Luiz Augusto da Silva AlvesProfesso Luís Henrique Maciel Kosmalski

CostaProfessor Otto Carlos Muniz Bandeira Duarte

Redes 2Novembro 2010

Introdução

• O que é virtualização?

É exatamente o conjunto de tecnologias que permitem a simulação de vários sistemas operacionais sendo executados em máquinas virtuais, operando sobre um único hardware real.

Introdução

• O que são máquinas virtuais?

São as múltiplas instâncias que simulam as máquinas reais. São implementadas em software e executam aplicações como se fossem máquinas reais.

Por que virtualizar?

• Motivos para virtualizar sistemas:

• Redução de custos com compra/manutenção de hardware• Testes de softwares• Migração de máquinas virtuais

Algumas desvantagens

• Desvantagens:

• Softwares são sujeitos à falhas• Monitoramento constante do softwares• Leve queda de desempenho

Tipos de virtualização

• Hipervisor

É a camada de abstração implementada em software que é responsável por hospedar, gerenciar e controlar as máquinas virtuais e seus recursos.

Tipos de virtualização• Em relação à arquitetura:•Hipervisor tipo 1

• Opera diretamente sobre o hardware• Xen

Tipos de virtualização• Em relação à arquitetura:•Hipervisor tipo 1

Modo usuário virtual

Modo núcleo virtual

Modo usuário

Modo núcleo

Hardware

Hipervisor tipo 1

Excel Firefox Eclipse

SO SO

Máquina Virtual 1 Máquina Virtual 2

Tipos de virtualização• Em relação à arquitetura:•Hipervisor tipo 2

• Utiliza as próprias instruções sensíveis• Sistema Operacional sem modificações• VMware

Tipos de virtualização• Em relação à arquitetura:•Hipervisor tipo 2

Processos do SO hóspede

Modo usuário virtual

Modo núcleo virtual

Hardware

SO hospedeiro

Eclipse Firefox Calc

Hipervisor tipo 2 Excel Word

SO hóspede

Modo núcleo

Modo usuário

Processos do SO hospedeiro

Tipos de virtualização• Em relação à técnica:• Virtualização total

• Utiliza instruções sensíveis• Sistema Operacional intacto• VMware

Tipos de virtualização• Em relação à técnica:• Virtualização total

Tipos de virtualização• Em relação à técnica:• Paravirtualização

• Utiliza chamadas de hipervisor• Sistema Operacional modificado• Xen

Tipos de virtualização• Em relação à técnica:• Paravirtualização

Xen• O que é o ?

“É uma camada de software rodando diretamente sobre o hardware do computador substituindo o sistema operacional, permitindo que o hardware execute múltiplas instâncias de sistemas operacionais visitantes concorrentemente” (Retirado da página oficial do Projeto Xen).

Xen• O que é o ?

Xen•Arquitetura do

• Domínio 0

• Domínio U

• Hipervisor

Xen•Arquitetura do

Xen• Como funciona o

Drivers

Xen• Como funciona o

Caso do Windows

Xen• Como funciona o

Canal de eventos

versus

Conclusões• Ideia do passado que está renascendo• Muito bom para servidores• Perda de um pouco de desempenho…• … mas nada que inviabilize seu uso• Xen é muito popular:• Universidades• Código aberto• Grande comunidade ativa• Alternativa gratuita

Perguntas e Respostas1 ) O que é hipervisor? Qual a diferença entre o tipo 1 e tipo2?

       Hipervisor é a camada de software que permite a criação (virtualização) de máquinas virtuais e, consequentemente, seu gerenciamento e controle. O Hipervisor tipo 1 é um hipervisor que é instalado diretamente sobre o hardware e onde são instalados os sistemas operacionais.

Perguntas e Respostas1 ) O que é hipervisor? Qual a diferença entre o tipo 1 e tipo2?

       O Hipervisor tipo 2 é implementado para funcionar como se fosse uma aplicação do sistema operacional hospedeiro operando em modo usuário, onde serão criadas as máquinas virtuais. Na prática é um programa do sistema hospedeiro que oferece um ambiente para simular máquinas reais.

Perguntas e Respostas2) Qual a diferença entre paravirtualização e virtualização total?

       A virtualização total não utiliza sistemas operacionais modificados, isto é, estes executam instruções sensíveis e utilizam tradução binária para se comunicar com o hardware. Na paravirtualização, os sistemas operacionais tem seu código modificado de forma que as instruções sensíveis são retiradas e estes passem a executar chamadas de hipervisor.

Perguntas e Respostas 3) Quais as três partes em que o Xen é dividido? Caracterize cada uma.

       Hipervisor Xen, que é o software que faz a interface entre os sistemas e o hardware. Domíno 0 que é o domínio de acesso privilegiado, possui responsabilidades sobre o gerenciamento da parte física do computador e é inicializado junto com o sistema. Apenas Linux modificado pode ser instalado neste domíno.

Perguntas e Respostas 3) Quais as três partes em que o Xen é dividido? Caracterize cada uma.

       Domíno U é aquele que não possui acesso direto ao hardware, sendo necessário chamar os drivers e outros recursos da máquina através do Domínio 0.

Perguntas e Respostas 4) O que é o canal de eventos na arquitetura do Xen?

       Este canal é uma ligação direta por onde passam as chamadas entre as máquinas do domínio U e do domíno 0. Quando uma máquina virtual no domínio U precisa acessar o disco ou a rede, por exemplo, esta manda uma solicitação para seu driver virtual que manda esta informação através do canal de eventos para acionar o driver virtual da máquina que está no domíno 0.

Perguntas e Respostas 5) Cite uma vantagem e uma desvantagem da virtualização de sistemas.

       Vantagens: Redução de custos com equipamento e manutenção do hardware; testar novos softwares em SO's mais antigos; e migração de máquinas virtuais. 

Desvantagens: Monitoramento constante do software; como hipervisores são softwares, estes estão sujeitos à falhas; leve queda no desempenho em relação aos sistemas nativos.