Virtualização corporativa e para uso pessoal

A virtualização, ou seja, a possibilidade de se ter diversos sistemas operacionais rodando em um mesmo equipamento, é uma das tendências mais fortes em TI dos últimos anos. O Gartner Group, em um artigo de nome Gartner Identifies the Top 10 Strategic Technologies for 2010, coloca a virtualização como uma das tendências estratégicas em TI para 2010.

O artigo que se segue, é dividido em duas partes: a primeira, de autoria de Luciano Caciato, analisa a virtualização no contexto dos data centers, ou centros de processamento de dados. A segunda parte, de autoria de Rubens Queiroz de Almeida, relaciona algumas tecnologias de virtualização que podem ser usadas em computadores pessoais.

Data Center: A virtualização será a tendência dos próximos anos

Por Luciano Eduardo Caciato

O Data center tradicional se tornou complexo para a administração dos recursos de tecnologia da informação e, com isso, fica difícil garantir o funcionamento dos sistemas e atender as necessidades de entrega de serviço através de níveis de SLA (service level agreement) desejados.

Há uma crescente pressão sobre as organizações para melhorarem seus níveis de SLA, aumentando a disponibilidade e reduzindo custos. As organizações estão trabalhando com o objetivo de diminuir a complexidade e melhorar o gerenciamento do data center.

Antes de falarmos sobre a virtualização propriamente dita, é necessário entender dois conceitos: padronização e consolidação do data center. Padronização: O ambiente do Data center é definido como um prédio inteligente, construído sob normas internacionais e melhores práticas construtivas, dotado de mecanismos para segurança de acesso, detecção preventiva e combate a situações de risco, com vista a manter um ambiente propício à hospedagem dos equipamentos que compõem a infraestrutura de tecnologia da informação.

A norma TIA 942 define os critérios para a construção de data centers de forma padronizada, com a especificação dos requisitos para a construção civil, energia elétrica, ar condicionado, cabeamento estruturado, sistemas de proteção contra fogo, dentre outros.

Consolidação: Quando pensamos em consolidação do data center nos vem à mente a redução dos servidores, proporcionando a redução do gasto com energia elétrica, refrigeração e espaço físico. Mas as organizações exigem que, além da economia, que os data centers atendam níveis de entrega de serviço numa escala de 24 horas por dia e 7 dias por semana. Para atingir tal objetivo é necessária uma visão bastante ampla do que deve ser consolidado, pois em primeira análise qualquer componente do data center pode ser candidato à consolidação.

Hoje, consolidação significa reduzir o número de dispositivos que você tem que gerenciar e reduzir o número de maneiras que você tem que gerenciá-las, ou seja, menos componentes no data center e centralização do gerenciamento.

A virtualização não é uma tecnologia recente. A IBM utiliza esta tecnologia em seus computadores de grande porte desde 1965, também conhecidos por mainframes. A virtualização tem se mostrado muito eficiente na maximização dos recursos computacionais. Está disponível efetivamente desde 2001 na plataforma x86, que é hoje a arquitetura padrão de processadores da industria. O que é Virtualização?

Virtualização, numa definição livre, é o processo de executar vários sistemas operacionais em um único equipamento. Uma máquina virtual é um ambiente operacional completo que se comporta como se fosse um computador independente. Com a virtualização um servidor pode manter vários sistemas operacionais em uso.

Os componentes básicos de uma virtualização são:

• HYPERVISOR: O hypervisor é uma camada de software entre o hardware e o sistema operacional e é responsável por fornecer ao sistema operacional visitante a abstração da máquina virtual
• HOST: É o hardware físico, onde são instalados os hypervisors. As máquinas virtuais (VMs) são criadas sobre os hypervisors
• VM: É a máquina virtual propriamente dita onde serão instalados os sistemas operacionais visitantes
• GUEST: São os sistemas operacionais instalados dentro de cada máquina virtual criada.

De forma resumida, em cada host existe um hypervisor, com várias VMs, sendo que em cada VM existe um sistema operacional distinto. Não existe nenhuma forma de comunicação com os outros guests, tornando este ambiente completo e independente em relação aos demais servidores virtuais.

Para virtualizarmos um data center é necessário tomarmos alguns cuidados, criando um projeto para esse fim e levando em consideração alguns requisitos:

• Projeto do ambiente: As organizações normalmente pecam na hora de virtualizar seu ambiente, pois realizam a virtualização de forma intuitiva, migrando servidores e componentes do data center. Com isso existe uma grande possibilidade de encontrarem dificuldades na implementação e também problemas que podem ser irreparáveis. Lembre-se: depois de instalar o primeiro host, todos querem virtualizar seus servidores. Para evitar esses problemas é necessário planejar e realizar o projeto do ambiente, não somente dos servidores, mas também da rede de dados, do armazenamento (storage) e do backup do ambiente.
• Topologia de Rede: Analise e planeje a nova topologia de rede que será utilizada, pois podemos ter surpresas no momento da criação das VLANs por não existir banda suficiente para atender todos os servidores virtuais, criando um gargalo no ambiente. É importante observar que se a topologia de rede for bem planejada poderemos ter uma racionalização da utilização de banda e com isso não haverá a necessidade de investimento neste item.
• Armazenamento (Storage): Não existe virtualização sem um armazenamento centralizado dos dados. É necessário que as máquinas virtuais estejam conectadas a sistemas de armazenamento de dados (Datastore) compartilhados. Com isso será possível a implementação de tolerância a falhas e alta disponibilidade, podendo as máquinas virtuais serem migradas de um host para outro com maior facilidade.
• Operacionalização: A administração do data center por seus operadores será diferente. Imagine neste exemplo, o servidor de e-mail parou de funcionar, o operador sabe em qual hardware está e poderá fazer um diagnóstico físico da situação. Quando se usa virtualização, entretando, o operador não terá idéia de onde está aquela máquina virtual naquele momento, por isso é tão importante que o administrador da virtualização crie algumas ferramentas para o pessoal operacional, ou de produção, para que consigam visualizar as mensagens de erro e identificar suas causas.

Virtualização é um componente importante da consolidação; por esse motivo tenha claros e planejados os tipos de consolidação que você deseja realizar. Cito abaixo alguns deles:

• Consolidação dos Servidores;
• Consolidação de Aplicações;
• Consolidação do Armazenamento;
• Consolidação dos Serviços Compartilhados;
• Consolidação das Redes de Dados.

A consolidação e virtualização não são triviais e as empresas irão enfrentar problemas técnicos (falta de equipamentos e softwares), de recursos (investimento), de pessoas que compreendam o que está sendo realizado, e de cobrança (todos querem colocar suas máquinas neste modelo).

A virtualização certamente é uma tendência forte em serviços de computação e nos próximos anos um número crescente de instituições realizarão investimentos nesta tecnologia.

Virtualização na Computação Pessoal

Por Rubens Queiroz de Almeida

Além da sua aplicação em escala mais abrangente em centros de processamento de dados, a virtualização está hoje ao alcance de praticamente qualquer pessoa. Existem diversas alternativas disponíveis, muitas delas livres e gratuitas. Sob um computador hospedeiro, que pode ser um sistema GNU/Linux ou Windows, é possível instalar diversos outros sistemas operacionais. É possível instalar e configurar vários sistemas operacionas. Todavia, o número de sistemas que podem ser executados simultaneamente irá depender do poder de processamento de seu computador pessoal.

Descrevemos a seguir algumas das opções disponíveis.

VirtualBox: A empresa Oracle distribui, sob a licença GPL, o software VirtualBox. A configuração e utilização do software VirtualBox é bastante simples e intuitiva. Atualmente estão disponíveis para download versões para sistemas GNU/Linux, Windows (x86 e amd), OS X (Apple), Solaris e OpenSolaris.

KVM: Uma outra alternativa livre para virtualização em computadores pessoais é o software KVM, sigla para Kernel Based Virtual Machine. Diferentemente do software VirtualBox, o software KVM roda exclusivamente em sistemas operacionais GNU/Linux, porém pode ser usado para virtualizar qualquer sistema operacional baseado na arquitetura Intel x86, AMD ou arquiteturas compatíveis.

Funciona através do carregamento de dois módulos para o kernel Linux: kvm.ko, que oferece a infraestrutura básica de virtualização, e kvm-intel.ko ou kvm-amd.ko, dependendo da arquitetura de hardware do computador hospedeiro.

Por padrão, estes módulos do kernel para o KVM fazem parte da distribuição principal do sistema Linux a partir da versão 2.6.20. É apoiado e mantido em grande parte pela empresa Red Hat.

VMWare: VMWare é uma alternativa proprietária, de amplo espectro, cobrindo desde computadores pessoais até centros de processamentos de dados corporativos de grande porte, com centenas de máquinas virtualizadas.

Das três soluções apresentadas, por sua facilidade de uso, estabilidade, qualidade, e também por ser um software livre, o VirtualBox configura-se como uma ótima alternativa para a virtualização em computadores pessoais. Um tutorial básico de instalação e uso do VirtualBox, de autoria de Carlos Morimoto, pode ser encontrado no site Guia do Hardware.