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Infraestrutura de VMware 3 para Leigos Introdução O s mainframes, computadores, redes e a Internet transformaram drasticamente a indústria da computação. A virtualização baseada na plataforma x86 é outro reformulador do setor, mas exatamente do que se trata? Seu computador independente compreende o hardware e softwares. Você tem uma CPU, memória e recursos em disco. Um único sistema operacional gerencia seus recursos de hardware e controla o acesso a eles. Os aplicativos, como corrêio eletrônico e processadores de texto, baseiam-se no sistema operacional. Para acessar o hardware, seus aplicativos solicitam que o sistema operacional desempenhe ações no hardware em seu nome. Digamos que você queira salvar um arquivo do Word, como este capítulo: você clica no botão Salvar e o processador de texto informa ao sistema operacional: “Por favor, grave estes dados no disco rígido e avise assim que terminar”. O sistema operacional extrai os dados e solicita às unidades de hardware no disco a gravação dos dados na unidade do disco. As unidades gravam os dados e informam o término do processo ao sistema operacional. Em seguida, o sistema operacional comunica ao processador de texto que os dados foram gravados no disco. De repente, após alguns segundos de tensão, felizmente você observa que seu documento foi salvo sem erros. À medida que você continua escrevendo, seu computador tem muito pouco a fazer. Na verdade, ele está apenas esperando que você digite o próximo caractere. Para entender a espera, você precisa compreender o conceito de Hertz (Hz). Um Hz é um ciclo de algo a cada segundo. O segundo ponteiro em um relógio desloca-se na velocidade de um tique por segundo. Cada movimento é um ciclo completo, portanto o segundo ponteiro opera na velocidade de um ciclo por segundo ou 1 Hz. Da mesma forma, você digita um determinado número de bits por segundo (bps). Digamos que você digite devagar como eu e consiga digitar apenas dois caracteres por segundo. Eu não sei quantas palavras por minuto isso significa, mas sei que digito devagar! Como cada caractere tem 8 bits, sua velocidade de entrada dos dados é 16 bits por segundo (8 bits por caractere [ 2 caracteres). Em outras palavras, a velocidade da sua digitação é 16 Hz. Provavelmente, seu computador seja executado na velocidade de pelo menos um bilhão (1.000.000.000) Hz. Se você digitar tão devagar quanto eu, estará usando somente 0,0000016% dos recursos de processamento do seu computador (16 ÷ 1.000.000.000). Em outras

VMWARE INFRASTRUCTURE 3 PARA LEIGOS - capitulo

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Page 1: VMWARE INFRASTRUCTURE 3 PARA LEIGOS - capitulo

Infraestrutura de VMware 3 para Leigos

Introdução

Os mainframes, computadores, redes e a Internet transformaram drasticamente a indústria da computação. A virtualização baseada na plataforma x86 é outro reformulador do setor, mas

exatamente do que se trata?

Seu computador independente compreende o hardware e softwares. Você tem uma CPU, memória e recursos em disco. Um único sistema operacional gerencia seus recursos de hardware e controla o acesso a eles. Os aplicativos, como corrêio eletrônico e processadores de texto, baseiam-se no sistema operacional. Para acessar o hardware, seus aplicativos solicitam que o sistema operacional desempenhe ações no hardware em seu nome. Digamos que você queira salvar um arquivo do Word, como este capítulo: você clica no botão Salvar e o processador de texto informa ao sistema operacional: “Por favor, grave estes dados no disco rígido e avise assim que terminar”.

O sistema operacional extrai os dados e solicita às unidades de hardware no disco a gravação dos dados na unidade do disco. As unidades gravam os dados e informam o término do processo ao sistema operacional. Em seguida, o sistema operacional comunica ao processador de texto que os dados foram gravados no disco. De repente, após alguns segundos de tensão, felizmente você observa que seu documento foi salvo sem erros.

À medida que você continua escrevendo, seu computador tem muito pouco a fazer. Na verdade, ele está apenas esperando que você digite o próximo caractere. Para entender a espera, você precisa compreender o conceito de Hertz (Hz). Um Hz é um ciclo de algo a cada segundo. O segundo ponteiro em um relógio desloca-se na velocidade de um tique por segundo. Cada movimento é um ciclo completo, portanto o segundo ponteiro opera na velocidade de um ciclo por segundo ou 1 Hz.

Da mesma forma, você digita um determinado número de bits por segundo (bps). Digamos que você digite devagar como eu e consiga digitar apenas dois caracteres por segundo. Eu não sei quantas palavras por minuto isso significa, mas sei que digito devagar! Como cada caractere tem 8 bits, sua velocidade de entrada dos dados é 16 bits por segundo (8 bits por caractere 2 caracteres). Em outras palavras, a velocidade da sua digitação é 16 Hz.

Provavelmente, seu computador seja executado na velocidade de pelo menos um bilhão (1.000.000.000) Hz. Se você digitar tão devagar quanto eu, estará usando somente 0,0000016% dos recursos de processamento do seu computador (16 ÷ 1.000.000.000). Em outras

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2palavras, o computador está gastando a maior parte do seu tempo esperando você. Então, enquanto você não consegue de digitar um bilhão de bits por segundo, seu computador estará aguardando ansiosamente pelo próximo caractere.

Na verdade, a maioria dos computadores roda a baixas taxas de utilização porque as melhores práticas muitas vezes determinam o uso de uma única máquina para uma única função. Contudo, à medida que as máquinas ficaram mais rápidas, as taxas de utilização do hardware de máquinas com apenas uma finalidade diminuíram. Entretanto, a prática de usar máquinas com apenas uma finalidade continua, já que ela limita os efeitos das falhas e as interrupções em um único aplicativo. Na realidade, um programa que apresenta um comportamento indesejado não pode interferir em outro aplicativo porque estão em máquinas diferentes. Nesse caso, uma máquina é a combinação do hardware e dos softwares que desempenham uma tarefa para você.

Então onde vou parar com tudo isso? A virtualização simplesmente separa o hardware do software. Uma máquina virtual é a combinação dos aplicativos e do sistema operacional. A máquina virtual é enganada a pensar que ela possui seu próprio hardware. No entanto, o hardware realmente é compartilhado com várias outras máquinas virtuais. Quando uma máquina virtual não estiver realizando nenhuma função, outra máquina virtual poderá usar o primeiro compartilhamento da máquina do hardware. A CPU, a memória e os recursos em disco são divididos entre as muitas máquinas virtuais. Isso oferece uma taxa de utilização muito melhor para o hardware dispendioso do servidor enquanto ainda isola os aplicativos por máquina virtual. Você pode ler mais a respeito de forma detalhada no Capítulo 1.

Mas por enquanto, saiba apenas que usar a virtualização permite que você separe seus aplicativos por máquina virtual sem subutilizar seu hardware. Quando estiverem implementadas adequadamente, você poderá executar diversas máquinas virtuais em um hardware. Isso se traduz em economias no hardware e nos contratos de manutenção do mesmo, assim como no custo do espaço da sala do servidor e na eletricidade necessária para o funcionamento do hardware e o resfriamento dos sistemas na sala do servidor. Outras economias são obtidas por meio do gerenciamento simplificado. Utilizar a virtualização é extremamente econômico.

Sobre Este LivroEste livro é uma introdução integral e completa à Infraestrutura para WMware 3. Ele lhe fornece todas as informações necessárias para projetar e instalar uma infraestrutura virtual. O VMware Infrastructure 3 For Dummies explica os componentes da Infraestrutura para WMware 3. Além disso, os conceitos de planejamento, design, instalação e configuração do seu primeiro ambiente VI3 são abordados. A utilização de VI3 requer que você compreenda muitas informações, o que não é difícil quando elas são desdobradas em suas partes mais básicas.

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3 ________________________________________________ Introdução

Os cientistas da computação utilizam bastante o termo primitivo — e não para descrever uma cultura não industrial. Eles usam primitivo para descrever a unidade de base mais simples utilizada para criar itens mais complexos. Por exemplo:

As linguagens de programação usam estruturas de dados primitivas para descrever os tipos de dados integrados, como os inteiros.

Os designers de CPU usam primitivo para descrever uma única instrução do processador, como adicionar.

O VI3 é formado por milhares de primitivos de fácil compreensão combinados em grupos. Esses grupos são mesclados e correspondidos para criar um sistema de certa forma complexo.

Para ajudá-lo a entender esse conceito, o livro aborda

Os componentes do VI3

As funções dos componentes do VI3

Planejamento de uma Infraestrutura virtual

Instalação e configuração de uma Infraestrutura virtual altamente tolerante a falhas

Gerenciamento da sua Infraestrutura virtual

Realização de back-up e solução de problemas na sua Infraestrutura virtual

Ao esclarecer os primitivos do VI3, como os primitivos são agrupados na funcionalidade e como toda essa funcionalidade é combinada em um sistema complexo, esse livro explica o VI3 de uma maneira amistosa e facilmente compreensível. Provavelmente você leu outros livros Para Leigos e tenho orgulho de persistir na verdadeira tradição Para Leigos. Na verdade, há anos minha esposa refere-se a mim como leigo. Esse livro finalmente comprova isso!

Convenções Utilizadas Neste LivroO VI3 aborda uma enorme quantidade de informações. Nenhuma delas é extremamente complexa, mas o grande volume de informações pode dar a impressão de que se tornar um conhecer do VI3 seja um pouco assustador. Como cada conceito complexo é formado através da vinculação de muitos conceitos mais simples — ou primitivos (consulte a seção anterior) — tento apresentar os conceitos na forma de conversação típica dos livros Para Leigos e passo do completo e geral para o simples e específico. Eis aqui algumas maneiras por meio das quais faço o desdobramento:

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4Listas com marcadores, eu destaco em negrito todo conceito que seja seguido por uma definição.

Se uma lista for apenas informações gerais que não requerem outras definições, é usado texto comum.

As principais etapas das listas numeradas aparecem em negrito enquanto as explicações das etapas são exibidas em texto comum.

Os caminhos de comandos, endereços na Web, códigos e mensagens na tela são apresentados em monofonte.

O Que Você Não Deve LerEste livro destina-se a três públicos diferentes com necessidades de informação distintas:

Os hfsfouft!op!udojdpt que desejam obter uma visão geral simples da virtualização não precisam ler todo o livro. A Introdução até o Capítulo 2 serão suficientes para uma visão geral. Recomendo a revisão do Capítulo 12 visando a uma compreensão da tolerância ao erro e o Capítulo 20 é um bom capítulo a ser lido para entender as ferramentas virtuais.

Um hfsfouf!udojdp que não esteja implementando uma infraestrutura virtual, mas queira compreender como ela funciona deve ler o livro todo, mas poderá pular as listas e as informações marcadas com um ícone de Aspecto Técnico.

Um eftjhofs!ef!tjtufnbt!pv!vn!sftqpotwfm pela implementação deve ler o livro todo. Desculpe, implementadores, mas vocês têm de ler a maior parte. Tentarei fazer com que seja conciso e o mais indolor possível.

Hipóteses TolasEm benefício do tempo e do espaço, formulei várias hipóteses sobre você, o leitor:

Listas com marcadores, eu destaco em negrito todo conceito Você domina a utilização de um computador pessoal e passou a instalar e administrar servidores.

Você detém uma compreensão conceitual dos conceitos de redes e das redes das áreas de armazenamento (SANs - storage area networks). (Para uma pequena revisão, confira o livro Storage Area Networks For Dummies, 2ª edição, de Christopher Poelker, Wiley.)

Você prefere usar uma interface GUI à linha de comando, o que é bom porque o VI3 pensa da mesma forma!

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5 ________________________________________________ Introdução

Para saber mais sobre esses tópicos, recomendo encontrar outros livros Para Leigos como seu guia. Especificamente, procure Virtualização Para Leigos, Redes Para Leigos, Windows Server 2003 Para Leigos e, talvez, um dos livros Para Leigos sobre o Linux.

Como Este Livro Está OrganizadoO VMware Infrastructure 3 For Dummies está dividido em seis partes. Cada parte baseia-se nas informações abordadas na seção anterior. Se você não tem experiência em VI3, o melhor a fazer é ler esse livro na sequência. Caso já possua uma compreensão bastante sólida sobre o assunto, sinta-se à vontade para saltar para qualquer capítulo que desejar. Eis o que você pode encontrar em cada parte.

Parte I: Preparando, Configurando e Começando com o VMware Infrastructure 3

A Parte I fornece as informações necessárias para compreender o que é o VMware Infrastructure 3 e o que você precisa fazer antes de iniciar a virtualização das suas máquinas físicas.

Parte II: Configurando os Hosts ESXA essência de uma Infraestrutura virtual é o host ESX. Os hosts ESX são a base do seu compartimento virtual. Essa parte aborda a anatomia e a instalação dos hosts ESX.

Parte III: Conectando o Ambiente Físico ao seu Ambiente VirtualOs hosts ESX não podem estar presentes em um vácuo. Conectá-los às redes de armazenamento e de dados é uma etapa necessária em qualquer sistema virtual. As redes e o armazenamento externo são abordados nesse trecho do livro.

É claro que a diversão não para por aqui. Depois que as redes e o armazenamento estiverem configurados, você precisará licenciar e gerenciar seus servidores. Uma das melhores formas de fazê-lo é usando o VMware VirtualCenter. Nesse ponto, você terá em mãos tudo o que precisa para começar a criar e a gerenciar facilmente máquinas virtuais robustas.

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6Parte IV: Tolerância a Erros e Data CentersPara sistemas de produção, a tolerância a erros é uma necessidade. Isso é fato principalmente quando você realiza uma virtualização, já que uma única falha pode interromper várias máquinas. Essa parte descreve o VirtualCenter, a criação e o gerenciamento de máquinas virtuais, e a transformação de tudo em tolerante a falhas com a tecnologia de cluster.

Parte V: Atuando Como, Desempenhando o Papel do Administrador Virtual

A Parte V investiga as funções administrativas das infraestruturas virtuais. A segurança, a utilização e o monitoramento de recursos, back-ups e solução de problemas são abordados nessa parte.

Parte VI: A Parte dos DezEsta parte tradicional dos livros Para Leigos dedica os últimos capítulos à localização de mais informações sobre o VI3, outros produtos VMware e o mundo das máquinas virtuais.

Ícones Utilizados Neste LivroTodos os livros Para Leigos têm um conjunto de ícones úteis e explicativos. Eis aqui os que utilizo nesse livro.

Este ícone destaca informações que podem facilitar em muito sua vida. Por exemplo, a versão 3.5 do VMware Infrastructure 3 foi lançada durante a elaboração desse livro e eu uso esse ícone para chamar sua atenção para esses aspectos novos ou diferentes da versão 3.0.x.

LEM

BRE-SE

Eo ícone Lembre-se remete a um dado ou questão da qual provavelmente precisará.

CUIDADO!

Este ícone destaca condições potencialmente adversas. Preste muita atenção quando visualizar esse ícone, pois o perigo está próximo.

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7 ________________________________________________ Introdução

Ao visualizar esse ícone, você estará prestes a se aprofundar nos detalhes técnicos de algo. E, embora compreender os detalhes seja importante, você poderá ignorar essas seções se já tiver absorvido informações suficientes para atingir sua meta.

Ao visualizar esse ícone, você saberá que haverá uma história em seguida. Essas histórias ilustram pontos no texto e realmente aconteceram comigo ou com um dos meus amigos. É melhor do que aprender algo da forma mais difícil!

Aonde Ir a Partir DaquiSe você já estiver familiarizado com o VI3, poderá se dirigir a qualquer seção do livro que chame sua atenção. Entretanto, se você não estiver familiarizado com o VI3, deverá ler o livro do início ao fim.

Dito isto, durante a leitura desse livro, lembre-se: os sistemas de computação e os softwares sempre estão passando por mudanças aceleradas, o que significa que alguns itens nesse livro poderão ficar datados rapidamente. Sempre revise o site da VMware ou um dos outros sites mencionados no Capítulo 18 para se certificar de que você esteja ciente das últimas informações.

EQUIPE TÉCNICA

MUN

DO REAL

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8

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“Não estou dizendo que acredito em qualquer coisa. O que sei é que desde que ele está ali, nosso servidor

está funcionando 50% mais rápido.”

Parte I

Preparando, Configurando,

Começando o VMware...

Por Rich TennantA 5ª Onda

Parte I

Preparando, Configurando,

Começando com o VMware

Infrastructure 3

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Nesta parte...

E sta parte introduz a virtualização, usando a Infraestrutura de VMware 3. O Capítulo 1 aborda as

muitas ferramentas da Infraestrutura 3 e vantagens de usar o principal produto do VMware.

O Capítulo 2 apresenta os conceitos de planejamento de capacidade e as ferramentas para que você possa planejar adequadamente o hardware necessário para implementar seu esforço de virtualização. Essa parte conclui o Capítulo 3, fornecendo uma revisão das diferentes opções de armazenamento a serem selecionadas.

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Capítulo 1

Explorando o VMware Infrastructure 3... ... como Sua

Solução VirtualNeste Capítulo

Como funciona a virtualização

Benefícios da virtualização

Partes do VMware Infrastructure 3

Planejando sua virtualização

V Mware Infrastructure 3 (VI3) é uma plataforma robusta, repleta de recursos, tolerante a falhas e altamente confiável para a

virtualização. Na verdade, a VMware criou a virtualização baseada em x86. (Agora que o extraí do meu sistema, está na hora de explorar as possibilidades de poupar tempo e dinheiro com seu projeto de virtualização.)

A maioria dos computadores x86 não utiliza a capacidade total do seu hardware porque, na verdade, o design real do sistema determina o uso de um único servidor para uma única finalidade. Conforme menciono na Introdução do livro, a virtualização simplesmente usa “truques” para separar os programas e sistemas operacionais do hardware no qual eles são executados. Dessa forma, muitas máquinas virtuais utilizam um hardware comum e o hardware é usado de uma maneira muito melhor.

Nesse capítulo, serão abordados as máquinas virtuais, os hosts ESX, os benefícios da virtualização e o VI3. Além disso, a última seção descreve as principais etapas na implementação da Infraestrutura virtual.

O Que Você Deve Saber Sobre Máquinas Virtuais

Tornar o maior número possível de máquinas físicas em virtuais é o objetivo da virtualização. Quanto mais você virtualiza (converte máquinas físicas em virtuais), mais benefícios irá observar e perceber o quanto uma plataforma VMware Infrastructure 3 é confiável e estável. Sendo cético por

Capítulo 1

Explorando o VMware Infrastructure 3 como Sua

Solução Virtual

Page 12: VMWARE INFRASTRUCTURE 3 PARA LEIGOS - capitulo

12natureza, fui cauteloso a princípio, mas rapidamente comecei a confiar no VMware Infrastructure 3 quanto mais trabalhava com ele.

Máquinas virtuais: os burros de carga não físicosPara todos os efeitos, as máquinas virtuais são exatamente como as máquinas físicas. É possível autenticar-se nelas; e elas possuem BIOS, discos rígidos, memória, CPUs, sistemas operacionais e aplicativos. Na verdade, se você conectar-se remotamente a uma máquina, nunca saberá se ela é virtual, a menos que alguém te diga. As máquinas virtuais funcionam e comportam-se como as máquinas físicas. Até as próprias máquinas não sabem que são virtuais!

Prós e contras das máquinas virtuaisAlém de todos os benefícios gerais da virtualização (abordados na seção “Usufruindo do VMware Infrastructure 3”, posteriormente nesse capítulo), eis as principais vantagens para a utilização das máquinas virtuais:

Fmbt!qpefn!tfs!sfjojdjbmj{bebt!nvjup!nbjt!sqjep!rvf!bt!nrvjobt!gtjdbt/ Consegui reinicializar um servidor em 15 segundos!

Fmbt!tp!nvjup!nbjt!tjnqmft!ep!rvf!pt!dpssftqpoefouft!gtjdpt/ Por exemplo, não há controladores em conjunto a serem configurados nas máquinas virtuais.

Fmbt!tp!gdfjt!ef!sfbmj{bs!cbdl.vq!f!sftubvsbs/ Toda a máquina é armazenada em uma série de arquivos.

Infelizmente, também há desvantagens. No entanto, você pode minimizá-las com facilidade:

MUN

DO REAL

P!tvqpsuf!qpef!tfs!vnb!sfb!pctdvsb/!Alguns fornecedores de software poderão lhe dizer: “O software está em uma máquina virtual. Não oferecemos suporte para isso”. Pague pelo suporte do VMware e esteja ciente de que seus próprios sistemas operacionais mitigarão esse risco.

B!!tpmvp!ef!qspcmfnbt!qpef!tfs!vn!qpvdp!dpnqmjdbeb. As pessoas que solucionam um problema em uma máquina virtual poderão deduzir, de modo incorreto, que o problema foi causado porque a máquina é virtual. À medida que você aprimorar suas habilidades quanto à solução de problemas, esse risco será minimizado.

Uma consultora me disse que o problema mais provável relacionado a um relatório ser exibido lentamente e às dificuldades com a conexão se devia ao fato do servidor ser virtual. Tive de provar a ela que era o relatório – não a máquina virtual – antes que pudéssemos solucionar o problema.

Page 13: VMWARE INFRASTRUCTURE 3 PARA LEIGOS - capitulo

13_______________ Capítulo 1: Explorando o VMware Infrastructure 3...

Bt!gbmibt!jofsfouft!qpefn!tfs!usbotgfsjebt. As falhas no design de uma Infraestrutura virtual podem afetar todas as máquinas virtuais. Isso, por sua vez, afetará todos os usuários daquelas máquinas. Observe onde você realiza trocas e projete seu sistema com uma ampla capacidade para evitar esse risco.

Bmhvot!bqmjdbujwpt!qpefn!tfs!qsfpdvqbouft!qbsb!tjodspojtnpt/ Por exemplo, tenho um aplicativo que atrapalha o sincronismo da máquina virtual. Você pode compensar esse aspecto sincronizando o tempo da máquina virtual com o host ESX. (Um host ESX é um servidor no qual as máquinas virtuais são executadas. Ele fornece acesso a todos os recursos de hardware que as máquinas virtuais compartilham.) Em seguida, sincronize o host ESX com o time-source da rede.

Multiprocessamento simétrico e por que você se importaNormalmente, as máquinas físicas usam múltiplos processadores. Na realidade, você teria dificuldades em encontrar um servidor que não vem com pelo menos um processador dual-core. Cada núcleo é tratado como uma CPU separada, portanto uma máquina que utiliza uma única

está usufruindo do multiprocessamento simétrico (SMP - symmetrical multiprocessing). No mundo físico, várias CPUs podem auxiliar bastante na velocidade do processamento. Contudo, as coisas são um pouco diferentes no mundo virtual.

Seu host ESX provavelmente terá múltiplos processadores com múltiplos núcleos. Sempre que sua máquina virtual precisar da CPU, o VMkernel (abordado na próxima seção) poderá enviar o trabalho para qualquer CPU no host ESX. Portanto, sua máquina virtual com apenas uma CPU obtém vantagens semelhantes ao SMP sem nem saber disso.

LEM

BRE-SE Se você tiver uma licença para SMP, poderá atribuir múltiplos processadores a uma máquina virtual. Porém, só porque você pode fazer algo não significa que deve fazê-lo. Máquinas com CPU duplas e virtuais obrigam a programação em conjunto dos processadores físicos.

Com a programação em conjunto, se um processador físico for programado, um segundo também será. Isso pode extinguir os recursos das outras máquinas virtuais. Além disso, se o Processo 1 na CPU1 virtual estiver aguardando há muito tempo pelo Processo 2 na CPU2 virtual para ser finalizado, ambos os processos poderão ser eliminados da programação (encerrar sua parte designada do tempo da CPU e perder o processador até sua próxima vez) antes do término. Isso pode contradizer os benefícios de usar múltiplas CPUs.

As melhores práticas determinam a adição de múltiplas CPUs a uma máquina virtual somente se você puder comprovar um aumento no desempenho. Isso ocorre porque múltiplas CPUs virtuais têm alguns efeitos colaterais negativos:

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14Dpnqspnfujnfoup!op!eftfnqfoip!qpufodjbm; Se você atribuir múltiplas CPUs a uma máquina virtual, removerá parte da flexibilidade de programação disponível para o VMkernel. Essa troca poderá (sem garantias) oferecer a algumas máquinas um aumento no desempenho, mas em detrimento da perda de desempenho de outras máquinas virtuais. Se você realmente precisar que uma máquina receba um aumento no desempenho, talvez queira tentar utilizar uma reunião de recursos, em vez do SMP. Os pools de recursos são abordados no Capítulo 14.

Jnqfejs!b!gsbhnfoubp!ep!qspdfttbeps; Se tiver dois processadores single-core ou dois processadores dual-core, você poderá criar um cenário de fragmentação do processador usando o SMP. Caso você crie uma máquina virtual com duas CPUs, poderá ocorrer a inanição do processador.

Digamos que uma máquina virtual com apenas uma CPU esteja sendo executada em um processador e que a máquina com duas CPUs tenha dois threads ativos prontos para funcionar. Ambos os threads precisam ser programados em conjunto, mas uma CPU física está sendo usada, portanto nenhum thread será programado. Enquanto isso, somente uma CPU física está sendo utilizada e a outra está aguardando: não está desempenhando nenhuma função. Ativar o hyperthreading (fazer com que um único processador seja exibido como dois processadores para um sistema operacional ciente da presença do SMP para que a CPU seja executada com mais eficiência) permite que uma CPU single-core atue como duas CPUs físicas para uma máquina virtual. Essa ativação minimiza o problema de fragmentação do processador em sistemas que têm mais de um processador.

Compreendendo o Papel que o VMkernel desempenha

Embora cada uma de suas máquinas virtuais considere que possui seu próprio hardware dedicado, elas, na verdade, compartilham um conjunto comum de hardware. O mágico que cria essa ilusão é o VMkernel executado em cada host ESX. A forma mais simples de pensar no VMkernel é como um agendador de tarefas: ele programa as máquinas virtuais para acessar os recursos. O VMkernel inclusive programa o terminal de gerenciamento utilizado para configurar e operar os hosts ESX. O modelo de virtualização do VMkernel está mostrado na Figura 1-1.

Conforme mostrado na Figura 1-1, há três camadas no modelo de virtualização do VMkernel:

!Dbnbeb!eb!Nrvjob!Wjsuvbm;!Aqui, todos os sistemas operacionais e aplicativos são harmoniosamente organizados em máquinas virtuais separadas. Cada máquina virtual considera que é uma máquina física com seu próprio hardware, mas este não é o caso. O ESX engana todas as máquinas virtuais.

Dbnbeb!ep!!FTY; O VMkernel é o chefe desta camada. O kernel programa o hardware para as máquinas virtuais, assim como a interface de gerenciamento. O VMkernel é um mentiroso. Ele diz às máquinas virtuais que são entidades físicas e têm acesso ao seu próprio hardware.

CUIDADO!

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15_______________ Capítulo 1: Explorando o VMware Infrastructure 3...

Dbnbeb!ept!Sfdvstpt!Dpnqbsujmibept; Esta camada é formada por todos os subsistemas do hardware. Ela inclui as redes físicas e da área de armazenamento.

Figura 1-1: o modelo de virtualização

do VMkernel.

VMware Infrastructure 3Utilizar o pacote de produtos do VMware Infrastructure permite que você virtualize servidores, armazenamento e redes. Além disso, o pacote oferece formas para adicionar uma tolerância a falhas extrema, assim como um gerenciamento centralizado, balanceamento de carga e back-up centralizado.

A VMware sempre disponibiliza várias maneiras diferentes para a aquisição de seus produtos. Abaixo estão as opções para a versão 3.5 (as ofertas para a versão 3.0 eram totalmente diferentes):

Tjohmf!FTY; Você pode adquirir o ESX simples a ser instalado em um disco rígido ou o ESXi, que tem o sistema operacional em um chip, em vez de um disco rígido.

WNxbsf!Jogsbtusvduvsf!Gpvoebujpo; Trata-se do ESX com menos acessórios e te oferece atualizações automatizadas, um Agente do VirtualCenter e o Gerenciador de Atualizações.

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16WNxbsf!Jogsbtusvduvsf!Tuboebse; Trata-se do ESX com mais acessórios e oferece todos os recursos contidos no nível Foundation, além de uma Alta Disponibilidade. Isso permite que você crie fundamentalmente um cluster ativo/passivo e seria o nível mínimo de tolerância a falhas aceitável para os sistemas de produção.

WNxbsf!Jogsbtusvduvsf!Foufsqsjtf; Todas as opções disponíveis — Se quiser todas as funções, então essa é para você. Este pacote fornece todos os recursos possíveis para habilitar a tolerância a falhas ativa/ativa e o balanceamento dinâmico de cargas entre servidores. Se você estiver virtualizando datacenters, desejará o pacote Enterprise.

Usufruindo do VMware Infrastructure 3A virtualização simplesmente facilita a vida de um ponto de vista técnico e administrativo. Felizmente, ela também facilita a vida sob uma perspectiva econômica, portanto todos podem concordar que virtualização é algo positivo. Antes de optar pela virtualização, considere algumas de suas muitas vantagens:

Nfmipsft!ubybt!ef!vujmj{bp!ep!ibsexbsf; Isso se traduz em precisar menos do hardware para realizar a mesma quantidade de trabalho.

Dvtupt!sfev{jept!ef!!nbovufop!ep!ibsexbsf;!Você precisa de menos servidores físicos, o que significa menos contratos de manutenção a serem pagos.

Dvtupt!sfev{jept!dpn!!sfgsjhfsbp; Menos calor é gerado, portanto é necessário menos refrigeração.

Dvtupt!sfev{ept!dpn!!fofshjb; Há menos servidores físicos, portanto sua conta de luz diminui. O VMware é uma tecnologia bastante ecológica.

Dvtupt!sfev{jept!dpn!ftqbp; A sala do servidor pode ser muito menor, o que faz com que sobre espaço para os escritórios. Sejamos realistas: são as pessoas no escritório que geram receita na sua empresa. A sala do servidor é uma despesa que você pode ajudar a diminuir.

Nbjps!ufnqp!ef!!fyfdvp!eb!jogsbftusvuvsb!fn!dpnqbsbp!bpt!!tjtufnbt!VQT; Se você virtualizar todos os servidores físicos e manter o mesmo sistema UPS, pense em quanto mais de tempo ele poderá ser executado durante uma queda de energia – principalmente se você estiver concentrando vinte ou trinta máquinas virtuais em uma máquina física.

Jotubmbp-!qsfqbsbp!nbjt!sqjep!ep!tfswjeps; Você pode implementar um novo servidor em menos de 15 minutos. E não precisa especificar o hardware e esperar a entrega. Na verdade, a implementação de um servidor a partir de um modelo é tão fácil quanto clicar com o botão direito do mouse e responder algumas perguntas simples.

Hfsfodjbnfoup!tjnqmjgjdbep; Todos os servidores virtuais usam os mesmos drivers e os servidores são apenas um conjunto de arquivos em um disco rígido. Se você estiver instalando um programa ou adicionando um hardware virtual a um servidor, todos os servidores serão gerenciados por meio do mesmo cliente.

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17_______________ Capítulo 1: Explorando o VMware Infrastructure 3...M

UN

DO REAL Adicionei um “hardware” a um servidor virtual em Nova Jersey remotamente de uma praia em Sarasota. Bacana!Cbdl.vq!gdjm!f!sfdvqfsbp!sqjeb; Repetindo, seus servidores são apenas um punhado de arquivos.

B!dbqbdjebef!ef!dpohfmbs!p!tfswjeps!op!ufnqp!qps!nfjp!ef!dbquvsbt!jotubouofbt;!Você pode tirar uma captura instantânea antes de aplicar um Service Pack. Se tiver problemas após a atualização, você poderá voltar no tempo para o ponto antes da aplicação do pacote de serviços, em vez de reestruturar o servidor e recuperar os dados. Reparar uma atualização falha demora apenas alguns minutos ao invés de horas.Nfmipsjb!eb!rvbmjebef!ef!wjeb;!Todo o tempo e esforço poupados tornam sua vida em TI muito melhor! Todo o dinheiro que você economizou também deixa a gerência extremamente feliz. Todos se beneficiam da virtualização.

Após ler essa lista de benefícios, provavelmente você irá pensar que utilizar a virtualização pode evitar muitas dores de cabeça relacionadas a TI – e você está certo! Chegou a hora de conhecer os componentes do VI3.

CUIDADO! Depois que você começar a virtualizar máquinas, isso pode se tornar

em um vício muito grande. Você pode até ter um ímpeto incontrolável de criar muito mais máquinas virtuais do que realmente precisa. Você deve resistir a esse ímpeto! Na verdade, isso se chama acúmulo de máquinas virtuais. Embora não ocupe tanto espaço quanto o acúmulo de servidores físicos, pode ser prejudicial do ponto de vista da eficiência, dos recursos e do gerenciamento. Como regra geral, crie uma máquina virtual somente se tiver criado uma máquina física para atingir sua meta no passado.

Montando o quebra-cabeças do VMware Infrastructure 3Muitas peças compõem o VI3 e cada uma delas tem uma finalidade específica para ajudar a criar um todo perfeito. Embora você possa comprar diferentes partes separadamente, adquiri-las como um pacote custa menos. Se você estiver virtualizando sua Infraestrutura, desejará o pacote completo dos produtos.

Eis uma lista do que está incluído no VI3Enterprise Suite:

WNxbsf!FTY; Compreende o sistema operacional integrado no hardware do servidor que permite a criação de máquinas virtuais e compartilha os recursos de hardware entre eles. Os servidores físicos são chamados de hosts. As máquinas virtuais executam sistemas operacionais convidados. Uma nova versão — ESXi — também está disponível. Essa versão pré-instalada pode ser configurada por pessoas que não sejam especialistas técnicos através de menus durante a inicialização. Essa versão é compatível com tudo com que o ESX for, mas não possui um Service Console e ela foi projetada para a implementação e o gerenciamento remoto. E eu mencionei que ela é executada em um chip? Não é necessário que haja nenhum disco rígido no servidor ESXi

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18WNxbsf!Wjsuvbm!TNQ; O Virtual SMP (symmetric multiprocessing) permite que uma máquina virtual use até quatro processadores físicos simultaneamente. Para usufruir das múltiplas CPUs virtuais, o sistema operacional e o aplicativo têm de ser compatíveis com o SMP. No entanto, o VMware é muito bom no agendamento de recursos e você deve usar múltiplos processadores virtuais somente se puder comprovar um aumento no desempenho. WNxbsf!WNGT; O Virtual Machine File System (Sistema de Arquivos da Máquina Virtual) é um sistema de arquivos que permite que múltiplos hosts ESX acessem o mesmo armazenamento de dados simultaneamente. Isso permite que qualquer host seja executado em qualquer máquina virtual e fornece a capacidade de alternar entre hosts dinamicamente usando o VMotion. WNxbsf!WNpujpo;!O VMotion é o recurso que realmente desloca as máquinas em funcionamento de um host para outro sem perda de conectividade. Na versão 3.0.x, se você desativar uma máquina virtual, também poderá alterar o local onde seus arquivos estão armazenados. WNxbsf!Tupsbhf!WNpujpo; Apesar do VMotion permitir que você desloque a máquina virtual de um ESX para outro visando a melhor utilização dos recursos do hardware, a Storage VMotion possibilita que você transfira os arquivos da máquina virtual de um armazenamento para outro para melhor usar os recursos do armazenamento. A máquina virtual permanece no mesmo host ESX enquanto seus arquivos são movidos para um novo local. Mais uma vez, isso pode ser feito durante o funcionamento de uma máquina virtual.WNxbsf!!Ejtusjcvufe!Sftpvsdf!Tdifevmfs!)EST*; O uso do DRS monitora seus recursos e determina qual host é o melhor para ser executado em uma máquina virtual. Ele fornece um amplo balanceamento de cargas do sistema. O DRS utiliza o VMotion para remover as máquinas virtuais dos hosts que possuem cargas pesadas e nos hosts que têm mais recursos disponíveis. WNxbsf!Ijhi!Bwbjmbcjmjuz!)IB*; Este recurso de alta disponibilidade poderá reiniciar as máquinas virtuais em um novo host se o host no qual estavam sendo executadas falhar.WNxbsf!!Dpotpmjebufe!Cbdlvq!)WDC*; Uma forma centralizada de fazer back-up das máquinas virtuais por meio de um servidor proxy de back-up.WNxbsf!!Vqebuf!Nbobhfs; Este recurso foi elaborado para gerenciar patches para seus hosts ESX, assim como para os sistemas operacionais convidados que estão sendo executados neles.Ejtusjcvufe!!Qpxfs!Nbobhfnfou!)!EQN*; O DPM tenta consolidar máquinas virtuais no menor número possível de hosts em um cluster de forma que os hosts restantes possam ser desativados e economizar energia. Os hosts serão ativados de maneira automática mais uma vez se forem necessários posteriormente.WNxbsf!WjsuvbmDfoufs;!O VirtualCenter (

) é uma estrutura de planejamento centralizado que permite a criação de clusters tolerantes a falhas (os clusters são abordados no Capítulo 12). Ele controla HA, DRS e VMotion referentes a um cluster completo. Além disso, o VirtualCenter fornece um local

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IDADO!Você precisa do VirtualCenter para usufruir do nivelamento de cargas e de tolerância a falhas. O VirtualCenter é um produto adquirido separadamente e não está incluído no VI3.

Há outros dois produtos úteis que não estão dentro do âmbito do VI3, mas talvez você também os queira.

WNxbsf!Dpowfsufs; Você usará esse produto várias vezes. Com ele, você pode converter com facilidade máquinas Windows físicas em máquinas virtuais. Além disso, se você usar o Virtual Consolidated Backup para fazer back-up das imagens das máquinas virtuais, poderá restaurar essas imagens usando o VMware Converter. Esse também é o produto a ser utilizado para fazer a conversão entre diversos formatos de máquina virtual do VMware e de produtos de terceiros.

As duas versões do VMware Converter são

Starter Edition: Use esta versão livre para converter máquinas físicas em máquinas virtuais em um ESX a partir da própria máquina física enquanto ela estiver em funcionamento. Ela também permite que você converta máquinas físicas em outros formatos de VMware remotamente.

Enterprise Edition: Use esta versão para converter máquinas físicas em máquinas virtuais remotamente e execute múltiplas conversões simultaneamente. Você também pode programar migrações caso queira executá-las fora do horário do expediente. Outro benefício é migrar uma máquina que esteja desconectada, o que permite a criação de um CD de inicialização para cold-clone. A interface da linha de comando (CLI - command line interface) cold-clone pode ser usada para converter máquinas SUSE e Red Hat Linux.

Dbqbdjuz!Qmboofs; Este produto destina-se a consultores para a reunião rápida de dados abrangentes sobre a Infraestrutura de TI. Trata-se de um serviço de aplicativo hospedado que reúne dados sem a utilização de agentes e foi projetado para coletar todas as informações necessárias visando ao design correto do seu ambiente virtual.

Planejando Sua Solução VMwareApós optar pela virtualização, há quatro etapas distintas para colocar seu plano em prática. Você começa definindo os requisitos de capacidade e calculando seu retorno de investimento (ROI). Em seguida, chega o momento de projetar e construir sua Infraestrutura virtual. Então, depois de virtualizar as máquinas físicas, proteja seu trabalho árduo e investimento.

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20Etapa 1: Planejamento da capacidade e retorno de investimentoComece determinando quanta capacidade você precisa hoje, assim como o crescimento que prevê. As necessidades atuais, é claro, determinam qual hardware você tem de comprar para dar os primeiros passos. Suas necessidades relacionadas ao crescimento previsto definem quanto você economizará deixando de comprar servidores físicos.

Mesmo sem considerar as economias na eletricidade, resfriamento e espaço, normalmente você poderá identificar um retorno de investimento nas economias geradas com a não aquisição de futuros servidores e seus contratos de manutenção de hardware associados. Por exemplo, eu projetei meu sistema com uma proporção mínima de virtual para físico de 15:1. À medida que precisar de mais capacidade, poderei adicionar uma única máquina física e estruturar pelo menos mais 15 servidores virtuais.

Pense um pouco nos cálculos por trás disso: você pode gastar US$12 mil – US$ 15 mil em cada servidor 15 vezes — ou apenas uma. Além disso, você pode gastar entre US$ 500 a US$ 1 mil por ano em contratos de manutenção 15 vezes — ou uma vez. Digamos que você irá implementar 15 servidores (US$ 12 mil cada por um servidor físico) em um ano; considere também que cada servidor custa US$ 500 por ano por um contrato de manutenção. E digamos que o tempo de vida útil esperado seja cinco anos. Observe as três opções a seguir:

Plano Despesas Total dos Custos

Infraestrutura física Hardware: US$ 12 mil 15Manutenção: US$ 500 15 5

US$ 180 milUS$ 37.500US$ 217.500

Adicionando a uma Infraestrutura virtual existente

Hardware: US$ 12 milManutenção: $500 5

US$ 12 milUS$ 2.500

US$ 14.500

Elaborando uma Infraestrutura virtual com dois nós desde o princípio

Hardware do servidor tolerante a falhas N+1: US$ 12 mil 2Hardware SANManutenção: US$ 500 × 3 × 5

US$ 24 mil

US$ 120 milUS$ 7.500

US$ 151.500Ao utilizar N+1, você terá uma capa-cidade suficiente em excesso para absorver falhas de um único sistema sem gerar uma interrupção.

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21_______________ Capítulo 1: Explorando o VMware Infrastructure 3...

Nesses cenários, independentemente do fato de você estar implementando uma nova Infraestrutura virtual ou expandindo uma já existente, vale a pena virtualizar apenas por causa do hardware e da manutenção. E isso sem considerar o gerenciamento facilitado, economias de espaço ou economias elétricas por não ter de resfriar e carregar tantos servidores físicos.

No Capítulo 2, menciono o planejamento da capacidade de forma detalhada.

Etapa 2: Projetando e construindo sua Infraestrutura virtualApós conhecer o hardware que necessita e ser capaz de mostrar que ele compensa por si só, você precisará projetar sua Infraestrutura virtual. Isso pode incluir o seguinte:

O design do seu ESX, VC e VCB

O design da sua rede virtual

Sua estratégia de back-up

Possivelmente o design da sua rede da área de armazenamento (SAN - storage area network)

Possivelmente o design da sua rede IP

Possivelmente o design do seu domínio Windows

Se você planejar antecipadamente com cuidado e projetar bem sua Infraestrutura, construí-la será moleza. A construção consiste na conexão do hardware e na instalação do software. Essa parte é fácil!

Etapa 3: Virtualizando suas máquinas físicasConverter seus servidores Windows físicos em máquinas virtuais é simples: basta usar o VMware Converter Starter ou a edição Enterprise. Converter as máquinas Linux dá um pouco mais de trabalho: você precisa comprar a edição Enterprise, compor um disco de inicialização e converter por meio da CLI. No momento, essa conversão é compatível apenas de forma experimental.

Converter as máquinas Linux sem a edição VMware Converter Enterprise requer a composição da imagem de um disco, aplicação dessa imagem do disco a um disco da máquina virtual, inicialização em um CD de recuperação e modificação dos arquivos de configuração para substituir os drivers SCSI por drivers Buslogic. Há muitas formas diferentes de converter o Linux em uma máquina virtual. Tente digitar “P2V Linux” ou “Convertendo Linux em uma máquina virtual” no Google para ver o que as outras pessoas fizeram.

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22Etapa 4: Novas formas de proteger seus dadosSe fizer back-up da sua máquina física, você desejará continuar fazendo back-ups depois que ela se tornar virtual. Tenho boas notícias: o método usado para fazer back-up das suas máquinas físicas funcionará exatamente da mesma maneira depois que você virtualizá-las. No entanto, agora você tem uma nova opção de back-up que utiliza capturas instantâneas da máquina virtual.

As capturas instantâneas tiram uma foto da sua máquina em um determinado momento. Quaisquer alterações feitas em uma máquina ou nos seus dados depois desse ponto podem ser aplicadas ou descartadas. A escolha é sua. Isso gera muitas possibilidades para evitar dores de cabeça com a TI.

Você pode fazer back-up de uma imagem da sua máquina para gravar visando à rápida restauração com o uso de capturas instantâneas. É deste modo que o VMware Consolidated Backup funciona. É possível usar o VMware Converter para restaurar as máquinas cujo back-up foi realizado utilizando capturas instantâneas. Ele funciona realmente bem e acelera bastante a recuperação de desastres.

Além disso, as capturas instantâneas podem ser usadas para testar um upgrade de forma segura e simples sem correr o risco de destruir sua máquina. Basta selecionar uma captura instantânea e, em seguida, aplicar sua atualização. Se funcionar, aplique a captura instantânea. Do contrário, descarte-a.

CUIDADO!

É claro que você também pode ter problemas com as capturas instantâneas:

Se sua máquina virtual for um servidor do banco de dados, desative o banco de dados antes de desempenhar qualquer ação com as capturas instantâneas para impedir que o banco de dados seja corrompido.

As capturas instantâneas podem ser usadas na sua estratégia de back-up, mas elas não a substituem. Não acumule múltiplas capturas instantâneas por um período longo. Elas são projetadas para serem usadas temporariamente. Esse aspecto é abordado com mais detalhes no Capítulo 16.