Luiz Augusto da Silva Alves
Professo Luís Henrique Maciel Kosmalski Costa
Professor Otto Carlos Muniz Bandeira Duarte
Redes 2
Novembro 2010
Introdução
•
O que é virtualização?
É exatamente o conjunto de tecnologias que
permitem a simulação de vários sistemas
operacionais sendo executados em máquinas virtuais,
operando sobre um único hardware real.
Introdução
•
O que são máquinas virtuais?
São as múltiplas instâncias que simulam as
máquinas reais. São implementadas em software e
executam aplicações como se fossem máquinas reais.
Por que virtualizar?
•
Motivos para virtualizar sistemas:
• Redução de custos com compra/manutenção
de hardware
• Testes de softwares
• Migração de máquinas virtuais
Algumas desvantagens
•
Desvantagens:
• Softwares são sujeitos à falhas
• Monitoramento constante do softwares
• Leve queda de desempenho
Tipos de virtualização
•
Hipervisor
É a camada de abstração implementada em
software que é responsável por hospedar, gerenciar
e controlar as máquinas virtuais e seus recursos.
Tipos de virtualização
•
Em relação à arquitetura:
•Hipervisor tipo 1
• Opera diretamente sobre o hardware
• Xen
Tipos de virtualização
•
Em relação à arquitetura:
•Hipervisor tipo 1
Máquina Virtual 1
Excel
Firefox
Máquina Virtual 2
Eclipse
SO
SO
Hipervisor tipo 1
Hardware
Modo
usuário
virtual
Modo
usuário
Modo
núcleo
virtual
Modo
núcleo
Tipos de virtualização
•
Em relação à arquitetura:
•Hipervisor tipo 2
• Utiliza as próprias instruções sensíveis
• Sistema Operacional sem modificações
• VMware
Tipos de virtualização
•
Em relação à arquitetura:
•Hipervisor tipo 2
Processos do SO
hóspede
Eclipse
Firefox
Processos do SO
hospedeiro
Calc
Modo
usuário
virtual
Modo
núcleo
virtual
SO hóspede
Excel
Hipervisor tipo 2
SO hospedeiro
Hardware
Modo
usuário
Word
Modo
núcleo
Tipos de virtualização
•
Em relação à técnica:
• Virtualização total
• Utiliza instruções sensíveis
• Sistema Operacional intacto
• VMware
Tipos de virtualização
•
Em relação à técnica:
• Virtualização total
Tipos de virtualização
•
Em relação à técnica:
• Paravirtualização
• Utiliza chamadas de hipervisor
• Sistema Operacional modificado
• Xen
Tipos de virtualização
•
Em relação à técnica:
• Paravirtualização
Xen
•
O que é o
?
“É uma camada de software rodando diretamente
sobre o hardware do computador substituindo o sistema
operacional, permitindo que o hardware execute
múltiplas instâncias de sistemas operacionais visitantes
concorrentemente” (Retirado da página oficial do
Projeto Xen).
Xen
•
O que é o
?
Xen
•Arquitetura
•Domínio
0
•Domínio
U
•Hipervisor
do
Xen
•Arquitetura
do
Xen
•
Como funciona o
Drivers
Xen
•
Como funciona o
Caso do Windows
Xen
•
Como funciona o
Canal de eventos
versus
Conclusões
Ideia do passado que está renascendo
• Muito bom para servidores
• Perda de um pouco de desempenho…
• … mas nada que inviabilize seu uso
• Xen é muito popular:
•
• Universidades
• Código aberto
• Grande comunidade ativa
• Alternativa gratuita
Perguntas e Respostas
1 ) O que é hipervisor? Qual a diferença
entre o tipo 1 e tipo2?
Hipervisor é a camada de software que
permite a criação (virtualização) de máquinas
virtuais e, consequentemente, seu gerenciamento
e controle. O Hipervisor tipo 1 é um
hipervisor que é instalado diretamente sobre o
hardware e onde são instalados os sistemas
operacionais.
Perguntas e Respostas
1 ) O que é hipervisor? Qual a diferença
entre o tipo 1 e tipo2?
O Hipervisor tipo 2 é implementado para
funcionar como se fosse uma aplicação do
sistema operacional hospedeiro operando em
modo usuário, onde serão criadas as máquinas
virtuais. Na prática é um programa do sistema
hospedeiro que oferece um ambiente para
simular máquinas reais.
Perguntas e Respostas
2) Qual a diferença entre paravirtualização
e virtualização total?
A virtualização total não utiliza sistemas
operacionais modificados, isto é, estes executam
instruções sensíveis e utilizam tradução binária
para se comunicar com o hardware. Na
paravirtualização, os sistemas operacionais
tem seu código modificado de forma que as
instruções sensíveis são retiradas e estes passem
a executar chamadas de hipervisor.
Perguntas e Respostas
3) Quais as três partes em que o Xen é
dividido? Caracterize cada uma.
Hipervisor Xen, que é o software que faz a
interface entre os sistemas e o hardware.
Domíno 0 que é o domínio de acesso
privilegiado, possui responsabilidades sobre o
gerenciamento da parte física do computador e é
inicializado junto com o sistema. Apenas Linux
modificado pode ser instalado neste domíno.
Perguntas e Respostas
3) Quais as três partes em que o Xen é
dividido? Caracterize cada uma.
Domíno U é aquele que não possui acesso
direto ao hardware, sendo necessário chamar os
drivers e outros recursos da máquina através do
Domínio 0.
Perguntas e Respostas
4) O que é o canal de eventos na
arquitetura do Xen?
Este canal é uma ligação direta por onde
passam as chamadas entre as máquinas do
domínio U e do domíno 0. Quando uma máquina
virtual no domínio U precisa acessar o disco ou a
rede, por exemplo, esta manda uma solicitação
para seu driver virtual que manda esta informação
através do canal de eventos para acionar
o driver virtual da máquina que está no domíno 0.
Perguntas e Respostas
5) Cite uma vantagem e uma
desvantagem da virtualização de sistemas.
Vantagens: Redução de custos com
equipamento e manutenção do hardware; testar
novos softwares em SO's mais antigos; e
migração de máquinas virtuais.
Desvantagens: Monitoramento constante
do software; como hipervisores são softwares,
estes estão sujeitos à falhas; leve queda no
desempenho em relação aos sistemas nativos.