Tema Sistemas Virtualizados Disciplina Arquitetura de Computadores Prof

Tema: Sistemas Virtualizados Disciplina: Arquitetura de Computadores Prof. Paulo Cesar Centoducatte Autor: Vilmar Travassos RA 078272 IC – Instituto de Computação Universidade Estadual de Campinas

O que é virtualização? l Em TI, virtualização é a capacidade de se executar ao mesmo tempo, mais do que um sistema operacional em um único servidor físico. Sistema Operacional #1 Sistema Operacional #2 Servidor Físico Sistema Operacional #3 Sistema Operacional #4 . . .

Como funciona? l Isso é possível em função da utilização de um Hypervisor, ou Virtual Machine Monitor (VMM), responsável por fornecer ao sistema operacional “guest”, a abstração da máquina virtual. Sistema Operacional #1 Sistema Operacional #2 Sistema Operacional #3 Sistema Operacional #4 Hypervisor (processador, memória, disco, rede) Servidor Físico . . .

A abstração Recursos Virtuais: • cria imagem do recurso real • pode ser uma parte do recurso físico Virtualização: • cria recursos virtuais e em seguida, “mapas” para os recursos reais • realizados com software ou firmware Recursos Reais: • componentes “arquitetados” com interfaces / funções • pode ser centralizada ou distribuída • exemplos: processador, memória, disco, rede

Técnicas existentes Servidor Sistema Operacional Sistema Operacional Hypervisor Partition Controller Sistema Operacional SMP s/370, Sun Logical Domains, System z LPAR Hardware Partitioning SMP POWER Hypervisor, VMware ESC Server, System z PR/SM e z/VM (Futuramente: Linux KVM, MS Hyper-v) VMware GSX, Microsoft Virtual Server, HP Integrity VM User Mode Linux, z/VM e Xen Hypervisor Bare Metal Hypervisor Hosted Hypervisor

Técnicas existentes l Hardware Partitioning : técnica mais antiga e deve permanecer com restrições. l Bare Metal Hypervisor : tem demonstrado ser a mais eficiente e de maior disponibilidade. l Hosted Hypervisor : usada quando a integração com o sistema operacional é relevante.

Algumas soluções disponíveis l São várias as soluções, proprietárias e não-proprietárias, disponíveis no mercado. l Alguns dos seus fornecedores são: − AMD − Citrix − Free BSD − Lynux. Works − HP − Microsoft − Oracle − Sun − VMware − IBM

Algumas soluções disponíveis l l l l Bochs CHARON-AXP CHARON-VAX Containers Cooperative Linux Co. Ware Virtural Platform Denali DOSBox DOSEMU Free. BSD Jail Free. VPS GXemul Hercules l l l l IBM POWER VM IBM z/VM i. Core Virtual Accounts Integrity Virtual Machines JPC (Virtual Machine) KVM Linux. On. Linux-Vserver Logical Domains Lynux. Secure Mac-on-Linux Mac-on-Mac OKL 4 Open. VZ Oracle Virtual Box

Algumas soluções disponíveis l l l l Oracle VM OVPsim Padded Cell for x 86 Padded Cell for Power. PC Palacios VMM Parallels Desktop for Mac Parallels Workstation Pear. PC Pike. OS RTS Hypervisor Sheep Shaver Sim. Now SIMH Simic Sun x. VM Server l l l l SVISTA TRANGO User Mode Linux View-OS VDSmanager Virtual Iron Virtual Logix Virtual PC Virtual Server Virtuozzo VMware ESX VMware EXSi VMware Fusion VMware Server

Algumas soluções disponíveis l l l l VMware Workstation Window Virtual PC VMware Player Wind River hypervisor Wind River Vx. Works MILS Windows Virtual PC Xen Xtrat. M

Evolução da Tecnologia l l Desenvolvida para explorar a tecnologia de hardware Constantemente melhorada para atender os requisitos de negócio Inovação contínua para adaptação Maximiza a produtividade z/VM VM/ESA VM/XA VM/SP VM/370 VP/CSS CP-67/CMS CP-40/CMS 1967 1968 1972 1980 1988 1990 2000

As mais utilizadas l l l VMware Citrix Microsoft Xen KVM z/VM

Sua importância l l Instalações l Espaço l Energia l Resfriamento Hardware l Servidores l Armazenamento l Rede l Switches e Roteadores l Software l Licenças l Suporte l Manutenção l Administração l Site l Servidores l Software l Aplicações l Dados

Sua importância 100 unidades de energia na matéria-prima Geração perde 32 Data Center Servidores Processador TI 33 unidades entregues Transmissão perde 35 55% 45% 70% 30% Desempenho e capacidade por Watt. Recursos até 95% inativos (idle) Cargas do Servidor Taxas Típicas de Uso Ar Condicionado, Nobreak, etc. Fontes, Ventiladores, Discos, Memória, etc. x 86: 5 – 12% Unix/Risc: 10 – 20% Usando só 5 a 20% da capacidade!!! Mainframe: 80 – 100%

Sua importância l Que TI tem o consumo equivalente de carbono (carbon footprint) que o do setor de transportes aéreos. l …e o pior é que em TI as emissões estão subindo de forma alarmante.

Sua importância l Que TI é responsável por 2% de todas as emissões de dióxido de carbono na atmosfera (dados revelados em pesquisa do Gartner, feita pelo analista Simon Mingay). l A mesma pesquisa aponta que caso nada seja feito, estas emissões crescerão de 5% a 10% por ano.

Sua importância Sobe o número de servidores Maior consumo dos processadores Aumenta o custo elétrico 50 Base instalada (Milhões de Unidades) Índice preço eletricidade (log) 45 40 1, 5 35 +8%/ano 30 1 25 20 15 10 5 IDC, May 2006 1996 2000 2005 2010 0 0 1980 Tendências muito preocupantes !!! 1990 1995 2006

Sua importância l Flexibilidade e agilidade para criação de ambientes. l Administração e gerenciamento de ambientes de testes ou produção. l Diminuição de custos com TI (hardware e software). l Diminuição de custos com energia elétrica. l Diminuição do lixo tecnológico.

QUESTÕES