universidade federal do rio de janeiro engenharia de eletrônica e computação jorge eduardo portal...
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XEN
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Engenharia de Eletrônica e Computação
Jorge Eduardo Portal Chaves dos Reis
Virtualização o que é?
•O que é•Tipos de
Virtualização
•Vantagens
Conceitos
•Níveis de Proteção
•Guest/Host OS
•Hypervisor
•Paravirtualização / Virtualização Total
XEN •O que é•Modelo•Funciona
mento
Perguntas
O QUE É?
O que é?
Separação lógica dentro de um rercurso físico
Criação de multiplos ambientes computacionais em um único ponto
Ocultamento do hardware físico subadjacente
Tipos de Virtualização
Virtualização de aplicações
Java, .NET
Virtualização Desktop
Visão remota do desktop
VNC
Virtualização de Plataforma
Criação de máquinas virtuais dentro de outro sistema operacional
KVM, XEN, VMWare
Razões para popularidade da Virtualização:
O poder e performace dos processadores
Virtualização a nível de hardware
Ampla variedade de produtos
Hardware
Sharepoint
Sql Server
MySql
IIS E Apache
DNS
Sistema Operacional
Hardware
Sharepoint + SO
SQL Server + SO
Apache/IIS + SO
DNS + SO
MYSQL + SO
Hypervisor
Isolamento de Aplicações
Algumas Vantagens da Virtualização
Melhor Aproveitamento
Hardware
Espaço
Redução dos Custo de Hardware
Computação Verde
Simplifica o Sistema de administração
Portabilidade entre sistemas físicos
Simplifica a instalação e implantação de sistemas
Capacidade de backup regurlarmente
Restauração rápidas de dados em caso de falha
Isolamento de Aplicações
Confiabilidade
Eliminação de Conflitos
Algumas Vantagens da Virtualização
Alguns problemas que podem ocorrer:
Congestionamento dos dispositivos de rede
Impacto maior na falha de um sistema físico
Problemas de performace
CONCEITOS
Níveis de Proteção
Motivação:
Segurança
Compatibilidade
Modos mais conhecidos:
Modo Real
Modo Protegido
Modo protegido
Níveis de Proteção
Níveis de proteção denominados Rings
Processadores x86 - 4 Rings
Ring 0 (Modo Supervisor) maior privilégio
Ring 3 (Modo Usuário) menor privilégio
Guest OS & Host OS
Hardware
Host OS
Máquina Virtual com Guest OS
Aplicação para Virtualização
Máquina Virtual com Guest OS
Hypervisor
Hardware
Hypervisor
GuestOS GuestOSGuestOS
Apps AppsApps
Motivações:
Controle de instruções protegidas solicitadas pela VMs
Controlar recursos de hardware compartilhados
Virtualização Total
Características:
Simulação fiel de uma máquina física
Sistema operacional sem modificações
Acesso a dispositivos emulados
Hardware
Hypervisor
GuestOS GuestOS
Apps Apps
Hardware Emulado
Hardware Emulado
Virtualização Total
Desvantagens:
Elevados dispositivos a serem suportados
Drivers genéricos
Simulação e execução de instruções pelo Hypervisor
Hardware
Hypervisor
GuestOS GuestOS
Apps Apps
Hardware Emulado
Hardware Emulado
Paravirtualização
Características:
GuestOS modificado
Não simula fielmente uma máquina real
Hardware
Hypervisor
GuestOS (modificado)
GuestOS (modificado)
Apps Apps
Desvantagens:
GuestOS modificado
Restrito apenas para SO de código aberto
Hardware
Hypervisor
GuestOS (modificado)
GuestOS (modificado)
Apps Apps
Paravirtualização
Dificuldade de virtualização no x86
Problemas de proteção
Recursos de virtualização em hardware
Intel VT, codinome Vanderpool
AMD - V, codinome Pacifica
Virtualização Total acelerada
Virtualização por Hardware
XEN
Ferramenta de Virtualização
Ambiente Linux
XenSource Adquirida pela Citrix em 2007
Modelo Paravirtualizado
Arquitetura x86
Suporte a vários Sos com paravirtualização Linux
FreeBSD
NetWare
XEN
Características:
Suporte a Virtualização Total
Windows XP
Domínios
Máquinas Virtuais XEN
• Domínio0 – com privilégios
• DomínioU – sem privilégios
Características:
XEN
XEN
Domínio0•Política•Interface Gráfica •Drivers•Gerenciamento Alto Nível•Administração e Configuração
Hardware
DomínioU
Domínio0
DomínioU
Drivers Nativos
Drivers Virtuais
Drivers Virtuais
Apps Apps
Software de Gerenciamento
Interface de Controle
Gerenciamento CPU e Memória
Linux Modificado
XEN
Hypervisor•Mecanismo•Gerência CPU e Memória •Cuida dos Requerimentos Físicos
DomínioU•Sem privilégios
XEN
Hypervisor ( Ring 0 )
Kernel ( Ring 1 )
Aplicativo ( Ring 3)
2 1
Rings
•Privilégios
1- Hypercall
•Operações Privilegiadas•Chamada Síncrona•Desempenho
2- Eventos
•Comunicação XEN para o domínio•Chamada Assíncrona
PERGUNTAS
Cite 5 vantagens da virtualização.
Qualquer uma das abaixos
Portabilidade entre sistemas físicos
Simplifica a instalação e implantação de sistemas
Restauração rápidas de dados em caso de falha
Melhor Aproveitamento
Redução dos Custo de Hardware
Computação Verde
Simplifica o Sistema de administração
Isolamento de Aplicações
Qual a principal diferença entre o modelo paravirtualizadoe a virtualização total ?
No modelo paravirtualizado o Kernel do GuestOS é modificado, no virtualizado totalmente ele não é.
Cite 2 funções do Hypervisor.
•Controla os Recursos de Hardware compartilhados• Gerenciamento de Memória• Interrupções de hardware• Controla Dispositivos I/O• Exceções da CPU
•Fornecer plataforma de hardware Isolada•Controla operações protegidas solicitadas pelas Vms
O que são Hypercall? Qual a função?
São chamadas assíncronas que funciona como uma interrupção, com objetivo de solicitar operações privilegiadas no hypervisor
O que são Domínios-XEN? Quais são os Tipos que existe?
São máquinas virtuais que rodam no XEN.
•DomínioU – Máquina virtual sem privilégios
•Domínio0 – Máquina virtual privilegiada, com a função de cuidadar de tarefas de administração e configuração.