Virtualizacao com-xen

Virtualização com

Marcos Paulo SerafimOutubro de 2007

Sobre Mim Graduação em Ciências da Computação UNIFRAN Especialização em Matemática Aplicada UNIFRAN

Analista de Suporte na Cooperativa dos Agricultores da Região de Orlândia

Interesses em Inteligência Artificial, Computação Quântica, Desenvolvimento de Jogos, Forense Computacional, etc.

O que é virtualização

Uma técnica para ocultar as características físicas de recursos computacionais encapsulando os detalhes

técnicos, de forma que outros sistemas, aplicações, ou usuários finais interajam com estes recursos de

maneira mais simples.

Fonte:Wikipédia

Virtualização de plataforma

Técnica que permite a divisão de recursos através da criação de múltiplos ambientes computacionais simulados

(máquinas virtuais) e isolados entre si em um único equipamento físico.

Terminologia● Máquina virtual (VM)

Ambiente virtualizado onde um sistema operacional e seus aplicativos são executados.

● Host (Hospedeiro)Computador onde são executadas as máquinas virtuais.

● Guest (Convidado)Software que é executado dentro de uma máquina virtual.

● Hypervisor (Virtual Machine Monitor)Camada entre VMs e Host que controla as VMs.

Tipos de virtualização● Virtualização em aplicações

(Java VM, .NET CLI, Flash Player, DOS em Win32)

A aplicação utiliza os recursos do sistema operacional em um pequeno ambiente virtual que provê apenas

o necessário para sua execução, eliminando a necessidade de conhecimento da arquitetura em que é

executada.

Tipos de virtualização● Emulação / Simulação

(QEMU, Virtual PC, emulares de videogames)

A máquina virtual simula um hardware completo,permitindo que um sistema operacional (Guest) não

modificado, seja executado em uma arquiteturatotalmente diferente.

Tipos de virtualização● Virtualização completa

(Xen, QEMU, Virtual PC, VMware, CP/CMS)

A máquina virtual provê o ambiente necessário para queum sistema operacional (Guest) não modificado

(e construído para a mesma arquitetura)possa ser executado.

Tipos de virtualização● Paravirtualização

(Xen, VMware, KVM)

A máquina virtual ao invés de simular o hardware, provêuma API que apenas pode ser utilizada por sistemas

operacionais (Guests) “modificados” para esta finalidade,o que trás ganhos de performance similares ao dos

sistemas nativos.

Breve histórico●1959: Time Sharing in Large Fast Computers

➔Christopher Strachey●1962: Atlas Computer Universidade de Manchester

➔Primeiro Hypervisor●1963: M44/44X Project IBM

➔Termo "Máquina Virtual"●1964: CP40 IBM

➔ Primeira implementação com virtualização completa●1972: CP/CMS IBM

➔ Memória virtual

Breve histórico●19721990: Virtualização restrita a mainframes

➔ Diversos avanços na área●A partir de 1990: Virtualização em arquitetura x86

➔ Cresce interesse na virtualização em baixa plataforma

●1999: VMware➔Primeiro produto para virtualização em x86

●2005: Intel VT (Vanderpool) / AMDV (Pacifica)➔Virtualização assistida por hardware nos x86

Vantagens em se usar virtualização● Melhor utilização dos recursos dos computadores● Diminuição do espaço físico necessário para servidores● Redução do custo de infraestrutura● Menor gasto em energia● Soluções de balanceamento de carga para aplicações● Fácil manutenção de servidores● Agilidade na criação de “site backup” e “disaster recovery”● Modelo de segurança baseado em uma “caixadeareia”● Facilidade no monitoramento de software maliciosos

Xen● Hypervisor para arquiteturas IA32, IA64, AMD64, e PowerPC.

● Se iniciou como parte do projeto Xenoservers na Universidade de Cambridge.

● Possui uma versão paga e uma software livre.

● Contribuidores do projeto incluem empresas como: Intel, IBM, HP, AMD, Novell, RedHat e Citrix/XenSource.

Breve histórico do Xen● 2003: Versão 1.0 Paravirtualização Linux (Windows XP apenas PoC)● 2004: Versão 2.0● 2005: Versão 3.0 Criação da XenSource. Virtualização completa assistida por hardware.● 2007: Versão 3.1 Xen é adicionado ao código do Linux. Citrix compra a XenSource.

Arquitetura do Xen

Recursos do Xen Suporte à varios dispositivos através do kernel do

sistema operacional do hospedeiro (Linux / NetBSD)

Recursos do Xen

● Windows (apenas como prova de conceito)

● NetWare● GNU/Hurd/Mach● OZONE

● Minix● Plan 9

Vários sistemas operacionais suportados através deparavirtualização

Recursos do XenSuporte à virtualização completa assistida por

hardware (Intel VT ou AMDV)

● Minix● Plan 9

● NetWare● GNU/Hurd/Mach● OZONE● e muitos outros ...

Recursos do XenCapacidade de pausar, resumir, salvar e

restaurar o estado de uma VM

Recursos do XenMigration e Live Migration

Recursos do Xen● Capacidade de dar para a VM acesso direto a um hardware● Suporte a hotplug USB● Suporte a som nas VMs● Até 64 GBs de memória em máquinas 32 bits (PAE)● API de programação com chamadas XMLRPC● Esforço de colaboração para compatibilidade de formato de VM com Microsoft Virtual Server

Ferramentas de gerenciamento● xm – Ferramenta que recebe instruções via linha de comando.# xm create maquinavirtual

# xm helpUsage: xm <subcommand> [args]

Control, list and manipulate Xenguest instances

Ferramentas de gerenciamento● Virtual Machine Manager – Ferramenta da Red Hatpara gerenciamento gráfico das VMs.

Ferramentas de gerenciamento● ConVirt (antigo XenMan)

Ferramentas de gerenciamento● Enomalism – Ferramenta de gerenciamento Web

Teste de Performance

Apache Bench

Time taken for tests: 50.917014 secondsComplete requests: 10000Requests per second: 196.40 [#/sec](mean)Time per request: 5.092 [ms](mean)Transfer rate: 8206.51 [KB/sec] received

NativoLinux 2.6.18 / Debian Etch / Apache 2.2.3


Apache Bench


ParavirtualizadoLinux 2.6.18 / Debian Etch / Apache 2.2.3


Apache Bench


HVMLinux 2.6.18 / Debian Etch / Apache 2.2.3

O que o futuro reserva para o Xen● Virtualização mais focada em Desktop● Desenvolvimento de drivers para máquinas não paravirtualizadas● Suporte à OpenGL ● Integração com os produtos da Citrix● Concorrência maior com o KVM

Maiores informações

Grupo de usuários XENBR: http://xenbr.org/IBM: http://ibm.com/kernelthread.com: http://www.kernelthread.com/Red Hat: http://www.redhat.com/SourceForge.net: http://sourceforge.net/Wikipedia: http://wikipedia.org/XenSource: http://www.xensource.com/

Handson

Demonstração e Perguntas

Obrigado

Contato:Marcos Paulo Serafim

[email protected] http://www.mps.eti.br/

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Internet

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