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O que é virtualização?

 

A virtualização utiliza software para criar uma camada de abstração sobre o hardware do computador, permitindo que os recursos de hardware de um único computador (processadores, memória, armazenamento) sejam divididos em vários computadores virtuais. Com a virtualização é possível particionar um servidor físico (geralmente do tipo x86) em vários servidores lógicos.

Temos então o primeiro benefício de otimizar os investimentos em recursos de hardware. Veja na figura 1 que podemos utilizar um servidor físico para criar 6 máquinas virtuais com aplicações diferentes:

Figura 1 – virtualização de servidor

Nesse exemplo, obedecendo às condições de configuração e requisitos, criamos 6 máquinas virtuais (VMs – virtual machines) para diversas aplicações, como Servidor de Arquivos, Impressão, E-mail, WEB e aplicação legada.

 Hypervisor

A abstração na virtualização é resolvida com uma camada de software, chamada “hypervisor”, que dissocia as máquinas virtuais do host e aloca dinamicamente os recursos de computação em cada uma dessas máquinas, conforme a necessidade. Segue conceito na figura 2:

 

Figura 2 – Camadas de virtualização [1]

 Os hypervisors garantem também que as máquinas virtuais não interfiram uma nas outras e gerem conflito por espaço de memória e ciclos de processamento, por exemplo.

Existem dois tipos de hypervisors:

  1. Do tipo Bare Metal que permite uma execução direta sobre o hardware, substituindo por completo o sistema operacional.

Alguns dos hypervisors  Bare Metal mais utilizados:

  • VMware: ESXi (gratuito), VMware ESX
  • Xen (open source)
  • Citrix XenServer (gratuito)
  • MS Hyper-V (gratuito)
  • KVM (gerenciado com Proxmox VE)
  • Nutanix AHV (gratuito)

2. Do tipo “hospedado” que é executado como um software sobre um sistema operacional. Desta forma o hypervisor tem controle limitado sobre o hardware. As soluções que utilizam esse tipo de hypervisor são as mais populares, pois não requerem que o sistema operacional nativo seja substituído.

Seguem exemplos:

  • VMware: Player (gratuito) / Server (gratuito) / Workstation
  • Parallels Desktop / Workstation
  • Oracle: VirtualBox (gratuito), VirtualBox OSE (open source)
  • QEMU (open source)

Principais características das VMs para servidores

O uso das máquinas virtuais apresenta as seguintes propriedades:

Particionamento:

  • Execução de diversos sistemas operacionais em uma máquina física;
  • Divisão de recursos do sistema entre máquinas virtuais.

Isolamento

  • Fornecimento de isolamento de falhas e segurança no nível do hardware;
  • Preservação do desempenho com controles avançados de uso dos recursos.

Encapsulamento

  • Gravação do estado integral da máquina virtual em arquivos;
  • Facilidade para mover e copiar máquinas virtuais (tão fácil quanto mover e copiar arquivos).

Independência de hardware

  • Provisionamento ou migração de qualquer máquina virtual para servidor físico.

Benefícios da virtualização

A virtualização simplifica o gerenciamento da TI, aumenta a agilidade para disponibilizar novos hosts e otimiza o uso dos recursos.

Seguem benefícios no uso da virtualização:

  • Escala: com a alocação dinâmica de recursos é possível atender os picos de uso das aplicações;

  • Portabilidade: as máquinas virtuais podem ser realocadas entre os servidores físicos na rede ou até mesmo em nuvem;

  • Flexibilidade: realizar o deploy de uma máquina virtual é mais rápido do que instalar um sistema operacional do zero em servidor físico, além da mudança de configurações e instalação da aplicação;
  • Disponibilidade: com as máquinas virtuais é possível criar um snapshot a qualquer momento, facilitando a restauração para o estado íntegro em caso de desastres ou ataques de ransomwares;

  • Backup: é possível realizar backup à quente ou em repouso de máquinas virtuais, com agendamento automático e compactação de arquivos em nível de bloco para imagem incremental.

 

É importante contar com Provedores de Serviços de TI e MSPs (Managed Service Providers) capacitados na administração e segurança dos ambientes virtualizados da sua empresa.

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Referência
[1] figura 1, modificada de "Cloud Essentials", Yuri Diógenes, Manoel Veras