Introdução a Virtualização Prof. Eduardo Maroñas Monks.

Introdução a Introdução a VirtualizaçãoVirtualização

Prof. Eduardo Maroñas MonksProf. Eduardo Maroñas Monks

SumárioSumário

ApresentaçãoApresentação

VirtualizaçãoVirtualização

Cenários de aplicaçãoCenários de aplicação

SoluçõesSoluções

HospedeirosHospedeiros

Armazenamento (Armazenamento (StorageStorage))

ReferênciasReferências

Virtualização com o OpenVZ Virtualização com o OpenVZ 22


Breve histórico Breve histórico

Anos 60s - IBM S/360 Modelo 67Anos 60s - IBM S/360 Modelo 67

Anos 70s – IBM VM370Anos 70s – IBM VM370

Anos 90s – VmwareAnos 90s – Vmware

Anos 2000s – Xen, Virtual PC,Anos 2000s – Xen, Virtual PC,

extensões da Intel/AMDextensões da Intel/AMD

VirtualBox, OpenVZ,...VirtualBox, OpenVZ,...

•TimesharingTimesharing

•Memória VirtualMemória VirtualIntrodução a Virtualização Introdução a Virtualização 33


Componentes básicosComponentes básicos

Sistema Hospedeiro (Sistema Hospedeiro (HostHost))Responsável por gerenciar o hardware Responsável por gerenciar o hardware físico e as máquinas virtuaisfísico e as máquinas virtuais

Sistema Convidado (Sistema Convidado (GuestGuest))Sistemas operacionais virtualizadosSistemas operacionais virtualizados

Armazenamento (Armazenamento (StorageStorage))Hospedagem centralizada das VMsHospedagem centralizada das VMs

Introdução a Virtualização Introdução a Virtualização 44


Aproveitamento da capacidade do Aproveitamento da capacidade do hardwarehardware Diminuição drástica no valor do hardware ao longo dos Diminuição drástica no valor do hardware ao longo dos

anosanos

Economia no consumo de energia, Economia no consumo de energia, climatização, espaço físicoclimatização, espaço físico Diminuição de fontes de alimentaçãoDiminuição de fontes de alimentação

Agilidade na administração de servidoresAgilidade na administração de servidores Instalação de servidores em muito menor tempoInstalação de servidores em muito menor tempo

Uso de sistemas legadosUso de sistemas legados Windows 98, XP, IBM OS/2, Novell Netware 4.11...Windows 98, XP, IBM OS/2, Novell Netware 4.11...

Uso acadêmicoUso acadêmico Facilidade no estudo de diversos sistemas operacionais e Facilidade no estudo de diversos sistemas operacionais e

aplicações, com variação de recursosaplicações, com variação de recursos

Cenários de aplicaçãoCenários de aplicação VantagensVantagens


Na falha de um servidor hospedeiro, Na falha de um servidor hospedeiro, diversos serviços podem parardiversos serviços podem parar Provavelmente, a rede como um todo ficará indisponívelProvavelmente, a rede como um todo ficará indisponível

Aumento no custo de soluções que Aumento no custo de soluções que forneçam redundânciaforneçam redundância Duplicação de armazenamento e sistemas hospedeirosDuplicação de armazenamento e sistemas hospedeiros

Complexidade para o gerenciamento da Complexidade para o gerenciamento da infraestruturainfraestrutura Com o uso de Com o uso de storagesstorages, a infraestutrura de rede deve , a infraestutrura de rede deve

fornecer alta vazão para não afetar o desempenho dos fornecer alta vazão para não afetar o desempenho dos serviçosserviços

DesempenhoDesempenho Acesso ao hardware é compartilhado com diversos Acesso ao hardware é compartilhado com diversos

sistemas convidados o que pode gerar problemas de sistemas convidados o que pode gerar problemas de desempenhodesempenho

Cenários de aplicaçãoCenários de aplicação DesvantagensDesvantagens


Algumas soluções populares de Algumas soluções populares de virtualização: virtualização:

XenXen

VmwareVmware

Hyper-VHyper-V

VirtualBoxVirtualBox

OpenVZOpenVZ

Proxmox (OpenVZ/KVM)Proxmox (OpenVZ/KVM)



XenXenProjeto originado na Cambridge University no final Projeto originado na Cambridge University no final dos anos 90dos anos 90

Paravirtualização (necessidade de modificações Paravirtualização (necessidade de modificações no SO convidado)no SO convidado)

Código-fonte aberto em 2002, desenvolvimento Código-fonte aberto em 2002, desenvolvimento intenso da comunidadeintenso da comunidade

Adquirido em 2007 pela Citrix Systems (U$ 500 Adquirido em 2007 pela Citrix Systems (U$ 500 milhões)milhões)

XenServer (comercial)XenServer (comercial)

XenOpenSource (código-fonte aberto)XenOpenSource (código-fonte aberto)

Projeto XCP (Projeto XCP (Xen Cloud ComputingXen Cloud Computing) em 2009, ) em 2009, XenServer em código-fonte abertoXenServer em código-fonte aberto

Sem algumas funcionalidades da versão Sem algumas funcionalidades da versão comercialcomercial

Em 2013, o XenServer passou Em 2013, o XenServer passou a ser código-fonte aberto!a ser código-fonte aberto!



XenXenConsoleConsole

Acesso por SSHAcesso por SSH

XenCenter XenCenter

Somente para Microsoft WindowsSomente para Microsoft Windows



VmwareVmwareEmpresa fundada em 1998Empresa fundada em 1998

Primeiro produto: Primeiro produto: VMware WorkstationVMware Workstation em maio 1999 em maio 1999

Adquirida em 2004 pela empresa EMC Adquirida em 2004 pela empresa EMC (US$ 625 (US$ 625 milhões)milhões)

Produtos:Produtos:

ServidorServidor

ESX (comercial) ESX (comercial) (vMotion, DRS, HA, Storage (vMotion, DRS, HA, Storage vMotion)vMotion)

ESXi (freeware)ESXi (freeware)

VMware Server (freeware) (descontinuado)VMware Server (freeware) (descontinuado)

DesktopDesktop

VMware Workstation (comercial)VMware Workstation (comercial)

VMware Player (gratuito para uso não VMware Player (gratuito para uso não comercial)comercial)

•VMotionVMotion — capacidade de mover uma VM em — capacidade de mover uma VM em execução entre hospedeirosexecução entre hospedeiros

•Storage VMotionStorage VMotion — capacidade de mover uma VM em — capacidade de mover uma VM em execução entre storagesexecução entre storages

•DRS (DRS (Distributed Resource SchedulerDistributed Resource Scheduler)) — — balanceamento de carga entre hospedeirosbalanceamento de carga entre hospedeiros

•HA (HA (High AvailabilityHigh Availability)) — alta disponibilidade, em caso — alta disponibilidade, em caso de falha do hardware, as VMs iniciam de falha do hardware, as VMs iniciam automaticamente em outro hospedeiroautomaticamente em outro hospedeiro



VmwareVmware

vSphere:vSphere: cliente para gerenciamento do cliente para gerenciamento do hospedeiro ESXi (freeware)hospedeiro ESXi (freeware)

Vmware ESXiVmware ESXi

Vmware PlayerVmware Player



Hyper-VHyper-VSolução de virtualização para servidores da MicrosoftSolução de virtualização para servidores da Microsoft

Disponível a partir do Windows Server 2008 Disponível a partir do Windows Server 2008 (também para Windows 8)(também para Windows 8)

Primeiras iniciativas de virtualização: Microsoft Primeiras iniciativas de virtualização: Microsoft Virtual Server e Windows Virtual PCVirtual Server e Windows Virtual PC

Somente para Somente para arquitetura 64 bitsarquitetura 64 bits (os sistemas (os sistemas operacionais convidados podem ser 32 bits)operacionais convidados podem ser 32 bits)

Limitações para VMs com Linux (somente algumas Limitações para VMs com Linux (somente algumas distribuições baseadas em RedHat (CentOS, Suse))distribuições baseadas em RedHat (CentOS, Suse))

Número de VMs depende de licenciamento (Windows Número de VMs depende de licenciamento (Windows Server Datacenter não possui limitações de VMs)Server Datacenter não possui limitações de VMs)

Freeware?Freeware?



Hyper-VHyper-VConsole de gerenciamentoConsole de gerenciamento

Acesso remoto as VMs por Remote DesktopAcesso remoto as VMs por Remote Desktop



VirtualBoxVirtualBoxCriada pela empresa alemã innotekCriada pela empresa alemã innotek

Adquirida pela Sun em 2008 (atualmente Oracle)Adquirida pela Sun em 2008 (atualmente Oracle)

Direcionada para uso em desktopsDirecionada para uso em desktops

Livre para uso pessoal (GPL2)Livre para uso pessoal (GPL2)

Oracle VM VirtualBox Extension PackOracle VM VirtualBox Extension Pack, licença , licença diferente diferente VirtualBox Personal Use and Evaluation VirtualBox Personal Use and Evaluation LicenseLicense (PUEL). (PUEL).

Utiliza virtualização por software, quando não há Utiliza virtualização por software, quando não há recursos em hardware (Intel VT-x e AMD AMD-V)recursos em hardware (Intel VT-x e AMD AMD-V)

VMs em 64 bits somente com virtualização em VMs em 64 bits somente com virtualização em hardwarehardware

Similar ao Vmware PlayerSimilar ao Vmware Player



VirtualBoxVirtualBoxConsole de gerenciamentoConsole de gerenciamento



OpenVZ (OpenVZ (Open VirtuozzoOpen Virtuozzo))

Versão aberta da solução Virtuozzo Versão aberta da solução Virtuozzo (http://www.parallels.com/products/pvc/)(http://www.parallels.com/products/pvc/)

Permite o isolamento de instâncias de sistemas Permite o isolamento de instâncias de sistemas operacionais com o uso de containers ou VPS (operacionais com o uso de containers ou VPS (Virtual Virtual Private ServerPrivate Server))

Similar ao FreeBSD jails e Solaris Zones.Similar ao FreeBSD jails e Solaris Zones.

Muito utilizado em serviços de hospedagemMuito utilizado em serviços de hospedagem

Não é considerado virtualização verdadeira devido a não Não é considerado virtualização verdadeira devido a não virtualizar o hardware para o SO convidadovirtualizar o hardware para o SO convidado

Somente VMs com sistema operacional LinuxSomente VMs com sistema operacional Linux

Baseado em um kernel modificadoBaseado em um kernel modificado

Baixo overhead de virtualizaçãoBaixo overhead de virtualização

A VM se comporta como uma aplicação, A VM se comporta como uma aplicação, compartilhando recursos com o sistema operacional compartilhando recursos com o sistema operacional hospedeiro hospedeiro

•Alta escalabilidade de VMs em hardware modestoAlta escalabilidade de VMs em hardware modesto

• Exemplo: 30 VMs com 512 MB de RAM em um Exemplo: 30 VMs com 512 MB de RAM em um Quadcore com 8GB de RAMQuadcore com 8GB de RAM



Linha de comandoLinha de comando

Painel (OpenVZ Web Panel)Painel (OpenVZ Web Panel)



Gerenciamento de recursos das VMsGerenciamento de recursos das VMs

Modelos de sistemas operacionais Modelos de sistemas operacionais ((OS TemplatesOS Templates))

Modelos de recursos Modelos de recursos ((Server TemplatesServer Templates))



Instalação em uma distribuição CentOS 6.3 Instalação em uma distribuição CentOS 6.3 (32 bits)(32 bits) Desabilitar o SELINUXDesabilitar o SELINUX

Virtualizado no VMware Player 5.0.2Virtualizado no VMware Player 5.0.2 1GB de RAM1GB de RAM 25 GB de disco25 GB de disco

Ativar o repositório do OpenVZAtivar o repositório do OpenVZ wget wget http://download.openvz.org/openvz.repohttp://download.openvz.org/openvz.repo

Instalar o kernel modificado e utilitáriosInstalar o kernel modificado e utilitários yum install vzkernelyum install vzkernel yum install vzctl vzquotayum install vzctl vzquota

Fazer o download dos templatesFazer o download dos templates http://openvz.org/Download/template/precreatedhttp://openvz.org/Download/template/precreated

Instalar o OpenVZ Web PanelInstalar o OpenVZ Web Panel wget -O - http://ovz-web-panel.googlecode.com/svn/installer/ai.sh | shwget -O - http://ovz-web-panel.googlecode.com/svn/installer/ai.sh | sh


•Configuração de rede:Configuração de rede:

• NAT (1:1, PAT)NAT (1:1, PAT)

• BridgeBridge

http://download.openvz.org/openvz.repo

http://openvz.org/Download/template/precreated


Proxmox VE (Proxmox VE (Virtual EnvironmentVirtual Environment) )

Utiliza as soluções Utiliza as soluções OpenVZOpenVZ e e KVMKVM em uma única em uma única administraçãoadministração

OpenVz para OpenVz para guestsguests Linux Linux

KVM para KVM para guestsguests Windows e outros Windows e outros

Possui recursos de migração de VMs (Possui recursos de migração de VMs (Live MigrationLive Migration), ), balanceamento de carga, balanceamento de carga, clusteringclustering, backup/restore, , backup/restore, console de administração via webconsole de administração via web

Baseado em DebianBaseado em Debian

Licença GPL 3 Licença GPL 3 (existe assinatura de suporte pago(existe assinatura de suporte pago) )



Proxmox VE (Proxmox VE (Virtual EnvironmentVirtual Environment) )

Instalação com arquivo de imagem .ISOInstalação com arquivo de imagem .ISO

Disponível em Disponível em https://www.proxmox.com/downloadshttps://www.proxmox.com/downloads

Configuração de Configuração de storagestorage (opcional) (opcional)

Disponibilização de Disponibilização de templatestemplates para criação de VMs para criação de VMs com o OpenVZcom o OpenVZ

Templates disponíveis em Templates disponíveis em http://wiki.openvz.org/Download/template/precreatedhttp://wiki.openvz.org/Download/template/precreated

Disponibilização de arquivos .ISO para instalação de Disponibilização de arquivos .ISO para instalação de outros sistemas operacionais (Windows, FreeBSD, MS-outros sistemas operacionais (Windows, FreeBSD, MS-DOS)DOS)



O uso de armazenamento O uso de armazenamento centralizadocentralizado torna possível o torna possível o balanceamento de carga e a redundância de sistemas balanceamento de carga e a redundância de sistemas hospedeiroshospedeiros

A disponibilização das áreas de armazenamento se dão, A disponibilização das áreas de armazenamento se dão, comumente, por meio dos protocolos comumente, por meio dos protocolos NFSNFS ou ou iSCSIiSCSI

Podem ser usados dispositivos otimizados para Podem ser usados dispositivos otimizados para storagestorage ((appliancesappliances) ou servidores comuns) ou servidores comuns

A diferença está na quantidade de discos suportados A diferença está na quantidade de discos suportados e na e na confiabilidadeconfiabilidade dos equipamentos específicos de dos equipamentos específicos de armazenamentoarmazenamento

Outra diferença importante é o preço de uma solução Outra diferença importante é o preço de uma solução otimizada para uma solução adaptadaotimizada para uma solução adaptada



Alguns exemplos de soluções para Alguns exemplos de soluções para storagestorage, em hardware , em hardware comum:comum:

FreeNASFreeNAS – baseado no FreeBSD, roda em servidores – baseado no FreeBSD, roda em servidores comuns, possui diversos protocolos para exportação comuns, possui diversos protocolos para exportação dos compartilhamentos, utiliza o sistema de arquivos dos compartilhamentos, utiliza o sistema de arquivos ZFS para grande volumes de dados, interface de ZFS para grande volumes de dados, interface de gerenciamento web.gerenciamento web.

GlusterFSGlusterFS – sistema de arquivos em rede que utiliza – sistema de arquivos em rede que utiliza “bricks”, bloco de armazenamento distribuídos entre “bricks”, bloco de armazenamento distribuídos entre hosts na rede. Funciona como um sistema RAID 0 ou 1 hosts na rede. Funciona como um sistema RAID 0 ou 1 fazendo uso de diversos hosts comuns para formar fazendo uso de diversos hosts comuns para formar um único volume. Pode ser exportado em NFS ou no um único volume. Pode ser exportado em NFS ou no cliente nativo GlusterFS.cliente nativo GlusterFS.

Servidor NFS/iSCSIServidor NFS/iSCSI – utiliza o protocolo NFS ou o – utiliza o protocolo NFS ou o protocolo iSCSI para disponibilizar um protocolo iSCSI para disponibilizar um compartilhamento/volume para os hospedeiros. A compartilhamento/volume para os hospedeiros. A confiabilidade está no hardware e na rede do confiabilidade está no hardware e na rede do servidor.servidor.



Alguns exemplos de soluções para Alguns exemplos de soluções para storagestorage, em hardware , em hardware otimizado:otimizado:

Dell PowerVault MD1220Dell PowerVault MD1220 – servidor de – servidor de armazenamento de entrada da Dell, possui fonte armazenamento de entrada da Dell, possui fonte redundante, controladora RAID em hardware, com redundante, controladora RAID em hardware, com capacidade máxima de 14TB, usando 24 discos 600GB capacidade máxima de 14TB, usando 24 discos 600GB SAS de 2,5 polegadas. Valor aproximado com a SAS de 2,5 polegadas. Valor aproximado com a capacidade total capacidade total R$ 64.000,00R$ 64.000,00..

SuperMicro NAS SuperServer modelo 6027r-e1r12nSuperMicro NAS SuperServer modelo 6027r-e1r12n – – suporta até 12 discos SATA de 3TB. Valor com 4 suporta até 12 discos SATA de 3TB. Valor com 4 discos SATA de 3TB, totalizando 12 TB, discos SATA de 3TB, totalizando 12 TB, R$ 24.000,00R$ 24.000,00


Considerações FinaisConsiderações Finais

A virtualização de servidores é A virtualização de servidores é imprescindível na infraestrutura de TIimprescindível na infraestrutura de TI

A virtualização de desktops já é uma A virtualização de desktops já é uma realidaderealidade

Diversas ferramentas de virtualização Diversas ferramentas de virtualização disponíveis, com características similaresdisponíveis, com características similares

OpenVZ (Proxmox) é ideal para uso em OpenVZ (Proxmox) é ideal para uso em plataformas Linuxplataformas Linux

LAMP (Linux/Apache/MySQL/PHP)LAMP (Linux/Apache/MySQL/PHP)

Gerenciamento simplesGerenciamento simples

Baixo consumo de recursos da máquina Baixo consumo de recursos da máquina

hospedeirahospedeira Introdução a Virtualização Introdução a Virtualização 2626

Considerações FinaisConsiderações Finais

O XenServer na versão 6.2, possui recursos O XenServer na versão 6.2, possui recursos avançados para administração das VMs de avançados para administração das VMs de forma gratuitaforma gratuita

Existe a opção de suporte pagoExiste a opção de suporte pago

O VMware ESXi é um ótima solução para O VMware ESXi é um ótima solução para virtualização, porém, não possui diversos virtualização, porém, não possui diversos recursos importantes e tem limitações para uso recursos importantes e tem limitações para uso dos recursos de hardware (limita em 1 CPU e dos recursos de hardware (limita em 1 CPU e memória 32 GB de RAM)memória 32 GB de RAM)

Existe a opção de licenciamento que não Existe a opção de licenciamento que não tem estas limitações e possui recursos tem estas limitações e possui recursos avançados de gerenciamento de VMsavançados de gerenciamento de VMs



Site do OpenVZ - Site do OpenVZ - http://openvz.org/

Templates para o OpenVZ - Templates para o OpenVZ - http://openvz.org/Download/template/precreated

OpenVZ Web Panel - OpenVZ Web Panel - http://code.google.com/p/ovz-web-panel/

OpenVZ Quick Installation - OpenVZ Quick Installation - http://openvz.org/Quick_installation

OpenVZ User Guide - OpenVZ User Guide - http://download.openvz.org/doc/OpenVZ-Users-Guide.pdf

Xen Project - Xen Project - http://www.xenproject.org/

Vmware – Vmware – http://www.vmware.com/

Hyper-V - Hyper-V - http://www.microsoft.com/en-us/server-cloud/hyper-v-server/default.aspx


http://openvz.org/

http://openvz.org/Download/template/precreated

http://code.google.com/p/ovz-web-panel/

http://openvz.org/Quick_installation

http://download.openvz.org/doc/OpenVZ-Users-Guide.pdf

http://www.xenproject.org/

http://www.vmware.com/

http://www.microsoft.com/en-us/server-cloud/hyper-v-server/default.aspx

http://www.microsoft.com/en-us/server-cloud/hyper-v-server/default.aspx


Hyper-V Survival Guide -Hyper-V Survival Guide - http://social.technet.microsoft.com/wiki/contents/articles/125.hyphttp://social.technet.microsoft.com/wiki/contents/articles/125.hyper-v-survival-guide.aspxer-v-survival-guide.aspx

VirtualBox - VirtualBox - https://www.virtualbox.org/wiki/VirtualBoxhttps://www.virtualbox.org/wiki/VirtualBox

Proxmox VE - https://www.proxmox.com/proxmox-veProxmox VE - https://www.proxmox.com/proxmox-ve


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