Virtualização de Desktops NComputing

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1 NComputing Resumo Todos já nos acostumamos ao formato do PC, que permite que cada usuário tenha sua própria CPU, seu próprio disco rígido e sua própria memória para rodar seus aplicativos. Mas os computadores pessoais de hoje são tão poderosos que a maioria das pessoas simplesmente não consegue usar toda a capacidade de processamento pela qual pagou. A virtualização de desktops NComputing é uma alternativa moderna a esse modelo consagrado: através dela, múltiplos usuários conseguem compartilhar a capacidade de processamento de um único computador. Essa abordagem tem diversas vantagens sobre o conceito tradicional, incluindo custos mais baixos, maior eficiência energética e administração simplificada. Introdução Nos últimos 30 anos, os PCs mudaram nossa forma de trabalhar, jogar, aprender e pensar sobre a tecnologia de computadores. Desde os primeiros microprocessadores, em 1971, às moderníssimas CPUs multi-core dos PCs de hoje em dia, os usuários vêm aprendendo a compreender e controlar sua própria capacidade de processamento. Grande parte do sucesso dos PCs está no fato de terem tirado a capacidade de processamento dos centros de dados para colocá-la diretamente em nossas mesas. Mas essa capacidade de processamento e controle também trouxe uma responsabilidade a responsabilidade de manter, reparar e atualizar o PC sempre que necessário. Afinal, ele é uma máquina, e todas as máquinas precisam de cuidados regulares. Como consumidores e usuários, podemos ter comemorado o aumento de capacidade e produtividade trazido pelos PCs, mas ninguém nos avisou que, mesmo com a ajuda de um departamento de TI, teríamos de passar mais de 17 horas anuais mantendo nossos PCs. (Esse número sobe para 60 horas se não tivermos um departamento específico de TI). 1 Tendências de mercado Os gastos com serviços de TI vêm crescendo, com custos cada vez maiores de software e suporte. Considerações ligadas a segurança, sigilo de dados, administrabilidade, tempo de atividade, espaço, energia e refrigeração estão levando muitas organizações a procurar alternativas ao modelo tradicional dos PCs distribuídos. Os thin clients se enfraqueceram porque ainda são muito pesados com seus sistemas operacionais locais (Windows XP Embedded, Linux etc.), processadores full-power, memórias de PC, drives locais, vulnerabilidades a vírus e todos os desafios de administração associados a esses componentes. Embora o mercado de PCs tradicionais não esteja crescendo muito rapidamente, seu tamanho enorme continua a impulsionar inovações significativas como os processadores multi-core. O resultado é que os PCs de hoje já são capazes de superar servidores de alto desempenho de alguns anos atrás. Isso abre as portas para uma nova era de computação virtual, na qual a capacidade de um PC comum é aproveitada da forma mais eficiente possível, por múltiplos usuários, ao mesmo tempo. 1 Informe do IDC: Analysis of the Business Value of Windows Vista, Dezembro de 2006

2 Recentemente, o Wall Street Journal publicou uma reportagem intitulada O PC do escritório está encolhendo. Segundo essa reportagem, a adoção da computação em rede vai se acelerar à medida que mais empresas procurarem otimizar seus recursos e minimizar seus custos com o máximo de eficiência. Grandes corporações não são mais as únicas organizações em busca de ajustes na informática. Escolas e pequenas e médias empresas também estão procurando novas maneiras de oferecer acesso digital. Todas essas tendências favorecem a abordagem de computação virtual introduzida pela NComputing e, hoje em dia, cada vez mais adotada mundo afora. Em reconhecimento a esse rápido crescimento e ao seu impacto na indústria da computação, o Wall Street Journal concedeu à NComputing o seu prestigioso Technology Innovation Award. A fim de compreender plenamente o significado da solução NComputing, é interessante olhar para trás e relembrar como a tecnologia da computação evoluiu ao longo dos anos. Mainframes e servidores: o prelúdio Como já nos acostumamos a colocar PCs em nossas mesas por todos esses anos, muitos de nós já se esqueceram de como os computadores funcionavam antes do advento dos PCs. Naqueles anos, a computação era feita com máquinas de grande porte, mainframes caixas enormes, que ficavam em salas especialmente refrigeradas, em cima de plataformas conectados a terminais burros espalhados por toda parte. Esse computador único, centralizado, realizava o processamento para todos os usuários. Estes, por sua vez, não tinham de administrar aquela caixa isso era responsabilidade dos técnicos da época. Se um usuário tivesse um problema, tudo o que tinha de fazer era chamar a sala de computadores e pedir ajuda, já que o suporte também tinha de ser centralizado exatamente como o computador. Obviamente, as grandes desvantagens dos IBM/360 eram o custo (US$ pelo modelo básico em 1965) 2 e considerações ambientais (espaço, energia e refrigeração). Eles também exigiam uma equipe dedicada para suporte e manutenção do sistema. As pessoas passavam anos sendo treinadas para entender e executar as tarefas necessárias a fim de manter o sistema funcionando. Isso significava que o número de pessoas qualificadas para manter um IBM/360 era muito pequeno, o que relegava essas máquinas a grandes empresas, governos e instituições educacionais. O passo seguinte foi o mini-computador, que também usava recursos centralizados, mas a um custo muito mais baixo do que o de um mainframe. Com a chegada do PC (e do seu primo, o servidor baseado em PC), os mainframes saíram de moda. Servidores substituíram mainframes em centros de dados, e muitas máquinas eram utilizadas para realizar as mesmas tarefas. Isso deu origem ao conceito conhecido como computação baseada em servidores (SBC), que funciona nas mesmas linhas da computação com mainframes, com algumas diferenças. O terminal burro é substituído por um PC, que se comunica com um servidor e recebe uma interface de tela, transferida pela rede inteira. A aplicação mais popular da computação baseada em servidores foi a instalação de um pequeno subconjunto de aplicativos em um servidor, os quais eram acessados pelos PCs clientes. Neste modelo, o PC ainda é usado para executar aplicativos locais, e também roda os aplicativos baseados 2 Computer History Museum:

3 no servidor através de softwares como o Citrix ou o Microsoft Terminal Services. Em algumas instalações SBC, uma versão reduzida de um PC, com um processador de baixo desempenho e armazenamento flash, chamado thin client é utilizada. Com a abordagem thin client, a maioria dos aplicativos senão todos é executada no servidor. O SBC deveria oferecer as mesmas vantagens do mainframe e, ao mesmo tempo, mitigar os custos e fatores ambientais, mas criava um conjunto de desvantagens completamente diferente, entre as quais: Limitações aos usuários, com baixo desempenho nos desktops, especialmente no uso de aplicativos gráficos. Máquinas caras, fundamentalmente PCs que normalmente necessitam de customizações especiais. Servidores caros, com componentes de alto desempenho. Configuração e administração complexas, exigindo administradores de rede com conhecimentos especiais. O próximo passo: a virtualização de desktops NComputing Diante desse cenário, como é possível obter os benefícios do SBC sem as suas desvantagens, e sem voltar à tecnologia do mainframe? A resposta é um novo modelo: a virtualização de desktops NComputing. A virtualização de desktops NComputing permite que um único PC suporte simultaneamente dois ou mais usuários cada um com sua própria paleta de aplicativos. A chave para essa solução inovadora é o fato de que todos os três componentes centrais da tecnologia são otimizados para funcionar em conjunto: o software que virtualiza os recursos no PC, o protocolo que estende a interface do usuário, e o cliente ou dispositivo de acesso. Devido a esse alto grau de otimização, as soluções de virtualização NComputing podem ser executadas em PCs comuns (e não apenas em servidores). O resultado oferece todos os benefícios do SBC sem as suas desvantagens. Muitos dos conceitos por trás da solução NComputing são semelhantes aos do antigo modelo thin client. No entanto, a NComputing desenvolveu uma implementação totalmente exclusiva, que oferece melhor desempenho a um custo mais baixo. Os dispositivos de acesso são muito menores e mais altamente integrados do que os dos thin clients tradicionais que, em sua maioria, são construídos com componentes de PCs de geração anterior. A NComputing também desenvolveu seu próprio software de virtualização, o vspace, e seu próprio protocolo de extensão, a fim de otimizar ainda mais o processo: em suma, um conjunto de tecnologias que funcionam de forma integrada, para permitir não apenas que o hardware de servidores de alto desempenho seja compartilhado, mas também o de PCs padrão. Essa abordagem única já demonstrou sua capacidade de estender o acesso digital a todo um novo universo de usuários, em escolas e nos países em desenvolvimento, e de cortar os custos de computação para pequenas, médias e grandes empresas no mundo inteiro.

4 Como funciona A exclusiva tecnologia NComputing é composta por três componentes básicos: o software de virtualização vspace, um protocolo de extensão de usuário e os dispositivos de acesso. Ao combinar todos esses componentes em uma solução integrada, a NComputing oferece desempenho inigualável a um custo incrivelmente baixo. Soluções tradicionais como os thin clients e outras opções com PCs sempre se baseiam em componentes separados, adquiridos em diversos fornecedores, o que resulta em desempenho abaixo do ideal e custos mais elevados. 1. O software de virtualização de desktops vspace cria desktops virtuais independentes dentro de um PC com Windows ou Linux. 2. O Protocolo de extensão de Usuário (UXP) oferece uma interface multimídia eficiente e segura. 3. Os dispositivos de acesso NComputing são pequenos, silenciosos, econômicos, confiáveis e muito baratos. Componentes da tecnologia NComputing Software de virtualização de desktops vspace O software de virtualização de desktops vspace foi desenvolvido para aproveitar a capacidade ociosa dos PCs e dividir seus recursos de forma eficiente, em espaços de trabalho virtuais independentes, a fim de dar a cada usuário a experiência integral de um PC. Ele funciona como um gerenciador de dados, que transmite e administra a exibição do desktop e as atividades remotas a partir do teclado, mouse e outras interfaces de usuário. O NComputing vspace foi desenvolvido especificamente para os exclusivos dispositivos de acesso NComputing, a fim de oferecer o melhor desempenho aos usuários. Também foi desenvolvido para funcionar independentemente do sistema operacional do servidor, e pode ser executado tanto em plataformas Windows quanto Linux. E o melhor: o vspace é fácil de instalar e utilizar, ao contrário dos complexos softwares tradicionalmente associados à computação com servidores. Protocolo de extensão Uma peça fundamental para se conseguir a experiência integral de um PC com computação remota é o protocolo de extensão. Sistemas thin client tradicionais utilizam protocolos que foram desenvolvidos para uso ocasional por administradores, em situações de controle remoto temporário. A NComputing desenvolveu seu exclusivo Protocolo de extensão de Usuário (UXP) para uso contínuo por usuários finais, que necessitam da experiência integral de um PC. Assim, aplicações de multimídia incluindo streaming, flash e gráficos 3D podem ser suportadas. O UXP estabelece a comunicação entre o software de virtualização NComputing e os dispositivos de acesso, conectados diretamente (produtos da série X) ou pela Ethernet (produtos da série L). O protocolo foi desenvolvido para operar em uma camada de software fora do sistema operacional do PC compartilhado e funciona tanto com Windows quanto com Linux. É o elo entre o software vspace e o dispositivo de acesso.

5 Dispositivos de acesso Os dispositivos de acesso NComputing não usam circuitos ou processadores baseados na arquitetura dos PCs e não executam um sistema operacional local. Toda a funcionalidade primária está integrada em um único chip, que possui um conjunto otimizado de recursos para trabalhar com o software de virtualização e o protocolo de extensão. O System-on-chip (SoC) contém tecnologias patenteadas para oferecer desempenho incomparável em um dispositivo de baixo consumo. O aparelho também contém uma pequena quantidade de DRAM, utilizada para a exibição local. O SoC no dispositivo de acesso executa diversos processos, incluindo controle de boot, inicialização, conexão de rede, decodificação de protocolo, aceleração de bitmap em cache e administração. Essa abordagem resulta em dispositivos de acesso com consumo muito baixo (menos de 5 watts), o que permite economia energética significativa em comparação com os PCs individuais, com consumo médio de mais de 100 watts cada. Dispositivo de acesso série L O System-on-chip (SoC), no coração de cada dispositivo de acesso Kit X550 A tecnologia SoC da NComputing é utilizada em diversos tipos de dispositivos de acesso, concebidos para uma variedade de aplicações e necessidades. Em todas as soluções, o usuário final continua com seu próprio monitor, teclado, mouse e alto-falantes. No entanto, ao invés de se conectar diretamente ao PC, estes periféricos são conectados ao pequeno dispositivo de acesso NComputing, colocado sobre a mesa de trabalho ou montado diretamente atrás do monitor. O dispositivo de acesso é conectado ao computador compartilhado diretamente (série X) ou pela Ethernet (série L) através do software vspace. Os dispositivos da série L utilizam o UXP para oferecer a experiência de um PC através de uma conexão padrão de rede, e podem ser adquiridos em uma variedade de versões, para cada tipo de necessidade. Os produtos da série X incluem uma placa PCI, a ser instalada dentro do PC compartilhado. A placa contém o SoC NComputing e tem, conforme a configuração, três ou quatro portas RJ-45, que se conectam diretamente aos dispositivos de acesso da série X através de cabos STP Cat5e ou Cat6 (até 5 ou 10 metros de comprimento respectivamente).

6 Os diagramas abaixo mostram como os dispositivos de acesso da série L e da série X se conectam ao PC compartilhado. Configuração da série X conexão direta Configuração da série L conexão por Ethernet Integração com outras tecnologias de virtualização O NComputing vspace pode ser usado em conjunto com outras tecnologias de virtualização a fim de enfrentar necessidades empresariais específicas: softwares de virtualização de máquinas (oferecidos por fornecedores como a VMware e a Microsoft) podem ser utilizados para criar múltiplas máquinas virtuais funcionando em um mesmo servidor. Cada máquina virtual pode executar um sistema operacional inteiramente independente, com seu próprio conjunto exclusivo de aplicativos. Por exemplo, em uma configuração comumente conhecida como VDI, cada usuário final recebe sua própria máquina virtual completa, incluindo sua própria instância de um sistema operacional como o Windows XP. O NComputing vspace pode ser instalado em cada Windows XP a fim de permitir uma conexão 1:1 a um ou mais dispositivos de acesso da série L. Dessa forma, cada usuário acessa seu próprio sistema operacional remotamente através do dispositivo de acesso NComputing e do UXP. Embora o custo operacional necessário para a virtualização de máquinas seja muito maior do que o das implementações NComputing padrão, alguns ambientes podem se beneficiar das propriedades de isolamento de usuários e aplicativos possibilitadas por esta abordagem.

7 Além disso, a virtualização de máquinas também pode ser usada em conjunto com os sistemas NComputing para configurar ambientes em que um grande número de usuários utiliza um único servidor de alto desempenho. Neste caso, cada máquina virtual executa um sistema operacional de servidor com o vspace instalado: cada máquina pode receber até 30 usuários conectados através de dispositivos de acesso da série L e do UXP. Com essa configuração, grandes quantidades de usuários (60, 90 ou mais) podem utilizar um único servidor de alto desempenho. Isso é comumente conhecido como consolidação de servidor e dá aos administradores de TI uma opção adicional para reduzir ainda mais a quantidade de hardware em seu ambiente um benefício importante em casos de centralização em um espaço limitado. Conclusão Ao oferecer todos os componentes essenciais do processo, incluindo os dispositivos de acesso, protocolo de extensão e software de virtualização de desktops, a NComputing é a única empresa a oferecer uma solução de alto desempenho ao custo mais baixo possível. A equipe de TI e os usuários finais não precisam de treinamento especial, já que a solução é altamente eficiente, muito fácil de instalar e manter e compatível com os aplicativos padrão de PC. Além disso, a tecnologia NComputing pode ser integrada a outras tecnologias, como a virtualização de máquinas, a fim de resolver problemas e desafios específicos. Qualquer organização responsável por mais de um PC deve considerar seriamente as vantagens da virtualização de desktops. Ao tirar proveito dos computadores cada vez mais baratos e poderosos dos dias de hoje, até mesmo as menores empresas podem obter benefícios imediatos sem os altos custos da computação com mainframes ou a complexidade e as limitações do processamento baseado em servidores. E o melhor: a virtualização de desktops leva a computação a mais pessoas, por menos dinheiro. ncomputing.com Copyright NComputing, Inc. Todos os direitos reservados. Especificações estão sujeitas a alteração sem aviso prévio. A marca NComputing é propriedade da NComputing Inc. Microsoft e Windows são marcas registradas da Microsoft Corporation. Intel e Pentium são marcas registradas da Intel Corporation. Linux é uma marca registrada de Linus Torvalds. Outras marcas e nomes comerciais são propriedade de seus respectivos detentores. whitepaper virtualization POR REV1

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