Sistemas Operacionais p/ DATAPREV (Analista de Processamento)
Professores: Bruno Holanda, Celson Junior
AULA 06 – VIRTUALIZAÇÃO SUMÁRIO
Conceitos iniciais ... 3
Tipos de virtualização ... 5
Monitor de máquina virtual ... 12
Virtualização total ... 14
Virtualização por container ... 14
Tipos de máquinas virtuais ... 16
Hipervisores ... 17
Modo usuário vs. Modo supervisor ... 19
Virtualização completa ... 21
Paravirtualização ... 22
Virtualização assistida por hardware ... 23
VMWare vSphere ... 25
VMWare vCenter ... 27
VMWare Vmotion ... 29
VMWare ESXi ... 31
VMWare DRS ... 34
VMWare HA ... 35
VMWare DPM ... 35
Resolução de questões ... 38
Questões resolvidas na aula ... 92
Gabarito ... 120 Considerações finais ... 121 00000000000
1. Conceitos de Virtualização
Pessoal, o objetivo desta aula é abordarmos os conceitos e as soluções de Virtualização mais exigido pela banca.
Pessoal, antes de iniciar nosso assunto propriamente dito, precisamos esclarecer alguns pontos.
Haja vista que este é nosso curso regular, temos que abordar conceitos e as soluções de virtualização. Em virtude disto, nesta aula, abordaremos os conceitos e as soluções mais exigidas pela banca.
Nesta aula abordaremos mais de 100 questões recentes explorando conceitos ou soluções de virtualização. Este assunto possui um ótimo custo-benefício!!!!
Não há como negar a importância, em termos de eficiência e em termos operacionais, do uso de soluções de virtualização nos modernos ambientes de TI.
Mas essa justificativa é de ordem prática, vocês poderiam retrucar.
Se formos atentar para o ponto que nos é precioso, o apetite das bancas pelo tema, daí é que concluímos pela importância de estudar com calma o assunto.
Nosso roteiro será o seguinte: abordaremos, inicialmente, os conceitos atrelados a Virtualização e, posteriormente, trataremos especificamente das soluções de Virtualização.
Iremos conhecer as soluções de Virtualização descrevendo suas principais funcionalidades e características, sempre recorrendo às questões de concursos para nos balizar.
Precisamos destacar também nossas principais fontes de auxílio como o Livro Virtualização, Componente Central do Datacenter, de Manoel Veras. Este livro tem sido marcadamente utilizado pelas bancas na elaboração de questões. Além deste, também o livro Sistemas Operacionais Moderno, de Andrew Tanenbaum, é outra fonte de consulta recorrente.
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Ademais, foram utilizadas os sites das soluções de Virtualização VMWare, Hyper-V, etc. Não tenham preciosismo com relação a este ponto, os examinadores têm adotado textos das mais diversas fontes.
Atenção, focaremos na teoria e nas soluções mais recorrentes em concursos. Portanto, resolveremos as questões relativas a estas soluções, mas ressalto que é inviável abranger todas as soluções de Virtualização.
Por fim, tentaremos ao máximo nos cercar de recursos que tornem a aula menos maçante, recorreremos a tabelas, gráficos e figuras.
Reiteramos que a didática será priorizada, na medida do possível.
Conceitos iniciais
Uma máquina física é formada por vários componentes que fornecem recursos para o sistema operacional e suas aplicações.
Os sistemas de computadores são projetados com basicamente três componentes: hardware, sistema operacional e aplicações. O papel do hardware é executar as operações solicitadas pelas aplicações através do sistema operacional. O sistema operacional recebe as solicitações das operações (por meio das chamadas de sistema) e controla o acesso ao hardware.
Para que programas e bibliotecas sejam executados sobre uma plataforma, é necessário que tenham sido compilados para ela, respeitando o conjunto de instruções e o conjunto de chamadas de sistema do sistema operacional.
Mas, limitações das interfaces dos componentes de um sistema computacional acarretam redução na interoperabilidade, devido à sua pouca flexibilidade. Por isso, não é possível executar diretamente em um processador Intel uma aplicação compilada para um processador da Apple. As instruções em linguagem de máquina do programa não serão compreendidas pelo outro processador.
Uma solução para contornar esses problemas de compatibilidade é através de uma camada de virtualização.
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A camada de virtualização constrói uma interface de acordo com as necessidades dos componentes de sistema que farão uso dela.
Esta interface é denominada máquina virtual. A camada de virtualização em si é denominada hipervisor ou monitor de máquina virtual.
Um ambiente de máquina virtual consiste de três partes básicas:
• O sistema real, nativo ou hospedeiro (host system), que contém os recursos reais de hardware e software do sistema;
• o sistema virtual ou sistema convidado (guest system), que executa sobre o sistema virtualizado; vários sistemas virtuais podem coexistir sobre o mesmo sistema real;
• a camada de virtualização, hipervisor ou monitor (VMM – Virtual Machine Monitor), é a camada que disponibiliza as interfaces virtuais e provê suporte às máquinas virtuais.
Na década de 70, autores como Popek e Goldberg definiram conceitos associados às máquinas virtuais, e as condições necessárias para que uma plataforma de hardware suporte de forma eficiente a virtualização. Para esses autores, “Uma máquina virtual é vista como uma duplicata eficiente e isolada de uma máquina real. Essa abstração é construída por um “monitor de máquina virtual” (VMM - Virtual Machine Monitor).”
Ainda de acordo com os autores, toda instrução sensível deve ser também privilegiada. Mas, quanto maior o número de instruções sensíveis, maior o volume de interpretação de código a realizar, e menor o desempenho da máquina virtual.
Instruções sensíveis são aquelas que podem consultar ou alterar o status do processador, ou seja, os registradores que armazenam o status atual da execução na máquina real; Em suma, podem alterar o estado de consistência do sistema.
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As instruções privilegiadas são aquelas acessíveis somente por meio de códigos executando em nível privilegiado (código de núcleo).
Quando um código não-privilegiado tente executar uma instrução privilegiada, uma exceção (interrupção, trap) é gerada.
Uma solução para isto é a tradução dinâmica: ao carregar um programa na memória, o hipervisor analisa seu código e substitui essas instruções sensíveis por chamadas a rotinas que as interpretam dentro do hipervisor. Isso implica em um tempo maior para o lançamento de programas, mas torna possível a virtualização.
Essa parte teórica, apesar de aparentemente obsoleta, ainda constitui o suporte teórico para a virtualização. Observem que as definições de Popek e Goldberg foram objeto de questão recente.
Tipos de virtualização
Atualmente, a virtualização é uma das soluções em tecnologia predominantes para otimizar os processos dentro do ambiente de TI.
Existem softwares que atuam nesse cenário, cada um com suas especificações, agregando qualidade e melhor desempenho à rede. Com os recursos que essa tecnologia proporciona é possível para a empresa economizar em equipamentos e em consolidação de servidores.
Com ela é possível otimizar a utilização de recursos de hardware. Por exemplo, em vez de ter dez servidores, é possível ter apenas cinco com mais capacidade que os dez anteriores, isso representa acima de tudo economia.
Um uso frequente de sistemas baseados em virtualização é a consolidação de servidores. A consolidação de servidores consiste em centralizar ou diminuir o número de equipamentos e aplicações instaladas em cada um dos servidores da organização.
Muitos autores ressaltam que a virtualização não é um conceito novo, ela vem evoluindo desde a época dos Mainframes, e hoje é usada nos mais diversos contextos. Podendo ser aplicada desde a virtualização de aplicações até a própria infraestrutura.
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Um objetivo primordial e sempre presente quando falamos em virtualização é a otimização e a economia de recursos. Se considerarmos desde a época dos Mainframes até o estágio atual de tecnologia de servidores, um fator comum ao hardware é o alto consumo e a possibilidade de desperdício de capacidade de processamento.
Nesse sentido, a virtualização é um conceito muito fundamentado no uso eficiente dos recursos computacionais. Nesse sentido, um conceito que veremos adiante é o de consolidação de servidores.
A definição mais comum de virtualização afirma que o propósito da virtualização é aproveitar ao máximo a capacidade do hardware, que muitas vezes fica ociosa em determinados períodos do dia, da semana ou do mês. Podemos ilustrar esse ponto observando a figura abaixo.
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O aproveitamento do hardware é maior devido à possibilidade de fornecer ambientes de execução independentes a diferentes usuários em um mesmo equipamento físico, concomitantemente. Além disso, esse procedimento diminui a importância dos sistemas operacionais, que, muitas vezes, restringem o uso do hardware, quanto à utilização de software. Isso acontece porque softwares normalmente só rodam sobre o sistema operacional para o qual foram projetados para rodar.
Diferentes sistemas operando em uma mesma máquina aumentam a gama de softwares que podem ser utilizados sobre o mesmo hardware.
Essa técnica, muito empregada em servidores, ainda tem como vantagem oferecer uma camada de abstração dos verdadeiros recursos físicos.
O objetivo principal da virtualização é aumentar a produtividade da infraestrutura, melhorar o gerenciamento do ambiente, aumentar a segurança, diminuir a manutenção e economizar em recursos humanos, físicos e financeiros.
No entanto, existem vantagens e desvantagens para utilização de máquinas virtuais em sistemas de computação!
Vamos ver algumas delas a seguir:
VANTAGENS
Melhor aproveitamento da infraestrutura existente: ao executar vários serviços em um servidor ou conjunto de máquinas, por exemplo, pode- se aproveitar a capacidade de processamento destes equipamentos o mais próximo possível de sua totalidade;
O parque de máquinas é menor: com o melhor aproveitamento dos recursos, a necessidade de aquisição de novos equipamentos diminui, assim como gastos com instalação, espaço físico, refrigeração, manutenção, energia, etc.
Gerenciamento centralizado: dependendo da solução de virtualização utilizada, fica mais fácil monitorar os serviços em execução, já que o seu gerenciamento é feito de maneira centralizada;
Implementação mais rápida: dependendo da aplicação, a virtualização
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pode permitir sua implementação mais rápida, uma vez que a infraestrutura já está instalada;
Uso de sistemas legados: pode-se manter em uso um sistema legado, isto é, antigo, mas ainda essencial às atividades da companhia, bastando destinar a ele uma máquina virtual compatível com o seu ambiente;
Diversidade de plataformas: pode-se ter uma grande diversidade de plataformas e sistemas operacionais e, assim, realizar testes de desempenho de determinada aplicação em cada uma delas, por exemplo;
Ambiente de testes: é possível avaliar um novo sistema ou uma atualização antes de efetivamente implementá-la, diminuindo significativamente os riscos inerentes a procedimentos do tipo;
Segurança e confiabilidade: como cada máquina virtual funciona de maneira independente das outras, um problema que surgir em uma delas - como uma vulnerabilidade de segurança - não afetará as demais;
Migração e ampliação mais fácil: mudar o serviço de ambiente de virtualização é uma tarefa que pode ser feita rapidamente, assim como a ampliação da infraestrutura.
Criação de pontos de salvaguarda e migração: por exemplo, para o balanceamento de carga entre diferentes servidores são muito mais fáceis do que no caso dos processos funcionando em sistema operacional normal.
Resiliência dos serviços: é cada vez mais comum as soluções de virtualização disporem de recursos de migração dos serviços, ao vivo (live migration), reduzindo a indisponibilidade e aumentando a resiliência dos serviços virtualizados.
DESVANTAGENS
Sobrecarga afeta a todas as máquinas virtuais: a quantidade de máquinas virtuais que um computador pode suportar não é ilimitada, razão pela qual é necessário encontrar um equilíbrio para evitar sobrecarga, do contrário, o desempenho de todas as máquinas virtuais será afetado;
Segurança: se houver uma vulnerabilidade de segurança no gerenciador de máquinas virtuais (VMM), por exemplo, todas as máquinas virtuais poderão ser afetadas pelo problema;
Portabilidade: dependendo da solução em uso, migrar uma máquina virtual pode ser um problema. Um exemplo hipotético: quando um sistema utiliza instruções AMD-V, mas precisa ser transferido para uma máquina Intel;
Contingência: em aplicações críticas, é importante ter um computador que possa atuar imediatamente no lugar da máquina principal (como um
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servidor), pois se esta parar de funcionar, todos os sistemas virtualizados que rodam nela também serão interrompidos;
Desempenho: a virtualização pode não ter bom desempenho em todas as aplicações, por isso é importante avaliar muito bem a solução antes de sua efetiva implementação;
Gastos: pode haver gastos não previstos com manutenção, mão-de- obra, treinamento, implementação e outros.
A virtualização pode ser realizada em diferentes contextos e de diferentes formas, incluindo:
Virtualização de servidores: é a forma mais corriqueira de virtualização que atualmente é bastante difundida em virtude da predominância de servidores x86. A virtualização de servidores será o foco de nossa aula.
Virtualização de desktops: também é uma forma de virtualização, porém focada nos desktops dos usuários finais. As aplicações de desktop também passam a ser executadas em um datacenter, sob a forma de máquinas virtuais, surgindo o conceito de Virtual Desktop Infrastructure (VDI).
Virtualização dos dispositivos de armazenamento (storage): permite que as diversas unidades heterogêneas de armazenamento (discos físicos) sejam vistas como um conjunto homogêneo de recursos de armazenamento, mas apesar de suas vantagens não é tão popular quanto à virtualização de servidores.
Atualmente, tem ganhado força a virtualização e a “tierização” de storage.
Virtualização das aplicações: é a execução dos programas ou aplicativos em um repositório central, permitindo melhorar seu gerenciamento e configuração, que passa a ser feito em um único lugar.
Virtualização de redes: é a separação ou segmentação da rede da organização por áreas ou unidade, utilizando uma única infraestrutura compartilhada de rede, aparentando ao usuário final que ele tem acesso a uma rede própria, com recursos dedicados e de segurança independentes. Um conceito relacionado é o de rede definida por software (Software Defined Network).
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As soluções de virtualização podem ser classificadas em três categorias:
Nível do hardware: a camada de virtualização é posta diretamente sobre a máquina física e a apresenta às camadas superiores como uma abstração do hardware, mas guardando similaridade com o hardware original, são exemplos o VMware ESX, Xen e Hyper-V.
No nível do hardware, a virtualização mais comum é a de servidores.
A virtualização de servidores consolida vários servidores físicos, em geral com processamento subutilizado, em um servidor físico com alto grau de utilização. Reduz a complexidade do gerenciamento, o espaço físico e o consumo de energia e refrigeração.
Nível do sistema operacional: essa estratégia de virtualização insere a camada de virtualização entre o sistema operacional e as aplicações. Ela permite a criação de partições lógicas que aparentam máquinas isoladas, mas compartilham o mesmo sistema operacional. São exemplos: Jails, Containers, Linux-VServer, SandBox, KVM e Sun VirtualBox.
Nível da linguagem de programação: a camada de virtualização é executada sobre o sistema operacional da plataforma. É estabelecida uma máquina abstrata sobre a qual executa uma aplicação desenvolvida em uma aplicação de alto nível. A máquina virtual Java (JVM) é o exemplo mais marcante de virtualização ao nível da linguagem de programação.
A abordagem mais comum utilizada para conceituar a virtualização é defini-la como uma camada entre o hardware e o software, que protege os recursos físicos do hardware do acesso direto do software.
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A forma como essa camada é implementada dá origem aos conceitos de máquinas virtuais de processo ou aos monitores de máquinas virtuais.
Essa camada, criada com a virtualização, varia de acordo com as necessidades dos componentes de sistema que farão uso dela.
Agora atenção para esta diferenciação, pessoal.
A interface que utilizamos e que vai sobre a camada de virtualização é denominada máquina virtual. Já a camada de virtualização em si é denominada hipervisor ou monitor de máquina virtual.
A virtualização ocorre quando coexistem três elementos. Um ambiente virtualizado consiste de três partes básicas, que podem são detalhadas abaixo:
sistema hospedeiro, real, ou nativo (host system) contém os recursos reais de hardware e software do sistema; É o sistema operacional que é executado por uma máquina física.
camada de virtualização, chamada hipervisor ou monitor (VMM – Virtual Machine Monitor);
sistema virtualizado, também denominado sistema convidado (guest system), executa sobre o sistema virtualizado; vários sistemas virtuais podem coexistir, simultaneamente sobre o mesmo sistema real; O hóspede é o sistema virtualizado que deve ser executado pelo hospedeiro.
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MÁQUINA VIRTUAL DE PROCESSO
Em seus primórdios, a virtualização inicialmente utilizava o conceito de máquina virtual de processo, que nada mais é que uma aplicação que executa sobre um sistema operacional A e emula o comportamento de um sistema operacional B.
A máquina virtual de processo permite que as aplicações desenvolvidas para o sistema B possam ser executadas sobre o sistema A, essa técnica de implementação permite emular o sistema operacional ou emular processadores. Normalmente a máquina virtual de processo é também chamada emulação.
As desvantagens dessa técnica são basicamente duas:
desperdiça a capacidade do hardware;
piora o desempenho, já que há uma tradução de um sistema a outro.
As máquinas virtuais de processo somente oferecem dispositivos de Entrada e Saída genéricos, o que acaba acarretando o desperdício da capacidade do hardware.
Monitor de máquina virtual
Os monitores de máquinas virtuais (Virtual Monitor Machine ou VMM) surgiram para resolver as desvantagens das máquinas virtuais de processo.
Também conhecidos como hipervisores (hypervisors), os monitores de máquinas virtuais são implementados como uma camada de software
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entre o hardware e o sistema operacional, e oferecem uma máquina virtual para o Sistema Operacional (SO).
Os hipervisores permitem que os dispositivos físicos de Entrada e Saída sejam conhecidos e utilizados de forma mais eficiente, se comparados às máquinas virtuais de processo.
Basicamente, os hipervisores podem utilizar duas técnicas:
virtualização total ou paravirtualização.
Na paravirtualização o sistema operacional hóspede precisar ser modificado. O sistema operacional do hóspede roda em uma máquina virtual similar ao hardware físico, mas não equivalente.
Como este método, o hóspede é modificado para recorrer ao hypervisor quando necessitar de qualquer instrução privilegiada e, não, diretamente ao processador. Assim, o VMM não precisa interceptar estas solicitações e testá-las, como acontece na virtualização total.
Além disso, a paravirtualização diminui expressivamente os problemas com compatibilidade de hardware, porque o sistema operacional do hóspede acaba podendo utilizar drivers adequados - na virtualização total, os drives disponíveis são genéricos, isto é, criados para suportar o máximo possível de dispositivos, mas sem considerar as particularidades de cada componente.
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A principal desvantagem da paravirtualização é a necessidade de o sistema operacional ter que sofrer modificações para saber que está sendo virtualizado, podendo gerar custos com adaptação e atualização ou limitações referentes à migração para um novo conjunto de hardware, por exemplo. Pessoal, convenhamos que custo alto pode ser uma desvantagem considerável.
Virtualização total
Na virtualização total o sistema operacional hóspede não precisa ser modificado para executar sob o hipervisor. Essa é a diferença essencial entre os tipos de hipervisores.
Na virtualização total, vale relembrar, não há necessidade de alteração do sistema, por outro lado o procedimento fica sujeito aos problemas já mencionados. Assim, a adoção de um modo ou outro depende de análises e testes que possam determinar qual é mais vantajoso para determinado serviço.
Na virtualização total, o sistema operacional do hóspede trabalha como se de fato houvesse uma máquina física inteiramente a sua disposição. Dessa forma, o sistema não precisa sofrer nenhuma adaptação e trabalha como se não houvesse virtualização ali.
O problema é que esta abordagem pode ter algumas limitações. Uma delas é o risco de algumas solicitações do hóspede não serem atendidas da maneira esperada.
Isso acontece, por exemplo, quando o hypervisor não consegue lidar com determinada instrução privilegiada ou quando um recurso de hardware não pode ser plenamente acessado por não haver drivers na virtualização capazes de garantir sua plena compatibilidade.
Virtualização por container
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Um container é uma forma de virtualização no nível do sistema operacional, um ambiente totalmente isolado, simulando um sistema independente no mesmo host.
A virtualização baseada em conteineres ou virtualização a nível de sistema operacional utiliza uma camada para as chamadas do sistema (system calls), o que permite o isolamento entre o sistema hospedeiro e a máquina virtual. O principal benefício da virtualização baseada em containers é a performance nativa do sistema.
O container não necessita de uma camada de sistema operacional para cada aplicação, como pode ser visto na figura.
Ao compararmos com a virtualização tradicional, uma aplicação sendo executada em um container demanda muito menos recursos e consume menos espaço em disco e tem maior nível de portabilidade.
Uma solução de container que tem se difundido bastante é o Docker, mas o Docker não é um sistema de virtualização tradicional.
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Em um ambiente de virtualização tradicional há um S.O. completo e isolado. No Docker os recursos estão isolados e utilizam bibliotecas de kernel em comum.
O Docker possibilita o empacotamento de uma aplicação ou ambiente inteiro dentro de um container, e a partir desse momento o ambiente inteiro torna-se portável para qualquer outro Host que contenha o Docker instalado.
Docker reduz o tempo para disponibilizar infraestrutura e para deploy de aplicações. A necessidade de ajustes de ambiente é reduzida.
Uma característica do Docker é a disponibilidade para criar templates (containers prontos para deploy) a partir de arquivos de definição chamados Dockerfiles.
O Docker utiliza como backend default o LXC (gerenciador de containers), permite definir limitações de recursos por container (memória, cpu, I/O, etc), e é escrito em Go, linguagem de programação desenvolvida pela Google.
Tipos de máquinas virtuais
Por fim, existem dois tipos de máquinas virtuais: as máquinas virtuais de sistemas e as máquinas virtuais de aplicação (ou processo).
As máquinas virtuais de sistemas fornecem uma plataforma de sistemas completa que suporta a execução de um sistema operacional completo. Geralmente, eles emulam uma arquitetura existente e são construídas com o propósito de prover uma plataforma para rodar programas em que o hardware real não está disponível para uso.
Outro propósito é ter múltiplas instâncias de máquinas virtuais levando ao uso mais eficiente de recursos computacionais, ambos em termos de consumo de energia, efetividade de custo ou ambos (Ex:
VMWare).
Já as máquinas virtuais de aplicação (ou processo) são projetadas para rodar um programa único, o que significa que ela suporta um único processo (Ex: JVM).
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As máquinas virtuais de aplicação são geralmente mais adequadas a uma ou mais linguagens de programação e são construídas com a finalidade de fornecer a portabilidade e flexibilidade do programa, entre outras coisas.
Uma característica essencial de uma máquina virtual é que o software rodando dentro dela é limitado aos recursos e abstrações providas pela máquina virtual – ele não pode sair do ambiente virtual
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Hipervisores
Muita atenção para este tópico pessoal. Despeeeenca nas provas!!!!!!!!!!
Os hipervisores são classificados em dois tipos:
Hipervisor Tipo I: Esse hipervisor executa diretamente no hardware do servidor e controla o hardware e o acesso do sistema operacional convidado. Também é conhecido como metal nu, bare metal, nativo ou supervisor.
O hipervisor nativo compartilha os recursos de hardware entre as máquinas virtuais, de forma que cada uma delas imagina ter recursos exclusivos. São exemplos de hipervisor nativo o VMware ESX Server, Microsoft Hyper-V e Xen Server.
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O monitor controla todas as operações de acesso requisitadas pelos SOs convidados, simulando máquinas físicas com propriedades distintas, trabalhando de forma isolada. Diferentes computadores virtuais operam sobre o mesmo hardware.
Hipervisor Tipo II (hóspede ou hosted): Nesse tipo, o hipervisor é uma aplicação que fornece um ambiente de execução para outras aplicações. Executa sob um sistema operacional nativo como se fosse um processo.
No hipervisor tipo II, a camada de virtualização é composta por um sistema operacional hóspede e um hardware virtual. Ambos são criados sobre os recursos de hardware reais, que são gerenciados pelo Sistema Operacional nativo.
Nessa arquitetura, implementa-se o monitor de máquina virtual sobre o sistema operacional instalado no hardware anfitrião e opera como um processo desse sistema operacional. Vale observar que as operações que seriam controladas pelo sistema operacional do hospedeiro são simuladas pelo monitor para as máquinas virtuais.
São exemplos de hipervisor tipo II, o VMware player, Virtualbox e Virtual PC.
Hipervisor Tipo I Hipervisor Tipo II
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Executa diretamente no hardware (bare metal) do servidor
Executa sob um sistema operacional nativo
Controla o hardware e o acesso do sistema operacional convidado
O hipervisor também é uma aplicação do SO nativo
Hipervisor Híbrido: reúne qualidades das duas anteriores. Podem ser agregadas características da arquitetura tipo I à arquitetura tipo II ou o contrário.
Tais mudanças são feitas habitualmente, pois a aplicação pura de apenas uma das arquiteturas citadas nos itens anteriores pode comprometer o desempenho da máquina virtual.
Logo, a hibridização busca otimizar as características dos outros hipervisores. Exemplos: VirtualPC e Virtual Server.
Modo usuário vs. Modo supervisor
Pessoal, um aspecto recorrentemente exigido em concursos são os tipos de virtualização.
O Hipervisor pode ser executado no Modo Supervisor, enquanto programas comuns (aplicativos) normalmente rodam no Modo Usuário.
No Modo Supervisor, o software pode requisitar instruções que lidam diretamente com certos recursos de hardware, como
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No Modo Usuário, os recursos mais críticos não podem ser acessados diretamente. Como assim, professor? Nesse caso, o sistema operacional faz uma espécie de intermediação quando necessário.
Nesse modo, o Hipervisor é que tem acesso privilegiado porque cabe a ele alocar os recursos a serem utilizados por cada máquina virtual sob sua responsabilidade, assim como determinar a ordem pela qual cada solicitação destas será atendida.
Para entendermos melhor esse assunto, temos também que falar um pouco da arquitetura x86, que entre as arquiteturas CISC é a mais amplamente disseminada.
A arquitetura x86 provê quatro modos ou níveis de acesso ao processador, identificados de 0 a 3, também chamados de anéis de proteção. O nível 0 detém os maiores privilégios, e é o nível usado pelo sistema operacional. O nível 3, de menor privilégio, é utilizado pelos processos dos usuários.
Na arquitetura x86, existem instruções que podem afetar o funcionamento do processador, mas que podem estar sendo executadas em modo usuário. Essas instruções privilegiadas são denominadas
“privilegiadas ou sensíveis”, e seu uso em sistemas operacionais não virtualizados não causa problemas.
No entanto, quando adotamos um ambiente virtualizado, esses aspectos ganham relevância. Nos sistemas operacionais virtualizados, as instruções sensíveis devem ser tratadas adequadamente.
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Se não forem apropriadamente tratadas pelo Sistema Operacional virtualizado, as instruções podem alterar o comportamento do sistema operacional nativo ou de outro sistema operacional convidado.
A depender das diferentes estratégias de lidar com as requisições do Sistema Operacional, surgem os hipervisores baseados em virtualização completa e a paravirtualização.
Virtualização completa
A virtualização completa (full virtualization) cria um sistema físico virtual completo, sobre o qual o sistema operacional convidado é executado. Não é necessário fazer qualquer modificação no sistema operacional convidado ou em suas aplicações.
A segurança é favorecida pelo isolamento entre as máquinas virtuais, já que cada instância da máquina virtual é um processo do sistema operacional nativo.
A virtualização completa facilita a migração de máquinas virtuais entre servidores físicos, pois existe total independência das aplicações em relação aos recursos físicos do servidor.
Uma desvantagem da virtualização completa é o desempenho, pois o hipervisor passa a intermediar a execução de todas as instruções privilegiadas ou sensíveis feitas pelo sistema operacional convidado.
Outra desvantagem da virtualização completa é a implementação de hardwares virtuais que emulam dispositivos de entrada e saída genéricos.
Devido a diversidade e heterogeneidade dos dispositivos de entrada e saída existentes, essa emulação de dispositivos de entrada e saída
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genéricos pode causar a subutilização dos dispositivos de entrada e saída reais.
Paravirtualização
Algumas arquiteturas de processadores, como o Intel x86, apresentam dificuldades para a virtualização total, devido a fatores como a complexidade de instruções. Devido a isto, surgiu a paravirtualização.
A paravirtualização cria entre o hipervisor e o sistema operacional convidado um hardware virtual. O sistema operacional convidado (ou hóspede) é
alterado
para chamar a máquina virtual.A principal característica e desvantagem da paravirtualização é a necessidade de modificação do sistema operacional hospedado ou convidado.
A paravirtualização surgiu para contornar os problemas de desempenho e subutilização de recursos da virtualização total.
Os hipervisores que empregam paravirtualização permitem que o hipervisor controle os drivers do dispositivo físico real, o que otimiza o desempenho.
O Xen é baseado em paravirtualização, virtualiza o processador e a memória, usando um núcleo Linux modificado.
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Virtualização assistida por hardware
A virtualização total permite o uso de um sistema operacional convidado sem modificações. A paravirtualização precisa alterar o sistema operacional convidado, mas oferece um melhor desempenho.
Na prática, a escolha entre virtualização total e a paravirtualização envolve uma relação custo/benefício no que diz respeito ao desempenho que se deseja.
Para superar esse dilema, os fabricantes Intel e AMD criaram extensões diretamente no hardware da arquitetura x86, que são genericamente denominadas de virtualização assistida por hardware (Hardware Assisted Virtualization – HAV).
A proposta da virtualização assistida por hardware é melhorar o suporte a virtualização e melhorar o desempenho, por meio das extensões em hardware.
Como vimos a pouco, o sistema operacional é executado em modo protegido, e os processos que executam em modo usuário têm menores privilégios.
A virtualização assistida por hardware criou dois novos modos de operação para o processador: modo “root” e modo “non-root”. Dessa forma, um sistema operacional mantém seu privilégio, mas o hipervisor é executado no anel adicional de maior prioridade (modo “root”).
Portanto, o hipervisor passou a ter total prioridade sobre o sistema operacional. Neste novo modo de operação, as instruções privilegiadas executadas pelo sistema operacional convidado são encaminhadas ao hipervisor, que tem a responsabilidade de tratá-las adequadamente.
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2. VMWare
Pessoal, vimos até agora a parte conceitual de virtualização.
Passamos agora a ver as soluções de virtualização, começando pelo VMWare.
Observem que para o tópico sobre Hyper-V, muitos conceitos são similares, e observar as diferenças e similaridades entre as soluções auxilia a entender melhor o assunto e a resolver as questões.
A VMware é uma tradicional empresa que desenvolve soluções para facilitar o gerenciamento das plataformas de virtualização. As soluções VMware para virtualização de servidores disponíveis estão divididos em dois grandes pacotes:
Na figura abaixo, vemos a arquitetura da solução de virtualização da VMWare, com seus principais componentes, que veremos adiante.
O VMware tem um consumo de CPU razoável, portanto deve sempre ser analisada a capacidade de processamento adequada, considerando as
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características da solução a ser virtualizada, e ainda as características das aplicações que serão hospedadas.
O VMware tem um alto consumo de memória, portanto:
Para o cálculo do tamanho da memória deve ser considerado o número de máquinas virtuais, a quantidade de memória necessária para cada máquina virtual e uma capacidade adicional para migração.
A memória consumida pelo hipervisor varia de acordo com o número de máquinas virtuais e com a memória alocada para cada uma.
VMWare vSphere
O vSphere é o hypervisor da Vmware, tornando o gerenciamento do ambiente virtualizado mais simples.
O VMware vSphere utiliza os recursos da virtualização para transformar datacenters em infraestruturas simplificadas de computação em nuvem, que permite fornecer serviços flexíveis e confiáveis, com segurança e baixo risco.
O hipervisor VMware executa diretamente no hardware, ou seja, é um monitor de máquina virtual do tipo I (bare metal).
O VMware Hipervisor permite que cada máquina virtual, composta dos aplicativos e do sistema operacional, utilize um hardware virtual exclusivo.
Na figura abaixo vemos um apanhado dos recursos disponibilizados pelo vSphere.
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O VMware VSphere utiliza diversos tipos de arquivos para armazenar as máquinas virtuais, configuração e snapshots. As extensões mais comuns são:
<Nome_da_MV>.vmx: nome arquivo que contém todas as informações de configuração e definições do hardware da máquina virtual.
<Nome_da_MV>.nvram: nome do arquivo que contém o BIOS da máquina virtual, usado durante o boot da máquina virtual.
vmdk: diferentes tipos de arquivos “Virtual Disk Data” que podem ser usados pelas máquinas virtuais.
<Nome_da_MV>.vswp: é um tipo de arquivo de memória swap usado quando falta memória física do host.
O vSphere pode ser utilizado na forma single, na qual é instalado em hosts com gerenciamentos isolados. A vantagem dessa modalidade de instalação é que não necessário a aquisição de licença, mas seus recursos ficam limitados.
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Esta forma de utilização é indicada se deseja analisar a conveniência da virtualização, como em uma prova de conceito.
Existem também formas de licenciamento que proporcionam ambientes mais completos, como Enterprise e Enterprise Plus.
O VMware vSphere também é um dos primeiros sistemas operacionais para computação em nuvem (cloud computing). Ele é formado pelos seguintes componentes:
Os serviços de infraestrutura são o conjunto de componentes que virtualizam os recursos de servidor, storage e rede, e agregam e alocam esses recursos sob demanda a aplicativos.
Os Serviços de infraestrutura oferecidos são:
vCompute: (composto pelo hipervisor (ESXi) e pelo Distributed Resource Scheduler - DRS);
vStorage;
vNetwork.
VMWare vCenter
Nas versões licenciadas o vSphere pode ser instalado em vários hosts físicos. Esses hosts podem ser gerenciados de forma centralizada pelo vCenter.
O vCenter Server permite o gerenciamento unificado de todos os hosts vSphere e máquinas virtuais no data center a partir de um único console. Além disso, possibilita o gerenciamento unificado de todos os hosts e máquinas virtuais em um data center a partir de um único console, permitindo aprimorar o controle, simplificar as tarefas de gerenciamento e reduzir a complexidade e o custo de gerenciamento dos ambientes virtualizados.
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O vCenter pode ser instalado em uma máquina 64 bits utilizando os sistemas operacionais Windows ou Linux, esta máquina inclusive, pode ser, uma máquina virtual dentro do ambiente virtualizado.
AVmware disponibiliza um virtual applience em linux Suse Enterprise com o vCenter para ser instalado de forma prática e rápida.
Assim, o vCenter é a solução de gerenciamento da plataforma, e é essencial para administrar os serviços disponibilizados pelo vSphere.
O vCenter tem como recursos principais o gerenciamento centralizado da infraestrutura e a operação da plataforma virtualizada, gerenciamento das aplicações e gerenciamento do negócio de TI.
A imagem abaixo ilustra o funcionamento do vCenter em um ambiente virtualizado. 00000000000
No cenário acima temos três hosts onde as máquinas virtuais estão em execução. Na parte de cima da imagem, temos o gerenciamento deste ambiente com o vCenter.
O gerenciamento com o vCenter, para grande parte das atividades é executado de forma automatizada, reduzindo a necessidade de intervenção humana para gestão do ambiente de virtualização.
VMWare Vmotion
Snapshot de uma máquina virtual é um instantâneo do contexto de uma máquina virtual. Serve, principalmente, para testes e depuração de possíveis erros.
Por exemplo, antes de instalar qualquer software que possa interferir no funcionamento da máquina virtual, deve-se tirar um snapshot. Caso a instalação do software resulte em algum erro que prejudique o funcionamento, basta retornar ao estado anterior com o uso do snapshot.
Um recurso bastante importante em uma solução de virtualização é a possibilidade de migrar máquinas virtuais de um host a outro.
O vMotion permite migrar uma VM de um host para outro com a máquina virtual em funcionamento sem interrupção do serviço. Este recurso é bastante útil, por exemplo, para realizar manutenção em servidores virtualizados, por meio da migração das máquinas virtuais para um outro host. O vMotion permite a migração sem que sejam interrompidos os serviços e aplicações virtualizados.
Na figura abaixo, vemos uma ilustração do VMotion permitindo a migração dinâmica de cargas de trabalho, com o uso do VMotion.
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O VMotion permite a migração de máquinas virtuais em tempo real.
Exige a utilização de um storage compartilhado por vários servidores, onde a máquina virtual é encapsulada por um conjunto de arquivos armazenados neste storage.
A migração realizada com o VMotion permite, por exemplo, que máquinas virtuais sejam transferidas de servidores muito carregados para servidores ociosos.
O VMWare VMotion é o recurso que contribui para o funcionamento da alta disponibilidade e do balanceamento dinâmico de recursos das soluções de virtualização VMware.
No VMWare, é possível agregar mecanismos de Alta Disponibilidade (High Availability – HA) para qualquer máquina virtual, independentemente do hardware ou sistema operacional utilizado.
Uma máquina virtual que executa em um servidor que venha a falhar é reiniciada automaticamente em outro servidor.
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Se um servidor virtualizado falha, as máquinas virtuais que estão hospedadas nele são automaticamente reiniciadas e movidas para outro servidor. A figura acima ilustra o uso da alta disponibilidade.
A migração de máquinas virtuais com o vMotion é ilustrada na figura abaixo.
O vMotion é um dos recursos mais importante no vSphere, pois permite o funcionamento de muitas outras.
VMWare ESXi
O VMware ESXi é a arquitetura de hypervisor mais recente da VMware. Ele possui uma arquitetura que não depende de um sistema operacional e oferece a mesma funcionalidade e desempenho do VMware ESX.
A figura abaixo ilustra uma ideia básica do servidor ESXi na arquitetura bare metal. Observem a execução diretamente sobre o hardware.
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O VMWare ESXi oferece uma camada de virtualização que abstrai os recursos de hardware do servidor e permite o compartilhamento destes recursos entre várias máquinas virtuais. Na figura abaixo vemos uma arquitetura de virtualização com o VMWare ESXi.
O VMware ESXi melhora a segurança da plataforma de virtualização, a segurança e a confiabilidade, pois sua base de código representa uma menor “superfície de ataque”, com menos código.
O VMware ESX e o VMware ESXi são instalados diretamente no hardware de servidor, inserindo uma camada de virtualização entre o hardware e o sistema operacional.
O VMware ESX e o ESXi particionam um servidor físico em várias máquinas virtuais seguras e portáveis que podem ser executadas lado a lado no mesmo servidor físico.
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Cada máquina virtual representa um sistema completo — com processadores, memória, rede, armazenamento e BIOS — de modo que o sistema operacional e os aplicativos de software possam ser instalados e executados na máquina virtual sem qualquer modificação.
As máquinas virtuais também são isoladas umas das outras pela camada de virtualização, evitando, desta maneira, que uma falha ou um erro de configuração em uma máquina virtual afete as demais.
Atenção! O VMware ESX e o VMware ESXi são hypervisores bare metal instalados diretamente no hardware de servidor.
O VMware ESX e o ESXi permitem o controle dos recursos de servidor alocados a cada máquina virtual, além de oferecer desempenho e escalabilidade às máquinas virtuais. O VMware ESX e o ESXi fornecem às máquinas virtuais recursos de alta disponibilidade, gerenciamento de recursos e funções de segurança que proporcionam melhores níveis de serviço.
Na tabela abaixo, trazemos um resumo das principais características do VMware ESX e o ESXi:
Descrição
Arquitetura bare metal de 64 bits
Melhor desempenho para os aplicativos de I/O intense com armazenamento iSCSI
Suporte a máquinas virtuais com até 64 núcleos físicos de CPU, 256 CPUs virtuais, 1 TB de RAM e até centenas de máquinas virtuais em um único host
Suporte a SMP virtual
Recursos de rede virtual
Inicialização a partir de SAN
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acessem diretamente os dispositivos de hardware subjacentes com VMDirectPath para máquinas virtuais
Utiliza arquivos VMDK (virtual machine disk, disco de máquina virtual)
Proteção aos ataques e as explorações mais comuns, com o VMkernel
Conexão segura (atenção pois há versões do SSL, como o v3, que possuem vulnerabilidades conhecidas como o POODLE) aos hosts com criptografia SSL
Gerenciamento do VMware ESX e o ESXi por meio de linha de commando (vCLI)
VMWare DRS
O Distributed Resource Scheduler (DRS) é o balanceamento de carga da vSphere. Com ele ativado, o VMware identifica quando as cargas de trabalho de um host superam seus recursos de processamento ou memória (host sobrecarregado) e automaticamente migra as máquinas virtuais para outro host adequado.
O DRS possibilita um balanceamento dentro do ambiente virtualizado. Ele é um recurso do VMWare que incorpora recursos de computação em vários clusters e os aloca dinamicamente nas máquinas virtuais, reduzindo a complexidade do gerenciamento por meio de automação.
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O VMware DRS dispõe de três níveis de configurações: manual;
parcialmente automatizado; e full automatizado.
Quando o VMware DRS está em modo automatizado o VMware assume o controle do balanceamento de carga realizando as migrações e nivelamentos.
VMWare HA
O recurso de alta disponibilidade (HA) tem se tornado indispensável em todas as soluções de tecnologia, sejam físicas ou virtualizadas.
O VMware apresenta para um ambiente virtualizado um recurso da alta disponibilidade denominado VMWare HA.
Quando ativada o VMware HA identifica falha no hosts hospedeiro, tanto de hardware como de software, e após a detecção faz a migração das VMs do host com problema para um outro host disponível.
A figura abaixo ilustra o funcionamento do VMware HA, na ocasião de falha de um host (servidor destacado em vermelho).
O VMware HA reduz o tempo de indisponibilidade (downtime) e, consequentemente possibilita que as aplicações virtualizadas funcionem mais tempo, reduzindo o impacto dos hosts com falhas por problemas físicos na continuidade dos serviços.
VMWare DPM
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O recurso de Distributed Power Management do vSphere otimiza o consumo de energia no nível do cluster e do host.
Ao ativar o DPM, é comparada a capacidade no nível do cluster e do host com a demanda da máquina virtual, incluindo a demanda histórica recente.
Se a demanda por capacidade aumentar, o DPM ativa os hosts em espera para absorver a carga de trabalho adicional. O DPM ao encontro de uma das necessidades mais discutidas nos dias atuais, a economia de energia elétrica.
Por exemplo, se algum host no cluster estiver totalmente subutilizado, e, se existir alguma VM em funcionamento neste host o Vmware DPM a migra para um outro host, liberando o host para ser desligado.
Este processo é automatizado e baseado em algoritmo da VMware.
Se a situação se inverter, o VMware usa o DPM para ligar novamente o host o devolvendo-o para uso.
VMware Fault Tolerance
Em alguns casos, alguns servidores precisam ficar 100% do tempo disponíveis. Nestes casos claros de alta disponibilidade, a VMware disponibiliza o recurso VMware Fault Tolerance.
O VMware Fault Tolerance é ativado para garantir a maior disponibilidade das Vms que não puderem ficar indisponível, nem que seja por poucos minutos.
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Ao ser ativado VMware Fault Tolerance cria uma cópia da VM em outro host, e esta copia é mantida sincronizada junto com a original.
As ações realizadas na VM original são replicadas para a cópia. Se o host em que a VM original esta vier a falhar, automaticamente a VM copia assume, sem necessidade de intervenção humana.
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Resolução de questões
1. (2010 - CESPE – MPU - Informática/Suporte Técnico) - Por meio da virtualização, várias aplicações de sistemas operacionais diferentes podem ser executadas em um mesmo hardware.
Comentários:
Questão bem trivial pessoal. Vejam que mesmo o Cespe pode exigir questões menos rebuscadas. Atentem que a questão trata de virtualização de aplicações, e agora sabemos que existem vários.
O intuito da virtualização é efetivamente permitir que vários cliente sejam executados sobre um mesmo hardware, aumentando a eficiência no uso dos recursos computacionais, reduzir a ociosidade e o consumo energético. A virtualização de aplicações permite que várias aplicações de sistemas operacionais diferentes possam ser executadas em um mesmo hardware. Correta a assertiva.
Gabarito: Certa
2. (CESPE – 2010 – BASA – Analista de Sistemas) A virtualização permite que um único computador hospede múltiplas máquinas virtuais, cada uma com o próprio sistema operacional. A vantagem dessa abordagem é que a falha em uma das máquinas virtuais não gera falha automática nas outras.
Comentários:
VANTAGENS
Segurança e confiabilidade: como cada máquina virtual funciona de maneira independente das outras, um problema que surgir em uma delas - como uma vulnerabilidade de segurança - não afetará as demais;
Pessoal, conforme vimos em aula, essa é uma das vantagens da virtualização! Com a virtualização, cada máquina virtual funciona de maneira independente das outras.
Gabarito: Certa
3. (CESPE – 2010 – EMBASA – Analista de Sistemas) Com a virtualização, é possível criar servidores isolados no mesmo
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equipamento, o que permite aumentar a eficiência energética, sem prejudicar as aplicações e sem haver risco de eventuais conflitos causados por uma consolidação.
Comentários:
Um dos propósitos da virtualização é ter múltiplas instâncias de máquinas virtuais levando ao uso mais eficiente de recursos computacionais, em termos de consumo de energia, efetividade de custo ou ambos (Ex:
VMWare). Melhora-se bastante a eficiência energética. Por que? Porque temos várias máquinas em uma só!
Gabarito: Certa
4. (2013 - CESPE - SERPRO - Analista – Redes) - Uma das vantagens da virtualização de servidores é a possibilidade de diferentes máquinas virtuais poderem utilizar recursos de um mesmo servidor físico, o que permite um melhor aproveitamento dos recursos de CPU e memória disponíveis.
Comentários:
Parece repeteco da questão anterior, mas não é. Correto pessoal. A Virtualização possibilita diferentes máquinas virtuais poderem utilizar recursos de um mesmo servidor físico, por exemplo, permite que um servidor físico seja compartilhado para a execução de diversas aplicações em diferentes sistemas operacionais. Esse compartilhamento é que otimiza a utilização dos recursos de processamento e memória.
Gabarito: Certa
5. (2014 - CESPE - ANTAQ - Analista Administrativo - Infraestrutura de TI) - O processo de virtualização permite que um único servidor seja dividido em partes e cada uma das partes executa uma aplicação de usuário de forma distinta, devendo o sistema operacional ser o mesmo em todo o servidor.
Comentários:
Pessoal, vejam como as questões se repetem. Como temos visto, o intuito da virtualização é efetivamente permitir que vários cliente sejam executados sobre um mesmo hardware, aumentando a eficiência no uso dos recursos computacionais, reduzir a ociosidade e o consumo energético. O servidor físico é compartilhado entre as partes e cada uma das partes executa uma aplicação de usuário de forma distinta. No entanto, não há a limitação que o sistema operacional seja o mesmo em
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todo o servidor ou em todas as VMs. Esta afirmação invalida a questão.
Assertiva Errada.
Gabarito: Errada
6. (2014 - CESPE - TJ-SE - Analista Judiciário - Suporte Técnico em Infraestrutura) - A consolidação de servidores por meio da aplicação de técnicas e de ferramentas de virtualização permite economia nos custos operacionais e de aquisição da infraestrutura de tecnologia da informação.
Comentários:
Palavras chave: economia nos custos operacionais e na aquisição da infraestrutura. Realmente, a virtualização ao permitir superar o paradigma “um servidor por aplicação”, reduz o custo de aquisição de infraestrutura. Ao permitir compartilhar o hardware, permite economia nos custos operacionais. Questão correta.
Gabarito: Certa
7. (2011 - CESPE - MEC - Administrador de Redes) - Para a gerência de ambientes computacionais em que alta disponibilidade seja uma característica, a técnica de virtualização deve ser evitada, pois permite vulnerabilidades dos equipamentos.
Comentários:
Errado. Se houver requisitos de uma gerência de ambientes computacionais com alta disponibilidade, a técnica de virtualização é recomendada, pois permite aumentar a disponibilidade e reduzir a vulnerabilidades dos equipamentos. Podemos também aliar a virtualização a outras técnicas como clusterização, que propiciam também alta disponibilidade.
Gabarito: Errada
8. (2010 - CESPE - TCU - Auditor Federal de Controle Externo - Tecnologia da Informação) - Na virtualização, o armazenamento de dados é feito em servidores remotos com grande redundância, aumentando, assim, a disponibilidade de recursos de armazenamento.
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Comentários:
Pessoal, o erro da questão é que na virtualização o armazenamento pode ser feito com redundância, e não há uma obrigatoriedade de armazenamento remoto. É comum o armazenamento em storage local ou nos próprios dispositivos de armazenamento do hardware local.
Assertiva errada.
Gabarito: Errada
9. (2012 – CESPE - TRE RJ - Apoio Especializado/Análise de Sistemas) - É possível utilizar a tecnologia de virtualização para servidores, banco de dados e desktops, mas ainda não para softwares como o Exchange e o Oracle.
Comentários:
Assertiva totalmente descabida, atualmente, a virtualização é sim compatível com o uso do Microsoft Exchange ou do SGBD Oracle. Não é possível caracterizar algum serviço como incondicionalmente incompatível com a virtualização. É necessário analisar as características determinadas dos serviços, como consumo excessivo de processamento ou grandes volumes de dados. Daí sim, é possível verificar se a virtualização é uma solução adequada e que não prejudicará o funcionamento do serviço virtualizado, visto que também a solução de virtualização demanda recursos de processamento e memória.
Gabarito: Errada
10. (CESPE - 2013 - ANP - Analista Administrativo - Área 5) O gerenciamento de máquinas virtuais é feito pelo hypervisor, também conhecido como monitor de máquinas virtuais, que é responsável por prover acesso a recursos como CPU, memória e dispositivos de entrada e saída de dados para cada máquina virtual.
Comentários:
Correto pessoal, o hipervisor (ou Monitor de Máquina Virtual – MMV) é uma camada de abstração implementada em software que é responsável por hospedar, gerenciar e controlar as máquinas virtuais e seus recursos (Hardware e Software).
Conforme vimos em aula, o hipervisor é responsável por prover acesso a recursos como CPU, memória e dispositivos de entrada e saída de dados
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Gabarito: Certa
11. (CESPE - 2012 - TCE-ES - Auditor de Controle Externo - Tecnologia da Informação) O hypervisor apresenta ao sistema operacional visitante uma plataforma virtual de execução (hardware e software), assim como realiza o gerenciamento da execução do sistema operacional visitante.
Comentários:
O hipervisor (ou Monitor de Máquina Virtual – MMV) é uma camada de abstração implementada em software que é responsável por hospedar, gerenciar e controlar as máquinas virtuais e seus recursos (Hardware e Software). Assim, a plataforma sobre a qual o sistema operacional visitante é executado é propiciada pelo hipervisor.
Além disso é o hipervisor quem gerencia a execução do SO visitante, verificando a forma como as intruções serão repassadas ao hardware.
Correto então não é pessoal? É o hipervisor responsável pelos recursos citados na questão!
Gabarito: Certa
12. (CESPE - 2011 - MEC - Administrador de redes) Os hipervisores de tipo 2, a exemplo do VMware, são executados diretamente no hardware.
Comentários:
Hipervisor Tipo I: nessa arquitetura, o monitor de máquina virtual é implementado diretamente sobre o hardware hospedeiro. O monitor controla todas as operações de acesso requisitadas pelos SOs convidados, simulando máquinas físicas com propriedades distintas, trabalhando de forma isolada. Diferentes computadores virtuais operam sobre o mesmo hardware. Exemplos: Xen e VMWare ESX Server.
Hipervisor Tipo I
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Conforme vimos em aula, as características citadas conferem com o Hipervisor Tipo I, e não com o Tipo II! Assertiva errada.
Gabarito: Errada
13. (2014 - CESPE - ANATEL - Analista Administrativo - Suporte e Infraestrutura de TI) - Na paravirtualização, quando uma instrução é executada, são alterados tanto o sistema convidado como as instruções de usuário, as quais são executadas diretamente sobre o processador nativo.
Comentários:
Na Paravirtualização, o sistema operacional convidado é alterado e já contém os comandos de hardware corretos, ou seja, não é necessário tradução de comandos ou alteração das instruções de usuário.
Gabarito: Errada
14. (2011 - CESPE - Correios - Analista de Correios - Analista de Sistemas – Produção) - A virtualização por meio de emuladores o hypervisor oferece como vantagem a disponibilização de uma máquina virtual que permite a execução de aplicativos no ambiente simulado; esse esquema, que simula hardware não disponível fisicamente, apresenta desempenho superior ao da paravirtualização.
Comentários:
Pessoal, como vimos na emulação uma aplicação é executada sobre um sistema operacional e emula o comportamento de um outro sistema operacional.
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O emulador permite que as aplicações desenvolvidas para um sistema possam ser executadas sobre outro sistema. A emulação é também chamada de máquina virtual de processo. Dito isto, realmente, os emuladores oferecem como vantagem a disponibilização de uma máquina virtual que permite a execução de aplicativos no ambiente simulado.
Mas, o erro da questão é que os emuladores não simulam o hardware, simulam um SO diferente, na verdade. Outro erro da assertiva é que a emulação não proporciona melhor desempenho em relação à paravirtualização e a virtualização total.
Gabarito: Errada
15. (2013 - CESPE - Telebras - Especialista em Gestão de Telecomunicações - Analista de TI) - A paravirtualização proporciona melhor desempenho em relação à virtualização total, uma vez que não há teste de cada instrução e os dispositivos de hardware são acessados por drivers da própria máquina virtualizada.
Comentários:
Conforme comentários anteriores, a paravirtualização proporciona melhor desempenho em relação à virtualização total. A modificação do SO possibilita que haja teste de cada instrução e que os dispositivos de hardware sejam acessados por drivers da própria máquina virtualizada.
Assertiva correta.
Gabarito: Certa
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