XEn Universidade Federal do Rio de Janeiro Engenharia de Eletrônica e Computação Jorge Eduardo Portal Chaves dos Reis XEn

Virtualização o que é? O que é Tipos de Virtualização Vantagens Conceitos Níveis de Proteção Guest/Host OS Hypervisor Paravirtualização / Virtualização Total XEN Modelo Funcionamento Perguntas

O que é?

O que é? Separação lógica dentro de um rercurso físico Criação de multiplos ambientes computacionais em um único ponto Ocultamento do hardware físico subadjacente

Tipos de Virtualização Virtualização de aplicações Java, .NET Virtualização Desktop Visão remota do desktop VNC Virtualização de Plataforma Criação de máquinas virtuais dentro de outro sistema operacional KVM, XEN, VMWare

Razões para popularidade da Virtualização: O poder e performace dos processadores Virtualização a nível de hardware Ampla variedade de produtos

Hardware Isolamento de Aplicações Sharepoint Sql Server MySql IIS E Apache DNS Sistema Operacional Sharepoint + SO SQL Server + SO Apache/IIS + SO DNS + SO MYSQL + SO Hypervisor

Algumas Vantagens da Virtualização Melhor Aproveitamento Hardware Espaço Redução dos Custo de Hardware Computação Verde Simplifica o Sistema de administração

Algumas Vantagens da Virtualização Portabilidade entre sistemas físicos Simplifica a instalação e implantação de sistemas Capacidade de backup regurlarmente Restauração rápidas de dados em caso de falha Isolamento de Aplicações Confiabilidade Eliminação de Conflitos

Alguns problemas que podem ocorrer: Congestionamento dos dispositivos de rede Impacto maior na falha de um sistema físico Problemas de performace

Conceitos

Níveis de Proteção Motivação: Segurança Compatibilidade Modos mais conhecidos: Modo Real Modo Protegido

Níveis de Proteção Modo protegido Níveis de proteção denominados Rings Processadores x86 - 4 Rings Ring 0 (Modo Supervisor) maior privilégio Ring 3 (Modo Usuário) menor privilégio

Máquina Virtual com Guest OS Guest OS & Host OS Hardware Host OS Máquina Virtual com Guest OS Aplicação para Virtualização

Hypervisor Motivações: Controle de instruções protegidas solicitadas pela VMs Controlar recursos de hardware compartilhados Hardware Hypervisor GuestOS Apps

Virtualização Total Características: Simulação fiel de uma máquina física Sistema operacional sem modificações Acesso a dispositivos emulados Hardware Hypervisor GuestOS Apps Hardware Emulado

Virtualização Total Desvantagens: Elevados dispositivos a serem suportados Drivers genéricos Simulação e execução de instruções pelo Hypervisor Hardware Hypervisor GuestOS Apps Hardware Emulado

Paravirtualização Características: GuestOS modificado Não simula fielmente uma máquina real Hardware Hypervisor GuestOS (modificado) Apps

Paravirtualização Desvantagens: GuestOS modificado Restrito apenas para SO de código aberto Hardware Hypervisor GuestOS (modificado) Apps

Virtualização por Hardware Dificuldade de virtualização no x86 Problemas de proteção Recursos de virtualização em hardware Intel VT, codinome Vanderpool AMD - V, codinome Pacifica Virtualização Total acelerada

XEN

XEN Características: Ferramenta de Virtualização Ambiente Linux XenSource Adquirida pela Citrix em 2007 Modelo Paravirtualizado Arquitetura x86 Suporte a vários Sos com paravirtualização Linux FreeBSD NetWare

XEN Características: Suporte a Virtualização Total Windows XP Domínios Máquinas Virtuais XEN Domínio0 – com privilégios DomínioU – sem privilégios

Software de Gerenciamento Gerenciamento CPU e Memória XEN Hardware DomínioU Domínio0 Drivers Nativos Drivers Virtuais Apps Software de Gerenciamento Interface de Controle Gerenciamento CPU e Memória Linux Modificado X E N Domínio0 Política Interface Gráfica Drivers Gerenciamento Alto Nível Administração e Configuração Hypervisor Mecanismo Gerência CPU e Memória Cuida dos Requerimentos Físicos DomínioU Sem privilégios

XEN Rings Privilégios 1- Hypercall Operações Privilegiadas Hypervisor ( Ring 0 ) 2 1- Hypercall Operações Privilegiadas Chamada Síncrona Desempenho 1 Kernel ( Ring 1 ) 2- Eventos Comunicação XEN para o domínio Chamada Assíncrona Aplicativo ( Ring 3)

Perguntas

Cite 5 vantagens da virtualização. Qualquer uma das abaixos Portabilidade entre sistemas físicos Simplifica a instalação e implantação de sistemas Restauração rápidas de dados em caso de falha Melhor Aproveitamento Redução dos Custo de Hardware Computação Verde Simplifica o Sistema de administração Isolamento de Aplicações

Qual a principal diferença entre o modelo paravirtualizado e a virtualização total ? No modelo paravirtualizado o Kernel do GuestOS é modificado, no virtualizado totalmente ele não é.

Cite 2 funções do Hypervisor. Controla os Recursos de Hardware compartilhados Gerenciamento de Memória Interrupções de hardware Controla Dispositivos I/O Exceções da CPU Fornecer plataforma de hardware Isolada Controla operações protegidas solicitadas pelas Vms

O que são Hypercall? Qual a função? São chamadas assíncronas que funciona como uma interrupção, com objetivo de solicitar operações privilegiadas no hypervisor

O que são Domínios-XEN? Quais são os Tipos que existe? São máquinas virtuais que rodam no XEN. DomínioU – Máquina virtual sem privilégios Domínio0 – Máquina virtual privilegiada, com a função de cuidadar de tarefas de administração e configuração.