Aula03 SOS 2016 (Virtualização)

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Virtualização
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
1
Como “rodar” um sistema operacional diferente do que está instalado em um computador, sem retirar o sistema operacional original?
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
Emuladores: programas que rodam debaixo do Sistema Operacional instalado, simulando um determinado S.O.
 
Vantagens: não altera o S.O. original nem o particionamento do disco rígido.
Desvantagens: limitações na execução do S.O.; perda de funcionalidades, baixo desempenho; problemas com hardware da máquina.
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
Dual ou multi boot: particionar o disco rígido (HD) em várias partições, onde cada partição irá conter a instalação normal de um S.O. Ao se dar o boot, aparecerá um menu de opções de sistemas instalados naquela máquina (boot mannager). 
Vantagens: cada partição conterá a instalação real do S.O.; performance normal.
Desvantagens: o tamanho físico do HD será dividido para cada S.O.; cuidado na instalação de cada S.O.; Segurança.
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
O que é “Virtualização”?
É uma tecnologia que permite executar múltiplos sistemas operacionais – iguais ou diferentes – simultaneamente, em uma única máquina física, de maneira que cada sistema seja executado como se estivesse “rodando” em seu próprio computador.
Hardware da máquina
Software de virtualização
S.O. “original”
Hardware
virtual
Hardware
virtual
Hardware
virtual
Outro S.O. e aplicativos
Outro S.O. e aplicativos
Outro S.O. e aplicativos
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
Hardware
Aplicações
Sistema Operacional
Hardware
Apps
OS
Virtualização de Hardware
Apps
OS
Apps
OS
Apps
OS
Apps
OS
Apps
OS
. . .
Sem virtualização:
Com virtualização:
Aplicações
Sistema Operacional
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
6
Conceitos
Sistema operacional HOST:
É o sistema operacional usado pelo computador físico que “hospedará” a maquina virtual.
Sistema operacional GUEST:
É o sistema operacional usado pelo computador virtual
Máquina Virtual:
É uma abstração de hardware incluindo processador, memória, bios e outros componentes usado para simular um hardware real.
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
Servidor
Virtual
Máquinas Virtuais
Servidores Físicos
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
8
Principais Benefícios:
Uso eficiente do recursos de hardware;
Aumento da produtividade administrativa e diminuição do tempo de resposta;
Disponibilidade de soluções de virtualização com amplo suporte para diversas combinações hardware/sistema operacional .
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
Desvantagens:
Performance:
Embora as soluções de virtualização sejam otimizadas para consumir o mínimo de recursos, não há como produzir “milagres” uma vez que os recursos virtuais estarão consumindo parte dos recursos reais.
Custo das Licenças de uso:
Embora haja economia de hardware, os sistemas operacionais “guest” também necessitam da aquisição de licenças de uso para sua utilização legal.
 Problemas no HD do “host”:
Ponto central de falhas: problemas no HD onde está instalado o software de virtualização e ou as máquinas virtuais será refletido em todas as máquinas virtuais instaladas naquele HD.
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
Cenários de utilização:
Consolidação de Infra-estrutura:
Permite criar um ambiente com servidores de aplicativo, servidores de e-mail, servidores de base de dados e outros sem uso de recursos de hardware; 
Criação de ambiente de teste e pré-distribuição:
Permite que aplicações criticas sejam avaliadas e testadas em um ambiente de pré produção simples de ser refeito;
Execução de sistemas “legados”:
Pode ser utilizado para suportar ambientes antigos por conta de compatibilidade com aplicações existentes. (Exemplo: Windows NT 4.0, Windows 98);
Recuperação em casos de desastre:
Como o hardware é “virtualizado” ele pode ser facilmente transportado de um “host” para outro e ter cópias de segurança dos vários estados/configurações;
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
Cenários de utilização
Capacitação e treinamento:
Ambientes virtuais são ideais para os caso onde o sistema será manipulado por pessoas que estejam sendo treinadas, sem risco de causar danos e sem que seja necessário impor restrições de uso.
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
O Microsoft Virtual Server 2005 
Solução de maquinas virtuais para o Windows Server.
Lançado em Outubro de 2004.
Encontrado nas versões:
Microsoft Virtual Server 2005 Enterprise Edition (suporte até 32 processadores físicos)
Microsoft Virtual Server 2005 Standard Edition (suporte até 4 processadores)
	 
Sistemas operacionais “Guest”:
Microsoft® Windows NT® 4.0;
Microsoft® Windows Server™ 2000;
Microsoft® Windows Server 2003;
Microsoft® Windows® XP;
Muitos outros sistemas operacionais x86. 
Virtual Server é licenciado por maquina física.
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
13
Serviço Windows com interface WEB;
Feito para administração remota;
Virtualiza os mais comuns hardwares encontramos na plataforma x86;
Discos Virtuais (VHD), rede virtual e vídeo virtual.
O Microsoft Virtual Server 2005 
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
14
Tipos de disco
Disco expande dinamicamente
Tipo padrão: cresce conforme necessidade
Disco com tamanho fixo
Tipo de disco com maior performance
Disco “linkado”
Mapeia um disco do servidor físico para a maquina virtual
Estado dos discos
“Undo-Disk”
Não persistente, por maquina virtual
Disco diferencial
Persistente, arquitetura pai - filho
Estado salvo
Grava a memória para arquivo
(Como o hibernação)
Host
Guest
Host
Guest
2TB
2TB
1GB
2TB
2TB
Host
Guest
VM
Host
Base
SP1
SP2
Base
Session
O Microsoft Virtual Server 2005 
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
15
Virtual Hard Disks (VHDs) are used to assign storage to the virtual machine; and they contain the data for a virtual machine, packaged as a single file on the host file system. The VHD appears to the guest operating system as a single storage volume. Each VHD is created through the Virtual Server Virtual Disk Manager. Upon creation of a virtual machine you specify the size and type of the disk and the VHD is created automatically. Virtual Server allows you to create a new VHD, use an existing VHD or connect no VHD to the virtual machine. The virtual disk manager in the Virtual Server Administration Website can create a VHD on any storage that the host file system can access including IDE, SCSI, RAID, SAN, NAS, and so forth.
The virtual machine accesses the virtualized IDE/SCSI device and the virtual machine monitor maps that to the physical device access. Virtual machines can access VHDs on any storage topology, including SAN and NAS configurations, supported by the underlying Windows host server. 
VHDs support the following formats and functionality:
Dynamically expanding virtual hard disks. This VHD format is a sparse file and grows as data is added. Virtual Server sends low disk warnings if a disk image grows too large on the host file system.
Fixed-size virtual hard disks. This VHD format consists of a fixed-extent file that resides on the host system’s hard disk. Fixed-size disks cannot be resized.
Linked virtual hard disks. Allows conversion
of a linked physical data disk to a VHD.
Differencing virtual hard disks. This VHD format enables disk hierarchy, with a parent drive sharing a base configuration across one or more child disks. Each child disk can have only one parent, but parent disks can be chained linearly into grand parents and great-grand parents and so forth. Parent disks are read-only; changes are stored in the child disk. On the host file system, differencing disks appear as two files, but from within the virtual machine they appear as a single VHD. 
Undo disk. This VHD format also enables a disk hierarchy, in which changes made to the disk of a particular virtual machine are stored in a separate file, the undo disk. At the end of a session, changes made during that session can be either committed or discarded. Committed changes are merged with the original drive. Undo disks are specified on a per-virtual machine basis, whereas differencing disks are specified on a per-VHD basis.
Ao lado vemos a imagem de uma máquina virtual no console de gerenciamento do Virtual Server, rodando o Windows Server 2003 (tela inicial). Neste caso, o CTRL-ALT-DEL é dado não pelo teclado (que executaria o CTRL-ALT-DEL na máquina física), mas sim por uma combinação de teclas. O administrador pode operar remotamente esta máquina virtual por meio deste console 
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
Possível cenário de infra-estrutura
Servidores Virtuais
Servidor Físico
Rodando Virtual Server
Switch
Estações (clientes)
Aplicativos
Acesso Remoto
Serviços de 
Rede
Banco de
Dados
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
O Microsoft Hyper-V
O Microsoft® Hyper-V™ é um produto independente que apresenta uma solução de virtualização segura e otimizada, permitindo que as organizações façam melhor uso dos servidores e eliminem custos. 
Como o Hyper-V Server é um produto especializado independente, que contém apenas o Windows Hypervisor, o modelo de driver do Windows Server e os componentes de virtualização, ele consome poucos recursos e requer o mínimo de custo
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
18
O Microsoft Hyper-V - Requisitos
Processador: Processador compatível com x64 com tecnologia Intel VT ou AMD-V habilitada.;
Velocidade mínima de CPU: 1,4 GHz; Recomendado: 2 GHz ou mais;
RAM: Mínimo: 1 GB de RAM; Recomendado: 2 GB de RAM ou mais (é necessária RAM adicional para cada sistema operacional convidado em execução); Máximo: 1 TB.
Espaço livre em disco: Mínimo: 8 GB; Recomendado: 20 GB ou mais (é necessário espaço em disco adicional para cada sistema operacional convidado em execução).
Unidade de DVD ROM 
Observação: Os requisitos reais de sistema variam de acordo com a configuração do seu sistema e com os sistemas operacionais convidados hospedados. 
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
19
O Microsoft Hyper-V
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
20
VMware
Fabricado pela VMware Inc. suporta processadores de 32 e 64 bits;
Versões para desktop: Workstation e Player
Workstation: 
Possibilidade de "unir" várias máquinas virtuais, permitindo que todas elas sejam iniciadas ou desligadas com um mesmo comando. Também é possível definir redes internas.
Suporte a 3 modos de rede: Bridged (a máquina virtual é vista como um outro computador na rede, com IP obtido via DHCP); NAT (a máquina virtual se conecta ao computador host, que por sua vez se conecta à rede); e Host-Only (a máquina virtual apenas se conecta ao host).
Possibilidade de criar registros instantâneos ("snapshots") de uma máquina virtual num dado momento. Assim, é possível testar configurações, e se elas derem errado pode-se reverter.
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
21
VMware
Player:
Executa máquinas virtuais prontas; Oficialmente (Versões anteriores à versão 3.0), não é possível criar máquinas virtuais novas, mas é possível pular esta limitação de 3 formas:
Instalando uma versão de avaliação do VMware Workstation e criando máquinas virtuais novas;
Usando appliances (máquinas virtuais fornecidas pela comunidade, que operam como soluções prontas, onde basta apenas rodar);
Usando sites não oficiais, como o EasyVMX;
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
22
O Microsoft ou Windows Virtual PC
Aplicativo de virtualização da Microsoft que roda sob o Windows XP e Windows 7 (S.O. host), permitindo a criação de várias máquinas virtuais, suas respectivas configurações e a instalação de S.O. guest diversos em cada máquina virtual.
Máquinas virtuais
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
O Microsoft Virtual PC
Ao criarmos uma máquina virtual, um assistente auxilia na configuração da mesma, sugerindo o S.O. guest que será instalado (fornecendo uma configuração default), o quanto de memória RAM terá a maquina virtual, bem como o arquivo e o tamanho do HD virtual.
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
O Microsoft Virtual PC
Cada máquina virtual, bem como seu HD virtual (e tudo que está instalado nele) são representados por dois arquivos: o .vmc (a máquina virtual) e o .vhd (o HD virtual) que podem ser copiados para outras máquinas com o Virtual PC e executados. 
Ao se desligar o S.O. guest de cada máquina, a máquina virtual é desligada. Porém, podemos desligar diretamente a máquina virtual (tal qual uma máquina física), tendo a possibilidade de salvar o estado atual da máquina para, ao ser ligada, continuar do ponto em que estava.
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
O Microsoft Virtual PC
Instalando o Virtual Machine Additions na máquina guest (após a instalação completa de um S.O.), há a instalação de novos drivers para dispositivos (video, mouse, som) e a possibilidade de configurar pastas do host para serem compartilhadas na máquina guest:
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
O Microsoft Virtual PC
Ao lado vemos a imagem de uma máquina virtual no Virtual PC, rodando o Windows Server 2003 (tela inicial). Neste caso, o CTRL-ALT-DEL é dado não pelo teclado (que executaria o CTRL-ALT-DEL na máquina física), mas sim por uma opção de menu do Virtual PC. 
Existe ainda a opção de tela cheia.
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
Virtual Box, da Oracle
Com mais opções de configuração que o Virtual PC;
Versão tanto para 32 como 64 bits;
Versão para Linux.
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
28
Soluções de Computação em Nuvem para virtualização
Windows Azure;
Citrix Xen.
 SOS (ADS) – Prof. Alberto
29