necessidade de acesso fsico mquina na qual esto hospedados.Com isso reduz-se a relao de dependncia entre os recursos de computao, poispossibilita, por exemplo, a dissociao entre um aplicativo e o sistema operacionalque ele utiliza, cada mquina virtual oferece um sistema computacional completo,similar mquina hospedeira.No existe dependncia de hardware nem regras quanto ao sistema ou aplicativoque pode ser utilizado em um ambiente emulado, a no ser as limitaes da prpriamquina virtual.


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Desta forma um ambiente computacional virtual, um ambiente abstrato onde ohardware ou software no so realmente importantes, onde tecnologias vistas comoseparadas ou distintas, so capazes de existir ao mesmo tempo, utilizando osmesmos recursos, contudo de forma isolada, sem que fatores como compatibilidadede hardware ou verses de software sejam empecilhos.Tomemos como exemplo de virtualizao de hardware, o particionamento de disco.Um disco rgido algo fsico, pertencente ao hardware de um computador, contudoao criar uma partio, estamos virtualizando parte da capacidade do disco original,fazendo com que o sistema operacional e o utilizador do sistema, enxerguem essenovo disco com as mesmas caractersticas do original.

Em outro exemplo podemos supor uma situao em que o usurio de umcomputador aps migrar para o sistema operacional Windows Vista verifique que umde seus programas no compatvel com este SO e desta forma no pode mais serutilizado. Uma soluo seria fazer o Downgrade do sistema operacional somente porculpa de um programa? A soluo seria a criao neste computador de umamaquina virtual que rode a verso anterior do sistema operacional, possibilitando ouso do programa desejado.

Figura 1 Representao do ambiente virtual

Fonte: [http://www.baixaki.com.br]


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Hoje em dia, quase todo equipamento capaz de fornecer virtualizao, sendonecessrio somente um software desenvolvido para transpor o ambiente fsico,sendo este software responsvel por emular o hardware necessrio, como exemplotemos o WMWARE e Sun Virtual Box.Com relao tambm a este assunto, nos ltimos anos aconteceram investimentosmacios por parte de fabricantes de chips em suporte a virtualizao, recursos foramimplantados diretamente nos processadores para proverem mecanismos e soluesde melhora de desempenho e suporte a virtualizao.

3 Mquina Virtual.

O termo mquina virtual existe desde a dcada de 1960 e foi descrito a partir de umtermo de sistema operacional que compreendia uma abstrao de software queenxerga um sistema fsico (mquina real).Mquina virtual o nome dado a um computador fictcio implementado atravs desoftware, e que executa programas e processos como um computador comum (real),criado por um programa de simulao. Sua memria, processador e outros recursosso virtualizados.Segundo (3) [POPEK e GOLDBERG, 1974], conceitualmente ainda, podemos definiruma mquina virtual como uma duplicata eficiente e isolada de uma mquina real.Citando (4) [LAUREANO 2006], Uma mquina virtual um computador fictcio Afuncionalidade e o nvel de abstrao de uma mquina virtual encontram-se em umaposio intermediria entre uma mquina real e um emulador, de forma que osrecursos de hardware e de controle so abstrados e usados pelas aplicaesO aparecimento do termo mquina virtual data do ano de 1967 quandopesquisadores da IBM desenvolveram o sistema CP-67 que permitia que um nicohardware da famlia 360 simulasse mltiplas mquinas lgicas menores e totalmenteindependentes entre si.Entretanto este termo permaneceu pouco conhecido at a metade dos anos 90,quando ressurgiu, sobretudo com o aparecimento de aplicaes voltadas avirtualizar recursos nos microcomputadores PC (Personal Computer) de plataforma

Intel (arquitetura x86).


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Um sistema computacional dividido basicamente em trs partes distintas, so elas:Hardware, software e aplicativos.O sistema operacional o responsvel pela ligao entre os aplicativos, utilizadospelos usurios, e o hardware, contudo h nisso um ponto que se tornou falho nosdias de hoje, em decorrncia da grande variedade de plataformas de sistemasoperacionais.Algumas aplicaes somente executam sobre a plataforma para a qual a mesma foiescrita, tornando obrigatria a execuo de um sistema operacional por vezutilizando determinado hardware e somente as aplicaes escritas para este SO,tero acesso a este hardware.

Figura 2 Representao de um sistema computacional

Fonte.: [http://soperativos.wordpress.com/2008/11/22/definicao-de-sistemas-operativos ]

A utilizao de mquinas virtuais possibilita contornar essa dificuldade, pois permite.que diferentes aplicaes de diferentes plataformas executem ao mesmo tempo emum mesmo hardware.Podemos ter ento uma mquina virtual executando Windows, outra Linux,simultaneamente no mesmo computador, onde estes sistemas operacionaissomente tero acesso ao hardware atravs da maquina virtual.


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Figura 3 Representao de uma mquina virtualFonte.: [http://www.ldtech.com.br/solutions.html]

Como dito por (5) [ROSENBLUM] embora as funcionalidades de cada mquinavirtual sejam diferentes, todos compartilham atributos e benefcios em comum, taiscomo:

Compatibilidade do software: a mquina virtual fornece uma abstrao

compatvel de modo que todo o software escrito para ela funcione.Isolamento: garante que os softwares executados em cada uma dasmquinas virtuais e os da mquina real estejam totalmente isolados entre si.

Encapsulamento: usado para manipular e controlar a execuo do softwarena mquina virtual.

Outra importante categoria de mquinas virtuais so as mquinas virtuais para computadores

fictcios projetados para uma finalidade especfica, que de acordo com (5) [Rosenblum 2004]no virtualiza um sistema real. Atualmente a mais importante mquina virtual desta famlia

a JVM (mquina virtual Java). Existem simuladores para ela em quase todos os computadores

atuais, desde computadores de grande porte at telefones celulares, o que torna as aplicaes

Java extremamente portveis.


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3.1 - Monitor de Mquinas Virtuais Hypervisor

O monitor de mquinas virtuais consiste em uma aplicao residente acima do

hardware fsico e abaixo das mquinas virtuais. Ele responsvel por implementaruma camada de virtualizao que permite que mltiplos sistemas operacionais,diferentes e interdependentes, funcionem utilizando um mesmo hardware,fornecendo para cada mquina virtual uma copia virtual dos recursos fsicos dohospedeiro. o Monitor de Mquinas Virtuais, ou MMV que cria e gerencia os ambientes virtuaisinterpretando e emulando as instrues entre os convidados e o hospedeiro.Este aspecto definido por (4) [LAUREANO 2006] da seguinte forma:

As finalidades primrias de um sistema operacional so habilitar aplicaes ainteragir com um hardware de computador e gerenciar recursos de hardware esoftware de um sistema. Por tal motivo, o monitor de mquinas virtuais pode serdefinido como um sistema operacional para sistemas operacionais.Temos como principais funes do monitor de mquinas virtuais:

Definir e o ambiente virtual utilizado pelas mquinas virtuais.

Alterar o modo de execuo do sistema operacional convidado de privilegiadopara no privilegiado, e vice-versa.

Gerenciar acesso aos blocos de memria e discos destinados a mquinavirtual.

Intermediar as chamadas de sistemas e controlar o acesso a dispositivos. Escalonar o uso da CPU.

Segundo (3) [POPEK e GOLDBERG] trs caractersticas so imprescindveis em ummonitor de mquinas virtuais, so elas:

Integridade: Todas as requisies aos recursos do hardware hospedadodevem ser alocadas explicitamente pelo monitor.

Eficincia: vital que um grande nmero de instrues do processador virtualsejam executadas diretamente pelo processador real, sem interveno domonitor, ficando para o MMV as instrues que no forem tratadas pelo

processador real.


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Figura 4 Representao de uma Mquina Virtual Clssica ou de Tipo I

Fonte.: [http://securityofficer.wordpress.com/2010/07/02/virtualizacao-de-sistemas-

operacionais ]

Um monitor deste tipo executa com a maior prioridade sobre os sistemas convidadosde forma que ele pode interceptar e emular todas as operaes que acessam oumanipulam os recursos de hardware provenientes dos sistemas convidados.Este modelo de mquina virtual fornece um maior controle, flexibilidade edesempenho em um ambiente virtual, uma vez que o monitor de mquinas virtuaisno esta sujeito s limitaes de um sistema operacional, contudo, vemos comodesvantagem o fato de que este modelo pode apresentar problemas de portabilidadeentre diferentes plataformas.

3.2.2 Mquinas Virtuais Hospedadas ou de Tipo II

Neste modelo o monitor de mquinas virtuais (MMV), funciona sobre um sistemaanfitrio, da mesma forma que um processo de sistema operacional.O monitor de mquina virtual do tipo II funciona de forma semelhante ao de Tipo I, adiferena que ele implementado entre o sistemas hospede e o sistemahospedeiro e simula todas as funes que o sistema hospedeiro controlaria.


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Figura 5 Representao de uma Mquina Virtual Clssica ou de Tipo II

Fonte.: [http://securityofficer.wordpress.com/2010/07/02/virtualizacao-de-sistemas-

operacionais ]

3.2.3 Abordagens Hibridas.

Dificilmente as mquinas virtuais do Tipo I e II so utilizadas em sua formaconceitual, nos dias de hoje, vrias otimizaes so inseridas em suas arquiteturasde forma a melhorar o desempenho nas aplicaes executadas nos sistemashospedados.Como os pontos cruciais no que diz respeito ao desempenho de sistemas emmquinas virtuais, normalmente so referentes s operaes de I/O, as principaisotimizaes dizem respeito a essas operaes.De acordo com (4) [LAUREANO 2006], quatro otimizaes merecem destaque, soelas:

Em monitores do Tipo I:

O sistema hspede acessa diretamente o hardware do hospedeiro. Para tal, necessrio que sejam feitas alteraes no ncleo do sistema hspede e nomonitor.


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Em monitores do Tipo II:

O sistema hspede acessa diretamente o sistema hospedeiro. Essaotimizao implementada pelo monitor, oferecendo partes da API dosistema hospedeiro para o sistema hspede.

O sistema hspede acessa diretamente o hardware do sistema hospedeiro.Esta otimizao implementada em parte pelo monitor e pelo sistemahospedeiro, onde o monitor permite acesso direto a drivers de dispositivosfsicos do sistema hospedeiro.

O monitor acessa diretamente o hardware. Neste caso o monitor tem seus

prprios drivers de dispositivos, acessando o hardware com uma interfaceprpria (baixo nvel).

4 Tcnicas de Virtualizao

As tcnicas mais utilizadas para virtualizao atualmente so a virtualizao total oucompleta, Paravirtualizao e virtualizao assistida por hardware, neste capitulo

discorreremos sobre elas, de forma a frisar as diferenas entre cada tipo, bem comodeixar claro o melhor ambiente de uso para cada uma.

4.1 Virtualizao Total ou Completa.

A tcnica de virtualizao total utilizada para permitir que qualquer software possaser executado sem modificaes e realiza uma simulao completa do hardware damquina de modo que qualquer sistema virtualizado possa ser executado.


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Figura 6 Representao Lgica de um sistema totalmente virtualizado. Fonte.: [http://www.gta.ufrj.br/grad/08_1/virtual/Virtualizaototalepara-virtualizao.html]

Porem, com este tipo de virtualizao h uma perda significativa de desempenho namaquina virtual.

Acontece que o hardware totalmente virtualizado (Idntico), assim o VMM precisaimplantar alternativas para que as operaes privilegiadas do sistema operacionalsejam executadas.Um ponto importante que deve ser considerado que este tipo de virtualizaonecessita obrigatoriamente de um hardware com caractersticas especficas uma vezque instrues de execuo privilegiada, como as de acesso a I/O (entrada e sadade dados), devem ser interceptadas e somente serem executadas de acordo com oscritrios definidos pela VMM.Com o avano das pesquisas e desenvolvimento de novos Hypervisors, asdificuldades de desempenho da virtualizao total praticamente no existem mais.Atualmente, os processadores e outros dispositivos fsicos j tm recursos quefacilitam a virtualizao.


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4.2 Paravirtualizao.

A Tcnica de Paravirtualizao permite que o sistema convidado seja executadocom uma reduo de desempenho muito pequena, ao contrrio do virtualizaototal, uma vez que na Paravirtualizao o sistema convidado acessa ao hardwarediretamente, esse acesso monitorado pela VMM que fornece ao sistemaconvidado os limites do sistema, tais como endereos de memria e endereamentode disco.

Figura 7 - Representao Lgica de um sistema paravirtualizado.Fonte.: [http://www.gta.ufrj.br/grad/08_1/virtual/Virtualizaototalepara-virtualizao.html]

O ponto negativo a necessidade de uma modificao no sistema convidado para ainterao com o VMM seja mais eficiente, diminuindo a portabilidade, isto significaque no h como executar qualquer sistema de maneira direta.


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4.3 Virtualizao assistida por hardware:

Este tipo de virtualizao implementa um assistente em um hardware especifico(conhecido como hardware assist) para suportar virtualizao de uma forma original(nativa). uma forma de melhorar a eficincia da Virtualizao de hardware. Trata-se deempregar nas CPUS componentes de hardware que ajudam a melhorar odesempenho de um ambiente de maquina virtual.Com o crescente uso da virtualizao por empresas e usurios domsticos, osfabricantes de processadores disponibilizaram em seus produtos componentes queajudam a melhorar o desempenho de um ambiente de maquina virtual. Comoexemplo temos as tecnologias Intel Virtualization VT-x e VT-i e AMD Virtualization(AMD-V).Contudo no s os processadores que precisam ter suporte a virtualizao. Asplacas mes tambm precisam suportar esses recursos.

Figura 8 Tecnologia Intel Virtualization Figura 9 Tecnologia AMD VirtualizationFonte.: < http://intel.com > Fonte.: < http://amd.com >


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5 Aplicaes.

Neste capitulo mostraremos exemplos prticos de como o uso da virtualizao temse revelado uma alternativa interessante em diversos paradigmas da computao,entre eles ensino e treinamento, uso de aplicaes legadas, testes e Analise deAplicaes, manuteno sem parada e reduo de gastos.

5.1 Vantagens

Vantagens de todo o tipo so divulgadas em favor da virtualizao, as que mais

chamam ateno so a relacionadas reduo de custos e a preocupaocrescente com sustentabilidade e continuidade das empresas, como por exemplo,reduo do uso de energia, espao e mo de obra nos datacenters e porconseqncia um maior aproveitamento dos recursos de TI uma vez que podemoster um ambiente de infra-estrutura, com servidores contendo servios de diretrio,servidores de e-mail, servidores de firewall e servidores de banco de dados emconjunto com um ambiente de desenvolvimento, com ferramentas de modelao,estruturao e desenvolvimento de softwares e at um ambiente com diversasferramentas proprietrias de terceiros, como por exemplo, um ambiente onde sesimule um software de ERP.Podemos confiantemente afirmar que as vantagens proporcionadas pelavirtualizao de sistemas computacionais so tantas quanto s necessidades ouobjetivos focados, uma vez que o prprio conceito baseado na abstrao ereduo de partes destes sistemas, interoperabilidade e portabilidade.Atravs da virtualizao podemos tratar de pontos sensveis em ambientescomputacionais tais como:

Autonomia de aplicativos: uma vez que cada aplicativo est inserido em seuprprio servidor virtual possvel evitar que upgrades e mudanas geremimpacto em toda rede e venham a comprometer a rotina de trabalho;

Ganho de eficincia: a virtualizao permite apresentar produtos, servios eprojetos ao mercado com maior agilidade, j que possvel obter ambientesbaseados em mquinas virtuais com configurao totalmente independenteda configurao da mquina hospedeira;


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Conformidade ideal: vrias tecnologias de sistemas operacionais podemcoexistir em uma nica plataforma. Ou seja, possvel haver sistemasWindows e Linux coabitando o mesmo espao, o que uma grandevantagem para as empresas que vm renovando sua infra-estrutura de TI aolongo dos anos.

De acordo com (4) [LAUREANO 2006], existem vrias vantagens para a utilizaode mquinas virtuais em sistemas de computao, tais como:

Facilitar o aperfeioamento e testes de novos sistemas operacionais.

Auxiliar no ensino prtico de sistemas operacionais e programao ao permitira execuo de vrios sistemas para comparao no mesmo equipamento.

Executar diferentes sistemas operacionais sobre o mesmo hardware,simultaneamente.

Simular configuraes e situaes diferentes do mundo real, como, porexemplo, mais memria disponvel ou a presena de outros dispositivos deE/S.

Simular alteraes e falhas no hardware para testes ou reconfigurao de umsistema operacional, provendo confiabilidade e escalabilidade para asaplicaes.

Garantir a portabilidade das aplicaes legadas (que executariam sobre umamquina virtual simulando o sistema operacional original).

Desenvolvimento de novas aplicaes para diversas plataformas, garantindoa portabilidade dessas aplicaes.

Diminuio de custos com hardware, utilizando a consolidao de servidores. Facilidades no gerenciamento, migrao e replicao de computadores,

aplicaes ou sistemas operacionais. Prover um servio dedicado a um cliente especfico com segurana e

confiabilidade.


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5.1.1 Ensino e Treinamento.

A virtualizao pode ter excelente emprego na rea de ensino. O uso de mquinasvirtuais torna o processo de ensino bastante prtico e a custo reduzido, garantindoum ambiente uniforme e vedado a falhas ocasionadas por testes e uso descuidado.Temos como exemplo prtico matrias que em nossa formao nesta instituio deensino so ministradas em ambientes virtualizados.Uma vez que vrias plataformas e configuraes so utilizadas, sem o uso davirtualizao, seriam necessrios vrios laboratrios, com hardware e softwareespecifico para cada matria ou abordagem, somando a isso a necessidade de mode obra especializada para manuteno de cada um destes cenrios, uma vez queeste ambiente seria degradado com o tempo uma vez que comum aconteceremdiversos problemas, tais como: necessidade de reinstalao do sistema operacionale aplicativos, dificuldade de se restaurar configuraes padro, alterao eesquecimento de senhas (como a de administrador), arquivos apagados de formaacidental, etc. Problemas como estes podem ser facilmente resolvidos com o usodos conceitos de virtualizao.

5.1.2 Aplicaes Legadas

Vemos hoje em dia que grande parte das instituies utiliza aplicaes legadas emseus sistemas de misso critica, que so aplicaes que no podem ser migradasou modificadas devido a fatores como oramento elevado, falta de suporte por partedo fabricante, produtos descontinuados, falta de desenvolvedores especializados emlinguagens mais antigas.Podemos utilizar a virtualizao para mover estas aplicaes para sistemas eambientes mais atuais, ou melhor estruturados de acordo com a atualizao do DataCenter da empresa de forma que possuam um melhor aproveitamento de recursosde hardware e um melhor gerenciamento.A virtualizao simplifica a migrao de aplicaes legadas em novas plataformas.Em casos em que a nova plataforma no suporta a execuo das aplicaeslegadas. A aplicao pode ser hospedada com seu sistema operacional (para qual

foi desenvolvido originalmente) em uma mquina virtual executando sobre a novaplataforma, sem nenhuma necessidade de alterao no software.


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Normalmente um hardware novo fica subutilizado quando dedicado a executaraplicaes legadas, a consolidao das aplicaes legadas atravs da virtualizaotambm oferece um melhor aproveitamento do novo hardware, pois permite queuma nica estao execute vrias instncias de aplicaes legadassimultaneamente.Por fim, movendo aplicaes legadas para sistemas virtuais eliminamos os riscos deproblemas de compatibilidade e de execuo simultnea, porque elas estaroconfinadas s suas respectivas mquinas virtuais, completamente isoladas dasnovas aplicaes e dos novos sistemas operacionais.

5.1.3 Testes e Analise de Aplicaes

No desenvolvimento de aplicaes, um dos requisitos para manter a qualidade doproduto a necessidade de se realizar testes e validaes, para tanto, necessrioum ambiente controlado e compatvel com o ambiente final de execuo dosoftware.Utilizando o recurso de virtualizao podemos criar mquinas virtuais para fazer os

devidos testes de sistemas, sem expanso significativa de hardware e recursosfsicos ou de se realizar testes em ambiente de produo, correndo-se o risco decomprometer a integridade de dados vitais, uma vez que o ambiente virtualizadomantm-se totalmente vedado.Desta forma, caso ocorra uma falha, o ambiente pode ser restaurado, e asdificuldades de implementao podem ser conhecidas antecipadamente, fornecendomaior flexibilidade e identificando rapidamente conflitos potenciais.

A virtualizao fornece o mecanismo para modelar diferentes ambientes eexperimentar diferentes cenrios.Por exemplo, antes de implantar uma aplicao em produo, profissionais de TIpodem criar uma instncia virtualizada do ambiente para assegurarinteroperabilidade. Isso tambm gera familiaridade com as ferramentas e questesde gerenciamento de mquinas virtuais.

[Fonte Adaptada:http://www.microsoft.com/brasil/servidores/virtualizacao/solution-issue-devtest.mspx]


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5.1.4 Manuteno sem parada

A virtualizao permite a possibilidade de migrar de uma maquina virtual de umservidor fsico para outro sem que haja perda ou interrupo de servio.Caso haja necessidade de se efetuar a manuteno de servidores fsicos, pode-seconsolidar diversos servios em outro equipamento, de forma que o servio no sejainterrompido ou que seja necessrio adquirir outro equipamento para usotemporrio.Desta forma, ao trmino da manuteno ou adequao do equipamento o serviopode ser retomado, sem nus para a empresa e sem remanejamento deequipamento, espao ou mo de obra especializada em instalao e configuraode servidores.Alm disso, existe a possibilidade de efetuar backups de maquinas virtuais atravsde imagens que podero ser efetuadas automaticamente.[Fonte adaptada. Ver link: http://www.logicatecnologia.com.br/servicos.php]

5.1.5 Reduo de Gastos

Hoje em dia as empresas buscam cada vez mais a centralizao e diminuio donmero de servidores fsicos em suas instalaes, com o intuito de reduzir acomplexidade e economizar recursos.Imaginemos uma situao onde tivssemos que disponibilizar servios em vriosservidores diferentes sendo que cada servidor teria, conforme o servio,determinada quantidade de memria e espao em disco. Devemos considerartambm que grande parte do tempo, estes servidores ficaro ociosos ou seu uso caiconsideravelmente em determinados horrios.

Esse cenrio tradicionalmente exigiria um grande investimento em infra-estrutura emcomputadores, espao fsico, rede, alm de gastos operacionais como energiaeltrica, manuteno dos equipamentos e da rede, e administrao dos diversossistemas e servios.Nesses casos a virtualizao uma grande alternativa, pois, ao invs de possuirmosvrios servidores fsicos, podemos possuir apenas alguns ou mesmo somente um,reduzindo drasticamente a complexidade.


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Alm disso, haver tambm um melhor aproveitamento dos recursos computacionaissegundo a revista INFO [INFO249],em recente estudo, somente 25% (vinte e cincopor cento) da capacidade instalada de TI utilizada em um ano.

A reduo do custo total de propriedade e do custo operacional observa-se adiminuio do consumo de energia eltrica e reduo do impacto no meio ambiente,alm do que, com o nmero de servidores fsicos reduzidos, o espao fsiconecessrio para abrig-los tambm ser reduzido, garantindo vantagens comoeconomia em administrao, manuteno e refrigerao dos equipamentos.Para colocar essas economias em pratica, considere essas medies reais, quedestacam o consumo de energia eltrica de dez servidores Web do IIS comparados

com dez Servidores Virtuais do IIS.

Configurao de Servidor Mdia de Watts kWh/ano Custo Kg de CO2 IIS Autnomo x 10 5, 001 43, 839 $4, 007 34, 084 Um servidor com 10 VMs do IIS7 512 4, 490 $410 3, 491 Economia 4, 489 39, 349 $3, 597 30, 593

Para ilustrar os lucros obtidos com a virtualizao tomemos como exemplo oDepartamento de TI Auxiliar da Universidade de Indiana, esse departamentogastava US$17.500 anualmente no aluguel de cinco racks para seu datacenter.Usando a tecnologia de virtualizao, reduziu o nmero de racks para dois,economizando US$10.500 anualmente somente em tarifas de racks de datacenter.Por fim, as empresas que centralizarem e diminurem o nmero de servidores fsicospodero aproveitar os seus equipamentos descartados para outras finalidades, alemde economizar muito, elas podem utilizar estes equipamentos, por exemplo, paraaumentar a disponibilidade e segurana de seus sistemas, implantando solues detolerncia falhas.[Fonte adaptada. Ver link: http://www.microsoft.com/virtualization/case-studies.mspx]


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5.2 Desvantagens

As desvantagens so decorrentes, basicamente, do custo inicial de implantao, do

ambiente virtualizado, e da contratao e/ou treinamento de pessoal para oper-lo.At meados de 2006 tnhamos a limitao tecnolgica dos processadores que noestavam preparados para fornecer a virtualizao de forma nativa, contudo estalimitao foi superada pelas tecnologias VT-x e VT-i da Intel e AMD Virtualization(AMD-V), conforme j mencionado anteriormente, que esto sendo constantementeaprimoradas com o lanamento de processadores cada vez mais orientados avirtualizao de forma nativa.

Temos ainda a questo da compatibilidade de alguns perifricos como conexesUSB, interfaces de rede e armazenamento.Para evitar surpresas, necessrio checar a lista de compatibilidade dos fabricantesde solues para virtualizao antes implementar alguma soluo com base emvirtualizao. necessrio avaliar de forma cautelosa quais recursos fsicos sero necessriospara dar suporte a virtualizao dos processos. No se trata simplesmente deinvestir em equipamento barato, instalar os softwares necessrios e rodar avirtualizao. preciso levar em considerao a qualidade do equipamentooferecido a esta aplicao.De acordo com o fornecedor de software e solues de virtualizao VMWare[http://www.vmware.com/br/services/ ] Antes de propor um projeto com base emvirtualizao, devemos avaliar pontos vitais como: segurana, gerenciamento edesempenho, conforme os seguintes aspectos:

Segurana: Segundo Neil Mcdonald, especialista de segurana da Gartner,hoje em dia, as mquinas virtuais so menos seguras que as mquinasfsicas justamente por causa do VMM. Este ponto interessante, pois se osistema operacional hospedeiro tiver alguma vulnerabilidade, todas asmquinas virtuais que esto hospedadas nessa mquina fsica estovulnerveis, j que o VMM uma camada de software, portanto, comoqualquer software, est sujeito a vulnerabilidades.


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Gerenciamento: Os ambientes virtuais necessitam ser instanciados,monitorados, configurados e salvos. Existem produtos que fornecem essassolues, mas esse o campo no qual esto os maiores investimentos narea de virtualizao, justamente por se tratar de um dos maiores contra-tempos na implementao da virtualizao. Vale lembrar que softwares comoo VMWare so plataforma flexveis, fceis de usar, mas que aindaapresentam falhas que comprometem a segurana, conforme dito no tpicoacima.

Desempenho: Atualmente, no existem mtodos consolidados para medir odesempenho de ambientes virtualizados. No entanto, a introduo de uma

camada extra de software entre o sistema operacional e o hardware, o VMMou Hypervisor, gera um custo de processamento superior ao que se teria sema virtualizao. Outro ponto importante de ressaltar que no se sabeexatamente quantas mquinas virtuais podem ser executadas porprocessador, sem que haja o prejuzo da qualidade de servio.

Alm do custo do processo de virtualizao em si, existem outras dificuldades para a

ampla utilizao de mquinas virtuais em ambientes de produo, so elas

Diversidade de equipamentos: Existe uma grande quantidade deequipamentos disponveis (caractersticas da arquitetura aberta do PC).Em uma execuo tradicional, o monitor teria de controlar todos essesdispositivos, o que requer um grande esforo de programao por parte dosdesenvolvedores de monitores.

Preexistncia de softwares: Ao contrrio de mainframes, que soconfigurados e controlados por administradores de sistema, os desktops eWorkstations normalmente j vm com um sistema operacional instalado epr-configurado, e que normalmente ajustado pelo usurio final. Nesseambiente, extremamente importante permitir que um usurio possa utilizar atecnologia das mquinas virtuais, mas sem perder a facilidade de continuarutilizando seu sistema operacional padro e aplicaes.

[Fonte adaptada. Ver link:http://www.vmware.com/br/services ]


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A virtualizao tambm pode apresentar complicaes aos profissionais de TI, comopor exemplo, manter um ambiente seguro. Pois ao implementar a virtualizao, ovnculo entre hardware e software eliminado, ou seja, pode ocasionar em confusona hora de proteger a infra-estrutura. Qualquer tipo de varredura de vulnerabilidadespode se tornar obsoleta em questo de poucos minutos.Os custos de licenciamento tambm podem ser um problema, pois algumas licenasforam criadas para os ncleos de processador fsicos presentes na mquina.

6 Cloud Computing (Computao em Nuvens)

Neste capitulo, iremos tratar de uma tecnologia resultante do conceito devirtualizao o Cloud Computing, ou Computao em Nuvem.Este um assunto em que gera hoje grandes expectativas e que segundo algunsvisionrios, como (8) [CAMBIUCCI, 2010] dizem que a Computao em Nuvens, irmudar de forma significativa o modelo de estrutura computacional que temos hojeem dia e a forma como consumimos TI.

6.1 Conceito

Quando foi dito acima que se espera a Cloud Computing modifique o modelo deestrutura computacional que temos hoje em dia, temos em mente dois ambientes, odomstico e corporativo.No ambiente domstico os usurios instalam em seus computadores todos osprogramas que desejam utilizar, mesmo que estes softwares no sejam

regularmente utilizados, armazenam dados em discos rgidos arquivos de diferentestipos e gerenciam todo o contedo e sistema operacional localmenteJ no ambiente corporativo, a viso totalmente diferente, principalmente no que serefere infra-estrutura e disponibilidade de recursos.Os dados e os aplicativos so colocados em um servidor, onde os usurios tmacesso atravs da rede utilizando terminais que seguem as regras de acessopreviamente estabelecidas.


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A principal vantagem desses modelos est no fato de ser possvel, pelo menos namaioria das vezes, utilizar as aplicaes mesmo sem acesso internet ou rede.Entretanto, todos os dados gerados estaro restritos a esse computador, excetoquando compartilhados em rede, coisa que no muito comum no ambientedomstico. Contudo, Mesmo no ambiente corporativo, isso pode gerar algumaslimitaes, como a necessidade de se ter uma licena de um determinado softwarepara cada computador, por exemplo, gastando-se assim mais tempo e tornando aaplicao pouco distribuda.Cloud computing um termo usado para descrever um ambiente de computaobaseado em uma rede massiva de servidores, sejam virtuais ou fsicos. A

Computao em Nuvem pode ser visto como o estgio mais evoludo do conceito devirtualizao uma vez que prov uma melhor utilizao dos recursoscomputacionais, potencializando os conceitos de consolidao e virtualizao.Uma arquitetura em nuvem muito mais que apenas um conjunto enorme decomputadores. Ele deve dispor de uma infra-estrutura de gerenciamento que incluafunes como provisionamento de recursos computacionais, balanceamentodinmico do workload (carga de trabalho) e monitorao do desempenho.

Com a Cloud Computing, muitos aplicativos, assim como arquivos e outros dadosrelacionados, no precisam mais estar instalados ou armazenados no computadordo usurio ou em um servidor prximo. Esse contedo passa a ficar disponvel nas"nuvens", isto , na internet. Ao fornecedor da aplicao cabe todas as tarefas dedesenvolvimento, armazenamento, manuteno, atualizao, backup,escalonamento, etc. O usurio no precisa se preocupar com nada disso, apenascom acessar e utilizar.

Um exemplo prtico desta nova realidade oGoogle Docs, servio onde osusurios podem editar textos, fazer planilhas, elaborar apresentaes de slides,armazenar arquivos, entre outros, tudo pela internet, sem necessidade de terprogramas como o Microsoft Office ou OpenOffice.org instalados em suas mquinas.O que o usurio precisa fazer apenas abrir o navegador de internet e acessar oendereo do Google Docs para comear a trabalhar, no importando qual o sistemaoperacional ou o computador utilizado para esse fim.


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Este trabalho um exemplo do uso desta ferramenta, uma vez que o documentono se encontra armazenado fisicamente nos computadores dos integrantes dogrupo, cada um pode acessar a ltima verso do mesmo, sem que haja perigo deestar trabalhando em uma verso antiga, tambm h o recurso de que vriaspessoas possam estar trabalhando ao mesmo tempo no documento, e as alteraesresultantes so prontamente vistas pelas outras pessoas que esto interagindo nodocumento.

Figura 10 Representao do Cloud Computing[Fonte: http://www.albejane.com]


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6.2 Modelos

No modelo de implantao, dependemos das necessidades das aplicaes que

sero implementadas. A restrio ou abertura de acesso depende do processo denegcios, do tipo de informao e do nvel de viso desejado. Percebemos quecertas organizaes no desejam que todos os usurios possam acessar e utilizardeterminados recursos no seu ambiente de computao em nuvem. Segue abaixo adiviso dos diferentes tipos de implantao:

Privado - As nuvens privadas so aquelas construdas exclusivamente paraum nico usurio (uma empresa, por exemplo). Diferentemente de um data

Center privado virtual, a infra-estrutura utilizada pertence ao usurio, e,portanto, ele possui total controle sobre como as aplicaes soimplementadas na nuvem.

Pblico - As nuvens pblicas so aquelas que so executadas por terceiros.As aplicaes de diversos usurios ficam misturadas nos sistemas dearmazenamento, o que pode parecer ineficiente a princpio. Porm, se aimplementao de uma nuvem pblica considera questes fundamentais,como desempenho e segurana, a existncia de outras aplicaes sendoexecutadas na mesma nuvem permanece transparente tanto para osprestadores de servios como para os usurios.

Comunidade - A infra-estrutura de nuvem compartilhada por diversasorganizaes e suporta uma comunidade especfica que partilha aspreocupaes (por exemplo, a misso, os requisitos de segurana, poltica econsideraes sobre o cumprimento). Pode ser administrado pororganizaes ou por um terceiro e pode existir localmente ou remotamente.

Hbrido - Nas nuvens hbridas temos uma composio dos modelos denuvens pblicas e privadas. Elas permitem que uma nuvem privada possa terseus recursos ampliados a partir de uma reserva de recursos em uma nuvempblica. Essa caracterstica possui a vantagem de manter os nveis de serviomesmo que haja flutuaes rpidas na necessidade dos recursos. A conexoentre as nuvens pblica e privada pode ser usada at mesmo em tarefasperidicas que so mais facilmente implementadas nas nuvens pblicas, porexemplo. O termo computao em ondas , em geral, utilizado quando serefere s nuvens hbridas.


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6.3 Vantagens

A computao em nuvem pode fornecer velocidade implementao do aplicativo,inovar e diminuir custos. Tudo isso aumentando a agilidade dos negcios. umatecnologia que promete transformar a forma como projetamos, construmos edistribumos softwares.Conforme dito por (9) [ALECRIM. 2010], uma das vantagens de utilizar computaoem nuvem a possibilidade de utilizar aplicaes diretamente da internet, sem quehaja a necessidade de instalar o software no computador do usurio. Mas, h outrasvantagens de grande valor:

O usurio pode acessar a aplicao independente de seu sistema operacionalou caractersticas de hardware;

O usurio no precisa se preocupar com a estrutura para executar aaplicao: hardware, backup, segurana, manuteno, entre outros, ficam porresponsabilidade do fornecedor do servio;

Facilidade em compartilhar dados uma vez que todos os usurios acessam asaplicaes e os dados do mesmo lugar (a nuvem).

Mesmo que algumas aplicaes necessitem da instalao um programacliente em seu computador, todo ou a maior parte do processamento (e atmesmo do armazenamento de dados) fica por conta das "nuvens".

O usurio no precisa saber de toda a estrutura que est por traz do serviooferecido, quantos servidores executam determinada ferramenta, quais asconfiguraes de hardware utilizadas, como o escalonamento feito, ondeest a localizao fsica do data Center, etc. O importante ao usurio saberque a aplicao est disponvel nas nuvens, no importa de que forma.

O usurio pode contar com melhor controle de gastos. Muitas aplicaes emCloud Computing so gratuitas e, quando necessrio pagar, o usurio s ofar em relao aos recursos que usar ou ao tempo de utilizao. No ,portanto, necessrio pagar por uma licena integral de uso, tal como aconteceno modelo tradicional de fornecimento de software.

Dependendo da aplicao, o usurio pode precisar instalar um programacliente em seu computador. Mas, neste caso, todo ou a maior parte do

processamento (e at mesmo do armazenamento de dados) fica por contadas "nuvens".


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Note que, independente da aplicao, com a Cloud Computing o usurio nonecessita conhecer toda a estrutura que h por trs, ou seja, ele no precisa saberquantos servidores executam determinada ferramenta, quais as configuraes dehardware utilizadas, como o escalonamento feito, onde est a localizao fsica dodatacenter, enfim. O que importa ao usurio saber que a aplicao est disponvelnas nuvens, no importa de que forma.Ao identificarmos estas vantagens, vemos que vrias delas dizem respeito aosbenefcios relacionados com a virtualizao vistos nos captulos anteriores.A computao em nuvem (Cloud computing) ganha, a cada dia, mais espao nasempresas, principalmente nas reas de desenvolvimento, aplicativos menos crticos

e servios. Mas ainda necessrio fortalecer a imagem de que a nuvem representaum item essencial aos negcios. o que tentam demonstrar os fornecedores dessetipo de servio.

6.4 Desvantagens

Pode ser difcil e custoso mover para as nuvens os aplicativos herdados. Seria

melhor definir quais os aplicativos novos que devem ser movidos para as nuvens.Outra desvantagem fica a carga da questo de desempenho, isto , a velocidadefica condicionada ao tipo de conexo. bvio que os aplicativos ficam indisponveiscaso a conexo caia.Tambm tem a questo da segurana e confiabilidade. Ainda necessrio melhorara segurana e criar padres. Tambm importante rever os custos. O importante que seja cobrado pelo uso do software, e no por usurio.

O uso de Cloud computing no pode substituir a infra-estrutura local uma vez que apenas um ambiente de computao elstica, ou seja, deve ser usado para fornecerdinamismo e ao mesmo tempo cortar recursos em empresas que no tenham umaestabilidade de requisies ao longo do tempo.Manter toda a infra-estrutura na nuvem pode tirar parte da autonomia que a empresatem em relao configurao necessria para agentar um acesso mnimo derequisies.


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7 TI Verde e Sustentabilidade.

Como dito no item 1.1 deste trabalho, demonstraremos como as prticas devirtualizao de sistemas computacionais esto amplamente associadas ao conceitode TI Verde e Sustentabilidade.TI VERDE nada mais do que a prtica sustentvel de produo, gerenciamento edescarte dos equipamentos eletrnicos, bem como economia de recursos e envolvedesde a fabricao, se aproveitando de mtodos para produzir que sejam menosnocivos a natureza, como por exemplo, reduzir os nveis de substncias qumicasutilizadas para a produo dos equipamentos; aparelhos eletrnicos que consumammenos energia e etc.Podemos imaginar a quantidade imensa de lixo eletrnico (e-waste) que a rea detecnologia produzira nos prximos anos. Segundo o IDC no ano de 2010, somenteno Brasil foram vendidos 10,7 milhes de computadores, o que muito bom para aeconomia e mostra que o brasileiro aumentou seu poder de compra, contudo, daquia 10 anos, para onde ir todo este equipamento?

Figura 11 Acmulo de lixo eletrnico [Fonte:http://oglobo.globo.com/blogs/tecnologia]

Temos que considerar ainda que vrios dos equipamentos eletrnicos levam em suafabricao matrias altamente txicos e nocivos, tais como chumbo e mercrio, ondeo descarte em aterros pode contaminar o solo, lenis freticos, ou mesmo ostrabalhadores que fazem a remoo e manufatura de materiais descartveis,incinerar estes matrias tambm no uma boa idia.


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No somente no descarte destes equipamentos a indstria de tecnologia impacta omeio ambiente, mas tambm em sua produo, visto que so utilizados vrios quilosde substancias txicas, combustveis fsseis, gua e eletricidade.Segundo as informaes do livro Computers and the Environment: Understandingand Managing their impacts [ONU, 2004], para a produo de um monitor CRT de 17polegadas, so demandados 240 quilos de combustveis fosseis, 22 quilos deprodutos qumicos e incrveis 1,4 mil litros de gua.Temos concorrentemente a todo esse cenrio de preocupao ambiental e buscapor melhores prticas de gerenciamento de recursos e resduos, as crises que omundo vem enfrentando, sejam elas energticas, climticas ou financeiras como a

crise financeira de 2008 que pos em risco a continuidade de diversas empresas, detodos os portes e mercados.Essas experincias levaram as empresas a buscar solues mais eficientes tanto deproduo, como de consumo e descarte e em tempos de crise, nada garante umamelhor continuidade do negcio do que reduzir gastos, e uma das melhores formasde reduo de custos a Virtualizao.

7.1 Consolidao de Servidores

Como j vimos em tpicos anteriores, o emprego de tcnicas de Virtualizaopossibilita a reduo tanto de energia, quanto de espao e capital, reduzindo ainda odescarte de material e possibilitando um amplo aproveitamento de recursos que sosubaproveitados.Virtualizar (Consolidar) servidores uma das formas mais utilizadas pelas empresaspara economizar recursos e praticar TI verde.Como exemplo de uma das vantagens da Virtualizao aplicada ao conceito de TIVerde e sustentabilidade, podemos citar a seguinte situao: Um computador noqual opere um servidor de e-mails que pode chegar ao pice de utilizao emhorrios de pico (como s 15h), tambm pode se aproximar da ociosidade durante amadrugada. Ou seja, e se esse tempo livre fosse utilizado para gerar relatrios?Haveria um melhor proveito do tempo com os processamentos livres.


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Na teoria, surtiria a to desejada economia de recursos e na prtica, isso podetorna-se possvel atravs da virtualizao (6) [AMARAL, 2009].

Figura 12 Representao Virtualizao de Servidores[Fonte.: http://turmasi.blogspot.com]

Sabemos que uma empresa com um nmero pequeno de usurios deve possuiralguns servios mnimos em sua estrutura, como firewall, gateway, AD, o banco dedados em si, distribuio de link, servidor de e-mail, entre outros. Estima-se que paracada servio citado seja necessrio um hardware exclusivo, um servidor para cadaservio.Cada servidor ligado representa em custos atuais um consumo da ordem de R$50,00/ms somente com a conta de energia eltrica, desconsiderando outros custoscomo manter as mquinas em temperatura adequada, onde so necessriosequipamentos de refrigerao que mais uma vez consomem energia eltrica,reposio de peas, etc. Quanto mais mquinas ligadas maior a necessidade derefrigerao e mais intensa a manuteno. fato que a energia eltrica, mesmo com todos os avanos voltados para gerarenergia eltrica limpa, ainda um dos grandes viles antiecolgicos, seja pelaemisso de carbono gerada na queima de combustveis para transformar a energiaou pela destruio ambiental causada pela inundao nos casos de hidroeltricas.


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Em relao ao ambiente desta empresa fictcia, utilizando virtualizao pode-se terem um nico hardware os servios de Gateway, Firewall, distribuio de rede eservidor de e-mail, que antes consumiam quatro mquinas independentes para omesmo trabalho, reduzindo a complexidade de toda a estrutura e em uma contarpida, podemos ter uma reduo de at 75% em espao e energia, somente comos servidores, em um espao fsico menor, o custo com refrigerao, iluminao eadministrao tambm seria reduzido.Seguindo ainda este pensamento, com a capacidade de executar softwares dediferentes plataformas proporcionadas pela Virtualizao, temos um melhoraproveitamento do recurso computacional em servidores consolidados, uma vez que

em determinados horrios ou dias estes ficam ociosos, estudos recentesdemonstram que apenas 25% da capacidade de TI instalada utilizada.Atravs de informaes obtidas com simulador de virtualizao no site de TI verdeda Microsoft [http://technet.microsoft.com/pt-pt/library/2009.gr.hypergreen(en-us).aspx], um ambiente formado por 200 servidores, cada um com sua fonte dealimentao e todos estes com servidores virtuais, faz com que a emisso de CO2na atmosfera caia cerca de 150%.

Na mesma situao, economizam-se 82% com aquisies futuras de hardware, 10%em refrigerao de ambiente e 8% de energia eltrica. Alm disso, minimiza-se oimpacto de futuros descartes de equipamentos no meio ambiente.Esse tipo de soluo tem forte apelo nas empresas. O corte de custos umaconseqncia natural e o impacto ambiental comprovadamente menor.Utilizando-se da virtualizao, o usurio comum, tambm pode se beneficiar davirtualizao para reduo de emisses de carbono, resduos e custo, uma vez que

a tecnologia de virtualizao no um privilgio somente das empresas, qualquerpessoa pode virtualizar seu disco rgido para melhor aproveitar o espao vago, bemcomo utilizar diferentes sistemas operacionais para executar aplicaes legadas.


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8 Concluses

A partir do estudo realizado neste trabalho, nos foi possvel conhecer e analisar

vrios passos que devem ser observados e avaliados para o entendimento do temaabordado chegar ao objetivo apresentado, foi possvel produzir um resumo sobrealgumas das vrias aes que caracterizam uma metodologia para o uso daVirtualizao e dos outros assuntos tratados, como Cloud Computing esustentabilidade.No decorrer deste trabalho podemos concluir que a Virtualizao de SistemasComputacionais, abre caminho para um novo modelo que poder substituir o

conceito atual de computao, Neste modelo o foco a abstrao e reduo daimportncia do sistema operacional, permitindo que um hardware execute quaisqueraplicaes com seu sistema operacional de origem, sem precisar interromper asdemais aplicaes e servios j em execuo.Como foi exposto, a soluo de virtualizao de sistemas pode trazer importantesbenefcios nos diversos ramos da computao como nas empresas, entidades depesquisas, instituies de ensino e vrias outras, independente do segmento.Conclumos tambm que h vrias formas de virtualizao, e cada uma com suasvantagens e desvantagens. E que em um processo de implantao necessriodecidir sobre o modelo mais adequado de modo que se obtenha uma boa relaocusto/benefcio no processo.Migrar para um ambiente virtual no significa que o hardware deixa de ser umaprioridade, e que a preocupao com a sua qualidade possa ser desconsiderada.Pelo contrrio, necessrio avaliar de forma cautelosa quais recursos fsicos seronecessrios para dar suporte a virtualizao dos processos, em quais processos hsubutilizao de recurso computacional, em quais recursos pode-se realmente obtervantagens com a virtualizao, traar mtricas para que se avalie de forma correta omomento de se dispor desta tecnologia, bem como estar completamente ciente dosprs e contras, em relao ao custo inicial e desempenho.A virtualizao nas empresas mesmo sendo muito interessante conforme vimos,como toda nova tecnologia, tem momentos certos para ser adotada e quandoadotada, deve ser bem realizada.

Virtualizar, no se trata simplesmente investir em equipamento barato, e virtualizartanto quanto for possvel, o mais indicado que seja traado um planejamento


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estratgico adequado, uma vez que sua implantao dispe de tempo e requer bonsconhecimentos tcnicos em infra-estrutura.Nessa tecnologia no so descartados problemas de compatibilidade e perda deperformance ocasionados por planejamento deficiente, sobretudo por causa decombinaes mal realizadas, tomemos como exemplo: uma aplicao que consumamuito processamento e memria, esta no deve ser virtualizada junto com outra denvel igual ou superior, com risco de que o desempenho dos dois servios fiqueseveramente prejudicado, lembremos que a virtualizao leva vantagem justamenteno que diz respeito a aproveitar o vcuo computacional de uma aplicao ousistema e no opor dois processos para que estes concorram pelo recurso

computacional.Requer ainda extrema ateno o fato de que as mquinas virtuais tendem aconsumir significativamente recursos como CPU e memria, o que tornaimprescindvel dispor de hardware robusto para que estas sejam executadas semperda de performance, pode-se ver isso claramente no tpico (5.1.3) sobreReduo de Gastos, onde o investimento inicial do hardware que ir receber avirtualizao tem um custo maior, mesmo que este custo com o tempo seja

retomado.Pode-se considerar que a virtualizao contempla, principalmente, trs tipos deambientes: servidores, desktops e armazenamento, embora haja quem fale tambmde virtualizao de redes e aplicaes.A variedade de tipos deve-se importncia desta tecnologia para permitir a adooem larga escala de outro assunto tambm aqui exposto (Capitulo 6) , o CloudComputing, uma outro tecnologia emergente, baseada nos princpios da

Virtualizao no que diz respeito a reduo e abstrao,.O Cloud Computing no s implementa um novo modelo de computao, comotambm definir a forma como a tecnologia ser consumida no futuro. Essatecnologia hoje responsvel pela abertura de um grande nicho no mercado de TI,que o oferecimento de recursos computacionais h terceiros, possibilitando queempresas que contratem este servio possam com um investimento e tempo menorse tornar produtivas, fazendo que empresas de pequeno e mdio porte, passem ater melhores ferramentas na disputa por mercado.Empresas como Amazon, Microsoft e a j citada Google, investem pesado nestenicho, que tem perspectivas gigantescas em mdio prazo, de acordo com pesquisa


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do site Forrester, o mercado global de Cloud computing ir crescer mais de 40bilhes de dlares somente em 2011, chegando h 241 bilhes em 2020.O Google, por exemplo, estuda uma forma de alugar uma espcie de netbook,onde o pagamento mensal por parte do usurio lhe garante no s acesso aohardware, mas tambm a uma grande gama de servios e softwares oferecidos poresta empresa, sem a preocupao de licena ou atualizaes.Conclumos tambm que Cloud computing ainda est se fixando e que aindapassar por adequaes e reformulaes no que diz respeito forma como asprprias empresas fornecedoras de servio e tomadoras de servio vem asquestes ligadas a segurana e responsabilidade sobre a informao que

armazenada longe dos olhos do dono, bem como legislao e padronizao dosservios.Sem sombra de dvidas, a Cloud Computing pode ser considerada a evoluomxima da virtualizao de sistemas, e ter seu papel como a nova arquitetura parahardware e para softwares, centro de uma nova maneira sobre com enxergarmos osoftware, hardware, armazenagem de dados e criao de sistemas.Foi citado tambm em nosso trabalho que os conceitos de virtualizao esto

amplamente ligados a assuntos como TI Verde e sustentabilidade, vide capitulo 7.A virtualizao de sistemas computacionais visa a reduo de custos e recursoscomo refrigerao, espao, eletricidade, etc.E no s a reduo de custos pode ser alcanada, mais tambm a reduo doimpacto da industria de tecnologia no meio ambiente, reduo das emisses decarbono e detritos provenientes da fabricao de seus produtos.A falta de padronizao em relao s iniciativas de sustentabilidade no setor de TI,

a no existncia de uma certificao nica que englobe todo o conceito de TI Verde,e at mesmo o seu termo vago fazem com que empresas tomem atitudes isoladas emuitas vezes simplrias, que no englobam todos os objetivos ambientais, sociais,econmicos e tecnolgicos sobre o tema.Porm deve-se ter em mente que o assunto no se restringe aos setores tcnicos,exigindo ao simultnea com os setores administrativos, governos e sociedade.Ainda desanimador pensar que as empresas acabem contribuindo para o meioambiente de forma secundria, uma vez que o objetivo principal ainda a reduode gastos e a continuidade dos negcios.Contudo, uma nova percepo pode surgir deste comportamento, uma vez que o


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publico consumidor de tecnologia e servios, est cada vez mais consciente de seupapel no meio ambiente e passa a cobrar atitudes destas empresas, levando emconsiderao em suas escolhas produtos que consumam menos energia, quetenham maior vida til e menor quantidade de componentes qumicos perigosos emsua composio.O consumidor est cada vez mais informado a respeito do assunto e tambm maisexigente, portanto, aes concretas passam a ser pr-requisito.Conclumos portanto que a Virtualizao de Sistemas Computacionais, abrange umagrande quantidade de assuntos e no esta ligada somente a reduo de custos porpartes das empresas, mas que tambm, apesar de no ser um conceito novo, hoje

abre novos nichos de negcios, remodela a estrutura computacional tradicional econtribui para a conservao e melhoria do ambiente em que vivemos.


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9 Referncias

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