Sistemas Operacionais

2. ETAPA 2

A virtualização permite que em uma mesma máquina (hospedeira) sejam executados simultaneamente dois ou mais ambientes distintos e isolados. Esse conceito de Virtual Machine (VM) remonta aos antigos mainframes, que deviam ser compartilhados por vários usuários em ambientes de aplicação completamente diferentes.

Modelo de Virtualização Atual.

Fonte: http://processamentodigital.blogspot.com.br/2010_06_15_archive.html .

Último acesso: 03/04/2012

A seguir, apresentaremos dois aplicativos de virtualização denominados VMWare Server e Xen Server. A partir do conceito destes dois sistemas, serão elaborados comparativos individuais e em conjuntos.

2.1 VMWare Server

O VMWare é o mais popular sistema de virtualização para a arquitetura x86. Sua infraestrutura de virtualização fornece softwares que vão desde ambientes desktop a ambientes para data centers. Os produtos disponibilizados dividem-se em três categorias:

▪ Gerenciamento e automação;

▪ Infraestrutura virtual;

▪ Plataformas de virtualização.

O VMWare é executado como se fosse um programa, no espaço de aplicação, dentro de um sistema operacional hospedeiro que fica responsável pela abstração dos dispositivos que serão disponibilizados para o sistema operacional visitante (VM). Para ter acesso mais rápido aos dispositivos, o VMWare instala um driver especial que permite contornar o problema de suportar um amplo conjunto dedispositivos para a arquitetura x86.

Entre os produtos fornecidos pela VMWare, podemos encontrar o VMWare nas versões Workstation, Server, Fusion e Player, que são plataformas de virtualização que necessitam de um sistema operacional hospedeiro. São bastante utilizados em modelos desktops para usuários domésticos e para pequenas empresas.

No entanto, há outra plataforma, o VMWare ESX, que é por si mesma, um sistema operacional hospedeiro. Este sistema apresenta desempenho melhor que os demais, mas reduz a portabilidade, já que necessita de instalação física em um computador específico, que posteriormente hospedará as máquinas virtuais (VM).

Na arquitetura do VMWare, a virtualização ocorre a nível de processador. As instruções privilegiadas a serem executadas são capturadas e virtualizadas para depois serem administradas e gerenciadas pelo Virtual Machine Monitor (VMM), enquanto que as outras instruções são executadas diretamente no processador hospedeiro.

Os recursos de hardware também são virtualizados. O suporte para estes dispositivos é fornecido pelo próprio sistema operacional hospedeiro. Para ter acesso aos dispositivos, o VMWare instala um driver para estes dispositivos, chamado VMDriver. Este driver põe a placa de rede em modo promíscuo, recebendo todos os quadros ethernet, e cria uma ponte (bridge), que encaminha os quadros para o sistema hóspede ou para a máquina virtual especificada.

2.2 Xen Server

O Xen é um dos mais populares exemplos de virtualização e trabalha na mesma forma que o VMWare como o próprio sistemahospedeiro, não necessitando de um outro sistema operacional como base.

Alguns dos sistemas suportados pelo Xen são Linux, FreeBSD e Windows XP. A tecnologia de virtualização provida pelo Xen difere da tecnologia do VMWare. O Xen segue o conceito da para-virtualização, que fornece um conjunto de abstrações (processador virtual, memória virtual, rede virtual, etc.) sobre o quais diferentes sistemas podem ser portados. As abstrações não são necessariamente similares ao hardware da máquina física hospedeira.

Para entender como o Xen implementa a virtualização, é importante salientar dois conceitos: o de domínio e o de hypervisor.

Os domínios são as máquinas virtuais do Xen. Essas podem ser de dois tipos: privilegiadas (domínio 0) e não privilegiadas (domínio U).

Já o hypervisor é o responsável por controlar os recursos de comunicação, de memória e de processamento das máquinas virtuais, mas não possui os drivers para manipular os dispositivos diretamente. Quando a máquina hospedeira é iniciada, uma máquina virtual privilegiada do “domínio 0” é criada. Esse domínio acessa uma interface de controle e executa aplicações de gerenciamento.

As máquinas virtuais dos “domínios U” só podem ser criadas, iniciadas e desligadas através do domínio. Na máquina virtual do “domínio 0”, é executado um Linux com núcleo modificado, que pode acessar os recursos da máquina física, já que possui privilégios especiais, e ainda para se comunicar com as outras máquinas virtuais.

3. Três cenários em que a virtualização é uma solução viável

3.1 Empresas dePequeno e Médio Porte

Em empresas de pequeno e médio porte gasta-se muito dinheiro com infraestrutura e compra de equipamentos de informática, elevando-se ainda mais quando a empresa está em ascensão, visto o aumento no número de colaboradores, bem como de sua produção.

Quando vamos comprar computadores, vemos que estes estão cada vez mais potentes com processadores, memórias e Discos Rígidos (HD) de melhores capacidades e velocidades.

Analisando que alguns setores das organizações não necessitam de hardwares tão potentes, para onde vão esses processadores, essas memórias e esses HDs de alto desempenho? Muitas vezes estariam perdidos ou ainda sobrando. Esta “sobra” de tecnologia foi a alavanca para se pensar em virtualizações e consequentemente, distribuir melhor os hardwares dentro das empresas.

Com a virtualização, há um maior aproveitamento do hardware disponível, já que toda a potência fica alocada nos servidores que são mais robustos para comportar todas essas VM’s. Voltando ao exemplo das empresas, os setores que utilizam menos recursos de hardware, acessariam essas VM’s instaladas nos servidores, ao invés de ter seu próprio equipamento.

Como a VM distribui os recursos conforme a demanda, a quantidade de máquinas instaladas é muito maior. Desta forma aumenta-se a quantidade de terminais rodando sistemas e aplicativos da empresa sem que haja um custo com aquisição de máquinas.

3.2 Ambientes de Desenvolvimento

Para ambientes