Tema: Sistemas Virtualizados Disciplina: Arquitetura de Computadores Prof. Paulo Cesar Centoducatte Autor: Vilmar Travassos RA078272 IC – Instituto de Computação Universidade Estadual de Campinas

O que é virtualização? 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 #2 #3 #4 ... Servidor Físico

Como funciona? 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 #2 #3 #4 ... Servidor Físico Hypervisor (processador, memória, disco, rede)

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 Hardware Partitioning Bare Metal Hypervisor Servidor Servidor Servidor Sistema Operacional Sistema Operacional Sistema Operacional Sistema Operacional Sistema Operacional Sistema Operacional Hypervisor Hypervisor Partition Controller Sistema Operacional SMP SMP SMP s/370, Sun Logical Domains, System z LPAR 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 Hardware Partitioning Bare Metal Hypervisor Hosted Hypervisor

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

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

Algumas soluções disponíveis Bochs CHARON-AXP CHARON-VAX Containers Cooperative Linux CoWare Virtural Platform Denali DOSBox DOSEMU FreeBSD Jail FreeVPS GXemul Hercules IBM POWER VM IBM z/VM iCore Virtual Accounts Integrity Virtual Machines JPC (Virtual Machine) KVM LinuxOnLinux Linux-Vserver Logical Domains LynuxSecure Mac-on-Linux Mac-on-Mac OKL4 OpenVZ Oracle Virtual Box

Algumas soluções disponíveis Oracle VM OVPsim Padded Cell for x86 Padded Cell for PowerPC Palacios VMM Parallels Desktop for Mac Parallels Workstation PearPC PikeOS RTS Hypervisor Sheep Shaver SimNow SIMH Simic Sun xVM Server SVISTA TRANGO User Mode Linux View-OS VDSmanager Virtual Iron Virtual Logix Virtual PC Virtual Server Virtuozzo Virtuozzo VMware ESX VMware ESX VMware EXSi VMware Fusion VMware Server

Algumas soluções disponíveis VMware Workstation Window Virtual PC VMware Player Wind River hypervisor Wind River VxWorks MILS Windows Virtual PC Xen XtratM

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

As mais utilizadas VMware Citrix Microsoft Xen KVM z/VM

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

Sua importância 55% 45% 70% 30% Usando só 5 a 20% da capacidade!!! 100 unidades de energia na matéria-prima Transmissão perde 35 Geração perde 32 Data Center Servidores Desempenho e capacidade por Watt. TI Processador Recursos até 95% inativos (idle) 55% 45% 33 unidades entregues 70% 30% Cargas do Servidor Taxas Típicas de Uso x86: 5 – 12% Unix/Risc: 10 – 20% Mainframe: 80 – 100% Ar Condicionado, Nobreak, etc. Fontes, Ventiladores, Discos, Memória, etc. Usando só 5 a 20% da capacidade!!!

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

Sua importância 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). 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 Base instalada (Milhões de Unidades) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Índice preço eletricidade (log) 1,5 +8%/ano 1 IDC, May 2006 1996 2000 2005 2010 1980 1990 1995 2006 Tendências muito preocupantes !!!

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

QUESTÕES