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Virtualização em Sistemas Computacionais
Marcus Vinícius do P. Azevedo marcus.azevedo@prof.infnet.edu.br
Roteiro
1) Definição 2) Virtualização 3) Técnicas de implementação 4) Aplicações 5) Soluções disponíveis 6) Conclusão
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Roteiro
Definição 2) Virtualização 3) Técnicas de implementação 4) Aplicações 5) Soluções disponíveis 6) Conclusão
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Definição
Exemplos devirtualização - Realidade virtual - Loja virtual - Biblioteca virtual
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Definição
Virtualização em sistemas computacionais
Técnica que permite dividir um sistema computacional real (hospedeiro) em diversas máquinas virtuais (hóspedes) isoladas.
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Definição
Conceito publicado pela 1ª. vez por Christopher Strachey, em 1959, e implementado pela IBM, na década de 60, nomodelo IBM 7044 e logo após no IBM System/360
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Definição
Outros exemplos - Java Virtual Machine (JVM) - Memória virtual - Virtualização de storages - Virtualização de desktops - Virtualização em celulares
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Roteiro
1) Definição Virtualização 3) Técnicas de implementação 4) Aplicações 5) Soluções disponíveis 6) Conclusão
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Virtualização
Mainframes: - Alto custo - Altopoder computacional - Difícil acesso
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Virtualização
Mainframes: - Alto custo - Alto poder computacional - Difícil acesso Como viabilizar o uso ? Como aproveitar o potencial ?
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Virtualização
Solução: Dividir os recursos físicos criando diversas partições lógicas isoladas entre si permitindo que cada uma possua seu próprio sistema com distintas plataformas. Desta forma, osmainframes poderiam executar múltiplos sistemas operacionais simultaneamente sem necessidade de alterar os sistemas legados existentes.
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Virtualização
Computadores pessoais: - Médio custo - Baixo poder computacional - Fácil acesso
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Virtualização
Computadores pessoais: - Médio custo - Baixo poder computacional - Fácil acesso
Não há necessidade e nem como virtualizar.13/56
Virtualização
Servidores com n-núcleos: - Baixo custo - Alto poder computacional - Fácil acesso
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Virtualização
Servidores com n-núcleos: - Baixo custo - Alto poder computacional - Fácil acesso
Não há necessidade, então porque virtualizar ?
15/56
Virtualização
Proposta: - Maximizar o uso dos recursos - Promover compartilhamento de recursos - Isolamento(segurança) - Desempenho - Transparência
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Virtualização
“A volta do mainframe”
IBM SYSTEM/360
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Virtualização
VMM ou hypervisor Camada de software responsável por: - Fornecer para cada máquina virtual (VM) uma cópia virtual (abstração) dos recursos físicos do sistema hospedeiro - Garantir que várias VMs possam ser executadas simultaneamente sobre um mesmo hardware.
18/56 Virtualização
Recursos
- Processador: as instruções despachadas dentro da VM serão executadas diretamente pela CPU real, exceto se forem instruções privilegiadas ou instruções sensíveis - Memória: a tabela de páginas da VM mapeia páginas físicas do sistema real sendo que o VMM faz uma cópia (shadow) desta tabela para controle
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Virtualização
Recursos
- Disco: para acesso ao disco podeser oferecida uma abstração (um arquivo no sistema real) ou também pode ser oferecida uma partição do disco do sistema real para a VM - Rede: a interface de rede real trabalha em modo promíscuo de forma a escutar o tráfego destinado a qualquer interface virtual e entregando os pacotes adequadamente através de uma ponte
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Virtualização
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Roteiro
1) Definição 2) VirtualizaçãoTécnicas de implementação 4) Aplicações 5) Soluções disponíveis 6) Conclusão
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Técnicas de implementação
- Virtualização total ou completa - Para-virtualização - Virtualização assistida por hardware
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Virtualização
(modelo de sistema sem virtualização)
APLICAÇÃO 1
APLICAÇÃO 2
APLICAÇÃO 3
“ABSTRAÇÃO” SISTEMA OPERACIONAL HARDWARE
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Técnicas de...
Marcus Vinícius do P. Azevedo marcus.azevedo@prof.infnet.edu.br
Roteiro
1) Definição 2) Virtualização 3) Técnicas de implementação 4) Aplicações 5) Soluções disponíveis 6) Conclusão
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Definição 2) Virtualização 3) Técnicas de implementação 4) Aplicações 5) Soluções disponíveis 6) Conclusão
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Definição
Exemplos devirtualização - Realidade virtual - Loja virtual - Biblioteca virtual
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Definição
Virtualização em sistemas computacionais
Técnica que permite dividir um sistema computacional real (hospedeiro) em diversas máquinas virtuais (hóspedes) isoladas.
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Definição
Conceito publicado pela 1ª. vez por Christopher Strachey, em 1959, e implementado pela IBM, na década de 60, nomodelo IBM 7044 e logo após no IBM System/360
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Definição
Outros exemplos - Java Virtual Machine (JVM) - Memória virtual - Virtualização de storages - Virtualização de desktops - Virtualização em celulares
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Roteiro
1) Definição Virtualização 3) Técnicas de implementação 4) Aplicações 5) Soluções disponíveis 6) Conclusão
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Virtualização
Mainframes: - Alto custo - Altopoder computacional - Difícil acesso
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Virtualização
Mainframes: - Alto custo - Alto poder computacional - Difícil acesso Como viabilizar o uso ? Como aproveitar o potencial ?
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Virtualização
Solução: Dividir os recursos físicos criando diversas partições lógicas isoladas entre si permitindo que cada uma possua seu próprio sistema com distintas plataformas. Desta forma, osmainframes poderiam executar múltiplos sistemas operacionais simultaneamente sem necessidade de alterar os sistemas legados existentes.
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Virtualização
Computadores pessoais: - Médio custo - Baixo poder computacional - Fácil acesso
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Virtualização
Computadores pessoais: - Médio custo - Baixo poder computacional - Fácil acesso
Não há necessidade e nem como virtualizar.13/56
Virtualização
Servidores com n-núcleos: - Baixo custo - Alto poder computacional - Fácil acesso
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Virtualização
Servidores com n-núcleos: - Baixo custo - Alto poder computacional - Fácil acesso
Não há necessidade, então porque virtualizar ?
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Virtualização
Proposta: - Maximizar o uso dos recursos - Promover compartilhamento de recursos - Isolamento(segurança) - Desempenho - Transparência
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Virtualização
“A volta do mainframe”
IBM SYSTEM/360
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Virtualização
VMM ou hypervisor Camada de software responsável por: - Fornecer para cada máquina virtual (VM) uma cópia virtual (abstração) dos recursos físicos do sistema hospedeiro - Garantir que várias VMs possam ser executadas simultaneamente sobre um mesmo hardware.
18/56 Virtualização
Recursos
- Processador: as instruções despachadas dentro da VM serão executadas diretamente pela CPU real, exceto se forem instruções privilegiadas ou instruções sensíveis - Memória: a tabela de páginas da VM mapeia páginas físicas do sistema real sendo que o VMM faz uma cópia (shadow) desta tabela para controle
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Virtualização
Recursos
- Disco: para acesso ao disco podeser oferecida uma abstração (um arquivo no sistema real) ou também pode ser oferecida uma partição do disco do sistema real para a VM - Rede: a interface de rede real trabalha em modo promíscuo de forma a escutar o tráfego destinado a qualquer interface virtual e entregando os pacotes adequadamente através de uma ponte
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Virtualização
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Roteiro
1) Definição 2) VirtualizaçãoTécnicas de implementação 4) Aplicações 5) Soluções disponíveis 6) Conclusão
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Técnicas de implementação
- Virtualização total ou completa - Para-virtualização - Virtualização assistida por hardware
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Virtualização
(modelo de sistema sem virtualização)
APLICAÇÃO 1
APLICAÇÃO 2
APLICAÇÃO 3
“ABSTRAÇÃO” SISTEMA OPERACIONAL HARDWARE
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Técnicas de...
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