Tópicos I – Prof. Eduardo Zagari
Virtualização
André Bernardes RA: 01000000
César Kallas RA: 02099224
Eduardo Stuchi RA: 01003144
Rafael Curi RA: 02135473
2Virtualização
• Introdução
• Funcionamento
• Benefícios
• Estudo de Caso
• Demonstração
• Conclusão
3Virtualização - Introdução
Introdução | Funcionamento | Benefícios | Estudo de Caso | Demostração | Conclusão
• Introduzido nos anos 60 em Mainframes
• Em 1980 os microcomputadores e PC’s ganharam em eficiência
• Depois de 1990, a virtualização volta a ser estudada
• Virtualização hoje, está em primeiro plano
4Virtualização - Introdução
• Virtualização é uma camada entre o hardware e o sistema operacional
Introdução | Funcionamento | Benefícios | Estudo de Caso | Demostração | Conclusão
5Virtualização - Introdução
Introdução | Funcionamento | Benefícios | Estudo de Caso | Demostração | Conclusão
Máquinas virtuais e emuladores – Marco Aurélio Laureano
6Virtualização - Introdução
• A IBM define uma máquina virtual como uma cópia totalmente protegida e isolada de um sistema físico
Introdução | Funcionamento | Benefícios | Estudo de Caso | Demostração | Conclusão
7Virtualização - Introdução
• Permitir que mais de um Sistemas Operacional funcione em um mesmo hardware, em um mesmo instante
• Cada máquina virtual funciona isoladamente do sistema operacional hospedeiro e de outras máquinas virtuais.
• Cada máquina virtual possui o seu próprio hardware virtual (como RAM, CPU, Placa de Rede, etc)
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8Virtualização - Introdução
• As máquinas virtuais são instaladas dentro de um arquivo
• Podem ser facilmente alocadas entre computadores
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http://www.idealintegrations.net/ii-en/ii-en_august_clip_image001.jpg
9Virtualização - Introdução
Introdução | Funcionamento | Benefícios | Estudo de Caso | Demostração | Conclusão
Modelo de multitarefa
Modelo de virtualização
http://www.clubedohardware.com.br/imageview.php?image=12887
10Virtualização - Funcionamento
• Novos processadores da Intel já vem com instruções para virtualização, exemplo:
• VMXONVMLAUNCHVMXOFF
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Intel Virtualization Technology http://images.anandtech.com/reviews/tradeshows/IDF/2005/Spring/Day1/Wrapup/VT.jpg
11Introdução – Funcionamento
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http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2005/0305/hot02.jpg
12Virtualização - Funcionamento
• Tipos de virtualização
1. Emulador - é o oposto da máquina real
• Implementa todas as instruções realizadas pela máquina real em um ambiente abstrato de software
• “Engana”, fazendo com que todas as operações da máquina real sejam implementadas em um software
• Interpreta um código desenvolvido para outra plataforma.
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13Virtualização - Funcionamento
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• Tipos de virtualização
2. VMM – Virtual Machine Monitor
• Conhecida como Hypervisor
• Fornece uma interface (através da multiplexação do hardware) que é idêntica ao hardware subjacente e controla uma ou mais máquinas virtuais
• Pode ser implementado entre o hardware e o SO hospedeiro ou como um processo do SO hospedeiro
14Virtualização - Funcionamento• Técnicas de virtualização
1. Virtualização total
• Uma estrutura completa de hardware é virtualizada
• Sistema convidado não precisa sofrer qualquer tipo de alteração
• Grande compatibilidade
• Perda de velocidade.Introdução | Funcionamento | Benefícios | Estudo de Caso | Demostração | Conclusão
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• Técnicas de virtualização
2. Paravirtualização
• O sistema que vai ser virtualizado sofre modificações para que a interação com o monitor de máquinas virtuais seja mais eficiente
• Perde compatibilidade
• Ganha velocidade
Virtualização - Funcionamento
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• Técnicas de virtualização
3. Re-compilação dinâmica
• Transforma o executável em outro executável, compatível com a nova plataforma, através de descompilação, desmontagem e montagem e compilação
• Baixo desempenho
Virtualização - Funcionamento
17Virtualização - Benefícios
• Particionamento:
• Múltiplas aplicações e sistemas operacionais podem ser executados em um único sistema físico.
• Servidores podem ser consolidados em máquinas virtuais, escalando arquiteturas.
• Recursos computacionais são tratados em uma política uniforme para que sejam alocadas máquinas virtuais de maneira controlada.
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http://www.heise.de/bilder/50739/0/0
Virtualização - Benefícios
• Particionamento:
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19Virtualização - Benefícios
• Isolamento:
• Máquinas virtuais são completamente isoladas da máquina hospedeira e de outras máquinas virtuais. Se uma máquina virtual tem problemas, todas as outras não são afetadas.
• Dados não vazam entre máquinas virtuais e aplicativos podem somente se comunicar em conexões de rede configuradas.
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20Virtualização - Benefícios
• Encapsulamento:
• Um completo ambiente de máquina virtual é salvo em um simples arquivo, fácil de fazer backup, de ser movido e copiado.
• Padronização de hardware virtualizado é fornecida para a aplicação, garantindo compatibilidade.
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21Virtualização – Estudo de Caso
• Vmware
• O Vmware oferece basicamente 3 tipos de sistemas de máquinas virtuais: Workstation, GSX Server e ESX Server
• Permite instalar praticamente qualquer sistema operacional para a plataforma x86
• Dispositivos como o CD-ROM e drive de disquetes podem ser compartilhados entre as máquinas virtuais e o sistema host
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22Virtualização - Funcionamento• Processadores Intel possuem modos de operação:
Modo Real (16 bits, até 1Mb de memória) e o Modo protegido (32 bits, 4 Gb de memória)
• No Modo Protegido, existem 4 níveis de privilégios, 0 até 3.
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23Virtualização – Estudo de Caso
• Vmware
• Quando o Workstation é instalado, ele cria três componentes, o VMX driver, o Monitor de máquina Virtuais (VMM) e o VMware application (Vmapp).
• VMX driver e o VMM operam no anel 0.
• O VMapp opera no anel 3 e enxerga o sistema operacional como qualquer outro software.
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24Virtualização – Estudo de Caso
• Vmware• VMdriver, Vmapp, VMM
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Vmware Workstation – Architecture - http://www.vmware.com
25Virtualização – Estudo de Caso
• Hardware no VMWare• Suporte aos dispositivos mais comuns
Vmware Workstation – Architecture - http://www.vmware.com
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26Virtualização – Estudo de Caso
Vmware Workstation – Architecture - http://www.vmware.com
• Vmware Workstation – Dois mundos
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27Virtualização – Estudo de Caso• Vmware ESX – não precisa de SO pré-instalado
28Virtualização – Estudo de Caso
29Virtualização – Estudo de Caso
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• Vmware• Cada máquina virtual trabalha como um PC completo, com
direito até a BIOS e configuração do Setup
30Virtualização – Estudo de Caso• Cada máquina virtual possui uma área reservada de memória.
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31Virtualização – Estudo de Caso
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32Virtualização – Estudo de Caso
33Virtualização – Estudo de Caso
• VMware – pontos fortes
• Fácil instalação e configuração• Documentação• Funciona em Linux e Windows• Aceita vários SO (Linux, Windows ,
Dos, Mac OS)
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34Virtualização – Estudo de Caso
• VMware – pontos fracos
• Não utiliza os mesmos drivers dos dispositivos
• Baixo desempenho gráfico• Custo elevado
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35Virtualização - Demostração
• Será feita uma demonstração de um computador rodando como 3 máquinas virtuais.
• Serão utilizados os seguintes sistemas operacionais:– Linux– Windows 98– Dos
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• Variedade de implementações – QEMU (software livre)
• Windows, Linux, OS X, FreeBSD • dynarec (re-compilação dinâmica)
– Virtual Server (Microsoft)• Windows 2003, XP• Windows NT, 2000, 2003, UNIX, Linux • Virtualização total• Próxima a Real
– XEN • NetBSD, Linux • Linux, NetBSD, FreeBSD, OpenBSD• Paravirtualização• Similar a Real
Virtualização – Conclusão
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37Virtualização - Conclusão
• Virtualização é uma quebra de paradigma • Cada Virtual Machine (VM) roda em sua
própria partição • Partições separadas isolam falhas ou
ataques de software • Pode aumentar a utilização de hardware• Muda a idéia de população e
gerenciamento de data centers• Pode ser utilizados diferentes sistemas
operacionais “simultâneamente” em um único hardware
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38Virtualização - Bibliografia
• http://www.via-rs.net/profissionais/castro/win95/cap01.htm
• http://www.extremetech.com/article2/0,1697,10403,00.asp
• http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_virtual_machines
• http://www.pcmag.com.br/index.php?option=com_content&task=view&id=136&Itemid=32
• Vmware - http://www.vmware.com
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39Virtualização - Perguntas
•Perguntas ?
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