Seu computador na nuvem Sol em dia de nuvens

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1 Seu computador na nuvem Sol em dia de nuvens CAPA Se você está pensando em migrar seu computador para a nuvem, conheça algumas formas de aproveitar a tecnologia. por Marcel Gagné Jeff Hire sxc.hu A computação em nuvem promete máquinas virtuais rápidas e de fácil gerenciamento em grandes redes. A ideia é aproveitar a sua (ou de outros) estrutura de hardware já existente e implantar sistemas adicionais sem a necessidade de hardware adicional. Isso parece um presente do céu da tecnologia. Logicamente, a computação em nuvem é o assunto do momento, alguns dizem que ela é intrinsecamente segura, insegura, confiável, pouco confiável, supervalorizada ou um grande malefício. Ouvir os empresários falando sobre computação em nuvem, no entanto, faz com que percebamos que, independentemente Figura 1 O console da Amazon Elastic Cloud (EC2). do que ela traz em seu bojo tecnologia baseada em virtualização ela veio para ficar. Seu trabalho como administrador de rede é encontrar maneiras para oferecer e trabalhar com essa tecnologia. Sempre que o assunto surge, gosto de acabar com a mística por trás da computação em nuvem, portanto, lá vou eu. Nuvem é apenas uma palavra bonita para a rede ou os recursos de rede de outra pessoa. Esses recursos normalmente se referem aos servidores (ou hardware) de uma organização isto é, processadores, memória etc. Uma coisa muito importante no emprego de máquinas virtuais é o espaço em disco. Sua rede pode não estar par a par com o Google ou a Amazon, mas muitas organizações possuem hardware e ciclos de CPU extras. Por isso, muito será dito sobre nuvens particulares também. Existem vários serviços e esquemas de virtualização. Quando uso o termo esquema, estou falando sobre o software que possibilita a virtualização KVM, Xen, VirtualBox e outros. O serviço é o lado dos negócios empresas que oferecem o serviço de nuvem. O serviço de computação em nuvem mais conhecido é provavelmente o EC2 (Elastic Cloud Services) da Amazon. Este não é um serviço gratuito, mas a Amazon fez dele algo muito fácil de usar e relativamente barato, caso queira contratar rapidamente uma máquina para testes [1]. Se precisar de uma máquina com acesso à Internet para testes com urgência, vale a pena conferir esse serviço. Primeiramente, mostrarei como as coisas funcionam com a Amazon; depois, mostrarei algumas maneiras para fazer isso na sua própria nuvem particular, no seu hardware. Amazon ou nada Provavelmente, a maneira mais fácil para iniciar uma máquina virtual em nuvem é obter uma conta na AWS (Amazon Web Services). Essencialmente, isso quer dizer que é preciso um 42

2 Virtual Services CAPA cartão de crédito para que o tempo e os recursos usados sejam cobrados. O preço por hora para uma máquina padrão é de 8,5 centavos de dólar. Se sua máquina de teste ficar funcionando durante 100 horas, o custo será de 8,5 dólares (um uso maior custará mais, obviamente). Durante um mês, o preço será o equivalente ao aluguel de um hardware físico de um provedor de hospedagem. O diferencial importante aqui é a velocidade. É possível que a espera de uma máquina do provedor leve um ou dois dias, enquanto que criar uma máquina virtual EC2 é impressionantemente rápido em comparação. O uso de uma máquina aqui leva apenas alguns minutos em média. Tudo acontece no console de gerenciamento da Amazon EC2 (figura 1). O painel mostra as instâncias correntes (o que a Amazon chama de máquinas virtuais), o seu tipo, seu status, endereço IP etc. O painel também permite a organização com base em vários critérios, incluindo a região em que sua máquina é usada (é possível ter máquinas na Virgínia, na Califórnia, na Irlanda ou Cingapura). Ele também dá acesso a seus volumes (dispositivos de armazenagem), imagens, perfis de segurança, pares de chaves SSH e praticamente tudo que esteja relacionado com a execução de uma máquina virtual na nuvem da Amazon. Para começar, clique em Launch Instance. A Amazon oferece algumas Amazon Machine Images (AMI Imagem de Máquina Amazon) suportadas, mas isso está um tanto defasado. A melhor opção, caso não queira criar uma própria é fazer uma busca na seção Community AMIs (figura 2), onde há uma abundância de distribuições em vários níveis. Para aperfeiçoar sua busca, insira uma palavra como filtro (como Ubuntu) no campo de busca, abaixo das abas AMI. Escolha algo para se basear e comece daí. Quando vir algo parecido com o que procura, clique no botão Select. Ao fazer isso, outra janela aparecerá, e nela será possível escolher um ramdisk ou uma opção do kernel. A menos que saiba o que está fazendo e tenha familiaridade com as imagens exibidas, é melhor deixar essa parte de lado. Outra opção habilita o recurso Cloudwatch da Amazon, mas eu deixaria isso de lado por enquanto. Se quiser, é possível incluir um comentário no campo disponível. Para continuar, clique em Continue para ir para a tela de criação/seleção do par de chaves. Cada nova instância de uma máquina virtual é acessada via SSH inicialmente. Para se conectar a sua nova instância, será necessário um par de chaves. Se essa é sua primeira vez com o AWS e o EC2, clique no Figura 2 As comunidades AMI são mais numerosas que as suportadas pela Amazon. É possível criar a sua também. Figura 3 Selecionar ou criar um grupo de segurança é o processo onde regras de firewall para sua máquina virtual são definidas. Linux Magazine #XX Mês de 200X 43

3 CAPA Virtual Services Figura 4 Use SSH e o arquivo de chave gerado para se conectar a nova máquina virtual. Figura 5 Uma vez conectado, o virt-manager mostra todas as máquinas configuradas, mesmo que não estejam sendo executadas. botão Create Key Pair e digite os detalhes (é possível selecionar um par de chaves já existente caso já tenha passado por esse processo) e então clique em Continue. Figura 6 O aplicativo virt-manager logo que é instalado. Nenhuma conexão e nenhuma máquina virtual. Figura 7 Uma máquina em execução e os detalhes do hardware. O próximo passo é selecionar ou criar um grupo de segurança, onde regras de firewall serão criadas (figura 3). Por padrão, não há acesso à máquina, portanto, é importante decidir quais serviços (portas) é preciso disponibilizar. Comece com o SSH e acrescente outros que desejar (HTTP, SMTP etc.). Para chegar à página final de revisão, clique em Continue. Aqui, há a possibilidade de alterar todas as escolhas feitas. Se estiver satisfeito, clique em Launch. Saiba que é possível deixar a máquina funcionando durante muito ou pouco tempo. Caso não goste do resultado, cancele-a, assim seu gasto será pequeno. Alguns minutos depois (a maioria das minhas máquinas levou 5 minutos), sua nova máquina estará pronta para o acesso, e o console de gerenciamento irá mostrar que ela está em funcionamento. Para se conectar, clique com o botão direito na instância desejada e selecione Connect. Uma janela irá se abrir, exibindo seu endereço IP, necessário para se conectar à máquina virtual (VM) (figura 4). O comando normalmente se parece com isso: ssh -i salmar.pem root@ec compute-1.amazonaws.com Pronto! Conectado e pronto para trabalhar na máquina virtual como se fosse um computador qualquer. Instale pacotes, carregue seus dados, crie usuários, inicie um servidor web e tudo mais que é possível fazer em um servidor físico. A máquina virtual existirá até que seja terminada, o que é feito no mesmo menu usado para se obter as informações de conexão. O serviço EC2 da Amazon é popular por ser rápido e fácil. Gerenciador da máquina virtual Na sua nuvem particular, há várias maneiras de se trabalhar com máquinas virtuais. A nuvem da Amazon usa o Xen em sua infraestrutura de virtualização, mas na sua nuvem, é possível usar Xen, KVM, VirtualBox ou qualquer outro. Na falta do console EC2, para administrar e utilizar suas MVs na sua nuvem será necessário escolher suas próprias ferramentas de administração. Sempre há a linha de comando que possibilita inicializar a máquina Xen ou KVM sem uma interface gráfica, mas eu gosto bastante de um programa gráfico chamado virt-manager, literalmente, um gerenciador de máquina virtual (figura 5) [2]. Com essa ferramenta, é possível ter uma visão global das máquinas virtuais que estão sendo executadas, incluindo gráficos de desempenho da rede, da CPU e do uso do disco. O virt-manager também facilita a comunicação com outros hosts que executam máquinas virtuais; essa seria sua nuvem particular. E, melhor ainda! O virt-manager funciona com o Xen e o KVM, os dois programas de virtualização mais conhecidos. 44

4 Virtual Services CAPA O virt-manager exibe informações sobre cada máquina, seu desempenho, número de processos, utilização de memória e de CPU. Ele também permite o ajuste de recursos de uma determinada máquina, adicionando processadores, memória e até espaço extra de armazenagem. Há ferramentas para clonar MVs, criar outras novas e se comunicar com elas através de um console gráfico, com o uso de um cliente VNC. A maioria das distribuições possui o virt-manager em seus repositórios, mas as versões são geralmente anteriores à disponibilizada no site. Não costumo recomendar isso frequentemente, mas sugiro pegar o código e compilar a última versão. O código é todo em Python, por isso, talvez compilar não seja a palavra certa mas, ao fazer isso, certifique-se de ter baixado o último código virtinst, pois o virtinst depende dele. Ao executar o virt-manager pela primeira vez (figura 6), uma janela meio vazia irá se abrir, especialmente se não houver nenhuma MV sendo executada no sistema host. Quando o virt-manager é inicializado, ele irá procurar o sistema host, o hardware real onde as máquinas virtuais são executadas. Dependendo da configuração, a máquina pode estar desconectada, então clique com o botão direito na máquina localhost e selecione Connect. Quando isso for feito, será possível ver todas as máquinas virtuais sendo executadas no sistema. Clique para selecionar a máquina (em qualquer estado) e depois clique no botão Details para obter mais informações sobre a máquina. A janela com os detalhes possui duas abas, uma chamada Overview, e a outra, Hardware. A aba Overview contém informações básicas sobre a máquina, incluindo um gráfico detalhado do uso de CPU e memória, além de detalhes da configuração, como a UUID do disco e o nome da máquina. Para saber mais sobre a máquina virtual, incluindo placas de rede configuradas, discos, CPUs, memória etc., clique na aba Hardware (figura 7). Algumas configurações, memória, por exemplo, podem ser alteradas, mas a máquina não pode estar funcionando para que essas alterações sejam efetivas. Além disso, é possível adicionar mais hardware virtual às máquinas clicando no botão Add Hardware abaixo da barra da direita. Por exemplo, se for preciso adicionar espaço em disco, é possível criar e adicionar um arquivo imagem do disco e anexá-la. Figura 8 Dê um nome a sua nova máquina e escolha o método de instalação. Figura 9 Especifique onde encontrar a mídia de instalação. Criar uma nova máquina virtual Das duas maneiras de se criar uma nova máquina virtual (com o virtmanager sempre há outra maneira), uma delas envolve a criação da máquina através da interface do virtmanager, e a outra envolve a clonagem. Na verdade, um clone da máquina virtual será criado. No gerenciador de máquina virtual, certifique-se de estar conectado, e depois clique na instância Figura 10 Escolha as configurações de memória e CPU. Figura 11 Defina a quantidade de memória atribuída à máquina. Figura 12 O último passo permite rever as escolhas e também especificar as opções de rede e virtualização como a arquitetura. Linux Magazine #XX Mês de 200X 45

5 CAPA Virtual Services Figura 13 Com a conexão ao console VNC das MVs, a instalação prossegue como se estivesse em uma máquina real. Figura 14 Após criar uma máquina virtual, é possível poupar tempo e esforço clonando as máquinas adicionais. localhost. O botão New deve estar agora disponível. No exemplo a seguir, veremos uma instalação do Ubuntu Linux. Para começar, clique em New para iniciar o processo de criação da MV. Agora, uma janela irá se abrir solicitando um nome para a nova MV e requisitando o método de instalação (figura 8). O segundo passo pede a localização da sua mídia de instalação, um CD, DVD ou imagem ISO (figura 9). Permita-me voltar um pouco para o primeiro passo antes de continuar. Eu optei pelo método de instalação ISO, mas perceba que há outros também. Por exemplo, é possível importar uma imagem existente e fazer a instalação com ela (de modo similar ao das AMIs da Amazon), faça o boot usando a rede local (PXE) ou faça o boot de uma instalação de rede diretamente do repositório da distribuição. Por exemplo, um sistema de 64 bits CentOS pode assim ser instalado especificando-se ca/5.5/os/x86_64. Aqui, usarei uma imagem do Karmic que baixei para meu diretório /root. Figura 15 O openqrm é um sistema de gerenciamento de central de dados (e nuvem) completo. Um pouco mais a frente, no segundo passo, escolha o tipo do sistema operacional (Linux) e a versão que está sendo instalada. É possível também optar por Solaris, outro Unix ou Windows. Cada sistema operacional possui múltiplas versões definidas, portanto, certifique-se de usar a que corresponde ao sistema que está tentando instalar. Clique em Forward para continuar. Depois, defina a quantidade de memória (RAM) atribuída à máquina e o número de processadores (figura 10). Clique em Forward para definir o espaço de armazenamento que será alocado para essa MV (figura 11). Ao definir o disco aqui, o virt-manager irá criar o arquivo para você. Se já existe um arquivo de armazenamento ou ele já foi criado de alguma maneira, é possível especificá-lo também. Se a checkbox próxima a Allocate entire disk now for selecionada, levará mais tempo para criar o arquivo do disco, mas a instalação será mais rápida. Se ela não for selecionada, o disco crescerá até o espaço máximo definido conforme necessário. Após clicar em Forward, ainda há a última chance para rever sua MV, incluindo a rede, antes de iniciar o processo (figura 12). Por fim, clique em Finish, e o instalador irá criar o arquivo de disco. Dependendo do tamanho do arquivo, esse passo pode levar algum tempo. Depois disso, a tela do virt-manager voltará com sua máquina virtual sendo executada. Estatísticas do uso do disco e da CPU aparecerão em segundos. Na primeira instalação, você vai querer interagir com a máquina. Para isso, clique duas vezes na entrada ou clique com o botão direito e selecione Open. Por padrão, o painel de controle das MVs irá se abrir com o botão Console selecionado. Isso é feito com um visualizador VNC anexado ao processo do servidor na MV. De fato, há a conexão a um console gráfico a partir do qual é possível continuar 46

6 Virtual Services CAPA a instalação. A figura 13 ilustra uma instalação conhecida. Clonar uma máquina virtual Agora que já passamos pelas complicações de criar uma máquina com tudo necessário, inclusive os pacotes, configurações e assim por diante, em vez de reinventar a mesma coisa várias vezes, é possível clonar uma máquina virtual existente. Basta clicar com o botão direito em uma máquina e selecionar Clone. Uma janela se abrirá pedindo um nome (o padrão é o nome original mais o sufixo -clone), exibindo as opções de rede e oferecendo possíveis mudanças na armazenagem (figura 14). Uma última observação sobre a criação de máquinas: ao iniciar o virt-manager, você se conecta ao servidor principal (localhost) onde Figura 16 A instalação do openqrm é um processo simples de três etapas. o virt-manager estava sendo executado. Isso posto, é possível conectar de um virt-manager a vários servidores executando libvirtd, o processo que monitora e verifica as MVs em execução. Isso nos leva à opção Migrate, que permite mover efetivamente uma máquina virtual de um host para outro, permitindo, assim, o melhor gerenciamento dos recursos da sua nuvem particular. openqrm Fecho o assunto de controle de nuvem mostrando outra abordagem para lidar com sua nuvem particu- Linux Magazine #XX Mês de 200X 47

7 CAPA Virtual Services Figura 17 O openqrm ajuda a visualizar e administrar todos os aspectos de sua nuvem particular, com vários tipos de plugins. lar um aplicativo baseado na web chamado openqrm [3], a partir de onde é possível controlar e monitorar qualquer número de hosts, máquinas virtuais e quase tudo na sua nuvem particular. O openqrm consegue isso tratando tudo que você possui como parte de um único centro de dados virtuais constituído de todo o hardware, todos os servidores (físicos ou virtuais), aplicativos etc., tudo mesmo, e tudo é feito com módulos que podem ser ligados ou desligados conforme a necessidade (figura 15). A instalação do openqrm é fácil. Basta baixar o pacote mais recente no site e instalá-lo. Há pacotes disponíveis para Cent OS, Ubuntu e Debian, mas com o código fonte é possível instalá-lo em qualquer distribuição. Uma vez instalado, conecte-se na interface web ( com o nome de usuário padrão openqrm e a senha openqrm. Na primeira conexão, há um pequeno processo de configuração de três etapas. Na primeira, além de ser informado dos três passos, é preciso selecionar sua interface de rede padrão. Basta clicar no botão apropriado (o que é fácil se houver apenas uma interface) e clicar em Next. Na segunda etapa, é preciso selecionar o tipo de banco de dados que será usado para armazenar os dados do openqrm. Os bancos de dados suportados são MySQL, PostgreSQL, Oracle e DB2. Depois da escolha, clique em select e preencha os campos na terceira e última tela (figura 16). As informações aqui são o nome do usuário do banco de Mais informações [1] Preço do Amazon EC2: [2] Virtual Machine Manager: [3] openqrm: com Gostou do artigo? Queremos ouvir sua opinião. Fale conosco em cartas@linuxmagazine.com.br Este artigo no nosso site: dados e a senha. Quando acabar, clique no botão Initialyze. Como já foi mencionado, as várias ferramentas usadas para gerenciar seu centro de dados e nuvem particular são baseadas em plugins. Antes de se aprofundar no openqrm, é preciso ativar os plugins necessários. Para isso, clique no link Plugin Manager no menu do lado esquerdo para abrir a interface. Agora, é possível selecionar qualquer plugin que desejar, rolar a página e clicar em Enable, em seguida, clique no ícone azul de pausa para iniciar o plugin ativado. Alternativamente, você pode clicar no grande sinal de mais próximo a cada descrição e habilitá-los um a um (figura 17). Uma coisa particularmente interessante pois foi assim que comecei o artigo é um módulo que permite interagir com o serviço AWS EC2 da Amazon. Além disso, é possível usar os plugins de virtualização incluídos para gerenciar hosts Xen e KVM, que naturalmente, me levam de volta à parte central deste artigo. Acrescente aos plugins openqrm para o Nagios, o gerenciamento remoto de armazenamento, o monitoramento de eventos e um ambicioso sistema de gestão centralizada, e teremos um sistema robusto para lidar com toda sua central de dados, na sua nuvem, ou na de outra pessoa. n 48

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