Virtualização de servidores com tecnologia Linux

SENAC TIFernando Costa

28 de julho de 2010

Histórico: o problema

Servidores centralizados possuem alto custo de aquisição e manutenção

Histórico: a solução

Descentralizar (escalabilidade horizontal)

• Baixo custo de aquisição (aparente)• Baixo custo de manutenção (aparente)

– Melhorias de hardware mais acessíveis

– Facilidade para aplicar correções (patches) sem interferir outros sistemas

– Sistemas isolados implicam em maior segurança

Histórico: novos problemas

• Mais equipamentos geram:– Mais gastos de energiaenergia– Maior espaço físicoespaço físico– Necessita melhor

gerenciamento

• Redução da eficiência(85% do tempo ocioso85% do tempo ocioso )

Gastos estimados em US$ 10 mil/máquina ao ano

Solução:

VirtualizarVirtualizar(desde 1959)

Virtualização

Equilíbrio entreCentralizar x Descentralizar

O que é virtualização?

Execução de instâncias de instâncias de S.O.’sS.O.’s em um único computador

•• CompartilharCompartilhar recursos físicos (processador, memória, disco rígido, ...)

Metáfora

Terminologia

• Máquina virtual (VM)– Ambiente virtualizado onde um sistema operacional e

seus aplicativos são executados.

• Hospedeiro (Host)– Computador onde são executadas as máquinas

virtuais.

• Convidado (Guest)– Software que é executado dentro de uma máquina

virtual.

• Hipervisor (Hypervisor ou Virtual Machine Monitor)– Camada entre VMs e Host que controla as VMs.

Porque virtualizar?

Economia e sustentabilidade:

• Menor espaço físico• Redução de calor• Economia de energia• Menos contratos de hardware• Cabeamento reduzido• Economia no gerenciamento

Porque virtualizar?

• Alta-disponibilidade e redundância acessíveis

• Facilita o “disaster recovery”• Rápido provisionamento de novos

servidores• Maior segurança

Quem pode virtualizar?

• Qualquer empresa com mais de um servidor

Virtualizar com Linux

• Xen (pronuncia ZEN)

• VMWare• VirtualBox• Qemu• KVM• OpenVZ

Benchmark: Xen vs VMWare

Visão geral

• Suporte ambientes heterogêneos (Linux, Windows, NetBSD, etc)

• Isolamento de serviços

• Facilidade de relocação e migração (Live-Migration)

Visão geral

• Eliminação de todos os serviços (ftp, http, smtp) no sistema operacional host (máquina física )

• Alocação de recursos para as necessidades específicas dos serviços executados em cada VM (máquina virtual)

• Baixa redução de desempenho (em média 8%)

Visão geral

• Possui uma versão paga e uma software livre.

• Contribuidores do projeto incluem empresas como: Intel, IBM, HP, AMD, Novell, Red Hat e Citrix / XenSource.

Arquitetura

Desvantagem

• Virtualização assistida por hardware– Depende do suporte do Hardware

(Intel-VT ou AMD-V)

• Para-virtualização– Sistema operacional deve ser portado

para o XEN(sistemas portados: windows, linux, solaris, freebsd, etc)

Recursos

• Capacidade de pausar, resumir, salvar e restaurar o estado de uma VM

Recursos

Recursos

• Capacidade de dar para a VM acesso direto a um hardware

• Suporte a hot-plug USB

• Suporte a som nas VMs• Até 64GBs de memória em máquinas 32bits

(PAE)

• API de programação com chamadas XML-RPC• Esforço de colaboração para compatibilidade de

formato de VM com Microsoft Virtual Server

Ferramentas

• XM - Ferramenta que recebe instruções via linha de comando.

# xm create maquinavirtual# xm help

Usage: xm <subcommand> [args]

Control, list and manipulate Xen guest instances

Ferramentas

• Virtual Machine Manager - Ferramenta da RedHat para gerenciamento gráfico das VMs.

Ferramentas

• Convirt (antigo XenMan)

Ferramentas

• Enomalism – ferramenta de gerenciamento via web

Licença

GNU/GPL

Visão geral

• Virtualização de sistemas 32 e 64bits com processadores Intel e AMD

• Virtualização plena (sem necessidade de portar S.O.)

• Suporte a múltiplos S.O.’s• Suporte a Remote Desktop Protocol (RDP).

• Testes e recuperação de desastres.

• Arquivos de configuração das máquinas virtuais são armazenadas em XML, facilitando a portabilidade.

• Suporte a Snapshot.• API pública para controle da VM.• Permite usar imagens de discos criadas no

VMware.• Suporte a USB.• Suporte a iSCSI.• Integração a AMD-V e Intel Core i7.

Visão geral

• Amplo suporte a várias plataformas

• Hosts: Windows, Solaris, Linux, Mac OS X

• Convidados: Suporta quase todos os SO's

• Integração profunda host / guest.

• VirtualBox RDP Server para acesso remoto ao VMS

• API aberta e modular

Características

• Virtual SATA ou IDE : Até 32 discos

• Virtual NICs : Gigabit ethernet E1000

• Controlador USB Virtual : USB 1.1 e 2.0; filtro de dispositivo USB

• Suporte completo ACPI : As VMs refletem o nível de energia do HOST.

• CD/DVD Virtual : Escrita de CD/DVD.

• Procesador : Suporta Virtualização de Hardware(VT-x, AMD-V).

Características

• Servidor RDP construído dentro de uma base de virtualização.

• Acceso remoto a host.

• Acceso a nível Boot.

• USB remoto sobre RDP

Características

Ferramentas

• Administração por ferramenta gráfica

Ferramentas

• phpVirtualBox – ferramenta de administração via web

Licença

Projeto Cauã

US$ 36.70dealextreme.com

Casos de sucesso

• Caixa Econômica Federal

• Procergs

• EMPREL: Prefeitura de Recife

• Rede de Farmácias

• SENAC TI

Fernando Costawww.fernandocosta.com.brfernandocosta@gmail.com