DataCenter, Virtualização e Cloud Computing: Evolução – Parte II

Tags: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

Continuando o nosso post, agora sobre a virtualização.

A IBM criou uma série de tecnologias, tanto é que ela é a empresa que mais solicita patentes há 10 anos consecutivos pelo mundo. Nada mais nada menos que foi a IBM na década de 60 que criou a virtualização no IBM System/360 Model 67.

Um IBM System 360/20 no Deutsches Museum em Munique, Alemanha.

Mas foi a VMware, sendo fundada 1998, que tornou a tecnologia virtualização tão importante para as empresas e seus executivos de TI, já que ela disseminou a virtualização em servidores x86 . Lembro-me do VMware GSX, programa que você instalava em cima do Windows 2000 e conseguia subir máquinas virtuais Windows e Linux, início dos anos 2000, rodar Linux RedHat (virtualizado) em uma máquina Windows sem problemas era uma coisa incrível na época, hoje é normal.

Virtualização é a abstração do ambiente computacional físico utilizando recursos virtuais em geral para criar um ambiente lógico simulado.

Existem vários tipos de virtualização, mas todos eles fazem uma das seguintes coisas abaixo:

1- Criar um ambiente de trabalho menor, um servidor físico rodando várias máquinas virtuais, conforme figura abaixo:

2 – Criar um ambiente de trabalho maior, vários servidores físicos rodando várias máquinas virtuais conforme figura abaixo:

Os 3 tipos de virtualização mais ofertados e utilizados no mercado são:

Virtualização de Servidores, Virtualização de Storage e Virtualização de Redes. As duas primeiras tendo como líderes Amazon, Google e Rackspace e a terceira e última pela Cisco.

Os benefícios da virtualização são:

  • Reduz a proliferação de servidores.
  • Aumenta a utilização do servidor físico.
  • Melhora a capacidade de gerenciamento de infra-estrutura.
  • Diminuir os custos de infra-estrutura e gestão
  • Reduzindo o custo para implantar novos ambientes
  • Reduzir o consumo de energia elétrica.
  • Diminuição dos recursos de refrigeração.
  • Diminuição do espaço físico.
  • Responderem dinamicamente a carga de trabalho do aplicativo.
  • Reagir à evolução das necessidades de negócio e ciclos.
  • Melhorar a gestão global dos recursos.
  • Aumentar a disponibilidade de software aplicativo.
  • Isolar os usuários de falhas no sistema.
  • Gerenciar a alta disponibilidade (HA) em ambientes com menor custo.

Virtual Machine Monitor(VMM) ou Hypervisor gerencia e controla o ambiente virtual, ele é o componente principal da virtualização, podem pertencer a duas categorias :

O nativo, baremetal ou supervisor rodando diretamente no hardware do servidor, controla o hardware e acesso do sistema operacional virtualizado – Guest. Temos como exemplo o VMware e o Xen Server da Citrix que são considerados por muitos sistemas operacionais voltados a virtualização. Existe uma variação deste tipo de hypervisor, o embeeding que é instalado no firmware do servidor hospedado, exemplo é o VMware ESXi, versão freeware do produto de virtualização da VMware. Este hypervisor possui um tamanho pequeno e tem um impacto mínimo nos recursos e o desempenho do servidor físico.

O hosted é uma aplicação que fornece um ambiente de execução para uma outra aplicação, como é o caso das JVMs(java virtual machines) que execução aplicações java instaladas em um ambiente virtual gerenciado.

Existem 4 tipos de virtualização comercializadas no mercado:

Operating-system-based virtualization – Virtualização a nível de sistema operacional, tendo como exemplo a tecnologia Zone do Sun Solaris e LPAR do AIX da IBM.

Linux Kernel-based Virtual Machine (KVM) – virtualização de máquinas virtuais feitas a partir o kernel de sistemas operacionais Linux. RedHat, Fedora e QEMU.

Paravirtualização – sistema operacional virtual/GuestOS é modificado para não tentar executar diretamente na CPU as tarefas protegidas, mas entregar essas ao VMM/Hypervisor. Citrix Xen Server.

Virtualização Completa/full virtualizationEm um ambiente virtualizado completo o hypervisor deve interceptar instruções privilegiadas do sistema operacional virtualizado.

Algumas análises dizem que o Xen server possui performance superior a VMware, a paravirtualização é melhor que a virtualização completa. Uma das maiores vantagens do uso do Xen como VMM na paravirtualização é o fato de que este apresenta um desempenho melhor do que os produtos de virtualização total, quando a máquina física hospedeira não tem instruções de hardware de suporte a virtualização. No entanto, há necessidade de que o sistema visitante seja portado para o Xen, o que não chega a ser uma desvantagem, já que os sistemas operacionais mais comuns no mercado têm versões para o Xen. Alguns dos sistemas suportados pelo Xen: Linux, FreeBSD e Windows XP.

Já o VMware, possui uma quantidade bem maior de sistemas operacionais virtuais que ele consegue suportar se compararmos ao Xen server, além de uma grande quantidade de ferramentas adicionais de outros fornecedores de soluções de virtualização que se integram ao VMware.

Abaixo segue um gráfico demonstrando a comparação entre diferentes sistemas operacionais virtuais hospedados em virtuailização VMware e virtualização ESX:

O gráfico aponta claramente a superioridade da tecnologia de virtualização fornecida pela VMware.

A Intel e a AMD vêm lançado no mercado processadores com instruções dedicas a tecnologia de virtualização, Intel VT e AMD-V, tendo ganhos de mais de 30% de performance em comparação a processadores sem essa tecnologia, exemplo disso é que o hypervisor passar a ter total prioridade sobre o hardware utilizando estes tipos de processadores.

A virtualização trouxe a diminuição de administradores ou analistas de suporte por ambientes, onde chegamos a ter 1 administrador ou analista de suporte para 83 máquinas virtuais, diferente de 1 administrador ou analista para cada 25 servidores Windows ou Unix/Linux. Isso devido a capacidade de controle de desastres, performance e dimensionamento correto de recursos para cada ambiente. O restore de uma máquina virtual ocorre em até 30 minutos dependendo da política de backup implementada para o ambiente virtual, muito diferente das várias horas de restore de um ambiente físico.

Com a descentralização dos servidores e serviços de TI, ocorreu o ganho de performance e a redução dos valores de servidores, criando assim novas tecnologias como o VDI (Virtual Desktop Infrastructure) da VMware. A virtualização de desktops ou VDI, onde todas as informações ficam armazenadas em servidores e o usuário as acessa via thin clients, computadores com poucos recursos. Caso tenhamos a contratação de um novo funcionário na contabilidade, esse funcionário terá os mesmos acessos e privilégios de um outro funcionário já residente, já que é só clonar a máquina virtual já existente, e em poucos segundos você terá um ambiente produtivo para o trabalho.

No VDI cada usuário roda a sua aplicação com o seu próprio Sistema Operacional, Sistema Operacional esse que está virtualizado nos servidores VMware ESX alocados em um datacenter. O VDI segue os mesmos princípios de backup da virtualização de servidores, caso uma máquina virtual apresente um determinado problema, o restore da mesma será em poucos minutos desde que seja implementada uma política de backup adequada. Isso diminui em muito o tempo de suporte quanto a manutenção de desktops de grandes empresas.

Ambiente Virtual utilizando o VDI.

Tanto para virtualização de servidores como para virtualziação de desktops, VDI, são necessários 4 pilares básicos, são estes:

  • Storage
  • Redes
  • CPU
  • Memória

Estes quatro componentes são a base para a criação de um ambiente virtual adequado para solução que você e sua empresa desejam implementar. Para o correto dimensionamento de um ambiente virtual primeiro é necessário o levantamento de todas as funcionalidades que você deseja implementar, além é claro, da escolha da solução de virtualização que trará mais benefícios ao seu ambiente, Xen Server ou vSphere.

O correto é executar uma avaliação do seu ambiente levantando os seguintes pontos:

  • Quantidade de servidores presentes e a quantidade de servidores que você ou sua empresa prevê crescer nos próximos 3 anos.
  • Quantidade de processamento utilizado atualmente pelos seus servidores, também é importante levantar a quantidade ociosa.
  • Utilização de tráfego de redes em seus switches e roteadores para o dimensionamento da sua rede virtualizada.
  • Espaço em disco/storage utilizado pelos seus servidores e a quantidade prevista de crescimento para os próximos 3 anos.
  • Levantamento da capacidade de leitura e escrita do seus discos/storage atual, você precisa destes dados para escolha a melhor solução de storage para o seu ambiente.

A VMware possui uma ferramenta, o VMware Capacity Planner que auxilia na coleta das informações acima, com as informações coletadas, a ferramenta consegue dimensionar o hardware necessário para suportar esse ambiente virtualizado. O VMware Capacity Planner é free, porém é necessário que a empresa seja parceira VMware ou que alguém possua a certificação de administrador VMware (VCP).

As grandes empresas que utilizam virtualização hospedadas em servidores IBM, DELL, HP e Compaq usam em 90% dos casos tecnologia VMware, tecnologia esse que possui mais de 10 anos no mercado, além de uma grande comunidade e vários mecanismos de suporte para atender a crescente demanda de mercado.

Em caso de empresas menores que utilizam servidores montados, mas que não tenham dinheiro suficiente para comprar a solução VMware, é aconselhável a implementação da solução Xen Server. Temos no Brasil uma grande comunidade de pessoas que já administram ambientes virtuais com Xen server, esta solução de virtualização tem recebido elogios devido a sua estabilidade e facilidade quanto administração.

Temos casos de administração de um ambiente virtual por um único profissional com cerca de 75 máquinas virtuais XEN (RHEL), distribuídos em clusters de 2 nós cada (RHCS). Entre as VMs, tendo cerca de 12 bancos de dados (Oracle), alguns com cerca de 1.5TB de dados.

Eu particularmente sou partidário da melhor solução para o negócio da sua empresa, não importa o sabor ou marca, mas sim estabilidade, escalabilidade e um base de conhecimento para suporte em caso de problemas.

fonte: artigo acadêmico, baquete.com.br, wikipedia.org, livro datacenter e Internet.

COMPARTILHE ESTE ARTIGO

COMENTÁRIOS

9 comentários em “DataCenter, Virtualização e Cloud Computing: Evolução – Parte II

  1. Guilherme Queiroz

    Evolução, realmente a virtualização se torna recurso essencial para um ambiente de T.I tanto como criação de labs como redundância e alta disponibilidade.
    Espero que tenha o III post da série : “DataCenter, Virtualização e Cloud Computing: Evolução”

  2. Gustavo

    Olá Gustavo,

    Achei muito interessante o seu blog e todo o conteúdo dele. Tenho apenas uma sugestão para você complementar o artigo sobre a evolução do Datacenter/Cloud Computing. Hoje em dia a virtualização já atingiu uma camada acima do Sistema Operacional, atingindo as aplicações. Já é possível virtualizar uma aplicação de modo que ela fique independente do sistema operacional, da mesma forma que uma VM é independente do hardware. A empresa americana chamada Appzero criou recentemente (Mar/2009) o produto que viabiliza essa façanha. Conheça mais sobre o Appzero (www.appzero.com e http://www.appzero.com.br). Com esse produto, é possível você mover aplicações extremamente complexas como o SAP, de forma muito simples, apenas copiando uma cápsula de uma máquina para outra e dando Start. Veja mais informações sobre ele, penso que irá enriquecer e muito seus artigos. Fica aqui a sugestão. Abraços.

  3. kleber fernandes andrade

    Prezados uma outra tendência dentro da virtualização é a virtualização de desktop´s. Segundo o IDC 70% do tempo de um equipe de TI é utilizada em reparo do desktop e de seus aplicativos, 80% da energia despendida no TI da empresa é dos desktop´s, e 50% do investimento em TI de uma empresa vão para os PC´s que tem o ciclo de vida mais curto dentre os hardwares. Sua virtualização é uma forma de resolver estes problemas. Qualquer empresa hoje que queira levar a sério um planejamento de sustentabilidade deverá obrigatoriamente atentar para esta tecnologia. O Grupo Pão de Açucar irá trocar todos os seus 10.500 pc´s por thin clients com máquinas virtuais. A economia somente em energia passa de 14 milhões de reais/ano. Se alguém precisar de alguma outra informação estou à disposição – Kfa0007@gmail.com. Um abraço.

  4. Gustavo Lima

    Kleber, excelente dica. Trabalhei em alguns projetos de virtualização de desktops, mas não com a quantidade de thin clients que o pão de açúcar utilizará. Um dos pontos que encarecem a solução de virtualização de desktops utilizando VDI(VMware) é a arquitetura dos servidores utilizados para prover o ambiente virtual, além do storage. São pontos que precisam ser levantados e analisados.

DEIXAR UM COMENTÁRIO

MENU