Virtualização

O que é Virtualização?

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Virtualização é a criação de uma versão virtual, em vez de física, de recursos computacionais, como servidores, sistemas operacionais, dispositivos de armazenamento ou redes. Ela permite que múltiplos ambientes virtuais operem em um único hardware físico, otimizando a utilização de recursos, aumentando a eficiência e flexibilidade e reduzindo custos.

Como Funciona a Virtualização?

A virtualização opera através de um software chamado hipervisor (ou monitor de máquina virtual - VMM). O hipervisor é instalado diretamente no hardware (bare metal) ou sobre um sistema operacional existente (hospedada). Ele é responsável por dividir e alocar os recursos físicos (memória, processamento, armazenamento) para cada ambiente virtualizado (máquina virtual, contêiner, etc.), garantindo seu funcionamento independente.

Benefícios da Virtualização:

• Maximização do uso de recursos de hardware: Consolidação de múltiplos servidores virtuais em um único servidor físico.
• Redução de custos: Menos hardware físico, menor consumo de energia, refrigeração, espaço físico e custos de manutenção.
• Flexibilidade e escalabilidade: Criação rápida de novas máquinas virtuais, expansão ou redução de recursos conforme a necessidade.
• Gerenciamento centralizado: Facilita o monitoramento e a administração de múltiplos ambientes.
• Manutenção de sistemas legados: Possibilidade de emular hardware antigo para rodar aplicações obsoletas.
• Ambientes de testes: Criação fácil de ambientes isolados para testes de software em diferentes configurações e sistemas operacionais.
• Confiabilidade e segurança: Isolamento entre máquinas virtuais; um problema em uma não afeta as outras.
• Migrações e ampliações mais simples: Facilidade em mover e escalar ambientes virtuais.

Tipos de Virtualização:

• Virtualização de Servidores: Divide um servidor físico em múltiplos servidores virtuais.
• Virtualização de Desktops (VDI): Permite a execução de múltiplos sistemas operacionais de desktop em uma única máquina física.
• Virtualização de Redes (SDN - Software Defined Networking): Cria versões virtuais de recursos de rede físicos.
• Virtualização de Armazenamento (SDS - Software Defined Storage): Agrupa múltiplos dispositivos de armazenamento físico em um único recurso virtual.
• Virtualização de Aplicativos: Hospeda um aplicativo em uma única máquina para ser acessado por múltiplos usuários, geralmente via streaming.
• Virtualização H-based (por Máquina Virtual): Cada VM executa um sistema operacional completo com seu próprio kernel, binários e bibliotecas. Requer um hipervisor.
• Virtualização OS-based (por Container): Compartilha o kernel do sistema operacional do host, isolando apenas o espaço de usuário, bibliotecas e aplicativos. Mais leve e rápido que VMs.

Virtualização e Conteinerização:

Ambas permitem a execução de múltiplos ambientes em um único host, mas a virtualização opera em um nível de hardware (com cada VM tendo seu próprio SO e kernel), enquanto a conteinerização opera em um nível de sistema operacional (compartilhando o kernel do host). VMs oferecem maior isolamento, enquanto contêineres são mais leves e rápidos.

Virtualização em Diferentes Sistemas Operacionais:

A virtualização é compatível com diversas plataformas, incluindo PC (Windows - Hyper-V), Mac (Parallels Desktop, VMware Fusion) e sistemas baseados em Linux (Ubuntu - KVM, VirtualBox).

Quando Implementar a Virtualização na Empresa:

A decisão depende de fatores como:

• Subutilização de servidores físicos.
• Dificuldades no gerenciamento e manutenção de múltiplas máquinas.
• Necessidade de melhorar a continuidade de negócios e recuperação de desastres.
• Planos de expansão que exigem escalabilidade rápida da infraestrutura de TI.
• Busca por redução de custos operacionais.

Evolução e Tendências:

A virtualização evoluiu desde a década de 1960 e continua a ser uma tecnologia fundamental, especialmente com a ascensão do Cloud Computing. Tendências incluem a diversificação de fornecedores de hipervisor, a simplificação de operações com o uso de IA, a maior adoção de princípios modernos de desenvolvimento de aplicações (unificando VMs e contêineres) e a necessidade de simplicidade operacional em ambientes de nuvem híbrida.

Storage NAS como Host de Virtualização:

Um NAS pode ser usado para armazenar imagens de máquinas virtuais, centralizando o gerenciamento de dados, facilitando backup e recuperação de desastres, e oferecendo escalabilidade e resiliência de dados (com RAID).

Impactos na Gestão de Ambientes:

A virtualização exige um gerenciamento e automação eficientes dos ambientes virtuais para garantir o suporte e crescimento dos negócios. Soluções de gerenciamento de virtualização oferecem controle consistente, automação de tarefas, conformidade e otimização de operações.

Desafios:

A segurança cibernética em ambientes virtualizados é crucial, exigindo medidas de proteção adequadas para garantir a integridade e confidencialidade dos dados.

Glossário de Termos-Chave

• Virtualização: Criação de uma versão virtual de recursos computacionais (servidores, sistemas operacionais, armazenamento, redes).
• Máquina Virtual (VM - Virtual Machine): Um computador emulado por software que pode executar um sistema operacional e aplicativos, com seus próprios recursos virtuais (processador, memória, armazenamento).
• Hipervisor (ou Monitor de Máquina Virtual - VMM): Software que cria e gerencia máquinas virtuais, alocando recursos do hardware físico para cada VM.
• Hipervisor Bare Metal (Tipo 1): Instalado diretamente no hardware do computador, sem um sistema operacional hospedeiro.
• Hipervisor Hospedado (Tipo 2): Instalado sobre um sistema operacional existente (sistema operacional hospedeiro).
• Upgrade Vertical: Aumento da capacidade de um único componente de hardware (ex: trocar um processador por um mais rápido).
• Upgrade Horizontal: Adição de mais componentes ou máquinas a um sistema distribuído (ex: adicionar servidores a um cluster).
• Virtualização de Servidores: Técnica que permite que um único servidor físico hospede múltiplos servidores virtuais.
• Virtualização de Desktops (VDI - Virtual Desktop Infrastructure): Centraliza e gerencia desktops virtuais em servidores, permitindo o acesso remoto por usuários.
• Virtualização de Redes (SDN - Software Defined Networking): Cria redes virtuais logicamente separadas sobre a infraestrutura de rede física.
• Virtualização de Armazenamento (SDS - Software Defined Storage): Abstrai o armazenamento físico, criando um pool de recursos de armazenamento gerenciável por software.
• Contêiner (Container): Um ambiente isolado que empacota um aplicativo com suas dependências (bibliotecas, binários), compartilhando o kernel do sistema operacional do host.
• Host (Hospedeiro): A infraestrutura de hardware física onde os ambientes virtuais são hospedados.
• Guest (Convidado ou Hóspede): A máquina virtual, sistema operacional ou aplicativo que está sendo executado em um ambiente virtualizado sob o hipervisor ou dentro de um contêiner.
• Cloud Computing (Computação em Nuvem): Entrega de recursos de computação (servidores, armazenamento, redes, software) sob demanda pela internet, frequentemente utilizando virtualização como tecnologia base.
• Storage NAS (Network Attached Storage): Um dispositivo de armazenamento conectado à rede que permite acesso a dados a partir de múltiplos clientes ou servidores.
• SDDC (Software Defined Data Center): Um data center onde todos os recursos de infraestrutura (computação, armazenamento, rede) são virtualizados e entregues como serviço.