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Sistemas Operacionais

Por:   •  13/6/2012  •  3.149 Palavras (13 Páginas)  •  1.154 Visualizações

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Como funciona a tecnologia de Virtualização

Introdução

Virtualização é uma abstração de camada que separa o hardware físico do sistema operacional para fornecer otimização de utilização de recursos de TI e flexibilidade.

A virtualização permite múltiplas máquinas virtuais, com sistemas operacionais heterogêneos executando isoladamente, lado a lado na mesma máquina física. Cada máquina virtual tem seu próprio hardware virtual (por exemplo: RAM, CPU, NIC, etc.) em cima do qual um sistema operacional e aplicações são carregados. O sistema operacional enxerga o hardware como consistente, um conjunto de hardware em relação aos componentes físicos de hardware atual.

Máquinas virtuais são encapsuladas em arquivos, as tornando fácil de serem salvas, copiadas e de se prover uma máquina virtual. Sistemas completos (com aplicações totalmente configuradas, sistema operacional, BIOS e hardware virtual) podem ser movidos, em questão de segundos, de um servidor físico a outro para manutenção em tempo mínimo e continuamente consolida a carga de trabalho.

Nos anos 60 foi introduzido a virtualização, permitindo o particionamento de grandes mainframes, um raro e caro recurso. Após um tempo, microcomputadores e PC’s forneceram mais eficiência e uma melhor forma de distribuir o poder de processamento das máquinas, então, perto dos anos 80, virtualização não era mais empregada extensamente.

Nos anos 90, pesquisadores começaram a enxergar que a virtualização poderia resolver alguns dos problemas associados à proliferação de hardware mais baratos, incluindo subutilização, custos de gerenciamento e vulnerabilidade.

Hoje, virtualização está em primeiro plano, ajudando negócios com escalabilidade, segurança e gerenciamento de infraestrutura global de TI.

A Virtualização

Recentemente as maiores fabricantes de processadores do mercado, Intel e AMD, desenvolveram otimizações no hardware, com novas instruções de CPU, para uso específico de virtualização de sistemas operacionais. A tecnologia da Intel se chama Vanderpool e a da AMD de Pacifica, e ambas permitem que um processador funcione como se fossem vários processadores trabalhando em paralelo de modo a permitir que vários sistemas operacionais sejam executados ao mesmo tempo em uma mesma máquina.

A tecnologia de virtualização não é uma idéia nova. Existem alguns programas no mercado que permitem virtualização e muito provavelmente o VMware é o mais famoso deles. Com esta técnica, um único processador pode funcionar como se fosse vários processadores trabalhando em paralelo, permitindo ao micro rodar vários sistemas operacionais ao mesmo tempo.

Várias pessoas confundem virtualização com multitarefa. Na multitarefa, existe um único sistema operacional e vários programas trabalhando em paralelo. Na virtualização você pode ter vários sistemas operacionais trabalhando em paralelo, cada um com vários programas distintos em execução. Cada sistema operacional roda em um processador virtual, ou seja, em uma máquina virtual.

A figura abaixo mostra o funcionamento de um sistema operacional multitarefa:

Modelo de multitarefa.

Modelo de virtualização.

A tecnologia de Virtualização usa o mesmo conceito do modo Virtual 8086 (V86), que está disponível desde os processadores 386. No modo V86 você pode criar várias máquinas virtuais 8086 para rodar paralelamente programas baseados no DOS. Com as tecnologias da Intel e da AMD, podem ser criadas várias máquinas virtuais completas e rodar sistemas operacionais em paralelo.

Mas se existem programas como o VMware que habilitam a virtualização, porque implementar esta tecnologia dentro do processador? A vantagem é que o processador com tecnologia de virtualização possui algumas novas instruções para controlar a virtualização, como dito anteriomente. Com essas instruções, o controle do software (chamado VMM, Virtual Machine Monitor) pode ser mais simples, o que resulta em um maior desempenho se comparado a soluções baseadas apenas em software.

Funcionamento

Processadores com tecnologia de virtualização possuem um conjunto de instruções extra chamado Virtual Machine Extensions (Extensões de Máquina Virtual) ou VMX, que traz 10 novas instruções específicas de virtualização para o processador, e são elas: VMPTRLD, VMPTRST, VMCLEAR, VMREAD, VMWRITE, VMCALL, VMLAUCH, VMRESUME, VMXOFF e VMXON.

Existem

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