Tema: Sistemas Virtualizados

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

2. Sistema Operacional #1 Sistema Operacional #2 Sistema Operacional #3 Sistema Operacional #4 ... Servidor Físico 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.

3. Sistema Operacional #1 Sistema Operacional #2 Sistema Operacional #3 Sistema Operacional #4 ... Hypervisor (processador, memória, disco, rede) 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.

4. 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 A abstração

5. Técnicas existentes 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

6. 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.

7. 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

8. 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

9. 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

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

11. 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 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

12. VMware Citrix Microsoft Xen KVM z/VM As mais utilizadas

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

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

15. 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.

16. Sua importância • A mesma pesquisa aponta que caso nada seja feito, estas emissões crescerão de 5% a 10% por ano. • 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).

17. 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Sua importância Sobe o número de servidores Maior consumo dos processadores Aumenta o custo elétrico Base instalada (Milhões de Unidades) Índice preço eletricidade (log) 1,5 +8%/ano 1 0 IDC, May 2006 2006 1996 2000 2005 2010 1990 1995 1980 Tendências muito preocupantes !!!

18. 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.

19. QUESTÕES