Saiba mais sobre hypervisores, virtualização de sistema e o funcionamento em ambientes de nuvem. – IBM Developer

Saiba mais sobre hypervisores, virtualização de sistema e o funcionamento em ambientes de nuvem.

A virtualização melhora a utilização de recursos de TI tratando os recursos físicos de sua empresa como acervos a partir dos quais os recursos virtuais podem ser alocados de modo dinâmico.

A virtualização envolve uma mudança de raciocínio físico para lógico, tratando recursos de TI como recursos lógicos em vez de separar recursos físicos.Ao utilizar a virtualização em seu ambiente, você pode consolidar recursos como processadores, armazenamento e redes em um ambiente virtual que oferece os seguintes benefícios:

  • Consolidação para reduzir custo de hardware.
  • Otimização de cargas de trabalho.
  • Flexibilidade e agilidade de TI.

Virtualização é a criação de substitutos flexíveis para recursos reais — substitutos que têm as mesmas funções e interfaces externas que seus equivalentes reais, mas diferem em atributos como tamanho, desempenho e custo. Esses substitutos são denominados recursos virtuais; seus usuários geralmente não têm conhecimento da substituição.

A virtualização é bastante aplicada em recursos físicos de hardware unindo vários recursos físicos em acervos compartilhados, dos quais os usuários recebem recursos virtuais. Com a virtualização, você pode fazer um recurso físico se assemelhar a vários recursos virtuais.

Além disso, os recursos virtuais podem ter funções ou características que não estão disponíveis em seus recursos físicos de base.

A virtualização de sistema cria diversos sistemas virtuais dentro de um único sistema físico. Os sistemas virtuais são ambientes operacionais independentes que utilizam recursos virtuais. Os sistemas virtuais funcionando em sistemas da IBM® são normalmente denominados como partições lógicas ou máquinas virtuais. A virtualização de sistema geralmente é implementada com tecnologia de hypervisor.

Os hypervisores são componentes de software ou firmware que podem virtualizar recursos do sistema.

Figura 1. Virtualização, uma mudança de raciocínio físico para lógico

Virtualização

Agora vamos analisar os tipos de hypervisores.

Hypervisores em geral

Há dois tipos de hypervisores:

  • Hypervisor Tipo 1
  • Hypervisor Tipo 2

Os hypervisores tipo 1 funcionam diretamente no hardware do sistema. Os hypervisores tipo 2 funcionam em um sistema operacional host que fornece serviços de virtualização, como suporte de dispositivo de entrada e saída e gerenciamento de memória.A Figura 2 mostra as diferenças entre os hypervisores tipo 1 e tipo 2.

Figura 2. Diferenças entre os hypervisores tipo 1 e 2

Diferenças entre os hypervisores

Os hypervisores descritos nesta série são compatíveis com várias plataformas de hardware e ambientes em nuvem:

  • PowerVM: Um recurso dos servidores IBM POWER5, POWER6 e POWER7, suporte fornecido por IBM i, AIX® e Linux®. O PowerVM é compatível com o IBM SmartCloud Enterprise.
  • VMware ESX Server: Hypervisor integrado “do zero”, os hypervisores de software empresariais da VMware ESX funcionam diretamente no hardware do servidor sem a necessidade de outro sistema operacional subjacente. É compatível com o IBM SmartCloud Enterprise.
  • Xen: Monitor de máquina virtual para arquiteturas IA-32, x86-64, Itanium e ARM, o Xen permite que vários sistemas operacionais guests sejam executados simultaneamente no mesmo hardware do computador.Os sistemas do Xen têm uma estrutura com o hypervisor Xen como a camada mais baixa e mais privilegiada.
  • KVM: Estrutura de virtualização para Linux kernel, o KVM suporta a virtualização nativa em processadores com extensões de virtualização de hardware. Originalmente, suportava processadores x86, mas agora suporta uma grande variedade de processadores e sistemas operacionais guests, incluindo diversas variações de Linux, BSD, Solaris, Windows®, Haiku, ReactOS e AROS Research Operating System (há até uma versão modificada do qemu que pode utilizar KVM para executar Mac OS X).
  • z/VM: Versão atual dos sistemas operacionais de máquina virtual da IBM, o z/VM funciona no zSeries da IBM e pode ser usado para suportar uma grande quantidade (milhares) de máquinas virtuais Linux.

Todos esses hypervisores são suportados pelo hardware da IBM.

Os artigos individuais relacionados descrevem em detalhes os recursos, as funcionalidades e os métodos para implementar e gerenciar os sistemas virtuais com os hypervisores correspondentes.

Escolhendo o hypervisor ideal

Uma das melhores maneiras de determinar qual hypervisor atende suas necessidades é comparando os indicadores de desempenho.Isso inclui sobrecarga de CPU, quantidade máxima de host, memória de guest e suporte para processadores virtuais.

Mas os indicadores, isoladamente, não deveriam determinar a sua escolha. Além dos recursos do hypervisor, você deve verificar os sistemas operacionais guests que cada hypervisor suporta.

Caso esteja executando sistemas heterogêneos em sua rede de serviço, você deve selecionar o hypervisor que dá suporte aos sistemas operacionais executados no momento.Se você executa uma rede homogênea baseada em Windows ou Linux, então o suporte para um número menor de sistemas operacionais guests deve ser suficiente para as suas necessidades.

Os hypervisores não são iguais, mas todos oferecem recursos semelhantes. O entendimento dos recursos que oferecem, assim como o conhecimento dos sistemas operacionais que cada um suporta, são aspectos essenciais para qualquer processo de seleção de hypervisor de virtualização de hardware. O alinhamento desses dados com as necessidades de sua organização deve ser a base para tomar a decisão. Para iniciar esse processo, Sobre esta série.)

Os fatores a seguir devem ser examinados antes de escolher um hypervisor adequado.

Desempenho da máquina virtual

Os sistemas virtuais deveriam ter desempenho similar ou superior aos seus equivalentes, pelo menos em relação aos aplicativos dentro cada servidor.Qualquer coisa além dessa referência é lucro.

Idealmente, você quer que cada hypervisor otimize recursos de imediato para maximizar o desempenho de cada máquina.A questão é quanto você estará disposto a pagar por esta otimização. O tamanho ou a criticidade de seu projeto geralmente determina o valor desta otimização.

Gerenciamento de memória

Procure suporte para virtualização de memória assistida por hardware. A memória fica demasiadamente comprometida e o suporte de tabela de página grande na VM guest e o hypervisor são recursos desejáveis; o compartilhamento de página de memória é um recurso opcional que talvez você queira considerar.

Alta disponibilidade

Cada grande fornecedor tem sua própria solução de alta disponibilidade e a maneira como cada um atinge isso pode ser bem diferente, variando desde métodos minimalistas até muito complexos. Entender os métodos de prevenção de desastre e de recuperação de desastre para cada sistema é crucial. Nunca é aconselhável trazer qualquer máquina virtual online sem conhecer totalmente os mecanismos de proteção e recuperação em vigor.

Migração ativa

A migração ativa é extremamente importante para os usuários. Além do suporte para migração ativa em diferentes plataformas e a capacidade de migrar simultaneamente duas ou mais VMs, você deve considerar com cautela o que o hypervisor individual oferece nesta área.

Redes, armazenamento e segurança.

Em rede, os hypervisores deveriam suportar agrupamento de cartões de interface de rede (NICs) e balanceamento de carga, isolamento Unicast e suporte para o entroncamento de rede de área local virtual (VLAN) padrão (802.1Q).

Cada hypervisor também deveria suportar armazenamento em rede iSCSI e Fibre Channel, além de suporte do software de proteção de dados empresariais com algumas preferências para ferramentas e APIs, Fibre Channel over Ethernet (FCoE) e compatibilidade com vários hypervisores e disco virtual.

Recursos de gerenciamento

Procure características de gerenciamento como os recursos trap Simple Network Management Protocol (SNMP), integração com outros softwares de gerenciamento e tolerância a falhas do servidor de gerenciamento. — essas características são inestimáveis para um hypervisor.

Algumas sugestões…

Eu não quero influenciar a sua escolha de hypervisor (afinal, suas necessidades e requisitos são únicos), mas seguem aqui algumas sugestões gerais a partir da minha experiência com implementação de hypervisores para cargas de trabalho baseadas na nuvem:

  • Para cargas de trabalho baseadas em UNIX®, aplicativos críticos para a empresa que englobam transações pesadas, nas quais o desempenho é o principal requisito, o hypervisor PowerVM é capaz de lidar com este tipo de carga.
  • Se você estiver administrando aplicativos críticos para a empresa em System X (servidores x86 para Windows e Linux), o VMware ESX funciona muito bem.
  • Se os seus aplicativos não são particularmente críticos para o negócio, você pode tentar o KVM ou Xen (os custos iniciais deles são relativamente baixos).

Você pode até testar algumas das VMs de freeware como Xen e KVM.

Em conclusão

Os gerentes de TI estão cada vez mais considerando a tecnologia de virtualização para baixar os custos com TI através de eficiência aprimorada, flexibilidade e responsividade. À medida que a virtualização se torna mais difundida, é vital que a infraestrutura de virtualização possa lidar com os desafios e problemas enfrentados pelo centro de processamento de dados da empresa da forma mais eficiente possível.

Qualquer infraestrutura de virtualização que procure adotar uma corrente dominante nos centros de processamento de dados deve oferecer a melhor combinação possível de vários recursos importantes de prontidão do negócio:

  • Maturidade
  • Facilidade de implementação,
  • Gerenciamento e automação,
  • Suporte e sustentabilidade,
  • Desempenho,
  • Escalabilidade,
  • Confiabilidade, disponibilidade e capacidade de manutenção
  • Segurança

Este artigo apresentou o conceito de virtualização de sistema e hypervisores, demonstrou a função do hypervisor no sistema de virtualização e ofereceu alguns tópicos para se considerar ao escolher um hypervisor para dar suporte às suas exigências de virtualização em nuvem.

Aviso

O conteúdo aqui presente foi traduzido da página IBM Developer US. Caso haja qualquer divergência de texto e/ou versões, consulte o conteúdo original.