2.2
Plataformas Computacionais
Um sistema computacional é uma plataforma de computação (hardware, firmware e software) que executa um sistema operacional e aplicativos. Exemplos de sistemas de computação físicas incluem desktops, laptops, servidores, dispositivos móveis, e assim por diante. Um sistema computacional consiste de processador(es), memória, dispositivos de entrada/saida (E/S), e uma coleção de software para executar operações diversas. O software inclui o sistema operacional (SO), sistema de arquivos, gerenciador de volume lógico, drivers de dispositivos, e assim por diante. O sistema operacional gerencia os componentes físicos e aplicação, e fornece uma interface amigável para operação do sistema de computação.
Os sistemas de computação utilizados na construção de data centers e infraestrutura virtualizada são normalmente classificados em quatro categorias:
Sistema de computação em torre
Sistema de computação montado em rack Sistema de computação em lâmina Sistema de computação de grande porte
2.2.1
Sistema de Computação em Torre
Um sistema em torre, também conhecido como servidor de torre, é um sistema de com- putação construído em um invólucro vertical chamado “torre”, que é semelhante a um armário de mesa. Servidores torre tem uma construção robusta, fonte de alimentação e refrigeração (ventiladores) integrados. A Figura2.6mostra o gabinete de um servidor padrão torre.
Normalmente têm monitores, teclados e mouses individuais. Servidores torre podem ocupar um espaço significativo e exigem cabeamento complexo quando implantado em um data center. Devido ao seu volume, um grupo de servidores torre gera ruído considerável das suas unidades de ventilação. Servidores torre são tipicamente usados em ambientes menores. A implantação de um grande número de servidores torre em grandes ambientes pode envolver despesas consideráveis.
2.2.2
Sistema de Computação Montado em Rack
Um sistema computacional montado rack, também conhecido como servidor rack, é um sistema computacional concebido para ser fixado numa armação de um chamado rack, ou bastidor. Um rack é um gabinete com medidas padronizadas contendo vários slots de montagem chamados “baias”. Um único rack contém vários servidores empilhados verticalmente em baías, simplificando assim o cabeamento de rede, consolidando equipamentos de rede, e reduzindo o uso de espaço. Cada servidor rack tem a sua própria fonte de alimentação e refrigeração
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Figura 2.6: Servidor Torre
Fonte:www.supermicro.com
(ventiladores). A Figura2.7mostra dois servidores de 1U, um de 2U e um terminal de console montados num rack.
A unidade de medida padronizadas dos racks é dadas em “U”, ouRU (rack unit), e representa altura de um servidor a ser montado no rack. Uma unidade de RU possui 1.75 polegadas (4.445 centímetros) de altura. Um servidor rack tipicamente possui 19 polegadas (48.26 centímetros) de largura e 1.75 polegadas de altura, representando um servidor rack de 1U. Servidores rack de diferentes fabricantes respeitam as medidas de largura e altura, disponibilizando servidores de 2U, 4U, etc. Alguns tamanhos comuns de gabinetes de rack são 27U, 37U, 42U, 48U.
Os gabinetes, normalmente, possuem um “console” com monitor, teclado e mouse montado no próprio rack para permitir o gerenciamento dos servidores no rack. Um switch
KVM(keyboard, video and mouse) de teclado, vídeo e mouse conecta os servidores no rack ao console, permitindo alternar entre servidores. Um switchKVMelimina a necessidade de teclado, monitor e mouse dedicados para cada servidor, economizando espaço e reduzindo a quantidade de cabos.
Os servidores rack, devido à sua construção e ao empilhamento, geram muito calor e necessitam de mais arrefecimento, o que aumenta os custos de energia.
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Figura 2.7: Servidor Montado em Rack
Fonte:www.dell.com
2.2.3
Sistema de Computação em Lâminas
Um sistema de lâminas de computação, também conhecido como um servidor blade, é uma placa de circuito eletrônico que contém apenas componentes de processamento centrais, como processador(es), memória, controladoras de rede integrados, unidade de armazenamento, e portas deE/Sessenciais. Cada lâmina é um servidor independente e está tipicamente dedicado a uma única aplicação. Um servidor blade está alojado em um compartimento (baia) dentro de um gabinete dedicado (ou chassis). Um chassi possui vários slots fornecendo fonte de alimentação, refrigeração, rede e gerenciamento integrados. O chassi permite a interligação das lâminas através de um barramento interno de alta velocidade, também fornece conectividade para sistemas de armazenamento externo. A Figura2.8mostra um chassi de blade no tamanho de 10U com 16 lâminas.
Devido ao seu design modular, os servidores blade são menores e minimizam os requisitos de espaço físico, de modo a aumentar a densidade (número de servidores por U’s do rack) do sistema computacional e escalabilidade, proporcionando uma melhor eficiência energética em comparação com servidores torre e rack.
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Figura 2.8: Chassi de Blade HP c700
Fonte:www.hp.com
proprietária, de modo que um servidor blade só pode ser plugado em um chassi do mesmo fornecedor.
Além da independência das lâminas e a comunicação entre lâminas do mesmo chassi ocorrer internamente, dependendo dos módulos de interconexão, possui sistemas de alimentação e refrigeração redundantes.
2.2.4
Sistema de Computação de Grande Porte
Sistemas computação de grande porte tem como principal representante os mainframes, resultantes de uma plataforma de hardware e software que possui um alto índice de disponibili- dade, escalabilidade, segurança e eficiência energética. Mainframes foram os primeiros sistemas de computação eletrônica usados amplamente por empresas, mas devido ao custo elevado e operação, a sua adoção por pequenas e médias empresas não é tão massiva quanto aos sistemas torre, rack e blade.
Os mainframes são utilizados para executar aplicações de missão crítica ou quando é necessário um grande poder de processamento e acesso a dados, pois sua arquitetura baseada emCISC(complex instruction set computing) possui processadores especializados dedicados a diversas funções:
CP(Central Processor): processador de propósito geral;
IFL(Integrated Facility for Linux): processador dedicado para execução deSOLinux (via sistema operacional z/VM)
2.2. PLATAFORMAS COMPUTACIONAIS 44
zAAP(System z Application Assist Processor): limitado ao processamento de código JAVA e XML;
zIIP(System z Integrated Information Processor): dedicado à execução de cargas específicas de banco de dados.
Os mainframes possuem a capacidade de serem particionados em vários sistemas me- nores, chamados de partições lógicas ou LPAR (Logical Partition), onde cada LPAR é um subconjunto do hardware (processadores, memória e dispositivos deE/S) e opera como um sistema independente, podendo executar qualquer sistema operacional de mainframe (z/OS, Linux for SystemZ, z/VM). Mainframes IBM modernos, arquitetura System Z, podem ter mais de 50LPARs.
Numa estratégia de marketing, a IBM, principal fabricante de mainframe do mundo, mudou a nomenclatura para System Enterprise Z, ou apenas System Z, numa tentativa de desassociação com o passado. A Figura2.9mostra um mainframe da nova geração.
Figura 2.9: Mainframe IBM Série System zEC12
Fonte:http://goo.gl/zjNz1r
A grande aposta da IBM para a volta dos mainframes ao mercado foi a introdução dos processadoresIFL, que permitem a execução de sistemas operacionais Linux para a arquitetura
2.3. VIRTUALIZAÇÃO 45