UNIJUÍ UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL. DCEEng DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E ENGENHARIAS

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1 UNIJUÍ UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL DCEEng DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E ENGENHARIAS CURSO DE GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO AMBIENTE DE VIRTUALIZAÇÃO: ANÁLISE DE DESEMPENHO DA REDE MARCELO LUIS HEINECK Santa Rosa, RS - Brasil 2012

2 MARCELO LUIS HEINECK AMBIENTE DE VIRTUALIZAÇÃO: ANÁLISE DE DESEMPENHO DA REDE Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Ciência da Computação do Departamento de Ciências Exatas e Engenharias (DCEEng), da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ), como requisito para a obtenção do título Bacharel em Ciência da Computação. Orientador: Professor Dr. Gerson Battisti Santa Rosa RS 2012

3 Sumário INTRODUÇÃO...11 CAPITULO 1 VIRTUALIZAÇÃO Conceitos De Virtualização Categoria dos Softwares de Virtualização Tipos de Virtualização Virtualização Completa Paravirtualização Recompilação Dinâmica Ferramentas de Virtualização Hyper-V Server Vantagens e Desvantagens do uso da Virtualização CAPITULO 2 - CENÁRIOS DOS TESTES Diagrama Da Rede Sistemas Operacionais Ubuntu Server Windows Server 2008 R Windows 7 Professional Iperf Servidor HPS500PSL Placas de Rede Cabo Par Trançado Switch Sistemas Operacionais Utilizados nos Testes IP s Das Máquinas Virtuais Cenários Cenário 1: Com Servidores Virtuais Windows Cenário 2: Com Servidores Virtuais Linux Cenário 3: Com Servidores Virtuais Windows e Linux CAPITULO 3 - RESULTADOS DOS TESTES Apresentação Geral dos Resultados Cenário 1: Com Servidores Virtuais Windows Cenário 1 Parte Cenário 1 Parte Cenário 1 Parte

4 Análise sobre o Cenário Cenário 2: Com Servidores Virtuais Linux Cenário 2 Parte Cenário 2 Parte Cenário 2 Parte Análise sobre o Cenário Cenário 3: Com Servidores Virtuais Windows e Linux Cenário 3 Parte Cenário 3 Parte Cenário 3 Parte Análise sobre o Cenário CONSIDERAÇÕES FINAIS...89 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...91

5 Lista de Figuras Figura 1- Estrutura da Virtualização Completa. Fonte: (IKE, 2008, p. 9) Figura 2 - Estrutura da Paravirtualização. Fonte: (IKE, 2008, p. 9) Figura 3 - Sete Passos da Recompilação Dinâmica. (FERREIRA SANTOS, 2011) Figura 4 - Diagrama da Rede Figura 5 - Obtenção dos Resultados dos Testes com Iperf Server Figura 6 - Funcionamento do Switch (ALECRIM, 2011) Figura 7 - Especificações Técnicas do Switch HP V G(HP, 2012)... 41

6 Lista de tabelas Tabela 1 - Ferramentas de virtualização que dão suporte a Windows e Linux Tabela 2 - Número de Servidores por Fabricante que suportam Ubuntu Server Tabela 3 - Requisitos Mínimos do Windows Server 2008 R Tabela 4 - Comparativo entre as edições do Windows Server 2008 R Tabela 5 - Requisitos do Sistema para Windows 7 Professional Tabela 6 - Estado dos Leds da NIC Tabela 7 - Cenário dos Testes Tabela 8 - Cenário dos Testes Tabela 9 - Cenário dos Testes Tabela 10 - Cenário 1 Parte 1 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Win Tabela 11 - Cenário 1 Parte 2 Teste 1 e 2 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Win.. 50 Tabela 12 - Cenário 1 Parte 2 Teste 3 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Win Tabela 13 - Cenário 1 Parte 3 Teste 1 e 2 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Win.. 54 Tabela 14 - Cenário 1 Parte 3 Teste 3 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Win Tabela 15 - Cenário 2 Parte 1 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Linux Tabela 16 - Cenário 2 Parte 2 Teste 1 e 2 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Linux 63 Tabela 17 - Cenário 2 Parte 2 Teste 3 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Linux Tabela 18 - Cenário 2 Parte 3 Teste 1 e 2 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Linux 67 Tabela 19 - Cenário 2 Parte 3 Teste 3 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Linux Tabela 20 - Cenário 3 Parte 1 Teste 1 e 2 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Tabela 21 - Cenário 3 Parte 1 Teste 3 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Tabela 22 - Cenário 3 Parte 2 Teste 1 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Tabela 23 - Cenário 3 Parte 2 Teste 2 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Tabela 24 - Cenário 3 Parte 2 Teste 3 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Tabela 25 - Cenário 3 Parte 3 Teste 1 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Tabela 26 - Cenário 3 Parte 3 Teste 2 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão... 83

7 Tabela 27 - Cenário 3 Parte 3 Teste 3 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão... 84

8 Lista de Gráficos Gráfico 1 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 1 - Parte Gráfico 2 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 1 - Parte Gráfico 3 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 1 VM Windows Gráfico 4 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 1 - Parte Gráfico 5 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 1 - Parte Gráfico 6 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 2 VM Windows Gráfico 7 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 1 - Parte Gráfico 8 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 1 - Parte Gráfico 9 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 3 VM Windows Gráfico 10 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 2 - Parte Gráfico 11 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 2 - Parte Gráfico 12 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 1 VM Linux Gráfico 13 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 2 - Parte Gráfico 14 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 2 - Parte Gráfico 15 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 2 VM Linux Gráfico 16 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 2 - Parte Gráfico 17 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 2 - Parte Gráfico 18 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 3 VM Linux Gráfico 19 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 3 - Parte Gráfico 20 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 3 - Parte Gráfico 21 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 1 VM Windows/Linux Gráfico 22 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 3 - Parte Gráfico 23 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 3 - Parte Gráfico 24 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 2 VM Windows/Linux Gráfico 25 -Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 3 - Parte Gráfico 26 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 3 - Parte

9 Gráfico 27 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 3 VM Windows/Linux... 87

10 Lista de Anexos Anexo 1 - Instalação Do Windows Server 2008 R Anexo 2 - Instalação Ubuntu Server Anexo 3 - Máquinas Virtuais Executando

11 11 INTRODUÇÃO As necessidades tecnológicas aumentam a cada dia, fazendo com que as empresas necessitem de novos equipamentos e tecnologias para suprir a demanda. Isso é um problema e um desafio para as organizações. Para contornar esse problema, buscam maneiras para fazer as implantações necessárias considerando segurança, desempenho e viabilidade. Uma das novas tecnologias é através de ambientes virtualizados. Uma grande parte das empresas possuem um conjunto limitado de recursos computacionais, geralmente um espaço físico reduzido e falta de pessoal técnico para atender as demandas da própria organização e dos clientes. Com isso são sempre bem vindas as tecnologias que possibilitem uma melhoria nos ambientes e uma maior eficiência nos serviços oferecidos. Uma melhoria encontrada pelos profissionais da Tecnologia da Informação (TI) foi consolidar servidores para criar um ambiente virtualizado, chamado de Virtualização, fazendo com que o processamento seja utilizado com maior eficiência. As organizações podem centralizar os recursos de TI conseguindo com isso, maior disponibilidade, maior segurança das informações e uma maior qualidade nos serviços oferecidos. Com as ferramentas de virtualização apropriadas para cada cenário é possível trazer grandes benefícios para a organização. Num ambiente virtualizado é possível realizar os mais variados testes e configurações, para obter uma maior otimização do sistema e dos recursos. A virtualização não só resolve um problema de viabilidade, mas também é uma forma de diminuir a ocupação de servidores num espaço físico limitado. Uma máquina física é formada por hardware, componentes que estão interligados por circuitos que fornecem recursos para rodar o sistema operacional e as aplicações presentes no mesmo. O processador é o núcleo de toda estrutura que juntamente com outros componentes da máquina como memória, placa mãe e outros periféricos controlados pelo sistema operacional são capazes de efetuar os mais diversos tipos de operações. Com o avanço das tecnologias de software e de hardware é possível simular vários ambientes virtualizados dentro de uma mesma estrutura de hardware. Este tipo de tecnologia é chamada de máquina emulada ou máquina virtual.

12 12 A possibilidade de ter sistemas operacionais sobre um único hardware detém duvidas sobre o desempenho em uso intenso. Componentes como processador e memória são de fácil visualização do seu uso. Porem, componentes como a placa de rede são mais complexos. A análise da rede em ambiente virtualizado é uma tarefa mais complexa, que exige o uso de ferramentas para realizar os devidos testes, a fim de demonstrar o quanto a rede pode suportar em se tratando de número de servidores virtualizados e o número de conexões feitas aos mesmos, para se conseguir um bom desempenho sem prejudicar os serviços oferecidos pelos servidores virtualizados. Outro ponto importante a se analisar é o quanto a aplicação necessita de largura de banda em relação ao seu uso para poder-se calcular a média de rede necessária para cada cliente em relação a disponibilidade total que o hardware oferece. O objetivo deste trabalho é testar, monitorar e analisar a placa de rede em um ambiente virtualizado. Um conjunto de ferramentas e aplicativos de geração de tráfego e monitoramento serão usados para analisar o desempenho e o comportamento da placa de rede. O trabalho encontra-se dividido em três capítulos que seguem a introdução. No primeiro capítulo estão definidos os principais conceitos e características da Virtualização. No segundo capítulo são apresentados os cenários que foram desenvolvidos para a realização dos testes. No terceiro capítulo são apresentados os resultados obtidos através dos testes como, média dos dados transferidos, média de velocidade de cada conexão com seus respectivos cálculos de desvio padrão e representação gráfica. Encerrando o trabalho foram apresentadas considerações finais e possíveis trabalhos futuros.

13 13 CAPITULO 1 VIRTUALIZAÇÃO Neste capitulo veremos de um modo geral o que é virtualização, descrevendo alguns conceitos, algumas formas de virtualização, vantagens e desvantagens de usar esse tipo de tecnologia e algumas ferramentas que podem ser utilizadas para se criar um ambiente virtualizado Conceitos De Virtualização A virtualização não é uma tecnologia recente. Ela foi criada na década de 60, mas começou a se desenvolver e se popularizar a partir dos anos 80. Nos últimos anos vem se tornando uma forte aliada na resolução de alguns problemas enfrentados na área de Tecnologia da Informação. Com os avanços tecnológicos, a virtualização também vem evoluindo ao passar dos anos, sendo utilizada por profissionais da área de Tecnologia da Informação do mundo inteiro. Para Gruppen (2012), Utilizando-se de camadas adicionais de software (hypervisors) entre as máquinas virtuais e o servidor para compartilhamento de hardware, a Virtualização permite que múltiplos sistemas operacionais (virtual machines) possam ser executados em um único servidor físico. Cada máquina virtual possuirá seu sistema operacional totalmente independente e possuirá performance muito similar a uma máquina física. Ainda através da Virtualização cada uma das virtualmachines podem oferecer serviços de rede interconectar-se (virtualmente) através de interfaces de rede, switches, roteadores e firewalls virtuais. Segundo GOLDEM & SCHEFFY (2008) a virtualização nos permite que virtualmente e com um custo efetivamente menor tenha dois ou mais computadores, executando cada um, num sistema operacional diferente, utilizando uma única peça de hardware. A virtualização nada mais é do que uma maneira de se utilizar uma camada de software entre o equipamento e o Sistema operacional possibilitando um maior aproveitamento dos recursos de hardware. Segundo Williams e Garcia (2008) essa tecnologia baseia-se numa técnica que adiciona entre as aplicações e o hardware uma camada de abstração, podendo melhorar os níveis de serviços e qualidade dos mesmos.

14 14 Segundo JUNIOR (2008), Muitas vezes a virtualização é confundida com emulação e simulação, porém são conceitos diferentes. De maneira simples, simulação é fazer algo se parecer ou funcionar como outra coisa. Na emulação um Software é responsável por simular um computador real traduzindo todas as instruções. No caso da virtualização ocorre a multiplexação do hardware real, possibilitando assim a criação de diversas máquinas virtuais que podem ser consideradas uma cópia idêntica e isolada do hardware real. A tecnologia de virtualização conhecida até hoje, tem sua grande aceitabilidade graças a pesquisas e descobertas da IBM, e teve uma grande ajuda da VMware criada em 1998 que foi uma das responsáveis por essa tecnologia ter se desenvolvido Categoria dos Softwares de Virtualização Os softwares de virtualização são classificados em três categorias que são: a)nível de hardware: é uma forma onde a camada de virtualização fica diretamente sobre o hardware e exporta ás camadas superiores uma abstração do sistema físico real, um hardware similar ao original. b) Nível de sistema operacional: são formas de se criar partições lógicas, para que essas sejam interpretadas como sendo isoladas umas das outras, mas que usam o mesmo sistema operacional, fazendo com que um aplicativo rodando em uma Máquina virtual não interfira em outro software rodando em outra Máquina virtual. c) Nível de linguagens de programação: nesse tipo de virtualização é criada uma Máquina virtual que serve restritamente para interpretar uma linguagem de programação. Essa Máquina virtual só é chamada quando é preciso rodar uma aplicação que use esse recurso.

15 Tipos de Virtualização principais: Na virtualização podemos usar vários tipos de técnicas. Abaixo seguem as Virtualização Completa Essa técnica permite que um aplicativo possa ser executado sem sofrer modificações. Essa técnica faz uma simulação total do hardware para que qualquer Sistema Operacional (SO) possa ser executado. Segundo ANDRADE (2006), na virtualização completa, toda uma infraestrutura do hardware subjacente é virtualizada, de forma que não é necessário modificar o sistema operacional convidado para que o mesmo execute sobre o VMM (Virtual Machine Monitor). Para TEIXEIRA (2010), Virtualização completa é a única opção que não requer assistência via hardware ou assistência do sistema operacional para virtualizar instruções sensíveis e privilegiadas. O hipervisor (VMM) traduz todas as instruções do sistema operacional sucessivamente e armazena os resultados em um cache para uso futuro, enquanto instruções no nível de usuário executam inalterada com velocidade nativa. Ainda, segundo TEIXEIRA (2010), Virtualização completa oferece o melhor isolamento e segurança para máquinas virtuais, e simplifica a migração e portabilidade, pois o mesmo SO convidado pode ser executado virtualizado ou de forma nativa. A virtualização usada pela VMWare e Microsoft Virtual Server são exemplos de virtualização completa.

16 16 Abaixo segue figura com a estrutura da Virtualização Completa: Virtualização Completa Figura 1- Estrutura da Virtualização Completa. Fonte: (IKE, 2008, p. 9) Paravirtualização Para IKE (2008, p.10), a paravirtualização é uma alternativa a completa, nesse modelo de virtualização o SO que está sendo emulado usa uma arquitetura virtual que é similar, mas não idêntica à arquitetura física real. Com a paravirtualização, o núcleo do sistema operacional é modificado para que instruções não virtualizaveis possam ser substituídas para que possa ocorrer a comunicação direta com a camada de virtualização, o hypervisor. Segundo TEIXEIRA (2010) O hypervisortambém provê interfaces para operações críticas como gerenciamento de memória, tratamento de interrupções e etc. Paravirtualização é diferente da virtualização completa, onde o SO não modificado não percebe que está sendo virtualizado e chamadas sensíveis do SO são tratadas usando tradução binária. A proposta da paravirtualização está no baixo overhead, mas o desempenho da paravirtualização sobre a virtualização completa pode variar grandemente de acordo com a carga de trabalho.

17 17 Abaixo segue figura com a estrutura da Paravirtualização: Paravirtualização Figura 2 - Estrutura da Paravirtualização. Fonte: (IKE, 2008, p. 9) Recompilação Dinâmica Esse tipo de virtualização também é conhecida como tradução dinâmica. É utilizada por certas linguagens de programação aumentando significativamente o desempenho dos programas durante sua execução. De modo geral esse tipo de virtualização é usada quando a otimização do programa é feita durante a execução. Segundo ANDRADE (2006), Esta tecnologia consiste em traduzir durante a execução de um programa as instruções de um formato para outro. Uma aplicação da técnica é vista em compiladores JIT (just-in-time), que traduzem de uma linguagem bytecode para código nativo da CPU onde o compilador executa. Para LAUREANO (2006), A recompilação dinâmica (dynamic recompilation) ou tradução dinâmica de partes do código de um sistema é bastante utilizada. Com a compilação durante a execução do sistema virtualizado, o sistema pode adequar o código gerado deforma a refletir o ambiente original do programa, onde informações que normalmente não estão disponíveis para um compilador estático tradicional são exploradas, para que o código gerado seja mais eficiente.

18 18 Segundo FERREIRA SANTOS (2011), a recompilação dinâmica pode ser utilizada por sistemas como parte de uma estratégia de otimização adaptável, para executar uma representação portável do programa. A recompilação dinâmica é feita em sete passos que veremos na figura a seguir: Figura 3 - Sete Passos da Recompilação Dinâmica. (FERREIRA SANTOS, 2011) Ferramentas de Virtualização Quando se pretende fazer um projeto utilizando virtualização, qual ferramenta utilizar? Qual a ferramenta mais apropriada para uma determinada situação? Pensando nisso, POLLON (2008) realizou um levantamento de diversas ferramentas de virtualização, que foram limitadas aquelas que funcionassem tanto com sistemas operacionais Linux quanto Windows, relacionadas na tabela abaixo: Tabela 1 - Ferramentas de virtualização que dão suporte a Windows e Linux Nome Criador SO Hospedeiro SO Hospede Citrix Xen Server Citrix Systems Inc. Nenhum Windows/Linux/ Solaris Hyper-V Microsoft Windows 2008 Windows/Linux KVM Qumranet Linux Windows/Linux LynxSecure LinuxWorks Nenhum LynxOS/Linux/ Windows Oracle VM Oracle Corporation Nenhum Windows/Linux Parallels Workstation Parallels, Inc. Windows Windows/Linux/ Linux FreeBSD/Solaris Proxmox Virtual ProMox Debian Windows/Linux/

19 19 Enviroment Unix RTS Hypervisor RealTime Systems Nenhum Windows/Linux SimNow AMD Windows/Linux Windows/Linux Simics Virtutech Linux/FreeBSD/ Windows/Linux/ Windows/TinyOS/ Solaris Solaris Sun VM Sun Microsystems Nenhum Windows/ Sun VirtualBox Virtual Iron Sun Microsystems Virtual Iron Software Inc. Windows/Linux/ MacOS/Solaris Nenhum VirtualPC Microsoft Windows Virtual Server Microsoft Windows Virtuozzo SWsoft Windows Linux VMware ESX WMware Nenhum VMwareESXi VMware Nenhum VmWare Server Xen Fonte: POLLON (2008) Vmware Universidade Cambridge, Intel, AMD Windows Linux Nenhum/FreeBSD Linux/Solaris Linux DOS/Windows/ Linux/OS/2 FreeBSD/Solaris Windows/RedHat SuSe Windows/Linux/ OpenSolaris Windows Linux Windows Linux Windows/Linux Solaris Windows/Linux Solaris Windows/Linux Solaris Windows/Linux Solaris Hyper-V Server O Hyper V é uma ferramenta ou tecnologia que vem juntamente com o sistema operacional Windows Server 2008 R2. Com essa tecnologia é possível criar Máquinas virtuais, podendo manipulá-las de forma fácil e rápida. É possível movermos uma Máquina virtual de um host físico para o outro em minutos, ou até mesmo em segundos sem que o usuário perceba. Hyper-V Server ou também conhecido como Microsoft Virtual Server é uma ferramenta de virtualização desenvolvida pela Microsoft. Esta ferramenta foi desenvolvida para plataforma Windows isolando as máquinas virtuais, para que uma Máquina virtual não interfira nas outras máquinas virtuais em execução.

20 20 Para MICROSOFT (2011), Microsoft Hyper-V Server 2008 R2 é a baseada em hypervisor, produto de virtualização de servidor que permite consolidar cargas de trabalho em um único servidor físico. É um produto stand-alone que fornece uma solução de virtualização confiável e otimizada permitindo que as organizações possam melhorar a utilização dos servidores e reduzir custos. Como o Hyper-V Server é um produto stand-alone dedicado que contém apenas o Windows Hypervisor, modelo de driver do Windows Server, e componentes de virtualização, ela fornece uma pequena sobrecarga mínima. Ainda, segundo MICROSOFT(2012), O novo Hyper-V também tem melhorias de desempenho de núcleo, incluindo a capacidade anteriormente mencionada de obter a vantagem de 32 processadores lógicos no host e aumentar o desempenho da CPU com suporte de host para a SecondLevelTranslation (SLAT). Finalmente, as máquinas virtuais também podem adicionar e remover discos VHD sem necessitar de uma reinicialização e também sem necessitar de uma inicialização a partir do VHD. A utilização do Virtual Server permite realizar um monitoramento do uso da memória, do processamento e armazenamento de máquinas virtuais. Permite ainda realizar a migração de máquinas virtuais em sistemas em execução entre servidores hospedeiros. Entre outros recursos disponibilizados pelo Virtual Server esta a possibilidade de se obter um servidor físico como candidato a consolidação onde através de determinadas características de carga e de acessos, o sistema disponibiliza uma lista de possíveis servidões físicos associados com o serviço de diretório do Windows. (SILVEIRA PAIN, 2008). O Hyper-V do Windows Server 2008 R2 foi utilizado para fazer a instalação dos Sistemas Operacionais, por fornecer as funcionalidades necessárias e por não precisar de um gerenciador como no caso do XenServer, que precisa da utilização do XenCenter para fazer a instalação e configuração das máquinas virtuais no servidor. Outro motivo é porque o Hyper-V é nativo do Windows Server 2008, precisando somente ser feita a ativação do serviço, podendo ser utilizado por um período experimental, que no caso supriu o tempo para a realização dos testes.

21 Vantagens e Desvantagens do uso da Virtualização Estudando algumas máquinas virtuais podemos ver que elas divergem entre si em fatores como desempenho, portabilidade e segurança. Mas no geral podemos apontar algumas vantagens e desvantagens da utilização de virtualização. Para FABIO BELARMINO (2012), existem varias vantagens e algumas desvantagens como segue abaixo: Vantagens: 1. Instalações simplificadas e economia de espaço físico. 2. Gerenciamento centralizado. 3. Compatibilidade total com as aplicações. 4. Maior disponibilidade e mais fácil recuperação em caso de desastres 5. Facilidade para a execução de backups. 6. Suporte e manutenção simplificados. 7. Acesso controlado a dados sensíveis e à propriedade intelectual mantendo-os seguros dentro do data center da empresa. 8. Independência de hardware. 9. Melhor aproveitamento do espaço físico: quanto menos dispositivos físicos instalados, maior o espaço disponível em racks. 10. A disponibilização de novos servidores fica reduzida a alguns minutos 11. Migração de servidores para novo hardware de forma transparente 12. Economia de energia elétrica utilizada em refrigeração e na alimentação dos servidores. 13. Segurança usando máquinas virtuais (VM), pode-se definir qual é o melhor ambiente para executar cada serviço, com diferentes requerimentos de segurança, diversas ferramentas e o sistema operacional mais adequado para cada serviço. As máquinas virtuais podem ficar isoladas e independentes umas das outras, inclusive da máquina hospedeira. Usando uma máquina virtual para cada serviço, a vulnerabilidade de um serviço não prejudica os demais. 14. Confiança e disponibilidade a falha de um software não prejudica os demais serviços.

22 A utilização de uma VM como ambiente de desenvolvimento possibilita testes em Sistemas Operacionais distintos e, por prover um ambiente isolado, evita que falhas na configuração e/ou execução, ou até mesmo vírus, danifiquem o hardware da máquina. 16. A redução de custos é possível utilizando pequenos servidores virtuais em um único servidor mais poderoso. 17. Adaptação às diferentes cargas de trabalho, que podem ser tratadas de forma simples. Normalmente, os softwares de virtualização realocam os recursos de hardware dinamicamente entre uma máquina virtual e outra. 18. Balanceamento de carga: toda a máquina virtual está encapsulada. Assim, torna-se fácil trocar a máquina virtual de plataforma e aumentar o seu desempenho. 19. Suporte a aplicações legadas: quando uma empresa decide migrar para um novo sistema operacional, é possível manter o sistema operacional antigo sendo executado em uma máquina virtual, o que reduz os custos com a migração. Vale ainda lembrar que a virtualização pode ser útil para aplicações que são executadas em hardware legado, que está sujeito a falhas e tem altos custos de manutenção. Com a virtualização desse hardware, é possível executar essas aplicações em hardwares mais novos, com custo de manutenção mais baixo e de maior confiabilidade. 20. Redução de custos de pessoal, energia e refrigeração pelo uso de menos equipamentos físicos. 21. Melhor aproveitamento do hardware com o compartilhamento do hardware pelas máquinas virtuais reduz-se a ociosidade do equipamento. 22. Com as máquinas virtuais é possível simular redes inteiras, inclusive redes heterogêneas. 23. Pode-se utilizar sistemas operacionais que não possuam compatibilidade com o hardware, utilizando os recursos de virtualização de hardware. Isto possibilita testes e até mesmo economia com a compra de hardware. 24. Redução do downtime. 25. Facilidade de migração de ambientes evita reinstalação e reconfiguração dos sistemas a serem migrados.

23 23 Desvantagens: 1. Gerenciamento os ambientes virtuais necessitam ser instanciados (criar instâncias nas máquinas virtuais), monitorados, configurados e salvos. Existem produtos que fornecem essas soluções, mas esse é o campo no qual estão os maiores investimentos na área de virtualização. 2. Dificuldade no acesso direto a hardware, por exemplo, placas específicas ou dispositivos de USB. 3. Desempenho atualmente, não existem métodos consolidados para medir o desempenho de ambientes virtualizados. Para compensar, introduzse uma camada extra de software entre o sistema operacional e o hardware, o VMM ou hypervisor, que gera um custo de processamento superior ao que se teria sem a virtualização. Outro ponto importante de ressaltar é que não se sabe exatamente quantas máquinas virtuais podem ser executadas por processador, sem que haja o prejuízo da qualidade de serviço. 4. Grande consumo de memória RAM dado que cada máquina virtual vai ocupar uma área separada da mesma. 5. Grande uso de espaço em disco, já que é preciso de todos os arquivos para cada sistema operacional instalado em cada máquina virtual. Ainda para FABIO BELARMINO (2012), A virtualização tem mais vantagens do que desvantagens, pois acaba resolvendo e facilitando muitas operações. Porém é necessário avaliar todos os aspectos envolvidos na virtualização para evitar crises. Por exemplo, a vulnerabilidade ou queima de um host físico deixará todas as máquinas virtuais vulneráveis ou indisponíveis, o que requer planos de recuperação de desastres. Deve-se analisar também se as máquinas virtuais terão o desempenho necessário para as operações críticas. CAPITULO 2 - CENÁRIOS DOS TESTES 2.1. Diagrama Da Rede O diagrama de rede que segue, mostra o ambiente utilizado nos testes, onde as máquinas com os ip s até o são os clientes, com sistema operacional Windows 7 professional. Para fazer a ligação entre os clientes e o servidor com as máquinas virtuais, foi utilizado um switch HP V G. O

24 24 servidor utilizado é o modelo HPS500PSL. As máquinas virtuais foram instaladas no servidor da seguinte forma: Windows Server 1 com ip , Windows Server 2 com ip , Windows Server 3 com ip , Ubuntu Server 1 com ip , Ubuntu Server 2 com ip , Ubuntu Server 3 com ip Segue abaixo a estrutura da rede montada para a realização dos testes: MÁQUINAS VIRTUAIS Win Server 1 IP Win Server 2 IP Win Server 3 IP Ubuntu Server 1 IP Ubuntu Server 2 IP Ubuntu Server 3 IP Figura 4 - Diagrama da Rede Sistemas Operacionais Os SO s (sistemas operacionais) são um fator determinante na hora de criar uma Máquina virtual. Cada sistema tem a sua particularidade, sua forma de tratar os sistemas hospedes que serão instalados, vantagens e desvantagens. A seguir algumas características dos sistemas utilizados nos testes:

25 Ubuntu Server O Ubuntu é um sistema operacional livre, ou seja, sua distribuição é gratuita e seu código é aberto. A ultima versão do Ubuntu Server LTS trouxe algumas alterações significativas no que diz respeito a nuvem e virtualização, aos sistemas de arquivos e armazenamento e ao suporte de hardware e arquitetura. A CANONICAL(2012) nos descreve algumas características e melhorias do Ubuntu Server no que diz respeito à nuvem e virtualização, suporte de hardware e arquitetura, sistemas de arquivos e armazenamento, apoio ISV como segue abaixo: - Nuvem e Virtualização Segundo CANONICAL (2012), este quisíto é baseado em padrões de agilidade, flexibilidade e compatibilidade. Para Canonical (2012), a infraestrutura de nuvem do Ubuntu agora é alimentada pela OpenStack,e foi integrado como a tecnologia de infra-estrutura padrão de nuvem para o UbuntuCloud, pelas seguintes razões: Crescimento mais rápido do projeto de código aberto; Em termos de parceiros (HP, Dell, Cisco, Rackspace, Intel, IBM e muitos outros); Em termos de contribuições (120 empresas envolvidas na liberação Essex); Construído para suportar as necessidades de nuvens públicas; Construído para proibir qualquer ponto único de falha; Extensível em termos de funcionalidade (SAN, rede, hypervisors, etc). Excelente dissociação dos componentes, permitindo uma arquitetura mais escalável e de fácil manutenção; A versão atual do OpenStack no Ubuntu Server 12,04 LTS é Essex. Segundo GALASSI (2011), De forma simples o OpenStack é um software de código aberto, capaz de gerenciar os componentes de múltiplas infraestruturas virtualizadas, assim como o sistema operacional gerencia os componentes de nossos computadores, o OpenStack é chamado de Sistema Operacional da Nuvem, por cumprir o mesmo papel em maior escala.

26 26 - Suporte para o Ubuntu no Hyper-V Conforme CANONICAL (2012), Ubuntu agora está totalmente equipado e testado para ser executado em cima do servidor da Microsoft de virtualização Hyper- V. Isso inclui suporte para armazenamento virtual e drivers de rede. Ubuntu tem suporte a virtualização, servidores de web, , serviços de impressão, servidor de arquivos e de aplicação. Se adéqua a integração de infraestruturas existentes, até mesmo redes Windows. O Ubuntu oferece configurações avançadas como Failoverclustering e alta disponibilidade. - Suporte de hardware e arquitetura Otimizado para as mais recentes chipsets Intel. A CANONICAL (2012) nos diz que, RC6 é padrão para sistemas Sandy Bridge. RC6 é uma tecnologia que permite que a GPU entre em um estado muito baixo de consumo de energia quando a GPU está ociosa (abaixo de 0V). Isso resulta em uma economia de energia considerável quando este estágio é ativado. Ao comparar com cargas ociosas com um estado da máquina em que RC6 está desativado, o uso de energia melhora em torno de 40-60%. Quanto ao apoio a arquitetura ARM, CANONICAL (2012) nos diz que, Ubuntu Server LTS 12,04 já está disponível para a plataforma ARM. O Ubuntu Server para ARM fornece os mesmos recursos como o Ubuntu Server em x86 ou x64. Isto significa que você será capaz de executar a plataforma Ubuntu podendo usar toda infra-estrutura do servidor, seja em x86, x64 ou ARM. - Sistemas de arquivos e armazenamento Segundo CANONICAL (2012), O Ubuntu possui suporte para sistema de armazenamento distribuída do Ceph. É uma fonte altamente escalável, aberta, e com sistema de armazenamento distribuído. É composto de uma variedade de objetos e de blocos, e um POSIX compatível com o sistema de arquivos distribuídos. A plataforma é capaz de se auto-escalonar para além do nível de petabyte, ele é executado em hardware, é auto-recuperavel e autogerencialvel. Ceph está no kernel do Linux, e pode ser integrado com o sistema operacional em nuvem OpenStack. Conforme CANONICAL (2012), o Ubuntu Server tem algumas melhorias no sistema de arquivos como: desfragmentação automática, limpeza do

27 27 disco, inspeção de melhorias de desempenho, backup automático, manual de metadados. - Apoio ISV e Java Conforme CANONICAL (2012), Modelos de computação distribuída em nuvem têm evoluído significativamente desde que lançamos o Ubuntu Server Como resultado, temos visto o recente surgimento de novas categorias de aplicações e ISVs. Hadoop, Big Data e NoSQL todos têm crescido em popularidade nos últimos dois anos. Sendo uma plataforma favorecida por desenvolvedores que trabalham com tecnologias novas e inovadoras, essas tecnologias foram disponibilizadas para o Ubuntu desde o seu início. Com o Ubuntu Server LTS 12,04, a Canonical se envolveu com as comunidades e ISVs por trás de muitos desses aplicativos para garantir que eles são testados e suportados por 12,04 LTS e podem ser implantadas rapidamente e facilmente, utilizando Juju. - Novas Plataformas Suportadas Ainda conforme CANONICAL (2012), uma vasta gama de modelos de servidores são certificadas para o Ubuntu12.04.Isso inclui a certificação e suporte do Ubuntu LTS 12,04 em servidores HP ProLiant selecionados, incluindo a mais recente geração HP ProLiant 8 (Gen8) servidores. O Ubuntu roda nos mais diversos tipos de dispositivos como segue na tabela abaixo: Tabela 2 - Número de Servidores por Fabricante que suportam Ubuntu Server Fabricante Servidores HP 52 Dell 50 Lenovo 6 IBM 29 Cisco UCS 8 Acer 5 Intel 5 System76 2 Citrix Systems 1 Sol 1 Facebook - OCP 1 Fonte: Canonical (2012)

28 Windows Server 2008 R2 O SO Windows Server 2008 trata-se de um sistema especialmente desenvolvido para ser utilizado em servidores, fabricado pela Microsoft. Segundo MICROSOFT (2012),ele se baseia no Windows NT 6.1, o mesmo sistema operacional básico usado no Windows 7, orientado para sistema cliente. É a primeira versão de sistema operacional exclusivamente 64 bits da Microsoft. O Windows Server 2008 R2 é uma atualização do Windows Server Esta versão possui alguns aperfeiçoamentos e funcionalidades que o seu antecessor não tinha, como novos recursos de virtualização e gerenciamento, com suporte de até 64 processadores físicos e 256 processadores lógicos, porem apenas duas edições podem usar toda essa capacidade que são o Datacenter e o Itanium. A versão Enterprise, que vem logo abaixo das duas citadas anteriormente, pode usar apenas 8 processadores físicos. Segue na tabela abaixo os Requisitos Mínimos do Windows Server 2008 R2: Tabela 3 - Requisitos Mínimos do Windows Server 2008 R2 Hardware Requisitos Processador 1.4 GHz X86-64 ou Itanium2 Memória Mínimo 512 MB, recomendado 1 GB, Máximo 2TB Disco (espaço) Mínimo 10GB (foundationedition), 32 GB ou + (acima da foundation) Monitor Super VGA Outros Drive DVD, teclado, mouse e acesso a internet Fonte: Microsoft (2012) Características: - Consumo de Energia Reduzido Segundo MICROSOFT(2012) O Windows Server 2008 introduziu uma política de energia 'balanceada', que monitora o nível de utilização dos processadores no servidor e dinamicamente ajusta o estado de desempenho do processador para limitar a energia necessária nas cargas de trabalho. O Windows Server 2008 R2 melhora esse recurso de economia de energia, adicionando o suporte a Core Parking e expandindo as configurações de Diretiva de Grupo orientadas à energia.

29 29 - Aumento das Eficiências de Gerenciamento de Estação de Trabalho Segundo Microsoft (2012), O Windows Server 2008 R2 contém a avançada tecnologia de Integração de Estação de Trabalho Virtual (VDI), que estende a funcionalidade dos Serviços de Terminal para entregar certos programas corporativos às estações de trabalho remotas de seus funcionários. Com a VDI, os programas que os Serviços de Estação de Trabalho Remota enviam a um computador agora estão disponíveis no menu Start, do lado direito, junto com os programas que são instalados localmente. Esta abordagem fornece uma melhor virtualização da estação de trabalho e uma melhor virtualização de aplicação. Para Microsoft (2012), A virtualização de estação de trabalho se beneficiará com os recursos, incluindo aprimorado gerenciamento de personalização, uma integração quase que invisível das aplicações e estações de trabalho virtualizadas no Windows 7, melhor desempenho de áudio e de gráficos, uma séria atualização a frio de acesso à Web e mais. A VDI fornece um uso mais eficiente dos recursos virtualizados e uma melhor integração com o hardware periférico local, bem como poderosos e novos recursos de gerenciamento virtual. - Gerenciamento Mais Fácil e Mais Eficiente do Servidor A Microsoft vem aumentando o numero de recursos nos SO s, mas isso estava causando uma carga de trabalho e um nível de complexidade cada vez maior por parte dos profissionais que fazem a gerencia dos servidores. Com o Windows Server 2008 R2 foram disponibilizados alguns recursos que auxiliam nesse gerenciamento, segundo Microsoft (2012): Melhor gerenciamento e consumo de energia no centro de dados, como evidenciado anteriormente; Melhor administração remota, incluindo o Gerenciador de Servidor instalável remotamente; Melhores recursos de gerenciamento de identidade através de Serviços de Domínio do Active Directory e Serviços Federados do Active Directory atualizados e simplificados.

30 30 Na tabela abaixo estão representados os comparativos das edições do Windows Server 2008 R2: Tabela 4 - Comparativo entre as edições do Windows Server 2008 R2 Quadro comparativo de Edições do Windows Server 2008 R2 Recursos Foundation Standard Web HPC Enterprise Datacenter Itanium Memória física máxima (RAM) (64-bit) Não (8 GB) Parcial (32 GB) Parcial (32 GB) Parcial (128 GB) Sim (2 TB) Sim (2 TB) Sim (2 TB) Máximo de CPUs físicas suportadas Não (1) Parcial (4) Parcial (4) Parcial (4) Parcial (8) Sim (64) Sim (64) Replicação Entre Arquivos (DFS-R) Não Não Não Não Sim Sim Sim Nós de Cluster de Failover (Nós) Não Não Não Não Sim (16) Sim (16) Parcial (8) Sincronização de Memória com Tolerância a Falhas Não Não Não Não Sim Sim Sim Inclusão de Memória a Quente Não Não Não Não Sim Sim Sim Inclusão de Processadores a Quente Não Não Não Não Não Sim Sim Substituição de Memória a Quente Não Não Não Não Não Sim Sim Substituição de Processador a Quente Não Não Não Não Não Sim Sim Conexões de Acesso à Rede (IAS) Parcial (10) Parcial (50) Não Não Sim (Ilimitada) Sim (Ilimitada) Parcial (2) Conexões de Acesso à Rede (RRAS) Parcial (50) Parcial (250) Não Parcial (250) Sim (Ilimitada) Sim (Ilimitada) Não Conexões de Administrador de Área de Trabalho Remota 2 Gateway de Serviços de Área de Trabalho Remota Parcial (50) Parcial (250) Não Não Sim (Ilimitada) Sim (Ilimitada) Não Direitos de Uso de Imagem Virtual Não Parcial (Host + 1 VM) Parcial (Guest) Parcial (Host + 1 VM) Parcial (Host + 4 VMs) Sim (Ilimitada) Sim (Ilimitada) Preços em US$ N/A $1.029 (5CALs) $1.229 (10 CALs) $469 (Sem CAL) N/D $3.999 (25 CALs) $2.999 $2.999 Recursos [19] Foundation Standard Web HPC Enterprise Datacenter Itanium Fonte: Microsoft(2012)

31 Windows 7 Professional O Windows 7 Professional possui suporte a 64 bits, com isso ele possibilita trabalhar com um maior volume de dados e informações do que um sistema de 32 bits. O sistema de 64 bits consegue usar mais de 4 GB de memória RAM, o que significa que ele tem um menor tempo de resposta ao rodar uma maior quantidade de programas de uma só vez. O Windows 7 foi projetado para usar processadores multi-core, ou seja, consegue trabalhar com processadores que tem vários núcleos. A versão de 32 bits suporta até processadores com 32 núcleos, enquanto a versão de 64 bits suporta até 256 núcleos. Em alguns casos o Windows 7 é usado em máquinas com maior poder de processamento, como em servidores com um alto grau de desempenho. Por causa disso, algumas edições como Enterprise, Professional e Ultimate aceitam até dois processadores físicos. Já as edições Home Basic, Starter e Home Premium aceitam apenas um processador. Seguem alguns aprimoramentos do Windows 7 Professional: Suspensão e continuação O Windows 7 foi desenvolvido para ser suspenso e se reconectar a sua rede wireless com maior rapidez possível, para que quando você esteja pronto para usá-lo o Windows também já esteja. Dispositivos USB Quando você pluga algum dispositivo USB ao computador pela primeira vez, como por exemplo um pendrive, o Windows o reconhece e o prepara para o uso em alguns segundos, e esse tempo diminui na próxima vez que o dispositivo for conectado. Uso da memória O Windows 7 se ajusta para obter um maior desempenho e velocidade da Máquina, por exemplo, quando seu computador fica ocioso ele passa a usar menos memória. Outro aspecto é que ele executa alguns serviços em segundo plano, e os disponibiliza somente quando você precisar usá-los, como por exemplo o Bluetooth.

32 32 Requisitos do sistema para a instalação do Windows 7 Professional: Tabela 5 - Requisitos do Sistema para Windows 7 Professional Hardware Requisitos Processador 1 GH ou Superior, 64 ou 32 bits Memória 1 GB para 32 bits ou 2GB para 64 bits Disco (espaço) 16 GB para 32 bits ou 20 GB para 64 bits Monitor Dispositivo gráfico DirectX 9 Outros Drive DVD, teclado, mouse e acesso a internet Fonte: Microsoft(2012) 2.3. Iperf Os programas utilizados para fazer os testes de desempenho da rede são as versões Iperf, que é utilizado para ambiente Linux e Windows, e o Jperf que é utilizado em ambiente Windows em modo gráfico. Os softwares utilizados são de uso livre, podendo o download ser feito através do site O software foi desenvolvido originalmente pela NLANR / DAST (National Laboratory for Applied Research Network) como uma alternativa moderna para medir o desempenho e a largura de banda utilizando TCP e UDP. Estão disponíveis no site dos desenvolvedores do software, versões para os sistemas operacionais: Windows, Linux, MacOS e Solaris. Os programas acima relacionados têm algumas características que funcionam como um gerador e analisador de trafego da rede. Os modos de operação variam conforme a configuração no envio de pacotes, no tempo de envio, na quantidade de dados a ser enviada, no tipo de protocolo utilizado, podendo ser TCP ou UDP, na configuração do uso das portas e nos formatos de saída dos dados como Kbits, Mbits, Gbits ou outros. Conforme dados fornecidos por GATESet al. (2012) desenvolvedores do software, seguem abaixo algumas características: Pode ser executado em um tempo especifico, em vez do teste ser realizado com uma quantidade de dados a ser transmitida; Podemos escolher dentre alguns tipos de unidades para o tamanho dos dados a serem reportados, como por exemplo Mbytes, Kbytes, Bytes etc. O Servidor aceita múltiplas conexões, em vez de parar após um único teste.

33 33 Podemos definir por quantidade de dados a ser enviada, periódica intermediária, em intervalos especificados. Podemos executar o servidor como um serviço do Windows NT Use fluxos representativos em modo gráfico para testar como a compactação da camada de enlace afeta sua largura de banda. Abaixo segue uma linha de comando a partir do cliente, para realizar a conexão com o servidor: c:\iperf>iperf -c i 1 -p f m -t 60 Onde: -c é o IP do servidor. -i 1 é o intervalo de tempo em que mostra os resultados, no caso 1 segundo. -p 5001 é a porta utilizada para fazer a comunicação. -f m é o formato de saída dos dados como: Mbits. -t 60 é o tempo de execução, no caso 60 segundos Abaixo segue uma linha de comando executada a partir do servidor: c:\iperf>iperf -s Onde: -sé a opção de o iperf ser executado como servidor, pronto para receber conexões. Direitos de uso do Iperf: Conforme os desenvolvedores GATES et al. (2012), a permissão é concedida, a título gratuito, a qualquer pessoa que obtenha uma cópia deste software (Iperf) e arquivos de documentação associados, para lidar com o Software sem restrição, incluindo, sem limitação, os direitos de usar, copiar, modificar, mesclar, publicar, distribuir, sublicenciar e / ou vender cópias do Software, e permitir que as pessoas a quem o Software é fornecido a fazê-lo, sujeito às seguintes condições: As redistribuições do código fonte devem manter o aviso de direitos autorais acima, esta lista de condições e as seguintes isenções de responsabilidade. Redistribuições em formato binário devem reproduzir o aviso de copyright acima, esta lista de condições e as isenções de responsabilidade a seguir na documentação e / ou outros materiais fornecidos com a distribuição.

34 34 Nem os nomes da University of Illinois e da NCSA e os nomes de seus colaboradores podem ser usados para endossar ou promover produtos derivados deste Software sem permissão prévia por escrito. O Iperf foi escolhido para realizar os testes porque se trata primeiramente de um software livre, que realiza funções de gerador e analisador do trafego da rede e que possui algumas características de configuração, como porta a ser utilizada, formato dos dados a serem gerados, modos de operação como TCP e UDP, tamanho dos pacotes a servem enviados e analisados, funcionando em plataformas Windows e Linux onde foram realizados os testes, entre outros. Abaixo segue imagem do funcionamento do iperf, como é feita a obtenção dos resultados no Iperf Server: Figura 5 - Obtenção dos Resultados dos Testes com Iperf Server

35 Servidor HPS500PSL O servidor utilizado para a realização dos testes foi o modelo da Intel S500PSL, com dois processadores Xeon E Ghz, e com quatro pentes de memória de 4 Gb cada e um Hard Drive de 500Gb. A placa mãe tem uma interface de rede Dual, ou seja, tem duas portas LAN que funcionam juntas e que dão suporte a tecnologia 10/100/1000 Mbps. Segundo Intel (2012), O dispositivo Intel 82563EB é baseado em tecnologia comprovada PHY integrado em controladores Intel Gigabit Ethernet. O circuito de camada física fornece um padrão Ethernet IEEE interface para 1000BASE-T, 100BASE-TX e 10BASE-T aplicações (802.3, 802.3u, e 802.3ab). O dispositivo 82563EB é capaz de transmitir e receber dados a taxas de Mbps 1000, 100 Mbps ou 10 Mbps. Ainda, conforme Intel (2012), Cada controlador de interface de rede (NIC) leva dois LEDs localizados em cada conector de interface de rede. O link / LED de atividade (à esquerda do conector) indica conexão de rede quando aceso, e de transmissão / recepção de atividade ao piscar. A velocidade de LED (à direita do conector) indica Mbps operação quando âmbar, a operação de 100 Mbps quando a operação verde, e de 10 Mbps quando desligado. A tabela a seguir apresenta uma visão geral dos LEDs: Tabela 6 - Estado dos Leds da NIC LED Color Green/Amber (Right) Green (Left) Fonte: Intel (2012) Segundo Intel (2012), Off Green Amber On Blinking LED State NIC 10 Mbps State 100 Mbps 1000 Mbps Active Connection Transmit/Receiveactivity A Tecnologia de Aceleração de I / O move os dados da rede de forma mais eficiente através da Intel Xeon seqüência 5000, servidores baseados em capacidade de resposta e melhor aplicação em diversos sistemas operacionais e ambientes virtualizados. Intel I / OAT melhora a resposta do aplicativo de rede, liberando o poder do processador IntelXeon 5000, utilizando uma sequência através de movimento mais eficiente da rede de dados e sobrecarga do sistema reduzido. Adaptadores Intelmulti-

36 36 porta de rede com o Intel I / OAT proporcionam alto desempenho de I / O para consolidação e virtualização de servidores através de aceleração de rede a várias portas e máquinas virtuais. Intel I / OAT fornece aceleração de rede segura e flexível através da integração em sistemas operacionais populares e monitores de máquinas virtuais, evitando os riscos de suporte de pilhas de rede de terceiros e preservando os requisitos de rede existentes, como agrupamento e failover Placas de Rede A placa de rede é um dispositivo de hardware que é capaz de fazer a comunicação entre os computadores que estão em uma rede. Existem vários modelos de placas com as mais diversas especificações. Encontramos no mercado placas de rede off-board (placas que são conectadas a placa mãe do computador), como podemos encontrar também placas de rede que já vem embutidas na placa mãe, que são conhecidas como placas on-board. Segundo CARNIELO E SILVA (2011) Cada arquitetura de rede exige um tipo específico de placa de rede; você jamais poderá usar uma placa de rede Token Ring em uma rede Ethernet, pois ela simplesmente não conseguirá comunicar-se com as demais. Além da arquitetura usada, as placas de rede à venda no mercado diferenciam-se também pela taxa de transmissão, cabos de rede suportados e barramento utilizado. Contudo, a utilização dos cabos adequados para cada tipo de placa é essencial para o bom funcionamento da rede. Hoje em dia as placas de rede mais utilizadas são as com velocidades de 100Mbps/ 1000Mbps onde os cabos de rede que melhor se adaptam a essa arquitetura são os chamados par trançados. Essas placas e cabos são bastante utilizadas por terem um baixo custo e um bom funcionamento se instalados conforme os padrões estabelecidos Cabo Par Trançado O Cabo Par Trançado também conhecido como UTP tem 4 pares de fios entrelaçados entre si para romper as interferências eletromagnéticas de fontes exteriores, ou até mesmo interferências geradas por entre cabos vizinhos, ou seja,

37 37 cabos que ficam uns perto dos outros. Os cabos são fabricados de cobre que servem como um ótimo condutor e o seu custo é baixo. Para CARNIELO E SILVA (2011), algumas vantagens e desvantagens do cabo para trançado são: Vantagens: - Preço Mesmo com a obrigação da utilização de outros equipamentos na rede, a relação custo beneficio se torna positiva. - Flexibilidade Como ele é bastante flexível, ele pode ser facilmente passado por dentro de dutos embutidos em paredes. - Facilidade - A facilidade com que se pode adquirir os cabos, pois em qualquer loja de informática existe esse cabo para venda, ou até mesmo para o próprio usuário confeccionar os cabos. Velocidade. Atualmente esse cabo trabalha com uma taxa de transferência de 100 Mbps. Desvantagens: - Comprimento - Sua principal desvantagem é o limite de comprimento do cabo que é de aproximadamente 100 por trecho. - Interferência - A sua baixa imunidade à interferência eletromagnética, sendo fator preocupante em ambientes industriais. Segundo ZENKER (2012), Os cabos UTP foram padronizados pelas normas da EIA/TIA-568-B e são divididos em 10 categorias, levando em conta o nível de segurança e a bitola do fio, onde os números maiores indicam fios com diâmetros menores. Abaixo um resumo simplificado dos cabos UTP, (ZENKER, 2012): Categoria do cabo 1 (CAT1): Consiste em um cabo blindado com dois pares trançados compostos por fios 26 AWG. São utilizados por equipamentos de telecomunicação e rádio. Foi usado nas primeiras redes Token-ringmas não é aconselhável para uma rede par trançado. (CAT1 não é mais recomendado pela TIA/EIA). Categoria do cabo 2 (CAT2): É formado por pares de fios blindados (para voz) e pares de fios não blindados (para dados). Também foi projetado para antigas redes tokenring e ARCnet chegando a velocidade de 4 Mbps. (CAT2 não é mais recomendado pela TIA/EIA).

38 38 Categoria do cabo 3 (CAT3): É um cabo não blindado (UTP) usado paradados de até10mbits com a capacidade de banda de até 16 MHz. Foi muito usado nas redes Ethernet criadas nos anos noventa (10BASET). Ele ainda pode ser usado para VOIP, rede de telefonia e redes de comunicação 10BASET e 100BASET4. (CAT3 é recomendado pela norma TIA/EIA-568-B). Categoria do cabo 4 (CAT4): É um cabo par trançado não blindado (UTP) que pode ser utilizado para transmitir dados a uma frequência de até 20 MHz e dados a 20 Mbps. Foi usado em redes que podem atuar com taxa de transmissão de até 20Mbps como tokenring, 10BASET e 100BASET4. Não é mais utilizado pois foi substituído pelos cabos CAT5 e CAT5e. (CAT4 não é mais recomendado pela TIA/EIA). Categoria do cabo 5 (CAT5): usado em redes fast ethernet em frequências de até 100MHz com uma taxa de 100 Mbps. (CAT5 não é mais recomendado pela TIA/EIA). Categoria do cabo 5e (CAT5e): é uma melhoria da categoria 5. Pode ser usado para frequências até 125 MHz em redes 1000BASE-T gigabit ethernet. Ela foi criada com a nova revisão da norma EIA/TIA-568-B. (CAT5e é recomendado pela norma EIA/TIA-568- B). Categoria do cabo 6 (CAT6): definido pela norma ANSI EIA/TIA-568- B-2.1 possui bitola24 AWG e banda passante de até 250 MHz e pode ser usado em redes gigabit ethernet a velocidade de 1Gbps. (CAT6 é recomendado pela norma EIA/TIA-568-B). Categoria: CAT 6a: é uma melhoria dos cabos CAT6. Os cabos dessa categoria suportam até 500 MHz e podem ter até 55 metros no caso da rede ser de 10Gbps, caso contrario podem ter até 100 metros. Para que os cabos CAT 6a sofressem menos interferências os pares de fios são separados uns dos outros, o que aumentou o seu tamanho e os tornou menos flexíveis. Essa categoria de cabos tem os seus conectores específicos que ajudam à evitar interferências. Categoria 7 (CAT7): está sendo criada para permitir a criação de redes de 40Gbps em cabos de 50m usando fio de cobre (apesar de atualmente esse tipo de rede esteja sendo usado pela rede CAT6). :Esta norma baseia-se na Classe F que ainda não é reconhecida pela TIA/EIA.

39 39 Categoria 7a (CAT7a): está sendo criada para permitir a criação de redes de 100Gbps em cabos de 15m usando fio de cobre (apesar de atualmente esse tipo de rede esteja sendo usado pela rede CAT6). :Esta norma baseia-se na Classe Fa que ainda não é reconhecida pela TIA/EIA. Padrão de cores usado nos cabos de rede par trançados: Padrão T568B: - branco laranja (Recepção) - laranja (Recepção) - branco verde (Transmissão) - azul - branco azul - verde (Transmissão) - branco marrom - marrom Padrão T568A: - branco verde (transmissão) - verde (transmissão) - branco laranja (Recepção) - azul - branco azul - laranja (Recepção) - branco marrom ou - marrom 2.7. Switch O switch é um equipamento parecido com o hub, mas o seu funcionamento tem uma diferença: quando se quer enviar dados do computador 1 para o computador 2, o switch se encarrega de fazer uma ligação direta entre os dois computadores, um tipo de canal de comunicação exclusiva entre a origem e o destino. Isso aumenta o desempenho da rede já que a comunicação esta sempre disponível, exceto em casos quando dois ou mais computadores tentam enviar dados simultaneamente ao mesmo destino. Essa característica também diminui a ocorrência de erros como colisão de pacotes por exemplo. (ALECRIM, 2011).

40 40 A figura abaixo nos mostra o funcionamento do Switch: Figura 6 - Funcionamento do Switch (ALECRIM, 2011).

41 41 O Modelo do Switch utilizado nos testes é HP V G Switch (J9561A). Na Figura abaixo seguem as especificações técnicas do produto: Figura 7 - Especificações Técnicas do Switch HP V G(HP, 2012) 2.8. Sistemas Operacionais Utilizados nos Testes Os sistemas operacionais utilizados nos cenários e nos testes estão listados abaixo: Ubuntu Server 12.04; Windows Server 2008 R2; Windows 7 Professional.

42 42 Os So s Ubuntu Server e Windows Server 2008 R2, foram utilizados como máquinas virtuais Server. Para os clientes foi utilizado o Windows 7 Professional IP s Das Máquinas Virtuais As máquinas virtuais foram configuradas com os seguintes endereços IP: Máquina Virtual Windows 1 com ip ; Máquina Virtual Windows 2 com ip ; Máquina Virtual Windows 3 com ip ; Máquina Virtual Linux 1 com ip ; Máquina Virtual Linux 2 com ip ; Máquina Virtual Linux 3 com ip Cenários Cenário 1: Com Servidores Virtuais Windows - O primeiro cenário foi divido em tres partes, na primeira parte, é feita 1 conexão ao servidor 1, em seguinda são feitas 2 conexões ao servidor 1, e por ultimo são feitas 3 conexões ao servidor 1. - Na segunda parte do primeiro cenário, são feitas 1 conexão ao servidor 1 e servidor 2, em seguinda são feitas 2 conexões ao servidor 1 e servidor 2 por ultimo são feitas 3 conexões ao servidor 1 e servidor 2. - Na terceira parte do cenário 1, é feita 1 conexão ao servidor 1, servidor 2 e servidor 3, em seguinda são feitas 2 conexões ao servidor 1, servidor 2 e servidor 3, e por ultimo são feitas 3 conexões ao servidor 1, servidor 2 e servidor 3.

43 43 A tabela 7 sintetiza o cenário 1 para os testes. Tabela 7 - Cenário dos Testes 1 MÁQUINA VIRTUAL CONEXÕES 1 Windows 1 1 Windows 2 1Windows 3 2 Windows 1 2 Windows 2 2 Windows 3 3 Windows 1 3 Windows 2 3 Windows Cenário 2: Com Servidores Virtuais Linux - O segundo cenário tambem foi divido em tres partes, na primeira parte, é feita 1 conexão ao servidor 1, em seguinda são feitas 2 conexões ao servidor 1, e por ultimo são feitas 3 conexões ao servidor 1. - Na segunda parte do segundo cenário, são feitas 1 conexão ao servidor 1 e servidor 2, em seguinda são feitas 2 conexões ao servidor 1 e servidor 2 por ultimo são feitas 3 conexões ao servidor 1 e servidor 2. - Na terceira parte do cenário 2, é feita 1 conexão ao servidor 1, servidor 2 e servidor 3, em seguinda são feitas 2 conexões ao servidor 1, servidor 2 e servidor 3, e por ultimo são feitas 3 conexões ao servidor 1, servidor 2 e servidor 3. A tabela 8 sintetiza o cenário 2 para os testes. Tabela 8 - Cenário dos Testes 2 MÁQUINA VIRTUAL CONEXÕES 1 Linux 1 1 Linux 2 1 Linux 3 2 Linux 1 2 Linux 2 2 Linux 3 3 Linux 1 3 Linux 2 3 Linux 3

44 Cenário 3: Com Servidores Virtuais Windows e Linux - O terceiro cenário tambem foi divido em tres partes, na primeira parte, é feita 1 conexão ao servidor windows 1 e servidor Linux 1, em seguida são feitas 2 conexões ao servidor windows 1 e Linux 1, e por ultimo são feitas 3 conexões ao servidor windows 1 e Linux 1. - Na segunda parte do terceiro cenário, é feita 1 conexão ao servidor windows 1, windows 2, servidor Linux 1, Linux 2, em seguinda são feitas 2 conexões ao servidor windows 1, windows 2, servidor Linux 1, Linux 2,e por ultimo são feitas 3 conexões ao servidor windows 1, windows 2, servidor Linux1, Linux 2. - Na terceira parte do cenário 3, é feita 1 conexão ao servidor windows 1, windows 2, windows 3, servidor Linux1, Linux 2, Linux 3, em seguinda são feitas 2 conexões ao ao windows 1, windows 2, windows 3, servidor Linux1, Linux 2, Linux 3, e por ultimo são feitas 3 conexões ao servidor windows 1, windows 2, windows 3, servidor Linux1, Linux 2, Linux 3. A tabela 9 sintetiza o cenário 3 para os testes: Tabela 9 - Cenário dos Testes 3 MÁQUINA VIRTUAL CONEXÕES 1 Windows 1 1Linux Windows 1 2Linux Windows 1 3Linux 2 3

45 45 CAPITULO 3 - RESULTADOS DOS TESTES Os testes foram realizados a partir de três cenários, estes cenários foram dividivos em 3 partes cada, e cada parte em 3 testes, cada média de IP foi gerada atraves de 10 testes por ip Apresentação Geral dos Resultados Através dos testes realizados, constata-se que existem algumas mudanças em relação ao desempenho da rede, quando utilizados diferentes sistemas operacionais virtualizados em um mesmo servidor físico, e quanto mais conexões forem feitas as máquinas virtuais. Os resultados seguem na seguinte ordem: primeiramente aparecem os resultados das amostras de cada teste, com seus respectivos cálculos de media e desvio padrão, logo após, seguem os gráficos referentes aos testes de velocidade e de transferência, onde foram usados a media das amostras de cada conexão. E por ultimo são apresentados os gráficos com os desvios padrão dos testes com maior número de conexões por parte. O Desvio Padrão é uma medida de dispersão estatística, ou seja, uma medida de variação dos valores em relação à média que leva em conta todos os valores. O desvio-padrão tem grande importância, pois mede a variação entre valores. Neste caso, os valores estão representados pelas médias de cada IP, temse então uma medida de variação das médias de cada IP em relação à média total destes. Somando a média com mais um (+1) e menos um (-1) desvio padrão, obtemos uma faixa de dispersão das médias dos IPs, é esperado que 68,26% destes valores encontram-se dentro da faixa de um desvio padrão tanto para mais quanto para menos em relação a média, isto pode ser observado a seguir, na representação gráfica do desvio padrão em relação a média.

46 Cenário 1: Com Servidores Virtuais Windows Cenário 1 Parte 1 Seguem na tabela abaixo os resultados das médias de velocidade obtidas por cada intervalo de 60 segundos, onde se apresentam as médias dos 10 testes realizados, a média total de velocidade, desvio padrão e velocidade total atingida do cenário 1 parte 1: Tabela 10 - Cenário 1 Parte 1 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Win Cenário 1 Parte 1 Teste 1 Cenário 1 Parte 1 Teste 2 Cenário 1 Parte 1 Teste 3 IP IP IP IP IP IP Amostra Amostra Amostra Windows 1 Windows 1 Windows 1 Windows 1 Windows 1 Windows 1 Média 534,6 Média 371,6 383,9 Média 288,2 287,1 292,3 Desvio P. 65,06 Desvio P. 46,64 38,93 Desvio P. 20,85 12,78 26,80 Vel Total 534,6 Vel Total 755,5 Vel Total 867,6

47 47 parte 1: Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de velocidade do cenário 1 Cenário 1 - Testes de Velocidade da Parte 1 com VM's Windows Velocidade ()Mbits) ,6 371,6 383,9 288,2 287,1 292, Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) 3 Conexões a 1 MV Windows 2 Conexões a 1 MV Windows 1 Conexão a 1 MV Windows 1 Conexão a 1 MV Windows 2 Conexões a 1 MV Windows 3 Conexões a 1 MV Windows Gráfico 1 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 1 - Parte 1 Atravéz das análises feitas sobre os resultados obtidos nos testes com máquinas virtuais Windows, podemos constatar que as médias de velocidade diminuem quando o numero de conexões ao servidor virtual aumentam, como demonstrado no gráfico acima.

48 48 1 parte 1: Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de transferência do cenário Cenário 1 - Testes de Transferência da Parte 1 com VM's Windows Transferência (Gbytes) 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 3,736 2,598 2,682 2,015 2,077 2, Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) 3 Conexões a 1 MV Windows 2 Conexões a 1 MV Windows 1 Conexão a 1 MV Windows 1 Conexão a 1 MV Windows 2 Conexões a 1 MV Windows 3 Conexões a 1 MV Windows Gráfico 2 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 1 - Parte 1 Nos testes de transferência do cenário 1 parte 1, podemos constatar que as médias diminuem quando o numero de conexões ao servidor virtual aumentam, como demonstrado no gráfico acima.

49 49 Abaixo segue o desvio padrão das médias de velocidade, onde foram feitas três conexões a um servidor virtual windows: Desvio Padrão das Médias de Velocidade -3 conexões a 1 VM Windows Desvio Padrão = 2,7404 Média dos IP's Média Total dos IP's Desvio Padrão Gráfico 3 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 1 VM Windows

50 Cenário 1 Parte 2 Seguem na tabela abaixo os resultados das médias de velocidade obtidas por cada intervalo de 60 segundos, onde se apresentam as médias dos 10 testes realizados, a média total de velocidade, desvio padrão e velocidade total atingida do cenário 1 parte 2: Tabela 11 - Cenário 1 Parte 2 Teste 1 e 2 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Win Cenário 1 Parte 2 Teste 1 Cenário 1 Parte 2 Teste 2 IP IP IP IP IP IP Amostra Amostra Windows 1 Windows 2 Windows 1 Windows 1 Windows 2 Windows 2 Média 406,5 389,4 Média 237,3 238,9 232,9 239,8 Desvio P. 21,41 26,36 Desvio P. 14,03 14,58 11,76 13,71 Vel Total 795,9 Vel Total 948,9

51 51 Tabela 12 - Cenário 1 Parte 2 Teste 3 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Win Cenário 1 Parte 2 Teste 3 IP IP IP IP IP IP Amostra Windows 1 Windows 1 Windows 1 Windows 2 Windows 2 Windows 2 Média 156,6 164,8 159,6 159,3 156,3 157,4 Desvio P. 4,97 10,09 6,19 8,12 7,32 9,43 Vel Total 954 parte 2: Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de velocidade do cenário 1 Cenário 1 - Testes de Velocidade da Parte 2 com VM's Windows Velocidade (Mbits) ,5 389,4 237,3 238,9 232,9 239,8 156,6 164,8 159,6 159,3 156,3 157,4 3 Conexões a 2 MV's Windows 2 Conexões a 2 MV's Windows 1 Conexão a 2 MV's Windows 1 Conexão a 2 MV's Windows 2 Conexões a 2 MV's Windows 3 Conexões a 2 MV's Windows Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) Gráfico 4 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 1 - Parte 2

52 52 Os testes de velocidade do cenário 1 parte 2 mostram que as médias de velocidade diminuem quando o número de conexões aumentam. No gráfico as colunas com a cor mais forte representam a VM Windows 1, e as colunas com a cor mais fraca representam a VM Windows 2. 1 parte 2: Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de transferência do cenário Cenário 1 - Testes de Transferência da Parte 2 com VM's Windows 2,839 2,72 Transferência (Gbytes) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1,659 1,668 1,626 1,674 1,091 1,152 1,115 1,112 1,091 1,11 3 Conexões a 2 MV's Windows 2 Conexões a 2 MV's Windows 1 Conexão a 2 MV's Windows 1 Conexão a 2 MV's Windows 2 Conexões a 2 MV's Windows 3 Conexões a 2 MV's Windows Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) Gráfico 5 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 1 - Parte 2 Os testes de Transferência de dados do cenário 1 parte 2 mostram que as médias de transferência diminuem quando o número de conexões aumentam. No gráfico as colunas com a cor mais forte representam a VM Windows 1, e as colunas com a cor mais fraca representam a VM Windows 2.

53 53 Abaixo segue o desvio padrão das médias de velocidade, onde foram feitas três conexões para cada um dos dois servidores virtuais windows: Desvio Padrão das Médias de Velocidade -3 conexões a 2 VM's Windows Desvio Padrão = 3, Média dos IP's Média Total dos IP's Desvio Padrão Gráfico 6 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 2 VM Windows

54 Cenário 1 Parte 3 Seguem na tabela abaixo os resultados das médias de velocidade obtidas por cada intervalo de 60 segundos, onde se apresentam as médias dos 10 testes realizados, a média total de velocidade, desvio padrão e velocidade total atingida do cenário 1 parte 3: Tabela 13 - Cenário 1 Parte 3 Teste 1 e 2 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Win Cenário 1 Parte 3 Teste 1 Cenário 1 Parte 3 Teste 2 IP IP IP IP IP IP IP IP IP Amostra Amostra Windows 1 Windows 2 Windows 3 Windows 1 Windows 1 Windows 2 Windows 2 Windows 3 Windows 3 Média 308,9 318,5 300,7 Média 159,6 159,6 157,9 157, ,5 Desvio P. 7,65 14,46 15,80 Desvio P. 6,48 5,91 7,43 8,19 6,78 8,95 Vel Total 928,1 Vel Total 957,3

55 55 Tabela 14 - Cenário 1 Parte 3 Teste 3 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Win Cenário 1 Parte 3 Teste 3 IP IP IP IP IP IP IP IP IP Amostra , Windows 1 Windows 1 Windows 1 Windows 2 Windows 2 Windows 2 Windows 3 Windows 3 Windows 3 Média 107,1 107,2 106,6 107,1 105,05 106, ,2 105,8 Desvio P. 3,98 3,26 3,86 3,51 4,95 4,01 3,27 4,44 3,52 Vel Total 959,95

56 56 parte 3: Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de velocidade do cenário 1 Cenário 1 - Testes de Velocidade da Parte 3 com VM's Windows Velocidade ()Mbits) ,9 318,5 300,7 159,6159,6157,9 157, ,5 107,1107,2106,6 107,1 105,05 106, ,2 105,8 3 Conexões a 3 MV's Windows 2 Conexões a 3 MV's Windows 1 Conexões a 3 MV's Windows 1 Conexões a 3 MV's Windows 2 Conexões a 3 MV's Windows 3 Conexões a 3 MV's Windows Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) Gráfico 7 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 1 - Parte 3 Os testes de velocidade de dados do cenário 1 parte 3 mostram que as médias de velocidade diminuem quando o número de conexões aumentam. No gráfico as colunas com a cor mais forte para a cor mais fraca representam a VM Windows 1, VM Windows 2 e VM Windows 3 respectivamente.

57 57 parte 3: Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de transfrência do cenário 1 Cenário 1 - Testes de Transferência da Parte 3 com VM's Windows Transferência (Gbytes) 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 2,16 2,22 2,10 1,11 1,12 1,10 1,10 1,12 1,13 0,7660,7670,763 0,766 0,751 0,765 0,752 0,779 0,757 3 Conexões a 3 MV's Windows 2 Conexões a 3 MV's Windows 1 Conexões a 3 MV's Windows 0,000 1 Conexões a 3 MV's Windows 2 Conexões a 3 MV's Windows 3 Conexões a 3 MV's Windows Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) Gráfico 8 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 1 - Parte 3 Os testes de transferência de dados do cenário 1 parte 3 mostram que as médias de transferência diminuem quando o número de conexões aumentam. No gráfico as colunas com a cor mais forte para a cor mais fraca representam a VM Windows 1, VM Windows 2 e VM Windows 3 respectivamente.

58 58 Abaixo segue o desvio padrão das médias de velocidade, onde foram feitas três conexões para cada um dos três servidores virtuais windows: Desvio Padrão das Médias de Velocidade -3 conexões a 3 VM's Windows Desvio Padrão = 1, Média dos IP's Média Total dos IP's Desvio Padrão Gráfico 9 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 3 VM Windows Análise sobre o Cenário 1 Na parte 1 com um servidor virtual Windows e com uma conexão conseguiuse uma velocidade total de conexão entre 50% e 55% (534,6 Mbits), já com duas conexões simultâneas, esta velocidade ficou entre 75% e 80% (755,5 Mbits), e com três conexões simultâneas chegou-se a uma velocidade total que ficou entre 85% e 90% (867,6 Mbits). Na parte 2 com dois servidores virtuais Windows e com uma conexão simultânea para cada servidor, conseguiu-se uma média total de velocidade que ficou entre 75% e 80% (795.9 Mbits). Usando duas conexões simultâneas a cada servidor virtual Windows obteve-se uma média total de velocidade que fica entre 90% e 95% (948,9 Mbits), já com 3 conexões simultâneas a cada servidor virtual Windows chegou-se a velocidade total que esta entre 95% e 96% (954 Mbits). Na parte 3 do cenário 1 com 3 servidores virtuais Windows e com uma conexão simultânea a cada servidor, conseguiu-se uma velocidade total que ficou entre 90% e 93% (928,1 Mbits). Quando aumentamos o número de conexões para duas conexões simultâneas para cada servidor virtual Windows a velocidade total ficou entre 95% e 96% atingindo 957,3 Mbits, já com três conexões simultâneas para

59 59 cada servidor Windows chegou-se a uma velocidade total entre 95% e 96% (954 Mbits). Através dos testes realizados no cenário 1, podemos afirmar que o desempenho total da rede aumenta o quanto mais conexões forem feitas aos servidores virtualizados, aumentando ainda mais quando o número de servidores virtualizados for aumentado.

60 Cenário 2: Com Servidores Virtuais Linux Cenário 2 Parte 1 Seguem na tabela abaixo os resultados das médias de velocidade obtidas por cada intervalo de 60 segundos, onde se apresentam as médias dos 10 testes realizados, a média total de velocidade, desvio padrão e velocidade total atingida do cenário 2 parte 1: Tabela 15 - Cenário 2 Parte 1 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Linux Cenário 2 Parte 1 Teste 1 Cenário 2 Parte 1 Teste 2 Cenário 2 Parte 1 Teste 3 IP IP IP IP IP IP Amostra Amostra Amostra Linux 1 Linux 1 Linux 1 Linux 1 Linux 1 Linux 1 Média 599,7 Média 396,5 402,8 Média ,1 292,5 Desvio P. 89,24 Desvio P. 40,74 41,39 Desvio P. 32,53 25,50 22,01 Vel Total 599,7 Vel Total 799,3 Vel Total 899,6

61 61 parte 1: Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de velocidade do cenário 2 Velocidade ()Mbits) Cenário 2 - Testes de Velocidade da Parte 1 com VM's Linux 599,7 396,5 402, ,1 292,5 1 Conexão a 1 MV Linux 2 Conexões a 1 MV Linux 3 Conexões a 1 MV Linux Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) 3 Conexões a 1 MV Linux 2 Conexões a 1 MV Linux 1 Conexão a 1 MV Linux Gráfico 10 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 2 - Parte 1 Atravéz das análises feitas sobre os resultados obtidos nos testes em máquinas virtuais Linux, podemos constatar que as médias de velocidade diminuem quando o número de conexões ao servidor virtual aumentam, como demonstrado no gráfico acima.

62 62 2 parte 1: Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de transferência do cenário 4,259 Cenário 2 - Testes de Transferência da Parte 1 com VM's Linux Transferência (Gbytes) 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 2,77 2,814 2,147 2,098 2, Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) 1 Conexão a 1 MV Linux 2 Conexões a 1 MV Linux 3 Conexões a 1 MV Linux 3 Conexões a 1 MV Linux 2 Conexões a 1 MV Linux 1 Conexão a 1 MV Linux Gráfico 11 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 2 - Parte 1 Nos testes de transferência podemos constatar que as médias diminuem quando o número de conexões ao servidor virtual aumentam, como demonstrado no gráfico acima. Abaixo segue o desvio padrão das médias de velocidade, onde foram feitas três conexões a um servidor virtual Linux: Desvio Padrão das Média de Velocidade -3 conexões a 1 VM Linux Desvio Padrão = 7, Média dos IP's Média Total dos IP's Desvio Padrão Gráfico 12 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 1 VM Linux

63 Cenário 2 Parte 2 Seguem na tabela abaixo os resultados das médias de velocidade obtidas por cada intervalo de 60 segundos, onde se apresentam as médias dos 10 testes realizados, a média total de velocidade, desvio padrão e velocidade total atingida do cenário 2 parte 2: Tabela 16 - Cenário 2 Parte 2 Teste 1 e 2 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Linux Cenário 2 Parte 2 Teste 1 Cenário 2 Parte 2 Teste 2 IP IP IP IP IP IP Amostra Amostra Linux 1 Linux 2 Linux 1 Linux 1 Linux 2 Linux 2 Média 385,4 396,3 Média 235, ,9 238,8 Desvio P. 36,48 15,97 Desvio P. 8,83 6,99 8,18 9,68 Vel Total 781,7 Vel Total 946,1

64 64 Tabela 17 - Cenário 2 Parte 2 Teste 3 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Linux Cenário 2 Parte 2 Teste 3 IP IP IP IP IP IP Amostra Linux 1 Linux 1 Linux 1 Linux 2 Linux 2 Linux 2 Média 157,7 154,1 155,8 160, ,3 Desvio P. 4,47 6,71 9,10 4,93 2,91 3,95 Vel Total 952,8 parte 2: Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de velocidade do cenário 2 385,4 396,3 Cenário 2 - Testes de Velocidade da Parte 2 com VM's Linux Velocidade (Mbits) , ,9 238,8 157,7 154,1 155,8 160, ,3 3 Conexões a 2 MV's Linux 2 Conexões a 2 MV's Linux 1 Conexão a 2 MV's Linux 1 Conexão a 2 MV's Linux 2 Conexões a 2 MV's Linux 3 Conexões a 2 MV's Linux Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) Gráfico 13 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 2 - Parte 2

65 65 Os testes de velocidade do cenário 2 parte 2 mostram que as médias de velocidade diminuem quando o número de conexões aumentam. No gráfico as colunas com a cor mais forte representam a VM Linux 1, e as colunas com a cor mais fraca representam a VM Linux 2. 2 parte 2: Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de transferência do cenário Cenário 2 - Testes de Transferência da Parte 2 com VM's Linux 2,693 2,789 Transferência (Gbytes) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1,644 1,628 1,498 1,667 1,103 1,079 1,092 1,122 1,147 1,123 3 Conexões a 2 MV's Linux 2 Conexões a 2 MV's Linux 1 Conexão a 2 MV's Linux 1 Conexão a 2 MV's Linux 2 Conexões a 2 MV's Linux 3 Conexões a 2 MV's Linux Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) Gráfico 14 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 2 - Parte 2 Os testes de Transferência de dados do cenário 2 parte 2 mostram que as médias de transferência diminuem quando o número de conexões aumentam. No gráfico as colunas com a cor mais forte representam a VM Linux 1, e as colunas com a cor mais fraca representam a VM Linux 2.

66 66 Abaixo segue o desvio padrão das médias de velocidade, onde foram feitas três conexões para cada um dos dois servidores virtuais Linux: Desvio Padrão das Médias de Velocidade -3 conexões a 2 VM's Linux Desvio Padrão = 3,6332 Média dos IP's Média Total dos IP's Desvio Padrão Gráfico 15 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 2 VM Linux

67 Cenário 2 Parte 3 Seguem na tabela abaixo os resultados das médias de velocidade obtidas por cada intervalo de 60 segundos, onde se apresentam as médias dos 10 testes realizados, a média total de velocidade, desvio padrão e velocidade total atingida do cenário 2 parte 3: Tabela 18 - Cenário 2 Parte 3 Teste 1 e 2 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Linux Cenário 2 Parte 3 Teste 1 Cenário 2 Parte 3 Teste 2 IP IP IP IP IP IP IP IP IP Amostra Amostra Linux 1 Linux 2 Linux 3 Linux 1 Linux 1 Linux 2 Linux 2 Linux 3 Linux 3 Média 302,8 305,6 318,1 Média 158,6 162,4 157,6 159,8 158,6 162 Desvio P. 17,53 12,34 19,15 Desvio P. 4,30 8,34 6,55 4,96 6,00 5,48 Vel Total 926,5 Vel Total 959

68 68 Tabela 19 - Cenário 2 Parte 3 Teste 3 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Linux Cenário 2 Parte 3 Teste 3 IP IP IP IP IP IP IP IP IP Amostra , , , , , , , Linux 1 Linux 1 Linux 1 Linux 2 Linux 2 Linux 2 Linux 3 Linux 3 Linux 3 Média 104,72 105,9 108,36 109,2 103,74 110,9 106,8 108,9 103,95 Desvio P. 5,73 4,48 4,94 5,53 4,88 4,15 3,99 5,20 3,99 Vel Total 962,47

69 69 parte 3: Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de velocidade do cenário 2 Cenário 2 - Testes de Velocidade da Parte 3 com VM's Linux Velocidade ()Mbits) ,8305,6 318,1 158,6162,4 157,6159,8 158, ,72105,9108,36109,2 103,74 110,9 106,8 108,9 103,95 3 Conexões a 3 MV's Linux 2 Conexões a 3 MV's Linux 1 Conexões a 3 MV's Linux 1 Conexões a 3 MV's Linux 2 Conexões a 3 MV's Linux 3 Conexões a 3 MV's Linux Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) Gráfico 16 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 2 - Parte 3 Os testes de velocidade de dados do cenário 2 parte 3 mostram que as médias de velocidade diminuem quando o número de conexões aumentam. No gráfico as colunas com a cor mais forte para a cor mais fraca representam a VM Linux 1, VM Linux 2 e VM Linux 3 respectivamente.

70 70 2 parte 3: Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de transferência do cenário Cenário 2 - Testes de Transferência da Parte 3 com VM's Linux 2,500 2,12 2,14 2,22 3 Conexões a 3 MV's Linux Transferência (Gbytes) 2,000 1,500 1,000 0,500 1,11 1,13 1,10 1,12 1,11 1,13 0,7510,7590,766 0,782 0,742 0,793 0,699 0,760 0,744 2 Conexões a 3 MV's Linux 1 Conexões a 3 MV's Linux 0,000 1 Conexões a 3 MV's Linux 2 Conexões a 3 MV's Linux 3 Conexões a 3 MV's Linux Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) Gráfico 17 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 2 - Parte 3 Os testes de transferência de dados do cenário 1 parte 3 mostram que as médias de transferência diminuem quando o número de conexões aumentam. No gráfico as colunas com a cor mais forte para a cor mais fraca representam a VM Linux 1, VM Linux 2 e VM Linux 3 respectivamente.

71 71 Abaixo segue o desvio padrão das médias de velocidade, onde foram feitas três conexões para cada um dos três servidores virtuais Linux: Desvio Padrão das Médias de Velovidade -3 conexões a 3 VM's Linux Desvio Padrão = 2,1243 Média dos IP's Média Total dos IP's Desvio Padrão Gráfico 18 - Desvio Padrão de Velocidade - 3 Conexões a 3 VM Linux Análise sobre o Cenário 2 Na parte 1 com um servidor virtual Linux e com uma conexão conseguiu-se uma velocidade total de conexão entre 55% e 60% (599,7 Mbits), já com duas conexões simultâneas, esta velocidade ficou entre 79% e 81% (799,3 Mbits), e com três conexões simultâneas chegou-se a uma velocidade total que ficou entre 88% e 91% (899,6 Mbits). Na parte 2 com dois servidores virtuais Linux e com uma conexão simultânea para cada servidor, conseguiu-se uma média total de velocidade que ficou entre 75% e 80% (781,7 Mbits). Usando duas conexões simultâneas a cada servidor virtual Linux obteve-se uma média total de velocidade que fica entre 90% e 95% (946,1 Mbits), já com 3 conexões simultâneas a cada servidor virtual Linux chegouse a velocidade total que esta entre 95% e 96% (952,8Mbits). Na parte 3 do cenário 1 com 3 servidores virtuais Linux e com uma conexão simultânea a cada servidor, conseguiu-se uma velocidade total que ficou entre 90% e 93% (926,5 Mbits). Quando aumentamos o número de conexões para duas conexões simultâneas para cada servidor virtual Linux a velocidade total ficou entre

72 72 95% e 96% atingindo 959 Mbits, já com três conexões simultâneas para cada servidor Linux chegou-se a uma velocidade total entre 96% e 97% (962,47 Mbits). Através dos testes realizados no cenário 2, podemos afirmar que o desempenho total da rede aumenta o quanto mais conexões forem feitas aos servidores virtualizados, aumentando ainda mais quando o número de servidores virtualizados for aumentado. Em relação aos servidores virtuais Windows, o Linux não conseguiu atingir valores muito maiores, ficando o desempenho entre os dois equilibrados. Constatouse ainda, que os dois sistemas operacionais virtualizados conseguem fazer um bom aproveitamento da rede, chegando a valores próximos do máximo que a placa de rede e os periféricos permitem.

73 Cenário 3: Com Servidores Virtuais Windows e Linux Cenário 3 Parte 1 Seguem na tabela abaixo os resultados das médias de velocidade obtidas por cada intervalo de 60 segundos, onde se apresentam as médias dos 10 testes realizados, a média total de velocidade, desvio padrão e velocidade total atingida do cenário 3 parte 1: Tabela 20 - Cenário 3 Parte 1 Teste 1 e 2 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Cenário 3 Parte 1 Teste 1 Cenário 3 Parte 1 Teste 2 IP IP IP IP IP IP Amostra Amostra Windows 1 Linux 1 Windows 1 Windows 1 Linux 1 Linux 1 Média 408,7 410,2 Média 222,8 227,4 249,3 250,4 Desvio P. 23,42 33,28 Desvio P. 7,77 13,71 13,53 8,36 Vel Total 818,90 Vel Total 949,90

74 74 Tabela 21 - Cenário 3 Parte 1 Teste 3 - Amostras dos Testes com Médias e Desvio Padrão Cenário 3 Parte 1 Teste 3 IP IP IP IP IP IP Amostra Windows 1 Windows 1 Windows 1 Linux 1 Linux 1 Linux 1 Média ,4 143,5 174,6 177,1 175,1 Desvio P. 4,97 4,01 3,50 5,44 3,38 5,82 Vel Total 954,70 Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de velocidade do cenário 3 parte 1 com servidores virtuais Windows e Linux respectivamente: Cenário 3 - Testes de Velocidade da Parte 1 com VM's Windows/Linux ,7 410,2 3 Conexões a 1 VM Windows/Linux 2 Conexões a 1 VM Windows/Linux 1 Conexão a 1 VM Windows/Linux Velocidade (Mbits) ,8 227,4 249,3 250, ,4 143,5 174,6 177,1 175,1 1 Conexão a 1 VM Windows/Linux 2 Conexões a 1 VM Windows/Linux 0 3 Conexões a 1 VM Windows/Linux Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) Gráfico 19 - Resultados dos Testes de Velocidade - Cenário 3 - Parte 1

75 75 Os resultados obtidos através dos testes do cenário 3 parte 1, mostram que as médias de velocidade do Windows são inferiores as médias de velocidade atingidas pelo Linux em todos os testes efetuados. As colunas com as cores mais fortes são as conexões a máquinas virtuais Windows, enquanto que as colunas com as cores mais fracas são as conexões a máquinas virtuais Linux. Notou-se também que quanto mais conexões aos servidores, mais aumentava a diferença de velocidade entre as MV s Windows e Linux. Abaixo segue o gráfico com as médias dos testes de transferência do cenário 3 parte 1 com servidores virtuais Windows e Linux respectivamente: Cenário 3 - Testes de Transferência da Parte 1 com VM's Windows/Linux 2,854 2,866 3 Conexões a 1 VM Windows/Linux 3 2 Conexões a 1 VM Windows/Linux Transferência (Gbytes) 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1,743 1,751 1,555 1,587 1,221 1,236 1,224 1,0064 1,0159 0, Conexão a 1 VM Windows/Linux 1 Conexão a 1 VM Windows/Linux 2 Conexões a 1 VM Windows/Linux 3 Conexões a 1 VM Windows/Linux Ip's Clientes (Média de 10 testes por IP) Gráfico 20 - Resultados dos Testes de Transferência - Cenário 3 - Parte 1 Os testes de Transferência mostram que as médias do Windows são inferiores as médias de transferência atingidas pelo Linux em todos os testes efetuados. As colunas com as cores mais fortes são as conexões a máquinas virtuais Windows, enquanto que as colunas com as cores mais fracas são as conexões a máquinas virtuais Linux. Notou-se também que quanto mais conexões