UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU FACULDADE INTEGRADA AVM

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1 UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU FACULDADE INTEGRADA AVM OTIMIZAÇÃO DE RECURSOS EM TI UTILIZANDO VIRTUALIZAÇÃO Por: Anderson de Souza Campos Orientador Prof. Nelsom Magalhães Rio de Janeiro 2011

2 2 UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU FACULDADE INTEGRADA AVM OTIMIZAÇÃO DE RECURSOS EM TI UTILIZANDO VIRTUALIZAÇÃO Apresentação de monografia à Universidade Candido Mendes como requisito parcial para obtenção do grau de especialista em Gestão de Projetos. Por: Anderson de Souza Campos

3 3 AGRADECIMENTOS A Deus que sempre iluminou a minha caminhada. Aos Colegas de curso pelo incentivo e troca de experiências durante todos esses meses letivos. A todos os meus familiares e amigos pelo apoio e colaboração.

4 4 DEDICATÓRIA Aos familiares, professores e amigos que acreditaram, auxiliaram e incentivaram para vencer mais essa jornada.

5 5 RESUMO A capacidade de processamento computacional nos últimos anos tem aumentado de forma significativa, mas, isso não se traduz no total aproveitamento desses recursos na maior parte do tempo de execução dos sistemas computacionais. Desta forma, a utilização de sistemas computacionais virtualizados, tem se tornado interessante pela redução de custo, rapidez de instalações e atualizações da infra-estrutura e portabilidade que as máquinas virtuais oferecem. Este trabalho tem como objetivo explanar a tecnologia da virtualização de maneira a enfatizar seus pontos positivos e negativos através dos principais conceitos e técnicas. Apresentar as principais ferramentas que podem auxiliar na virtualização de sistemas, através de produtos disponíveis no mercado. E expor a revolução desta tecnologia no presente cenário de TI nas empresas, como uma vantagem competitiva.

6 6 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Monitor de Máquinas Virtuais do Tipo I Figura 2 - Monitor de Máquinas Virtuais do Tipo II Figura 3 - Virtualização de Hardware Figura 4 - Virtualização do Sistema Operacional Figura 5 - Virtualização de Linguagens de Programação Figura 6 - Estrutura da Emulação Figura 7 - Estrutura da Virtualização Figura 8 - Estrutura da Paravirtualização... 22

7 7 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Resumo sobre técnicas de Virtualização Tabela 2 Comparação entre os softwares de Virtualização Tabela 3 Comparação entre honeypots de alta e baixa interatividade... 43

8 8 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS CPD CPU IDS PC SO TI UML VM VMM VT Centro de Processamento de Dados Central Processing Unit Intrusion Detection System Personal Computer Sistema Operacional Tecnologia da Informação User Mode Linux Virtual Machine Virtual Machine Monitor Virtualization Technology

9 9 METODOLOGIA A metodologia da pesquisa foi desenvolvida de forma descritiva com um minucioso planejamento de pesquisa obtidos de diferentes fontes, buscando visualizar as principais ferramentas de virtualização no mercado e suas vantagens através da análise e reflexão detalhada, tendo como base bibliografias de estudiosos sobre o tema, pesquisa na internet e artigos de revistas especializadas para o tema que tem sido atualmente destaque no mundo da tecnologia da informação. De acordo com Pecorari (2011, p. 1): Presente cada vez mais no mundo de TI e solicitado por pequenas, médias e grandes empresas, sem distinção, a virtualização é tema de interesse crescente no mundo corporativo no decorrer dos anos. O número de adeptos vem crescendo de acordo com a demanda de mercado e, principalmente, com os serviços oferecidos pelas consultorias de tecnologia que disponibilizam o serviço de gestão da infraestrutura das empresas. O intuito foi demonstrar que as organizações que adotarem a virtualização, podem alcançar excelência na utilização de recursos, otimizando processos e administração, economizando energia elétrica com impacto sobre a natureza e o meio ambiente.

10 10 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 11 CAPÍTULO I - CONCEITOS EM VIRTUALIZAÇÃO 13 CAPÍTULO II - BENEFÍCIOS E APLICAÇÕES DA VIRTUALIZAÇÃO 24 CAPÍTULO III FERRAMENTAS PARA VIRTUALIZAÇÃO 29 CAPÍTULO IV IMPLEMENTAÇÃO EM AMBIENTE PROFISSIONAL 36 CONCLUSÃO 47 BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 48 ÍNDICE 51

11 11 INTRODUÇÃO No mundo da tecnologia da informação, a virtualização é um assunto que tem ganhando um enorme destaque, apesar de não ser exatamente uma novidade. No inicio da era da informação, os recursos dos computadores eram centralizados, equipados com CPU, memória, recursos de armazenamento, e normalmente localizado em um CPD. Esse arranjo permitia um gerenciamento relativamente simples, cuidando somente do sistema central. Com o processo de globalização, houve um espetacular avanço tecnológico nas diversas áreas e um crescente aumento do comércio mundial de servidores e estações de trabalho. Causando aumento dos custos de gerenciamento destes sistemas, consequentemente aumento do consumo de energia elétrica, complexidade do ambiente, custos com mão de obra e aumento de chances de ocorrerem falhas. Uma das grandes preocupações, segundo CAPPUCCIO (2007, p. 82), está associada à redução do consumo de energia elétrica, na manutenção dos servidores, pois em pouco tempo não terá energia suficiente para suportar o grande número de equipamentos de alta densidade que hospedam. A solução desse problema é a consolidação de servidores através da virtualização, reduzindo o acúmulo de servidores físicos, permitindo suporte total a seus negócios com menos hardware, menos consumo de energia e refrigeração de servidores e em necessidade de menos espaço físico. Desta maneira, a virtualização proporciona um alto grau de portabilidade e de flexibilidade permitindo que várias aplicações de sistemas operacionais diferentes, executem em um mesmo hardware. Tornando

12 12 interessante também o uso da virtualização em desktop 1, que pode ser usada para definir ambientes experimentais sem comprometer o sistema operacional original da máquina. 1 Computador pessoal, estação de trabalho, terminal, ou outro dispositivo usado por um ou vários indivíduos em horários variados para executar diferentes funções computacionais, entrada de dados, etc.

13 13 CAPÍTULO I CONCEITOS EM VIRTUALIZAÇÃO A virtualização é uma técnica que combina ou divide recursos computacionais para prover um ou mais ambientes operacionais de execução, segundo Nanda e Chiueh (2005). A virtualização tem como meta principal permitir que múltiplos sistemas operacionais e aplicativos rodem simultaneamente em um mesmo item de hardware, permitindo que seja exibido um único sistema, muito embora haja vários. A divisão de recursos computacionais em múltiplas execuções criando múltiplas partições, isoladas umas das outras, chamadas máquinas virtuais ou servidores virtuais privados, unidos em um único servidor físico recebe o nome de virtualização. A utilização da virtualização possibilita um ambiente mais dinâmico e flexível, executando cargas de trabalho em um número menor de sistemas físicos, facilitando suporte e manutenção. Os ambientes criados através dessa técnica são chamados máquinas virtuais. Dentre os conceitos envolvidos no estudo de máquinas virtuais, o de VMM é um dos principais. O conceito de Virtual Machine Monitor (VMM), ou seja, Monitor de Máquina Virtual, também conhecido por hypervisor é um componente de software que hospeda as máquinas virtuais, responsável pela virtualização e controle dos recursos compartilhados pelas máquinas virtuais, tais como, processadores, dispositivos de entrada e saída, memória, armazenagem, escalonamento de qual máquina virtual vai executar a cada momento. Classicamente, os monitores de máquinas virtuais (VMM - Virtual Machine Monitor) rodam no modo mais privilegiado do sistema operacional, enquanto seus sistemas convidados rodam com privilégios reduzidos, onde o

14 14 VMM pode interceptar e emular todas as ações dos sistemas convidados que normalmente tenham que acessar ou manipular recursos de hardware. Segundo (LAUREANO, MAZIERO e JAMHOUR, 2004, p. 3) existem duas arquiteturas clássicas para a construção de sistemas de máquinas virtuais: Tipo I (Figura 1), o monitor é implementado entre o hardware e os sistemas operacionais convidados; Figura 1 Monitor de Máquinas Virtuais do Tipo I Fonte: (LAUREANO, 2006, p. 22) Tipo II, (Figura 2), o monitor é implementado como um processo de um sistema operacional convencional subjacente, denominado sistema hospedeiro (host 2 operating system). 2 Nome dado ao computador principal (anfitrião) de uma rede que comanda e controla as ações de outros computadores.

15 15 Figura 2 Monitor de Máquinas Virtuais do Tipo II Fonte: (LAUREANO, 2006, p. 22) Porém, em termos de desempenho, a arquitetura do Tipo I leva uma grande vantagem sobre a do Tipo II, pois a sua camada de virtualização proporciona acesso direto ao hardware. 1.1 Visão Histórica O conceito de virtualização é antigo, data os anos 60, com o uso mais precoce realizado no antigo IBM 7044 CTSS (Compatible Time-Share System), no qual foi utilizado um mainframe 3 IBM 704 M44/44X com implementação de chamadas supervisoras. O sistema operacional deste mainframe, na época chamado "Supervisor", executava duas máquinas virtuais, uma para o sistema e uma para execução de programas, servindo de base para outros computadores que viriam após ele. Com base nesta tecnologia, em 1966 foi lançado o mainframe IBM System/360 modelo 67, onde o hardware do equipamento era inteiramente acessado através de uma interface chamada VMM (Virtual Machine Monitor) 3 Computador de grande porte, dedicado normalmente ao processamento de um volume grande de dados, informações.

16 16 que funcionava diretamente no hardware básico do equipamento, permitindo então a execução de máquinas virtuais. Com essa funcionalidade, o antigo termo Supervisor foi então denominado hypervisor. Sendo um software que provê ambiente de virtualização para o sistema operacional rodando acima dele (CANDIDO, 2007, p.1-1). No início da década de 70 a IBM anunciou a série de mainframes System/370, onde cada máquina virtual era uma cópia exata de uma máquina real, porém com uma capacidade de memória reduzida, podendo um computador ser dividido em várias máquinas virtuais leves, utilizando recursos tanto quanto o original. Em 1972 anunciou o sistema operacional VM/370, que permitia a criação de múltiplas máquinas virtuais para os mainframes desta série. Estas foram as primeiras tentativas de virtualização. 1.2 Formas de Virtualização Segundo LAUREANO (2006, p. 24): A virtualização é a interposição do software (máquina virtual) em várias camadas do sistema. É uma forma de dividir os recursos de um computador em múltiplos ambientes de execução. Existem três formas de virtualização: virtualização do hardware, virtualização do sistema operacional e virtualização de linguagens de programação Virtualização do Hardware Nesta forma de virtualização, o sistema físico é exportado como uma abstração do hardware (Figura 3). Em seu livro, LAUREANO (2006, p. 24) afirma que nesse modelo, qualquer software escrito para a arquitetura (x86, por

17 17 exemplo) irá funcionar. Esse foi o modelo adotado na década de 1960 para o VM/370 nos mainframes IBM. Figura 3 Virtualização de Hardware Fonte: (LAUREANO, 2006, p. 25) Virtualização do sistema operacional Segundo LAUREANO (2006, p. 25), a virtualização exporta um sistema operacional como abstração de um sistema específico (Figura 4). A máquina virtual roda aplicações, ou um conjunto de aplicações, de um sistema operacional específico.

18 18 Figura 4 Virtualização do Sistema Operacional Fonte: (LAUREANO, 2006, p. 25) Virtualização de linguagens de programação Neste tipo de virtualização, é cria uma aplicação no topo do sistema operacional (Figura 5). LAUREANO (2006, p. 26) diz que na prática, as máquinas virtuais são desenvolvidas para computadores fictícios projetados para uma finalidade específica. A camada exporta uma abstração para a execução de programas escritos para essa virtualização. Figura 5 Virtualização de Linguagens de Programação Fonte: (LAUREANO, 2006, p. 26)

19 Técnicas de Virtualização Em seu livro, SMITH e NAIR (2005, p. 38) afirmam que: A virtualização está sendo utilizada nas mais diversas áreas, e dependendo do hardware ou da necessidade do software que deve ser utilizado, as técnicas de virtualização podem variar. Portanto, existem similaridades entre as técnicas de virtualização, onde a diferença entre elas está no nível de abstração e nos métodos usados para a virtualização. As técnicas de virtualização se diferem na complexidade da implementação, suporte ao sistema operacional, nível de acesso aos recursos comuns e desempenho. Sendo emulação, virtualização e paravirtualização as três técnicas utilizadas Emulação A emulação é realizada por meio de um software que simula um computador real, criado essencialmente para transcrever instruções de um processador alvo para o processador no qual ele está rodando, utilizando os recursos reais quando necessários, da máquina que roda a máquina virtual. Segundo LAUREANO (2006, p. 18), a técnica de emulação implementa todas as instruções realizadas pela máquina real em um ambiente abstrato de software, possibilitando executar um aplicativo de uma plataforma em outra. Normalmente um emulador permite executar um SO sem a necessidade de modificações, pois o SO não está ciente que não está rodando em um hardware real. Podemos notar (Figura 6) que o emulador provê uma camada virtual que simula o hardware necessário para as aplicações e abstrai das aplicações o hardware real. As camadas de emulação e de hardware virtual fazem parte

20 20 de uma mesma camada, separadas apenas por suas características e rodando sobre o sistema operacional, formando uma camada base às aplicações. Figura 6 Estrutura da Emulação Fonte: (LAUREANO, 2006, p. 26) Virtualização Total A virtualização total é feita em nível de sistema operacional. Onde uma estrutura de hardware completa é virtualizado. De acordo com LAUREANO (2006, p.29): O sistema a ser virtualizado não sofre qualquer tipo de alteração, o que proporciona uma maior segurança de acesso entre máquinas virtuais, provendo isolamento das requisições e segurança para rodar múltiplas aplicações ou cópias do mesmo sistema operacional, no mesmo servidor. Em compensação, o sistema virtualizado é executado de forma mais lenta.

21 21 Figura 7 Estrutura da Virtualização Fonte: (LAUREANO, 2006, p.29) Na Figura 7, vemos que embora a virtualização também seja uma camada de abstração como a emulação, é executada juntamente com o SO, e repassa instruções para o hardware real. Acima dessa camada rodam as máquinas virtuais (VM1, VM2) que suportam os sistemas operacionais convidados (SO1, SO2) independentes um do outro e que por sua vez também suportam aplicações independentes Paravirtualização Conforme LAUREANO (2006, p. 30), na paravirtualização, o sistema a ser virtualizado (sistema convidado) sofre modificações para que a interação com o monitor de máquinas virtuais seja mais eficiente. A paravirtualização também permite rodar diferentes sistemas operacionais em um único servidor. Na paravirtualização, é o próprio sistema operacional modificado que dá suporte à virtualização (camada de paravirtualização). Como podemos observar na Figura 8, o hypervisor é a camada de monitoração que roda em

22 22 conjunto à camada de paravirtualização, atuando como interface da comunicação entre as máquinas virtuais e o hardware. Figura 8 Estrutura da Paravirtualização Fonte: (LAUREANO, 2006, p.30) Relação entre a virtualização total e a paravirtualização A técnica de paravirtualização não simula um novo hardware para as aplicações, porém através de modificações no kernel 4 possibilitam que as chamadas de sistema que se relacionam com o hardware sejam controladas pelo hypervisor. Na técnica de virtualização existe uma camada que controla a comunicação entre as máquinas virtuais e o sistema operacional, enquanto na paravirtualização, essa camada de virtualização é o próprio sistema operacional modificado para hospedar máquinas virtuais. 4 Responsável por fazer a interação entre as camadas de hardware e software, gerência os recursos do sistema e permite que os programas façam uso deles.

23 23 Segue uma visão geral dos tipos de virtualização em um resumo sobre as técnicas de virtualização já discutidas na tabela 1. Tipo Virtualização Descrição Vantagens Desvantagens Emuladores O hypervisor fornece uma máquina virtual completa permitindo que aplicativos de outras arquiteturas executem no ambiente virtualizado. Simula hardware que não está disponível fisicamente. Baixa desempenho e densidade. Completa O hypervisor fornece uma máquina virtual completa permitindo que hóspedes executem isoladamente. Flexibilidade. Executa diferentes versões de múltiplos sistemas operacionais de diversas origens. O SO hóspede não sabe que está sendo virtualizado. Pode ser causa de diminuição perceptível de desempenho em um hardware comum, particularmente para aplicativo com intensas operações de E/S. Para O hypervisor fornece uma máquina virtual completa, mas especializada para cada hóspede, que precisa ser modificado e executado em isolamento. Leve e rápida, desempenho próxima da nativa. Permite que o SO coopere com o hypervisor melhora as E/S e alocação de recursos. Permite arquiteturas de virtualização que não suportam a forma completa. Exige que os SO sejam alterados para utilizar hiperchamadas em vez de alguns comandos críticos. A maior limitação da paravirtualização é o fato que o SO hóspede precisa ser personalizado para executar sobre o monitor da máquina virtual (VMM), que é o programa hospedeiro que permite que um único computador suporte diversos ambientes de execução idênticos. Isso tem impacto especialmente para SO antigos com códigos fechados que ainda não tem implementadas extensões para virtualização. Tabela 1 - Resumo Sobre Técnicas de Virtualização Fonte: (LAUREANO, 2006, p.31)

24 24 CAPÍTULO II BENEFÍCIOS E APLICAÇÕES DA VIRTUALIZAÇÃO A área de virtualização está chamando a atenção de grandes empresas da TI. Sendo demonstrado pelo grande número de empresas que surgem com soluções de gerência de ambientes virtualizados e pelo aumento nos investimento na área na busca de soluções de virtualização e aperfeiçoamento de técnicas já existentes para melhorar o desempenho das aplicações tradicionais, para que sejam executadas em ambientes virtualizados. Para SIQUEIRA (2007, p. 4): A primeira e mais óbvia vantagem da virtualização é a redução de custos. Com apenas uma máquina que possua os recursos suficientes é possível montar uma estrutura com vários servidores virtuais, dispensando a aquisição de várias máquinas. Operacionalmente também há vantagens, pois a administração se torna centralizada e o tempo total de manutenção é inevitavelmente reduzido. Embora existam diferentes níveis de virtualização, a maioria delas converge para um conjunto comum de aplicabilidade, vantagens e desvantagens. Permitindo as empresas alcançarem uma eficiência significativa em sua estrutura. 2.1 Aplicabilidade A virtualização pode ser usada em muitos cenários práticos, segundo Nanda e Chiueh (2005): a) Consolidação de servidores: centraliza múltiplos servidores em um único host físico com desempenho e isolação de falhas, aumentando a

25 25 eficiência, reduzindo os custos de manutenção e facilitando o gerenciamento dos recursos no ambiente operacional de TI. Outro ponto a ser levantado é que a consolidação permite ocupar menos espaço físico com servidores, propiciando menos gastos com eletricidade e com manutenção de máquinas. b) Consolidação de aplicações: permite que aplicações e sistemas operacionais executem em sistemas heterogêneos com máquinas de características diferentes, virtualizando o hardware. c) Configurações de múltiplos sistemas operacionais: executar múltiplos sistemas operacionais simultaneamente, fazendo que um número maior de aplicações possa ser executado ao mesmo tempo, tornando-se muito útil para realizar o desenvolvimento e testes de novas aplicações. d) Desenvolvimento de kernel: no kernel de uma máquina virtual podem ser feitos testes e modificações, obtendo ganhos de tempo e agilidade, sem a necessidade de uma máquina separada para testes. e) Ensino e aprendizagem: a virtualização pode ser usada no ensino de diversos SO, também na aprendizagem do funcionamento deles, pois pode ser facilmente recuperado caso ocorra algum erro durante o uso. f) Migração de software: facilita a migração de software e aumenta a mobilidade de softwares. g) Suporte de hardware para sistemas operacionais customizados: desenvolvimento de novos sistemas operacionais beneficiando-se do suporte ao hardware variado de existentes sistemas operacionais. h) Sandboxing: máquinas virtuais podem prover um ambiente seguro e isolado para a execução de aplicações não confiáveis, ou de fontes não seguras.

26 26 i) Honeypots e Honeynets: um honeypot é um sistema colocado em uma rede com o objetivo de ser comprometido. Uma honeynet é uma rede formada por vários honeypots. A grande vantagem de se utilizar virtualização em uma honeynet é não comprometer a rede real, sendo os ataques confinados às honeynets. Assim, quando um dos honeypots é comprometido, pode ser substituído por outro de forma mais fácil. 2.2 Benefícios A virtualização deixou de ser uma tendência e se tornou uma realidade no mundo corporativo, trazendo inúmeras vantagens a todos, já que pela economia de recursos e equipamentos também se trata de uma tecnologia verde (BR LINK, 2011, p.1-1): a) Redução de custos com hardware: é possível de ser alcançada com a consolidação de pequenos servidores em outros mais poderosos. Pois nos servidores físicos, em média, 80% do hardware se mantém ocioso, portanto somente 20% do hardware são realmente utilizados para as aplicações. Com a virtualização, o uso de hardware cresce para 70% em média, tornando mais eficiente o consumo do hardware para os servidores virtuais. b) Economia de espaço e energia: são utilizados muito menos servidores físicos, ganhando em espaço em sua estrutura física. Além disso, menos servidores ligados significam também menos consumo de energia e quanto menos máquinas ligadas, menor a necessidade de refrigeração. c) Alta disponibilidade: a virtualização de servidores permite agregar funcionalidades à estrutura da empresa, uma vez que o servidor virtual não depende mais de um servidor físico específico para funcionar, podendo "flutuar" para um servidor ativo, sem comprometer os serviços.

27 27 d) Encapsulamento: usado para manipular e controlar a execução do software na máquina virtual garantindo sua compatibilidade. Garante também que um completo ambiente de VM seja salvo em um simples arquivo, facilitando a realização de backup, mover e copiar. e) Disaster Recovery: a implantação de um programa de recuperação de desastres é uma realidade efetivamente possível e prática, com estruturação de serviços para replicação em sites remotos. f) Compatibilidade de software: a virtualização provê uma abstração de forma que todo o software escrito para ela será executado. A abstração de máquina virtual pode mascarar diferenças no hardware e software nas camadas abaixo da máquina virtual. Um exemplo é o slogan do Java write once, run anywhere (escreva uma vez, rode em qualquer lugar). g) Segurança: a abstração isola completamente a máquina hospedeira e outras máquinas virtuais existentes. Se uma máquina virtual tem problemas, todas as outras não são afetadas, executando o isolamento de dados e de desempenho. 2.3 Dificuldades A virtualização não traz apenas maravilhas, existem dificuldades que surgem com o processo de virtualização. Além do custo do processo de virtualização em si, existem outras dificuldades para a ampla utilização de máquinas virtuais em ambientes de produção (LAUREANO, 2006, p.35): a) Processador que não pode ser virtualizado: com exceção das novas tecnologias de virtualização da Intel e AMD, conhecidas respectivamente por Intel VT e AMD-V, a arquitetura dos processadores 32 bits não permite naturalmente o uso da virtualização pelo fato de não ter sido

28 28 concebida para executar múltiplos sistemas operacionais ao mesmo tempo. b) Diversidade de hardware: o desenvolvimento de equipamentos com as mais variadas características e hardware é uma das dificuldades. Sendo necessário um esforço de programação enorme para que o VMM reconheça a gigantesca variedade de hardware com drivers 5 diferentes. c) Persistência de softwares: ao contrário de mainframes, que são configurados e controlados por administradores de sistema, os desktops e Workstations já vêm com um SO instalado e configurado. Nesse ambiente, é muito importante permitir que um usuário possa utilizar a tecnologia da virtualização sem perder a facilidade de continuar utilizando seu SO padrão e aplicativos. d) Custo de execução dos processos: dependendo do hardware que se está utilizando, o VMM pode haver um overhead 6 gerado pela camada de virtualização. Ambientes com suporte a virtualização tendem a apresentar um overhead muito menor pelo fato de possuírem instruções específicas para interagir com as máquinas virtuais, desonerando assim o software monitor de VM. e) A principal desvantagem do uso de máquinas virtuais é o custo adicional de execução dos processos em comparação com a máquina real. Esse custo é muito variável, podendo chegar a 50% ou mais em plataformas sem suporte de hardware à virtualização, como os PCs de plataforma Intel. Esse problema inexiste em ambientes de hardware com suporte à virtualização, como é o caso de mainframes. 5 Pequenos programas que fazem a comunicação entre o S.O. de sua máquina e o Hardware. 6 Custos adicionais em processamento ou armazenamento que reduz de forma significativa e indesejável, o desempenho dos sistemas de computação.

29 29 CAPÍTULO III FERRAMENTAS PARA VIRTUALIZAÇÃO Devido ao crescimento da área de virtualização, cada vez mais surgem ferramentas que fornecem à sua maneira, ambientes virtualizados para as mais diversas aplicações e sistemas. Existem soluções livres ou proprietárias, que concorrem pelo mercado de virtualização das grandes empresas que estão cada vez mais adotando dessa tecnologia. Para suprir essas necessidades, a cada dia surgem novos sistemas que dão suporte a utilização de máquinas virtuais, que lutam por uma fatia do mercado empresarial de tecnologia da informação. Atualmente as ferramentas para esse tipo de trabalho são inúmeras, dentre elas as mais utilizadas pelo mercado serão apresentadas. 3.1 VMWare O VMWare é uma opção de hypervisor, criado em 1998 pela VMware Inc. que é uma subsidiária da EMC Corporation, sendo um dos primeiros emuladores de sistemas operacionais baseados na arquitetura x86. Atualmente, o VMware está posicionado como líder em virtualização de servidores em plataformas x86 e tem como objetivo trazer tecnologia de máquinas virtuais desde ambientes desktop a ambientes de datacenter 7 (VMware, 2011). 7 Edificação desenvolvida ou adaptada para hospedagem de sistemas de informação com características de última geração na segurança.

30 30 Em seu livro, Laureano e Maziero (2008, p.176) dizem que o VMware é um software de virtualização total com licença proprietária, que provê uma camada de virtualização que suporta vários sistemas operacionais sobre um hardware. Portanto, permite a emulação de vários sistemas operacionais ao mesmo tempo sobre um sistema virtualizado onde cada máquina virtual funciona como um computador pessoal completo, contendo processador, memória, disco, vídeo, som, unidades de disco. 3.2 Virtual PC O Virtual PC é um software de virtualização total com licença proprietária da Microsoft, lançado em dezembro de 2003 para virtualizar sistemas operacionais Windows ou emulá-los em sistemas baseados no PowerPC (Macintosh). O programa foi originalmente escrito em 1997 pela empresa Connectix que foi adquirida pela Microsoft posteriormente. Em julho de 2006, tornou-se freeware para desktops e usuários comuns. Foi projetado para fazer uso das vantagens da tecnologia nova de Intel chamada Intel Virtualization, assim aumentando o desempenho do sistema convidado e sendo de fácil instalação e rápida reconfiguração dos equipamentos. O Virtual PC tem como desvantagem o suporte ao Linux. Pois sua instalação suporta apenas no Windows XP e Windows 7 e como convidado apenas os sistema operacionais Windows XP, Windows Vista e Windows 7 (MICROSOFT, 2011).

31 Xen O Xen foi desenvolvido pelo Systems Research Group da Universidade de Cambridge, e é parte de um projeto maior chamado XenoServers, e depois adquirida pela Citrix Systems. É um software livre que proporciona maior integração com outras tecnologias, licenciado pela GPL 8. Segundo Macagnani (2011, p.1), o Xen utiliza técnicas de paravirtualização para emular a arquitetura de processadores das famílias X86, X86-64, IA-64 e Power PC. Caracteriza-se por ter como base o Linux e permite compartilhar uma simples máquina para vários clientes rodando sistemas operacionais e seus respectivos programas. Provê uma camada chamada hypervisor que tem privilégios totais aos recursos, executando múltiplas máquinas virtuais com segurança em uma única máquina física, com desempenho próxima à nativa, ficando a seu cargo, a alocação de memória dos domínios virtuais, controlando os recursos de comunicação e de processamento das máquinas virtuais, gerenciando todo o acesso à memória e dispositivos. O Xen pode ser considerado uma tecnologia madura, sendo muito utilizado em sistemas de produção e acessível a um número cada vez maior de usuários, proporcionando ganhos de desempenho, o que o torna uma alternativa interessante para vários sistemas de computação, através de suas vantagens como custo e portabilidade. Atualmente, o ambiente Xen suporta os sistemas Windows, Linux e NetBSD. Várias distribuições Linux já possuem suporte nativo ao Xen. 8 Acrônimo para General Public License

32 Bochs O Bochs foi criado por Kevin Lawton como um produto comercial, foi adquirido pela empresa MandrakeSoft no ano 2000, que passou a distribuí-lo gratuitamente, sob licença GPL, escrito em C++. É um emulador multiplataforma da plataforma x86, de código aberto. Por ser um emulador multiplataforma, simula totalmente um computador da arquitetura x86 e pode executar SO compilados para essa plataforma, como se este rodasse numa máquina real, assim como os aplicativos executáveis escritos para rodar no SO que estiver rodando no Bochs. Pode fazer isso em qualquer computador que conte com um compilador de linguagem C, isso possibilita que ele faça a emulação da plataforma x86 em máquinas como Power PC da IBM e SPARC da Sun. O Bochs pode ser instalado em sistemas Linux e Windows, sendo capaz de executar a maioria dos sistemas operacionais dentro da emulação, incluindo Linux, DOS, Windows 95/98, Windows NT/2000/XP, Windows Vista e Windows 7. O Bochs não utiliza nenhuma técnica para acelerar a emulação, o que o torna mais lento, pois todas as instruções são executadas via software (LAUREANO, 2006). 3.5 QEmu Segundo Laureano e Maziero (2008, p.180) o QEmu é um hypervisor com virtualização completa através da emulação, de licença GPL e não requer alterações ou otimizações no sistema hospedeiro, para prover a

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