FACULDADE BOA VIAGEM
Célio Alves da Silveira
ANÁLISE DO IMPACTO DA IMPLANTAÇÃO DE AMBIENTES VIRTUALIZADOS:
UM ESTUDO DE CASO
Recife
2014
Célio Alves da Silveira
ANÁLISE DO IMPACTO DA IMPLANTAÇÃO DE AMBIENTES VIRTUALIZADOS:
UM ESTUDO DE CASO
Monografia apresentada como requisito
parcial para obtenção do título de Bacharel
em Ciência da Computação da Faculdade
Boa Viagem (FBV).
Orientador: Prof. Msc. Felipe Silva Ferraz
Recife
2014
Catalogação na fonte Biblioteca da Faculdade Boa Viagem, Recife/PE
S587a Silveira,
Célio Alves da.
Análise do impacto da implantação de ambientes
virtualizados: um estudo de caso / Célio Alves da Silveira. Recife : FBV | DeVry, 2014.
47 f. : il.
Orientador(a) : Felipe Silva Ferraz.
Trabalho de Conclusão de Curso (Computação) Faculdade Boa Viagem | DeVry.
1. Virtualização. 2. Servidor.
I. Título.
3. Centro de dados.
CDU 004[14.1]
Ficha catalográfica elaborada pelo bibliotecário: Jadinilson Afonso CRB-4/1367
Célio Alves da Silveira
ANÁLISE DO IMPACTO DA IMPLANTAÇÃO DE AMBIENTES VIRTUALIZADOS:
UM ESTUDO DE CASO
Monografia apresentada como requisito
parcial para obtenção do título de Bacharel
em Ciência da Computação da Faculdade
Boa Viagem (FBV).
Orientador: Prof. Msc. Felipe Silva Ferraz
Aprovada em:
Recife, 25 de junho de 2014.
Banca Examinadora
_________________________________________________________
Felipe Silva Ferraz (Orientador)
(Mestre em Ciência da Computação, Universidade Federal de Pernambuco)
________________________________________________________
Rafael Di Bernardo (1o Examinador)
(Mestre em Ciência da Computação, Universidade Federal de Pernambuco)
_______________________________________________________
Jorge Cavalcanti Fonseca (2o Examinador)
(Mestre em Ciência da Computação, Universidade Federal de Pernambuco)
Dedico aos professores e colegas com quem
convivi ao longo desses anos, pelo apoio e
incentivo constantes.
AGRADECIMENTOS
Aos meus familiares. Especialmente a Sonilda, Sonara e Jucielo, sem os quais,
nada disso seria possível.
À minha mãe, pelo incentivo e momentos que deixamos de dividir.
Ao meu orientador, Professor Felipe Ferraz, pela dedicação à ampliação dos meus
conhecimentos.
Aos meus colegas de trabalho, Daniel e Jefferson, pelo suporte e compreensão.
Aos meus colegas de graduação, Amélia e Carlos Eduardo, pelo apoio ao longo
desta jornada.
À Companhia Hidrelétrica do São Francisco, por ceder o ambiente de estudo.
A todos esses, meus sinceros agradecimentos.
“Onde a força de vontade é grande,
as dificuldades não podem sê-lo”.
Maquiavel
RESUMO
O presente trabalho explora os resultados obtidos após o processo de implantação
da tecnologia de virtualização de servidores na Companhia Hidrelétrica do São
Francisco, de forma a quantificar, por meio de comparações das medições
realizadas, o impacto causado pela adoção de servidores virtuais. Esta pesquisa
mostra resultados concisos através da análise de dados pré e pós-virtualização,
evidenciando que esta tecnologia reduz o consumo de energia, ruído e espaço
físico, facilita a disponibilização de novas máquinas e consolidação de servidores.
Palavras-chave: Virtualização, servidor, centro de dados, consolidação, benefícios.
ABSTRACT
This paper explores the results obtained after the process of deployment of server
virtualization technology in the São Francisco Hydroelectric Company, to quantify,
through comparisons of the measurements, the impact of the adoption of virtual
servers. This research shows concise results through analysis of pre and postvirtualization, evidencing that this technology reduces power consumption, noise and
physical space, facilitates the provision of new machines and server consolidation.
Keywords: Virtualization, server, datacenter, consolidation, benefits.
LISTA DE ILUSTRAÇÔES
Figura 1 - Estrutura de máquina sem virtualização ................................................... 17
Figura 2 - Arquitetura de servidor hospedeiro com o VMM da VMware .................... 17
Figura 3 - Virtualização total ...................................................................................... 19
Figura 4 - Paravirtualização....................................................................................... 20
Figura 5 - Virtualização em nível de sistema operacional ......................................... 21
Figura 6 - Pontos de medição de ruído ..................................................................... 31
Figura 7 - Máquinas virtuais instaladas ..................................................................... 35
Figura 8 - Equipamentos descartados ....................................................................... 38
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Configuração dos servidores físicos pré-virtualização ............................. 29
Tabela 2 - Consumo de energia elétrica ................................................................... 30
Tabela 3 - Área total ocupada pelos servidores ........................................................ 31
Tabela 4 - Intensidade sonora pré-virtualização........................................................ 32
Tabela 5 - Pesos dos servidores ............................................................................... 33
Tabela 6 - Consumo de energia elétrica ................................................................... 35
Tabela 7 - Intensidade sonora pós-virtualização ....................................................... 36
Tabela 8 - Tempo médio para disponibilização de um novo servidor ........................ 37
Tabela 9 - Quantidade de servidores ........................................................................ 38
Tabela 10 - Média do consumo diário de energia elétrica dos servidores ................. 39
Tabela 11 - Espaço físico ocupado ........................................................................... 39
Tabela 12 - Ruído...................................................................................................... 40
Tabela 13 - Tempo médio para disponibilização de um novo servidor...................... 40
Tabela 14 - Lixo eletrônico gerado ............................................................................ 40
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
APP
Aplicação
API
Interface de Programação de Aplicativos
CHESF
Companhia Hidrelétrica do São Francisco
CSTA
Centro de Suporte e Tecnologia de Automação
HP
Hellewt-Packard
IBM
International Business Machines Corporation
INMETRO
Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia
QEEION02 Servidor do sistema de qualimetria
SO
Sistema operacional
STFION
Servidor do sistema de faturamento 1
STFION01
Servidor do sistema de faturamento 2
TI
Tecnologia de Informação
VM
Virtual Machine (máquina virtual)
VMM
Virtual Machine Monitor (monitor de máquina virtual)
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO ............................................................................................. 12
1.1
Justificativa ................................................................................................... 13
1.2
Problema de Pesquisa ................................................................................. 13
1.3
Objetivo Geral .............................................................................................. 13
1.4
Objetivos Específicos ................................................................................... 13
2
REFERENCIAL TEÓRICO .......................................................................... 15
2.1
Histórico ....................................................................................................... 15
2.2
Definições e Conceitos................................................................................. 16
2.2.1
Máquina Virtual (VM).................................................................................... 16
2.2.2
Monitor de Máquina Virtual (VMM) ............................................................... 18
2.3
Técnicas de Virtualização ............................................................................ 18
2.3.1
Virtualização Total ........................................................................................ 18
2.3.2
Paravirtualização .......................................................................................... 19
2.3.3
Virtualização em nível de sistema operacional ............................................ 20
2.4
Benefícios e Aplicações ............................................................................... 21
2.5
Empresas e Ferramentas ............................................................................. 22
2.5.1
VMWare VSphere ........................................................................................ 22
2.5.2
Citrix XenServer ........................................................................................... 23
2.5.3
Microsoft Hyper-V......................................................................................... 23
2.5.4
Oracle VirtualBox ......................................................................................... 23
3
TRABALHOS RELACIONADOS ................................................................. 24
3.1
Proposta de Virtualização de Servidores para Empresas de Pequeno e
Médio Porte ............................................................................................................... 24
3.2
Virtualização de Sistemas com VMWare ..................................................... 24
3.3
Analisando a Utilização da Virtualização em Laboratório de Ensino ............ 24
4
METODOLOGIA .......................................................................................... 26
4.1
Tipo de Pesquisa ......................................................................................... 26
4.2
Instrumento de Coleta de Dados .................................................................. 26
4.3
Classificação dos Dados .............................................................................. 27
5
ANÁLISE DE DADOS .................................................................................. 29
5.1
Situação anterior ao processo de virtualização ............................................ 29
5.1.1
Cenário pré-virtualização ............................................................................. 29
5.1.2
Dados pré-virtualização................................................................................ 30
5.2
Situação posterior ao processo de virtualização .......................................... 33
5.2.1
Cenário pós-virtualização ............................................................................. 33
5.2.2
Dados pós-virtualização ............................................................................... 34
5.3
Análise dos Resultados ................................................................................ 38
5.3.1
Quantidade de servidores ............................................................................ 38
5.3.2
Consumo de energia .................................................................................... 39
5.3.3
Espaço físico ocupado ................................................................................. 39
5.3.4
Ruído............................................................................................................ 39
5.3.5
Tempo para disponibilização de um novo servidor ...................................... 40
5.3.6
Quantidade de lixo eletrônico por servidor ................................................... 40
5.3.7
Outros aspectos identificados ...................................................................... 41
5.3.8
Análise do Impacto ....................................................................................... 42
6
CONCLUSÃO .............................................................................................. 44
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 45
12
1
INTRODUÇÃO
As organizações das mais variadas áreas necessitam de recursos computacionais
para fornecer suporte adequado aos modelos de negócio, tendo em vista o
crescimento da produtividade e qualidade de serviço. Servidores de dados,
aplicação, impressão, arquivos, web, e-mail, entre outros, suprem as necessidades
dos empreendimentos e, devido à evolução dos equipamentos que dão o suporte a
estes serviços, várias máquinas se tornam subutilizadas, motivadas pelo baixo
aproveitamento dos recursos de hardware disponíveis. A virtualização tem a
intenção de diminuir essa problemática por meio do compartilhamento dos recursos
físicos entre várias máquinas virtuais.
Uma das propostas dos ambientes virtuais é maximizar a produtividade, por meio da
simplificação dos processos do negócio e redução do tempo gasto nas operações. A
tecnologia de virtualização também objetiva atender à necessidade de redução de
custos das organizações, baseada na menor exigência de recursos para a execução
e manutenção do conjunto de servidores (MANARA, 2007).
O estudo profundo da técnica de virtualização é necessário, visto que o mercado
tem demonstrado interesse e, ao mesmo tempo, receio na ocasião de implantá-la. A
falta de conhecimento é o principal motivo desta desconfiança por parte das
empresas (ANDRADE, 2009).
Neste sentido, esta pesquisa científica traz uma análise dos resultados obtidos após
a implantação da tecnologia de virtualização de servidores, sendo decorrentes de
medições realizadas nas dependências da CHESF – Companhia Hidrelétrica do São
Francisco.
O trabalho está dividido em seis capítulos. O segundo apresenta os conceitos
fundamentais da tecnologia de virtualização de servidores, elementos considerados
indispensáveis para o entendimento do objeto de estudo. O terceiro expõe os
trabalhos relacionados ao tema proposto. O quarto detalha a metodologia utilizada,
como os dados foram coletados e classificados. O quinto capítulo contem a análise
dos resultados obtidos, por meio da comparação entre os estados pré e pósvirtualização. O último capítulo apresenta as considerações finais, contemplando as
lições aprendidas, aplicações desta pesquisa e sugestões para trabalhos futuros.
13
1.1 Justificativa
Segundo Veras (2011), a virtualização tem sido destaque no mundo da TI
(tecnologia da informação), apesar de não ser exatamente uma novidade. As
organizações estão cada vez mais dependentes da infraestrutura de TI, sendo esta
tecnologia um diferencial para se conseguir o desempenho e disponibilidade
necessários para as aplicações.
A respeito da experiência e domínio da tecnologia, Romer (2013) expõe que “[...] a
falta de conhecimento sobre a implantação, funcionamento e operação de novas
tecnologias leva parte considerável dos tomadores de decisão a adiar esse tipo de
novidade [...]”.
Desta forma, justifica-se a elaboração deste trabalho com base na sua contribuição
em evidenciar, mensurar e esclarecer os resultados obtidos por ambientes que
adotam a técnica de virtualização, servindo, assim, como base para a análise de
viabilidade em processos migratórios futuros.
1.2 Problema de Pesquisa
A literatura aponta diversos benefícios e desvantagens da tecnologia de
virtualização quando comparada ao modelo tradicional de servidores físicos. Neste
sentido, a questão que o presente trabalho busca resolver é quantificar os resultados
identificados após o processo de virtualização de servidores e, assim, conhecer, de
forma quantitativa, as vantagens de uma tecnologia em detrimento da outra.
1.3 Objetivo Geral
Demonstrar o impacto causado pela implantação da tecnologia de virtualização de
servidores em centros de dados, analisando mudanças oriundas do processo de
transição para um ambiente virtualizado, através de um estudo de caso.
1.4 Objetivos Específicos
Motivado pelo objetivo geral deste trabalho, direciona-se a proposta para um
contexto mais centrado, por meio dos seguintes objetivos específicos:
14

Selecionar fatores que possam ser classificados e mensurados, visando à
análise de eficácia da virtualização de servidores;

Reunir informações por meio de medições;

Analisar os dados coletados;

Mostrar ganhos e deficiências provenientes do uso da virtualização;

Identificar tendências a partir da aplicação dos métodos quantitativos.
15
2
REFERENCIAL TEÓRICO
Este capítulo expõe os fundamentos da virtualização com o intuito de informar o seu
propósito e utilidade, abordando as diversas aplicações e conceitos.
2.1 Histórico
Laureano (2006) expõe que a origem da virtualização se remete ao início da história
dos computadores, no final dos anos 1950 e princípio dos anos 1960. As primeiras
máquinas virtuais foram desenvolvidas para o sistema mainframe1 VM/370 da IBM International Business Machines Corporation, no qual cada máquina virtual funciona
como uma máquina real, consumindo uma parte dos recursos do sistema
hospedeiro e sendo transparente ao usuário.
Vidotti (2010) relata que a IBM tinha “a necessidade de aproveitar melhor os
recursos das gigantes e caras máquinas que começaram a atingir grandes
velocidade (sic) de processamento”. Posteriormente, as empresas passaram a
adotar a arquitetura x86 em detrimento dos mainframes, devido ao alto custo dos
últimos. As organizações advieram a optar por servidores menores que rodassem
aplicações únicas. Porém, na arquitetura x86, as máquinas são subutilizadas,
consumindo apenas de 10 a 15 % da capacidade total do servidor. Com isso, a partir
de 1999, fabricantes de processadores, como Intel e AMD, passaram a investir na
tecnologia de virtualização para a arquitetura x86, facilitando seu uso e melhorando
o desempenho.
Fagundes (2008) acrescenta que a virtualização para ambientes x86, só foi possível
a partir do ano de 2001, por meio da empresa VMware, com seu produto Enterprise
Server (ESX Server). Devido à utilização da técnica de virtualização nestes
equipamentos robustos, tornou-se possível a utilização de máquinas virtuais com
sistemas operacionais distintos, propiciando a disponibilização de serviços diferentes
em uma mesma máquina física.
1
Mainframe – “[...] é um computador de grande porte, dedicado normalmente ao processamento de
um volume grande de informações” (FERNANDES, 2012).
16
2.2 Definições e Conceitos
Os subtópicos desta seção tem o propósito de conceituar termos utilizados na
tecnologia de virtualização.
2.2.1
Máquina Virtual (VM)
Laureano (2006, p.17) define uma máquina virtual como sendo “uma duplicata
eficiente e isolada de uma máquina real”.
Neste mesmo sentido, Mattos (2008) afirma que “a virtualização permite que em
uma mesma máquina sejam executadas simultaneamente dois ou mais ambientes
distintos e isolados”.
“[...] na virtualização, informamos a processadores e outros recursos,
presentes fisicamente em uma única máquina virtual de que eles
podem fazer parte de outras máquinas, cada qual com um sistema
operacional e configurações diversas” (CARMONA et al, 2008, p. 16).
Sendo assim, pode-se afirmar que a virtualização é a técnica que permite a
operação de um ou vários sistemas operacionais sobre um único computador físico,
permitindo que cada máquina virtual tenha o mesmo comportamento operacional de
um servidor real. Neste caso, as máquinas virtuais dividem os recursos do sistema
hospedeiro.
Em contrapartida, Fagundes (2008) esclarece que um sistema não virtualizado “[...]
utiliza mais espaço físico, consume mais energia e tem custos de operação
elevados. Esse cenário de desperdício é inaceitável dentro de uma economia
altamente competitiva [...]”.
A Figura 1 esboça a estrutura de uma máquina real.
17
Figura 1 - Estrutura de máquina sem virtualização
Fonte: Adaptado de Silva (2014).
Neste modelo, o sistema operacional é instalado diretamente sobre o hardware e os
sistemas operacionais ficam acima da camada de virtualização.
Um modelo de estrutura virtualizada é exibido na Figura 2.
Figura 2 - Arquitetura de servidor hospedeiro com o VMM da VMware
Fonte: Silva (2014).
Neste tipo de máquina virtualizada, o hardware real é administrado pela VMM
(camada de virtualização). Esta, por sua vez, fornece aos sistemas operacionais um
hardware virtual, fazendo com que os sistemas operacionais hospedados acreditem
que estão rodando sobre hardware real. As aplicações são executadas nos mesmos
moldes de uma máquina real.
18
2.2.2 Monitor de Máquina Virtual (VMM)
Carissimi (2009) define um monitor de máquina virtual como sendo uma camada de
abstração entre o hardware e o sistema operacional que protege o acesso direto aos
recursos do hospedeiro. Esta camada, também conhecida por hypervisor ou
máquina virtual de sistema, tem a função de gerenciar o hardware e fornecer um
conjunto de instruções à máquina hospedada.
Silva (2014) corrobora afirmando que o hypervisor “[...] é um programa que atua na
camada de virtualização, que em sincronia com o sistema operacional trabalha entre
o hardware físico e os sistemas operacionais “guest” (sistemas operacionais
hospedados)”.
“O hypervisor é o sistema operacional responsável por gerenciar a
comunicação das máquinas virtuais e do hardware físico,
disponibilizando recursos como memória, processador, acesso ao
disco e outros, de maneira que cada sistema convidado não perturbe
o outro, fazendo com que cada um funcione independente dos outros
sistemas virtuais” (ANDRADE, 2006).
A Figura 2 exibe a técnica de virtualização total. Neste conceito, o monitor de
máquina virtual fica localizado entre o hardware e os sistemas operacionais. Desta
maneira, as máquinas virtuais acreditam que estão rodando sobre hardware real.
2.3 Técnicas de Virtualização
Segundo Laureano (2006), as técnicas mais utilizadas são virtualização total,
paravirtualização e virtualização em nível de sistema operacional. Estes tipos serão
discutidos nos subtópicos seguintes.
2.3.1 Virtualização Total
Laureano (2006, p. 29) afirma que na virtualização total “[...] uma estrutura completa
de hardware é virtualizada, portanto, o sistema a ser virtualizado (sistema
convidado) não precisa sofrer qualquer tipo de alteração”. Desta forma, as máquinas
virtuais são completamente independentes e isoladas umas das outras.
A Figura 3 ilustra a técnica em discussão.
19
Figura 3 - Virtualização total
Fonte: Adaptado de Mattos (2008).
Nesta técnica, “podem ocorrer, entretanto, penalidades em relação ao desempenho
da máquina virtual, uma vez que já que o hardware é virtualizado, as instruções
devem ser interpretadas pelo VMM” (ANDRADE, 2006, p. 14).
2.3.2 Paravirtualização
Segundo Laureano (2006, p. 30), na paravirtualização “[...] o sistema a ser
virtualizado (sistema convidado) sofre modificações para que a interação com o
monitor de máquinas virtuais seja mais eficiente”. Essas modificações permitem que
o sistema operacional virtualizado consiga acessar recursos do hardware
diretamente. Esse acesso é monitorado pelo VMM, o qual fornece todas as
informações necessárias.
Uma máquina paravirtualizada fornece APIs2 (Interfaces de Programação de
Aplicativos) especiais que exigem alterações substanciais do SO (Sistema
Operacional) em aplicativos de usuário.
A Figura 4 esboça uma estrutura paravirtualizada.
2
API (Application Programmimg Interfacce) – “[...] é um conjunto de instruções e padrões de
programação para acesso a um aplicativo de software [...]” (ROOS, 2014).
20
Figura 4 - Paravirtualização
Fonte: Adaptado de Mattos (2008).
A paravirtualização é uma alternativa ao modelo de virtualização total. Ao executar
uma instrução que possa alterar o estado da máquina, o sistema operacional da
máquina virtual chama o VMM. Isto acaba com a obrigação do VMM testar todas as
instruções, melhorando o desempenho. Outro aspecto importante é que os recursos
de hardware são acessados por drivers3 da própria máquina virtual, o que evita o
uso de drivers genéricos que limitam o uso da capacidade completa do dispositivo
(MATTOS, 2008).
2.3.3 Virtualização em nível de sistema operacional
Segundo Andrade (2009, p. 32), “a arquitetura de virtualização em nível de sistema
operacional funciona através de um aplicativo para virtualização instalado em um
sistema nativo (host operating system), onde este compartilha serviços e funções da
máquina física”.
A estrutura desta técnica é exposta na Figura 5.
3
Drivers – “[...] são programas responsáveis pela comunicação entre o sistema operacional de
computador e o hardware conectado a ele [...]” (BRITO, 2013).
21
Figura 5 - Virtualização em nível de sistema operacional
Fonte: Adaptado de Andrade (2009).
Esta técnica não utiliza monitor de máquina virtual. Em vez disso, compete ao
sistema operacional do hospedeiro executar todas as funcionalidades de um
hypervisor de virtualização plena.
2.4 Benefícios e Aplicações
Mota (2009) expõe que a virtualização oferece os seguintes benefícios:

Facilidade de migração: característica interessante em caso de recuperação de
desastres. Basta depositar os arquivos que representam a máquina virtual em
outro servidor hospedeiro para que o sistema opere normalmente;

Estado instantâneo pode ser gerado por máquinas virtuais e ter a funcionalidade
de situação segura salva, fornecendo a opção de voltar em caso de necessidade.
Útil em ambientes de teste e aprendizado;

Em caso de falha de hardware, alguns sistemas virtuais permitem que as
máquinas virtuais mudem automaticamente de servidor hospedeiro;

Melhor aproveitamento dos recursos de hardware;

Economia de energia elétrica;

Devido ao menor número de máquinas físicas no ambiente, há uma redução do
espaço físico ocupado;
22

A consolidação dos servidores proporciona redução do custo de administração e
manutenção;

Sistemas legados podem continuar operando, pois a máquina virtual independe
do hardware.
Para Fagundes (2008), as vantagens da virtualização “estão no melhor
aproveitamento dos recursos disponíveis”. O uso desta tecnologia permite que a
aquisição de novos equipamentos seja adiada, simplifica o provisionamento de
recursos para necessidades urgentes e também ajuda as soluções de recuperação
de desastres e alta disponibilidade. Ainda segundo Fagundes, “[...] o retorno do
investimento do ponto de vista de hardware está associado ao menor consumo de
energia, melhor requisitos de refrigeração, menos espaço físico, simplificação da
operação e menores requerimentos de gerenciamento”.
2.5 Empresas e Ferramentas
Nesta seção, as principais ferramentas são apresentadas, bem como as empresas
que as produzem.
2.5.1 VMWare VSphere
A VMWare Inc. foi fundada em 1998 e o seu primeiro produto, VMWare Workstation,
foi lançado em 1999, participando do mercado de servidores apenas em 2001 com o
VMWare GSX Server, conhecido como VMWare Server, o qual implementa a
virtualização sobre sistema operacional comum, e o VMWare ESX Server que utiliza
a técnica de virtualização completa.
Este produto é chamado de bare metal por ser instalado diretamente na máquina,
sem a necessidade de um sistema operacional intermediário (ANDRADE, 2006).
No momento da escrita deste trabalho, a VMWare fornecia este produto sob a
licença do VMWare VSphere 5.5, software de gerenciamento das máquinas virtuais,
para o qual existem as versões Standard, Enterprise e Enterprise Plus. Este pode
ser acessado via console ou por uma interface web.
Já o sistema VMWare Server, distribuído de forma gratuita, roda sobre um sistema
operacional comum no hospedeiro. Pode ser baixado no site da VMWare após
cadastro.
23
2.5.2 Citrix XenServer
Andrade (2006) expõe que o Xen foi desenvolvido em um projeto de pesquisa da
Universidade de Cambridge por Ian Pratt, fundador da XenSource Inc. Em 2007, a
XenSource foi adquirida pela Citrix.
Na primeira versão lançada em 2003, o Xen utilizava a técnica de paravirtualização.
Posteriormente, com a ajuda da Intel e AMD, o Xen passou a adotar a técnica de
virtualização total.
O XenServer pode ser baixado do site da Citrix, bem como materiais explicativos.
2.5.3 Microsoft Hyper-V
Em 2003, a Microsoft comprou a Connectix, empresa que estava no mercado desde
1988. Esta companhia tinha uma solução que conseguia virtualizar sistemas
operacionais. Com base nos produtos da Connectix, em setembro de 2004 a
Microsoft lançou o Virtual Server 2005, um servidor com suporte a máquinas virtuais.
Contudo, os sistemas virtuais só podiam utilizar um processador x86 e no máximo
3.6 GB de memória RAM por VM. Posteriormente, a Microsoft lançou o Virtual
Server 2005 R2 SP1.
Em 2008, a Microsoft lançou sua mais recente solução em virtualização de
servidores, o Hyper-V. Este gerenciador aplica a virtualização total e é
disponibilizado gratuitamente. Para sua operação, faz-se necessário o sistema
Microsoft Windows Server 2008 ou superior. Este sistema vem com suporte para os
processadores Intel-VT e AMD-V (ANDRADE, 2006).
2.5.4 Oracle VirtualBox
Andrade (2006) relata que o VirtualBox foi desenvolvido pela Innoteck, empresa que
foi posteriormente adquirida pela Sun Microsystems, sendo esta última, por sua vez,
comprada pela Oracle. Este sistema utiliza a virtualização em nível de sistema
operacional.
Seu cerne é a virtualização de computadores de mesa, muito utilizado para testes de
aplicativos e sistemas operacionais.
24
3
TRABALHOS RELACIONADOS
Durante o levantamento bibliográfico, foram encontrados alguns trabalhos que
envolvem a análise do uso da tecnologia de virtualização de servidores. O objetivo
deste capítulo é apresentar alguns destes trabalhos, suas características e objetivos
mais relevantes para diferenciação em relação ao tema proposto.
3.1 Proposta de Virtualização de Servidores para Empresas de Pequeno e
Médio Porte
O trabalho de Andrade (2009) aborda uma proposta de virtualização destinada a
pequenas e médias empresas com o intuito de dar suporte e fornecer informações
acerca da instalação e uso da virtualização de sistemas operacionais, apresentando
uma análise das características dos tipos de virtualização mais utilizados.
Em seu trabalho, Andrade obtêm resultados por meio da implementação da proposta
em uma pequena empresa, destacando a economia de energia, preservação da
integridade dos sistemas operacionais através de backup das máquinas virtuais,
menor necessidade de compra de servidores físicos e manutenção do hardware.
3.2 Virtualização de Sistemas com VMWare
A pesquisa de Manara (2007) traz um estudo das ferramentas disponíveis para a
implantação da virtualização, com ênfase para a tecnologia da empresa VMWare.
Essa pesquisa consegue resultados por meio da comparação do desempenho de
dois sistemas operacionais, um sem virtualização e um com a tecnologia utilizando a
ferramenta VMWare Server. Nesse trabalho, Manara calcula uma porcentagem do
tempo gasto para o processamento de uma quantidade de dados.
Nesses testes, verificou-se perda de desempenho do sistema operacional
virtualizado quando comparado ao sem virtualização.
3.3 Analisando a Utilização da Virtualização em Laboratório de Ensino
Franco (2010) aborda a tecnologia de virtualização no domínio dos servidores, tendo
como principal objetivo testar a eficiência da aplicação da virtualização nos
25
ambientes educacionais. Para isso, Franco realizou um estudo de caso no
laboratório de computação da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, avaliando
uma solução de virtualização.
A proposta foi sujeita a duas baterias de testes, quantificando o uso de virtualização
e acesso ao servidor via terminal remoto. Os resultados alcançados nesses testes
demonstraram que o uso de memória e de processadores ficou abaixo da
capacidade máxima do servidor. Além disso, foram considerados os impactos
indiretos benéficos dessa solução. Em síntese, a proposta obteve um desempenho
aceitável no uso dos recursos.
26
4
METODOLOGIA
Neste capítulo, o método de pesquisa será abordado, expondo-se o tipo de trabalho,
instrumento de coleta e classificação dos dados.
4.1 Tipo de Pesquisa
Do ponto de vista da natureza, esta pesquisa é classificada como aplicada, pois tem
por objetivo gerar conhecimentos para aplicação prática à solução de problemas
específicos (SILVA, 2005).
Sob a ótica da abordagem, este trabalho se caracteriza como uma pesquisa
quantitativa, cujo método consiste na coleta de dados baseada em métricas. Dessa
maneira, podendo formar opiniões e assim classificá-las e analisá-las (SILVA, 2005).
Esta pesquisa é classificada como exploratória porque proporciona maior
familiaridade com o problema, tendo o intuito de torná-lo explícito, envolvendo
levantamento bibliográfico e análise de exemplos por meio de estudos de caso (GIL,
2002).
Por último, quanto aos procedimentos técnicos utilizados, este trabalho se
caracteriza como um estudo de caso, pois envolve o exame de um ou poucos
objetos de maneira que se permita o seu amplo e detalhado conhecimento (GIL,
2002).
4.2 Instrumento de Coleta de Dados
Segundo Gil (2002, p. 141), “Com efeito, nos estudos de caso os dados podem ser
obtidos mediante análise de documentos, entrevistas, depoimentos pessoais,
observação espontânea, observação participante e análise de artefatos físicos”.
Desta maneira, como esta pesquisa foi fundamentada por um estudo de caso,
adotou-se a medição direta e participativa de componentes da infraestrutura local
como técnica de coleta de dados, bem como análise de documentos, visto que esta
etapa requereu o envolvimento e a atenção do pesquisador no exame dos fatos e
eventos estudados.
O ambiente analisado foi o CSTA – Centro de Suporte e Tecnologia de Automação,
setor pertencente à CHESF e responsável pela administração de vários sistemas.
27
Entre as atividades de sua atuação, estão a manutenção e operação dos sistemas
de gerenciamento de energia, medição do faturamento (quantidade de energia
elétrica fornecida aos clientes), qualimetria (qualidade de energia) e cotas (medição
do nível dos principais rios e reservatórios da região nordeste do Brasil).
Os dados foram coletados nos períodos de 08 a 12 de julho de 2013 e 17 a 21 de
março de 2014, antes e depois do processo de virtualização do parque de
servidores. Os materiais utilizados para medições e consultas são detalhados a
seguir:

Medidor de energia modelo ION7650 da empresa Schneider Electric, calibrado
pelo laboratório de metrologia da CHESF e certificado pelo INMETRO (Instituto
Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia), destinado à medição do
consumo de energia elétrica dos servidores físicos;

Decibelímetro ICEL, modelo DL-4020 em conformidade com o INMETRO,
aplicado à medição da intensidade sonora;

Trena destinada à medição do espaço físico ocupado pelos equipamentos;

Documentos de processos de compra de servidores para o cálculo de prazo
médio de entrega;

Documentos técnicos dos fabricantes para consulta das características dos
equipamentos.
4.3 Classificação dos Dados
Para alcançar os objetivos deste trabalho, realizaram-se comparações dos dados
obtidos. Os resultados das comparações foram definidos como a perda ou ganho
percentual
do
valor
pós-virtualização
pelo
pré-virtualização.
Os
aspectos
mensuráveis são listados a seguir:

Quantidade de servidores: número de máquinas hospedadas no centro de
dados.

Consumo médio de energia elétrica por servidor: média aritmética obtida pela
divisão do total de energia consumida pelo número de servidores. Os dados
foram registrados durante vinte e quatro horas consecutivas.

Espaço físico ocupado: área total do espaço ocupado por todos os servidores.
28

Ruído: média aritmética da intensidade sonora registrada em cinco pontos da
sala.

Tempo para disponibilização de um novo servidor: tempo necessário para
entrega de um novo servidor.

Quantidade média de lixo eletrônico por servidor: peso dos componentes
utilizados no parque de servidores e que serão descartados na natureza após
serem depreciados.

Aspectos Qualitativos: observações realizadas após a implantação da
virtualização.
A escolha desses aspectos se deu pelas principais dificuldades vivenciadas pelo
setor antes da implantação da virtualização, bem como por fatores levantados pela
literatura.
A partir dos dados coletados, pretendeu-se mensurar o impacto sofrido pelo CSTA,
diante da migração dos seus servidores para máquinas virtuais.
Vale ressaltar a postura de imparcialidade adotada neste trabalho, a fim de impedir a
introdução de noções pré-concebidas e julgamentos de valor, sendo estes a
preocupação principal deste estudo científico.
29
5
ANÁLISE DE DADOS
Neste capítulo, os dados obtidos são organizados e discutidos de forma a possibilitar
uma análise dos registros. Os resultados são apresentados de forma descritiva, com
tabelas que permitam a elucidação dos fatores importantes da pesquisa.
5.1 Situação anterior ao processo de virtualização
Neste tópico, o ambiente analisado será descrito com detalhes de seu estado
anterior à implantação da virtualização de servidores.
5.1.1 Cenário pré-virtualização
O CSTA possuía um conjunto de quatro servidores físicos, cujas características são
descritas na Tabela 1:
Tabela 1 - Configuração dos servidores físicos pré-virtualização
Servidor
STFION
STFION01
QEEION02
COTAS
Modelo
HP Proliant
ML370 G4
HP Proliant
ML370 G4
HP Proliant
ML370 G4
Dell PowerEdge
2900
Memória
4GB
4GB
4GB
2GB
Processador
Sistema Operacional
Intel Xeon 3.4GHz
Windows 2003 Server
8 cores - 800MHz
Standard Edition SP2
Intel Xeon 3.4GHz
Windows 2003 Server
8 cores - 800MHz
Standard Edition SP2
Intel Xeon 3.4GHz
Windows 2003 Server
8 cores - 800MHz
Standard Edition SP2
Intel Xeon 2.33 GHz
Windows 2003 Server R2
8 cores - 800MHz
Standard Edition SP2
Fonte: Autoria própria.
Os quarto servidores descritos na Tabela 1 possuíam configurações semelhantes,
porém eram dedicados a sistemas diversos com necessidades diferentes. Por
exemplo, o sistema de qualimetria requeria mais poder de processamento e
memória que os demais. Por outro lado, os servidores de cotas e faturamento
estavam superdimensionados e ociosos, gerando desperdício de recursos.
30
5.1.2 Dados pré-virtualização

Quantidade de servidores
A estrutura do CSTA continha 4 servidores físicos: 2 para o sistema de faturamento,
1 para a qualimetria e 1 para o sistema de cotas hidrológicas. Havia a necessidade
de aumentar o parque de servidores para atender às novas demandas e melhorar os
serviços prestados, todavia a dificuldade para justificar e convencer os gestores
sobre a necessidade do investimento era fator limitante.

Consumo médio de energia elétrica por servidor
O conjunto de servidores físicos consumia um total de 24,192 kWh por dia, conforme
medições realizadas e mostradas na Tabela 2.
Tabela 2 - Consumo de energia elétrica
Servidor
Consumo diário
(kWh)
STFION
5,760
STFION01
6,048
QEEION02
6,912
COTAS
5,472
Total
24,192
Fonte: Autoria própria.
Desta maneira, conclui-se que cada servidor consumia, em média, 6,048 kWh por
dia.
Vale observar que o consumo de energia descrito na Tabela 2 se refere apenas aos
servidores, sendo excluídos dispositivos como monitor, teclado e mouse.

Espaço físico ocupado
Cada servidor era acondicionado sobre mesas, cada qual com dois monitores,
teclado e mouse. A área total ocupada pelos servidores é mostrada na Tabela 3.
31
Tabela 3 - Área total ocupada pelos servidores
Largura da mesa
Comprimento da mesa
Área ocupada
(m)
(m)
(m²)
STFION
0,80
1,80
1,44
STFION01
0,80
1,80
1,44
QEEION02
0,80
1,80
1,44
COTAS
0,80
1,80
1,44
Total
-
-
5,76
Servidor
Fonte: Autoria própria.
Desta forma, percebe-se que as máquinas físicas ocupavam um total de 5,76m² de
área útil.

Ruído
A intensidade sonora foi medida em 5 pontos da sala, conforme exibido na Figura 6,
onde estavam localizados os 4 servidores mais 1 ponto central.
Figura 6 - Pontos de medição de ruído
Fonte: Autoria própria.
Os valores coletados são mostrados na Tabela 4.
32
Tabela 4 - Intensidade sonora pré-virtualização
Ponto
Intensidade
(dB)
1
65
2
65
3
65
4
64
5
63
Média
64,4
Fonte: Autoria própria.
Desta forma, a média aritmética resultante dos dados obtidos foi 64,4 dB.

Tempo para disponibilização de um novo servidor
Antes da virtualização, quando surgia a necessidade de um novo servidor, era
necessário solicitar a aprovação dos gestores. Caso aprovado, por se tratar de uma
empresa pública, o fornecedor era selecionado via licitação. O prazo para a entrega
dos equipamentos costumava ser de 30 dias. Depois disso, a máquina tinha de ser
instalada. Até a disponibilização, o tempo necessário para a execução das etapas
dos últimos 3 processos de compra foi, em média, de 83 dias.

Quantidade média de lixo eletrônico por servidor
Este item trata do montante de equipamentos que serão descartados na natureza
após a depreciação dos mesmos.
Segundo Costa (2012), os componentes eletrônicos são formados por componentes
químicos que podem causar danos à saúde dos seres vivos. A economia na
utilização desses compostos é um recurso utilizado na prática da sustentabilidade.
A Tabela 5 mostra o peso dos servidores de acordo com as especificações técnicas
disponibilizadas pelos fabricantes.
33
Tabela 5 - Pesos dos servidores
Ponto
Peso unitário
Peso total
(kg)
(kg)
3
31,75
95,25
1
49,9
49,9
-
-
145,15
Quantidade
HP Proliant ML370
G4
Dell PowerEdge
2900
Total
Fonte: Dell (2014) e HP (2014).
O peso total de um servidor modelo Proliant ML370 G4 é 31,75 kg. Desta forma, o
conjunto de 3 servidores totaliza 95,25 kg. Segundo a Dell, o peso do servidor
modelo PowerEdge 2900 é 49,9 kg. Sendo assim, o peso total dos componentes dos
servidores era 145,15 kg. Portanto, calculando-se a média aritmética dos pesos,
chega-se à conclusão de que cada servidor pesava, em média, 36,3 kg.
5.2 Situação posterior ao processo de virtualização
Nesta seção, o ambiente analisado será descrito com detalhes de seu estado
posterior à implantação da virtualização de servidores.
5.2.1 Cenário pós-virtualização
O CSTA adquiriu quatro servidores físicos destinados à hospedagem dos servidores
virtuais. As novas máquinas foram instaladas em um gabinete. Os servidores antigos
foram removidos juntamente com suas mesas. A seguir, os novos equipamentos são
listados.

1 gabinete Dell PowerEdge 4220;

4 servidores Dell PowerEdge T710 2.53GHz com 24GB de RAM;

1 storage Dell EqualLogic PS6000 7,2 TB;

2 switches Dell PowerConnect 6248 com 48 portas;

1 switch kvm Dell 2162DS 16 portas.
34
O CSTA optou pelo VMWare VSphere 5 Essentials Plus como sistema de
gerenciamento do parque de servidores virtuais. A escolha desta ferramenta não
tem influência sobre os resultados dos aspectos analisados.
Os papéis desempenhados pelas novas máquinas e suas respectivas quantidades
são descritos a seguir:

Hospedeiro: 3 máquinas físicas;

Gerenciamento dos hospedeiros: 1 máquina física.
5.2.2 Dados pós-virtualização

Quantidade de servidores
O número de servidores hospedados na estrutura de virtualização do CSTA
aumentou para 22 máquinas, pois o setor passou a prover o serviço de hospedagem
de máquinas a outros setores da companhia. Este número continua a crescer, visto
que a estrutura instalada hoje permite a disponibilização de novos servidores de
maneira mais rápida, bem como a adição de novos componentes aos servidores
físicos.
A Figura 7 exibe os servidores virtuais instalados.
35
Figura 7 - Máquinas virtuais instaladas
Fonte: Autoria própria.

Consumo de energia
Os novos servidores consomem um total de 23,904 kWh por dia, conforme exibido
na Tabela 6.
Tabela 6 - Consumo de energia elétrica
Servidor
Consumo diário
(kWh)
Host_1
6,336
Host_2
6,336
Host_3
6,048
Gerenciador
5,184
Total
23,904
Fonte: Autoria própria.
36
Sendo assim, conclui-se que cada máquina virtual consome, diariamente, o
equivalente a 23,904kWh divididos pelo número de máquinas virtuais, ou seja, 1,086
kWh por dia.

Espaço físico ocupado
Todo o espaço físico foi liberado, retirando-se as máquinas antigas, com suas
respectivas mesas, para a instalação do gabinete com novos servidores destinados
à hospedagem das máquinas virtuais.
Os servidores físicos foram instalados verticalmente no gabinete, com largura de
0,60m e comprimento de 1,07m, totalizando 0,64m² de espaço ocupado. Passou-se
a utilizar acesso local aos servidores virtuais via switch kvm e remoto a partir dos
computadores desktop.

Ruído
A medição da intensidade sonora foi realizada nos mesmos 5 pontos que antes da
virtualização, conforme mostrado na Tabela 7.
Tabela 7 - Intensidade sonora pós-virtualização
Ponto
Intensidade
(dB)
1
61
2
63
3
58
4
61
5
60
Média
60,6
Fonte: Autoria própria.

Tempo para disponibilização de um novo servidor
Com a estrutura de virtualização, um servidor pode ser criado em questão de
minutos, conforme operações realizadas por 3 usuários do CSTA diferentes e
demonstradas na Tabela 8. Outra possibilidade, ainda mais rápida, é a utilização de
padrões, ou seja, de acordo com o sistema operacional necessário, modelos préconcebidos podem ser utilizados, sendo preciso apenas ajustar as configurações de
hardware.
37
Tabela 8 - Tempo médio para disponibilização de um novo servidor
Usuário
Tempo
(segundos)
1
321
2
198
3
543
Média
354
Fonte: Autoria própria.
Sendo assim, após a implantação da virtualização, quando necessário, novas
máquinas podem ser disponibilizadas numa média de 354 segundos.
Vale ressaltar que as execuções foram realizadas em ambiente que possuía
recursos suficientes para a criação de novas máquinas virtuais. Caso contrário, o
tempo médio para entrega de um novo servidor será equivalente à compra de novos
componentes que atendam às necessidades.

Quantidade média de lixo eletrônico por servidor
De acordo com as especificações técnicas disponibilizadas no site da Dell, o peso
total de um servidor modelo PowerEdge T710 é 35,3 kg. Desta forma, o conjunto de
4 servidores totaliza 141,2 kg. Sendo assim, no novo cenário, cada máquina pesa,
em média, 6,42 kg.
A Figura 8 exibe parte dos equipamentos descartados após a aquisição de novos
servidores para a composição da estrutura de virtualização do CSTA.
38
Figura 8 - Equipamentos descartados
Fonte: Autoria própria.
5.3 Análise dos Resultados
Na sequência, os resultados obtidos serão comparados e analisados.
5.3.1 Quantidade de servidores
A Tabela 9 ilustra o aumento da quantidade de servidores obtida após a
virtualização.
Tabela 9 - Quantidade de servidores
Antes
Depois
4
22
Aumento
(%)
450
Fonte: Autoria própria.
Com a possibilidade de disponibilização de novos servidores virtuais de maneira
mais ágil, a demanda por novos servidores pôde ser atendida. Até mesmo setores
próximos passaram a solicitar máquinas virtuais para seus sistemas. Por esta razão,
o setor incorporou o serviço de hospedagem de servidores, tendo como clientes
outras áreas da companhia, caracterizando o aumento significativo do número de
servidores.
39
5.3.2 Consumo de energia
No cenário pré-virtualizado, o consumo de energia elétrica de todos os servidores
físicos era 24,192 kWh por dia, ou seja, em média, 6,048 kWh/dia por servidor.
Após a implantação da virtualização, o consumo total passou a 23,904 kWh. Tendo
em vista que o novo cenário hospeda atualmente 22 servidores virtuais, chega-se à
conclusão que cada VM consome o equivalente a 1,086 kWh por dia, resultando em
uma redução de, aproximadamente, 82% do consumo de energia elétrica, conforme
mostrado na Tabela 10.
Tabela 10 - Média do consumo diário de energia elétrica dos servidores
Antes
Depois
Redução
(kWh)
(kWh)
(%)
6,048
1,086
82
Fonte: Autoria própria.
5.3.3 Espaço físico ocupado
Com a implantação da virtualização, garantiu-se espaço físico para expansão. A
Tabela 11 mostra a porcentagem de redução obtida.
Tabela 11 - Espaço físico ocupado
Antes
Depois
Redução
(m²)
(m²)
(%)
5,76
0,64
88,88
Fonte: Autoria própria.
5.3.4 Ruído
Antes da virtualização, os funcionários reclamavam do barulho provocado pelas
máquinas físicas. Após a migração, houve redução do nível de ruído. Percebeu-se
uma maior concentração do barulho na área do gabinete, mas a média aritmética
obtida dos 5 pontos de registro dos dados reduziu 5,9%, passando de 64,4 para 60,6
dB. A Tabela 12 exibe a comparação dos estados.
40
Tabela 12 - Ruído
Antes
Depois
Redução
(dB)
(dB)
(%)
64,4
60,6
5,9
Fonte: Autoria própria.
5.3.5 Tempo para disponibilização de um novo servidor
Comparando-se os cenários pré e pós-virtualização, percebe-se a economia de
tempo para a inclusão de uma nova máquina como vantagem do ambiente
virtualizado em detrimento ao modelo tradicional. Este aspecto se torna mais
evidente nos projetos emergenciais, os quais requerem maior flexibilidade para o
atendimento das demandas do negócio. A Tabela 13 exibe a comparação realizada.
Tabela 13 - Tempo médio para disponibilização de um novo servidor
Antes
Depois
(dias)
(segundos)
83
354
Fonte: Autoria própria.
Os dados coletados mostram uma vantagem significativa do tempo gasto para a
disponibilização de uma nova máquina, quando há recursos disponíveis. Em caso de
falta de hardware para a criação de uma máquina virtual, o tempo para
disponibilização de um novo servidor será igual à aquisição do recurso necessário.
5.3.6 Quantidade de lixo eletrônico por servidor
A Tabela 14 exibe o comparativo pré e pós-virtualização da relação peso/servidor.
Tabela 14 - Lixo eletrônico gerado
Antes
Depois
Redução
(kg/servidor)
(kg/servidor)
(%)
36,3
6,42
82,3
Fonte: Autoria própria.
41
Após a virtualização, a relação peso/servidor caiu de 36,3 kg para 6,42 kg. Concluise, então, que houve uma redução de 82,3%.
5.3.7 Outros aspectos identificados
Com a implantação da virtualização, evidenciaram-se melhorias e deficiências em
alguns aspectos qualitativos, sendo descritos a seguir:

Ambiente de testes:
O ambiente virtualizado mostrou-se propício para a realização de testes pela
facilidade de criação e destruição das máquinas virtuais, bem como por prover
ambientes isolados, evitando que falhas na configuração e execução corrompam o
sistema. No momento da escrita deste trabalho, entre as 22 máquinas virtuais
hospedadas no CSTA, 5 eram destinadas à hospedagem de sistemas em fase
experimental.

Contenção de servidores:
Devido ao maior aproveitamento dos recursos e facilidade de criação de um novo
servidor virtual, houve redução da necessidade de aquisição de novos servidores
físicos.

Redução de suporte e manutenção:
Em razão da consolidação de servidores oferecida pela virtualização, atesta-se a
menor necessidade de manutenção e suporte de hardware, visto que se têm mais
máquinas utilizando o mesmo recurso físico. Comprova-se, também, uma redução
dos pontos de falha, sobretudo pela redução do número de cabos e tomadas.

Independência do hardware:
Devido ao fato das máquinas virtuais serem representadas por arquivos, comprovouse por meio de operações realizadas, que a facilidade de transferência é uma
vantagem trazida pela virtualização, principalmente no auxílio a ações em situações
de contingência, nas quais, em caso de falha de hardware, as máquinas virtuais
podem ser migradas para outro servidor hospedeiro.

Grande consumo de recursos:
Em razão do grande número de máquinas virtuais instaladas em cada servidor
físico, verificou-se grande consumo de espaço em disco e memória RAM, sendo
42
este último o principal fator limitante da capacidade de fornecimento de novos
servidores virtuais. Discos de alto desempenho são necessários. Outro item
balizador é a quantidade de portas físicas para atender aos sistemas em operação,
visto que esse tipo de recurso não pode ser compartilhado pelas máquinas virtuais.

Sistema de recuperação:
Devido ao fato dos servidores físicos hospedarem várias máquinas virtuais, um
sistema de recuperação em caso de falha do hardware pode ser configurado,
fazendo com que nestes casos, as máquinas hospedadas possam ser movidas
automaticamente para outro servidor hospedeiro. Caso não exista tal configuração,
as máquinas virtuais podem ser desligadas em caso de falha de algum componente.
5.3.8 Análise do Impacto
A quantidade de servidores aumentou 450% motivada pela necessidade de
expansão do setor, antes não suprida em tempo adequado pela dificuldade de
aquisição de novas máquinas, bem como falta de espaço físico. Ambientes de testes
e temporários passaram a ser montados de maneira mais ágil. Após a virtualização,
o CSTA incorporou o serviço de hospedagem de máquinas virtuais de outros setores
da CHESF.
O consumo médio de energia foi reduzido em 82%, sendo resultado da consolidação
das máquinas virtuais.
Após a implantação da virtualização, o espaço físico ocupado reduziu 88,88%,
possibilitando o uso da área antes ocupada pelas máquinas antigas para outras
atividades.
O ruído médio diminuiu 5,9% quando comparado à fase pré-virtualização. O barulho
provocado pelas máquinas passou a ser concentrado na área do gabinete de
servidores.
Depois que o CSTA virtualizou seus servidores, a disponibilização de uma nova
máquina passou a ser realizada, em média, 354 segundos, quando a estrutura
suporta uma nova máquina virtual. Antes da virtualização, o processo de aquisição
demorava, em média, 83 dias, consequência dos processos envolvidos nas compras
realizadas por empresas federais.
O peso médio dos equipamentos eletrônicos empregados na estrutura de
virtualização reduziu 82,3% quando comparado ao peso por cada servidor.
43
Futuramente, esse material será descartado na natureza com menor impacto
ambiental, caracterizando a tecnologia como verde4.
Após a virtualização, o ambiente se tornou favorável para testes de novas
aplicações, devido às características do novo ambiente de manter as máquinas
virtuais isoladas e independentes, assegurando que o restante do sistema não seja
corrompido em caso de falha na execução dos testes. Também houve redução da
necessidade de manutenção ocasionada pela redução da exigência de hardware,
levando em consideração o aumento da quantidade de servidores virtuais.
4
TI verde – “[...] significa apenas a criação de uma infraestrutura de TI que utiliza menos recursos –
principalmente, a energia.” (JONES, 2010).
44
6
CONCLUSÃO
Este trabalho analisou o uso da virtualização de servidores, alcançando seus
objetivos por meio da aquisição de informações provenientes de um estudo de caso
no contexto da Companhia Hidrelétrica do São Francisco. Neste sentido, averiguouse o impacto oriundo do processo de migração de um centro de dados real para um
ambiente virtualizado com hardware diferenciado, após elencar os pilares de
comparação e estudo.
A partir da quantificação e análise dos dados pré e pós-virtualização, concluiu-se
que a utilização da tecnologia de virtualização de servidores traz vantagens que
justifiquem o investimento na infraestrutura necessária. A economia no consumo de
energia, manutenção dos equipamentos, redução de espaço físico ocupado,
redução do ruído e lixo eletrônico gerado podem ser mensuráveis, como
demonstrado durante o desenvolvimento deste trabalho. Além disso, outros ganhos
com características qualitativas puderam ser atestados conforme relatado nesta
pesquisa.
Constatou-se que as máquinas hospedeiras precisam de recursos poderosos,
principalmente memória RAM e discos de alto desempenho. As falhas de hardware
podem ser prejudiciais às máquinas virtuais, caso não haja um sistema de
recuperação configurado. Contudo, esses itens não são empecilhos para a adoção
da virtualização, visto que suas vantagens superam as deficiências.
A principal contribuição deste trabalho é servir como subsídio para análise de
viabilidade em futuros projetos de virtualização, através das evidências coletadas no
ambiente de estudo.
Considerando os benefícios da realização desta pesquisa, os tópicos seguintes
podem ser candidatos a estudos e apresentados em trabalhos futuros:

Aplicação deste modelo de pesquisa em empresas com estruturas diferentes,
tendo o intuito de identificar as similaridades e discrepâncias;

Análise comparativa de desempenho de bancos de dados em máquinas reais e
virtuais;

Estudo da aplicação da virtualização como ferramenta de base para a prática de
TI verde.
45
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virtualização. Recife. 2006. Monografia (Graduação em Ciências da Computação) –
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