Virtualização

Virtualização

1. Hypervisors

   • Software responsável pelo gerenciamento e provisionamento das máquinas.
   • KVM / Qemu
     • KVM - Kernel based Virtual Machine. É atualmente o Hypervisor mais utilizado no OpenStack, suporta somente o modelo de Full Virtualização. Foi introduzida na versão 2.6.20 do kernel do Linux e permite virtualizar sistemas operacionais: Windows, Linux/Android x86, Unix, Mac. O Qemu auxilia no gerenciamento dos servidores virtuais tornando cada um dos Guests um processo. Quando Falamos de KVM também é preciso conhecer e entender o Libvirt. Libvirt é uma API Linux que provê uma abstração do Hypervisor ela cria uma camada entre o gerenciamento e o KVM por exemplo, com ela é possível interagir com o Hypervisor de forma mais simples e coesa, é possível construir ferramentas para gerencia do Hypervisor sobre o Libvirt, é a principal ferramenta quando se trata de virtualização. Também suporta outros hypervisors como o Xen.

2. O que é Virtualização ?

   • Virtualização é a técnica de rodar um ambiente igual ou distinto dentro de um outro de forma que pode ou não utilizar recursos deste que o mantém. Exemplo.: JVM (Java Virtual Machine) onde o programador não precisa se preocupar com o SO, pois a própria JVM faz uma camada entre o SO e o programa.

3. História

   • Na década de 1960 (início da computação), existiam os main-frames e boa parte do sistema operacional ficava ocioso e não explorando todo o poder computacional que o main-frame tinha, além de todo o recurso que possuia ficava alocado para somente uma maquina. Foi quando os especialistas criaram um ambiente que pudesse rodar outros Sistemas Operacionais dentro dos Main-frames e a primeira empresa a criar este sistema foi a IBM com o main-frame CP-40/CMS.

4. Tipos de Virtualização

   • Virtualização de Servidores
     • Consiste em criar servidores virtuais isolados e independentes uns dos outros, possibilita o uso mais eficiente do espaço em um datacenter além de uma economia de energia considerável, cada servidor virtual possui seu sistema operacional próprio e que pode ser totalmente diferente do sistema operacional da maquina Hospedeira.
     • Métodos
       • Virtualização Total
         • Neste método o Hypervisor (maquina física) cria todo os recursos, dispositivos e periféricos para o Guest (maquina virtual), como processador, mouse, te- clado, disco e monitor. Como não compensa armazenar muitos tipos diferentes de marcas e modelos de cada periférico que o Hypervisor disponibiliza para o Guest, ele acaba liberando somente alguns dispositivos e a maioria acaba por ser genérico.
       • Paravirtualização
         • Esse modo Virtualização precisa de uma modificação mais intrusiva no Guest, pois o mesmo precisa fazer as chamadas de requisição para o acesso à algum dispositivo diretamente no software do Hypervisor, isso aumenta a performance do servidor virtual, porém, diminui o interesse dos fabricantes de software, pois precisam mudar seus programas para rodarem de forma correta nos Guests. Um ótimo exemplo é o Vmware ESX, nele é possível instalar o "VMware Tools" que é um conjunto de ferramentas que auxiliam a comunicação entre o Guest e o Hypervisor. Exemplo: Xen, Lguest, Vmware ESX/ESXi.
       • Conteiners
         • Na "conteinernização" não existe um hypervisor própriamente dito, o que existe na verdade é uma separação das instâncias do Hospedeiro, como se fosse um enjaulamento muito parecido com o chroot do Linux. Isso faz com que exporte um clone do Kernel do Hypervisor do Hospedeiro. Exemplo.: Docker, LXC, LXD, Solaris Zones, OpenVZ.
         • Docker
         • LXC
         • Solaris Zones
         • LXD
         • OpenVZ
   • Virtualização de Maquinas (Desktops)
     • Neste modelo todos os dados, aplicativos e programas são executados de forma centralizada e o usuário acessa-o de forma remota, igual ao modelo cliente-servidor. Para o usuário final ele é semalhante ao terminal local que ele utilizaria normalmente.
   • Virtualização de Aplicações
     • Exemplo.: Citrix. É a forma de criar um ambiente que isola a aplicação, fornecendo tudo o que a aplicação precisa. Neste método de Virtualização a aplicação não precisa se preocupar com a gerencia de nenhum recurso físico, nem gerencia de memória ou outros recursos. Este ambiente de virtualização age como uma camada entre a aplicação e o sistema operacional.

5. Arquiteturas

   • x86
   • Sparc
   • PowerPC
   • AMD64