Virtualização com Marcos Paulo Serafim

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1 Virtualizaçãocom MarcosPauloSerafim Outubrode2007

2 SobreMim GraduaçãoemCiênciasdaComputação UNIFRAN EspecializaçãoemMatemáticaAplicada UNIFRAN AnalistadeSuportenaCooperativadosAgricultoresda RegiãodeOrlândia InteressesemInteligênciaArtificial,ComputaçãoQuântica, DesenvolvimentodeJogos,ForenseComputacional,etc.

3 Oqueévirtualização Umatécnicaparaocultarascaracterísticasfísicas derecursoscomputacionaisencapsulandoosdetalhes técnicos,deformaqueoutrossistemas,aplicações, ouusuáriosfinaisinterajamcomestesrecursosde maneiramaissimples. Fonte:Wikipédia

4 Virtualizaçãodeplataforma Técnicaquepermiteadivisãoderecursosatravésda criaçãodemúltiplosambientescomputacionaissimulados (máquinasvirtuais)eisoladosentresiemumúnico equipamentofísico.

5 Terminologia Máquinavirtual(VM) Ambientevirtualizadoondeumsistemaoperacional eseusaplicativossãoexecutados. Host(Hospedeiro) Computadorondesãoexecutadasasmáquinasvirtuais. Guest(Convidado) Softwarequeéexecutadodentrodeumamáquinavirtual. Hypervisor(VirtualMachineMonitor) CamadaentreVMseHostquecontrolaasVMs.

6 Tiposdevirtualização Virtualizaçãoemaplicações (JavaVM,.NETCLI,FlashPlayer,DOSemWin32) Aaplicaçãoutilizaosrecursosdosistemaoperacional emumpequenoambientevirtualqueprovêapenas onecessárioparasuaexecução,eliminandoa necessidadedeconhecimentodaarquiteturaemqueé executada.

7 Tiposdevirtualização Emulação/Simulação (QEMU,VirtualPC,emularesdevideo games) Amáquinavirtualsimulaumhardwarecompleto, permitindoqueumsistemaoperacional(guest)não modificado,sejaexecutadoemumaarquitetura totalmentediferente.

8 Tiposdevirtualização Virtualizaçãocompleta (Xen,QEMU,VirtualPC,VMware,CP/CMS) Amáquinavirtualprovêoambientenecessárioparaque umsistemaoperacional(guest)nãomodificado (econstruídoparaamesmaarquitetura) possaserexecutado.

9 Tiposdevirtualização Paravirtualização (Xen,VMware,KVM) Amáquinavirtualaoinvésdesimularohardware,provê umaapiqueapenaspodeserutilizadaporsistemas operacionais(guests) modificados paraestafinalidade, oquetrásganhosdeperformancesimilaresaodos sistemasnativos.

10 Brevehistórico 1959:TimeSharinginLargeFastComputers ChristopherStrachey 1962:AtlasComputer UniversidadedeManchester PrimeiroHypervisor 1963:M44/44XProject IBM Termo"MáquinaVirtual" 1964:CP 40 IBM Primeiraimplementaçãocomvirtualizaçãocompleta 1972:CP/CMS IBM Memóriavirtual

11 Brevehistórico :Virtualizaçãorestritaamainframes Diversosavançosnaárea Apartirde1990:Virtualizaçãoemarquiteturax86 Cresceinteressenavirtualizaçãoembaixa plataforma 1999:VMware Primeiroprodutoparavirtualizaçãoemx :IntelVT(Vanderpool)/AMD V(Pacifica) Virtualizaçãoassistidaporhardwarenosx86

12 Vantagensemseusarvirtualização Melhorutilizaçãodosrecursosdoscomputadores Diminuiçãodoespaçofísiconecessárioparaservidores Reduçãodocustodeinfraestrutura Menorgastoemenergia Soluçõesdebalanceamentodecargaparaaplicações Fácilmanutençãodeservidores Agilidadenacriaçãode sitebackup e disasterrecovery Modelodesegurançabaseadoemuma caixa de areia Facilidadenomonitoramentodesoftwaremaliciosos

13 Xen HypervisorparaarquiteturasIA 32,IA 64,AMD 64,e PowerPC. SeinicioucomopartedoprojetoXenoserversna UniversidadedeCambridge. Possuiumaversãopagaeumasoftwarelivre. Contribuidoresdoprojetoincluemempresascomo: Intel,IBM,HP,AMD,Novell,RedHateCitrix/XenSource.

14 BrevehistóricodoXen 2003:Versão1.0 ParavirtualizaçãoLinux(WindowsXPapenasPoC) 2004:Versão :Versão3.0 CriaçãodaXenSource. Virtualizaçãocompletaassistidaporhardware. 2007:Versão3.1 XenéadicionadoaocódigodoLinux. CitrixcompraaXenSource.

15 ArquiteturadoXen

16 RecursosdoXen Suporteàvariosdispositivosatravésdokerneldo sistemaoperacionaldohospedeiro(linux/netbsd)

17 RecursosdoXen Váriossistemasoperacionaissuportadosatravésde paravirtualização NetWare Minix Plan9 GNU/Hurd/Mach OZONE Windows(apenascomoprovadeconceito)

18 RecursosdoXen Suporteàvirtualizaçãocompletaassistidapor hardware(intelvtouamd V) NetWare Minix Plan9 GNU/Hurd/Mach OZONE emuitosoutros...

19 RecursosdoXen Capacidadedepausar,resumir,salvare restauraroestadodeumavm

20 RecursosdoXen MigrationeLiveMigration

21 RecursosdoXen CapacidadededarparaaVMacessodiretoa umhardware Suporteahot plugusb SuporteasomnasVMs Até64GBsdememóriaemmáquinas32bits(PAE) APIdeprogramaçãocomchamadasXML RPC Esforçodecolaboraçãoparacompatibilidadede formatodevmcommicrosoftvirtualserver

22 Ferramentasdegerenciamento xm Ferramentaquerecebeinstruçõesvialinha decomando. #xmcreatemaquinavirtual #xmhelp Usage:xm<subcommand>[args] Control,listandmanipulateXen guestinstances

23 Ferramentasdegerenciamento VirtualMachineManager FerramentadaRedHat paragerenciamentográficodasvms.

24 Ferramentasdegerenciamento ConVirt(antigoXenMan)

25 Ferramentasdegerenciamento Enomalism FerramentadegerenciamentoWeb

26 TestedePerformance Nativo Linux2.6.18/DebianEtch/Apache2.2.3 ApacheBench Timetakenfortests: seconds Completerequests:10000 Requestspersecond:196.40[#/sec](mean) Timeperrequest:5.092[ms](mean) Transferrate: [KB/sec] received

27 TestedePerformance Paravirtualizado Linux2.6.18/DebianEtch/Apache2.2.3 ApacheBench Timetakenfortests: seconds Completerequests:10000 Requestspersecond:186.52[#/sec](mean) Timeperrequest:5.361[ms](mean) Transferrate: [KB/sec] received

28 TestedePerformance HVM Linux2.6.18/DebianEtch/Apache2.2.3 ApacheBench Timetakenfortests: seconds Completerequests:10000 Requestspersecond:91.65[#/sec](mean) Timeperrequest:10.912[ms](mean) Transferrate: [KB/sec] received

29 OqueofuturoreservaparaoXen VirtualizaçãomaisfocadaemDesktop Desenvolvimentodedriversparamáquinasnão paravirtualizadas SuporteàOpenGL IntegraçãocomosprodutosdaCitrix ConcorrênciamaiorcomoKVM

30 Maioresinformações GrupodeusuáriosXEN BR:http://xen br.org/ IBM:http://ibm.com/ kernelthread.com:http://www.kernelthread.com/ RedHat:http://www.redhat.com/ SourceForge.net:http://sourceforge.net/ Wikipedia:http://wikipedia.org/ XenSource:http://www.xensource.com/

31 Hands on DemonstraçãoePerguntas

32 Obrigado Contato: MarcosPauloSerafim

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