Você já conhece os benefícios da virtualização em nuvem e o que se espera de um profissional de TI que mexa com esta área. Porém, o conceito do que é um hipervisor e sua aplicação está sedimentado por aí?
Neste conteúdo você vai encontrar a explicação sobre o que são hipervisores e quais os seus tipos com riqueza de detalhes.
Até porque para executar uma virtualização em nuvem, necessariamente você irá contar com a presença desses softwares. Vamos lá?
O que é um hipervisor
Durante a sua prática profissional você provavelmente teve contato com diversos hipervisores ou hypervisors.
Afinal, quem mexe com datacenters sabe que eles são muitos no mercado e de diferentes marcas, como é o caso do Oracle, VMWare, Hyper-V da Microsoft e KVM.
De maneira direta, os hipervisores, ou monitores de máquina virtual, são softwares, firmware ou hardwares, gratuitos ou licenciados, capazes de criar e rodar máquinas virtuais (VMS).
Este é o conceito básico. Entretanto, para compreender o papel de um hipervisor na prática é preciso ir até a base do funcionamento de uma máquina. É o que você confere abaixo.
Qualquer equipamento que tenha o mínimo de inteligência tem também os componentes abaixo:
- Sistema Operacional
- CPU – processador
- Memória RAM
- Memória não volátil
- Entradas (teclado, mouse, sensores de um carro, etc) e saídas (monitor, luz do painel do carro, tela do tablet, por exemplo)
Esses componentes se relacionam da seguinte forma:
O CPU é iniciado >>> a partir disso há uma busca na memória não volátil >>> posteriormente a informação ali encontrada é passada para a memória RAM >>> e, assim, há o processamento de programas e instruções >>> depois disso as informações passam das entradas para a saída.
Relaxe, estamos chegando lá!
Caminhe conosco: depois dessa pincelada teórica sobre o funcionamento de uma máquina, pedimos para que você imagine o desenvolvimento de um software para esse sistema, ok?
Você já sabe que existe uma maneira específica para que haja uma comunicação entre as entradas e saídas. Isso quer dizer que cada máquina tem esses componentes de forma singular e individualizada, mesmo que haja um mínimo padrão entre eles.
Por esse motivo, desenvolver um software para cada um dos tipos de entradas e saídas e demais componentes é bastante complexo e pouco rentável.
Para facilitar a compreensão deste tópico, vamos pensar agora em conjuntos matemáticos. O CPU, Memória RAM, Memória não Volátil, as Entradas e Saídas estão contidos no Sistema Operacional, que, por sua vez, “empacota todos esses elementos”. Há, assim, a criação de uma camada entre as aplicações e o hardware em si.
O sistema operacional é o elemento que se preocupa em se comunicar com todas as peças e todos os hardwares.
Quando o fabricante faz uma nova placa de rede, ele cria o driver para o sistema operacional e não para o Chrome ou Microsoft Office, por exemplo. Quem desenvolve também desenvolve para o sistema operacional, como é o caso do Libreoffice para o Windows.
Ou seja, um fabricante de sistema operacional faz um gerenciamento, traduzindo esse processo, e servindo como um “benjamin” mágico, que vai permitir que quem desenvolve um programa não tenha que se preocupar com cada tipo de hardware e, por sua vez, quem fabrica hardware não precisará se preocupar com cada tipo de aplicação.
Em suma, essa é a função de um sistema operacional, abstrair o hardware. Quem desenvolve o Chrome precisa entender o Windows e Linux, por exemplo, para saber como enviar uma requisição de informação para eles.
De maneira geral, estes sistemas operacionais de desktop e servidor são idênticos, tendo alteração somente sob ponto de vista da forma como se faz a sintonia fina de cada um deles.
- Sistema operacional Desktop – roda mais coisa em background
- Sistema operacional Servidor – requisições vem via rede
Portanto, o sistema operacional garante que haja comunicação entre as aplicações internamente.
Indo além, devemos refletir agora sobre a possibilidade de se colocar vários serviços dentro de um mesmo servidor. Essa ação é interessante até certo ponto, pois a partir de determinado momento ela pode se tornar insustentável e, até mesmo, oferecer riscos de segurança.
Para suprir essa defasagem, existe a possibilidade dos servidores dedicados – um servidor para apenas uma aplicação, rodando apenas os softwares necessários e na versão adequada para essa aplicação.
O problema dessa opção é que ela requer uma grande quantidade de máquinas, ocasionando gasto de energia, espaço, além de maior consumo de licenças.
É neste complexo cenário que o hypervisor aparece como uma solução a esse desafio. Afinal ele atua como outro software, além do sistema operacional, que fica em cima do hardware, entrando no lugar do sistema operacional e “fingindo” ser o hardware.
Quando instalamos o hypervisor podemos colocar diversos sistemas operacionais rodando na mesma máquina (sem que eles sejam os mesmos), pois cada um deles irá enxergar uma máquina fantasma.
O hipervisor tem o controle do hardware e dá uma atenção exclusiva para cada sistema operacional, dividindo o tempo de operação. Quando cada sistema operacional precisa acessar as placas de rede, o hypervisor pega essas requisições e as joga para as placas de rede efetivamente.
Portanto o hipervisor funciona como o sistema operacional, garantindo a comunicação de outros sistemas com o hardware e vice-versa.
Mesmo que nestes caso ainda haja a necessidade de licenças e seja também necessário um maior consumo de CPU, essa tecnologia guarda algumas vantagens:
- Criação de vários servidores – cada um rodando o seu próprio banco de dados
- Sem hardware adicionais
- Não precisam ser os mesmos sistemas operacionais
- Menor desperdício de recursos
- Permite monitorar e controlar os sistemas operacionais
- Isolamento entre os sistemas operacionais (cada S.O pode ter seu próprio administrador, um não vê o outro)
- Facilidade de migração (transferir serviços ou replicá-los de um servidor para o outro sem comprometimento)
- Em caso de problema de um servidor, automaticamente o outro assume a sua posição
Resumindo o hypervisor é uma tecnologia que garante a virtualização, mesmo que esse conceito tenha sido estendido e enquadrado, por exemplo, uma virtualização de desktop.
Já a virtualização de servidor é uma forma de otimizar o uso de recursos dentro de um datacenter com múltiplas aplicações. O hypervisor é a base dessa virtualização.
Tipos de hipervisores
Existem 2 modelos de hipervisores que garantem essa integração entre hardware e sistema operacional, o TIPO 1 e o TIPO 2.
• Hipervisor TIPO 1:
É o hipervisor conhecido também como hipervisor nativo ou bare-metal.
Esse modelo roda no hardware “host” gerenciando os sistemas operacionais “guest” de uma maneira que o hipervisor substitua o sistema operacional host. Além disso, os recursos da máquina virtual são programados diretamente no hardware pelo hipervisor.
O Tipo 1 é comum em data centers empresariais ou em ambientes baseados em servidor. Alguns exemplos desse hipervisor são o KVM, Microsoft Hyper-V e VMware vSphere
• TIPO 2
O hipervisor Tipo 2 ou hosted funciona como uma camada de software ou aplicação em um sistema operacional convencional.
Neste modelo há a abstração de um sistema operacional guest do sistema operacional host.
Os recursos de máquina virtual são efetuados em sistema operacional host, que é efetivado no hardware.
É o tipo indicado para situações em que se deseja executar vários sistemas operacionais em um mesmo computador, como é o caso da máquina pessoal, por exemplo.
Exemplos: VMware Workstation e Oracle VirtualBox
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O profissional de TI que visa ter mais espaço no mercado precisa compreender o processo de virtualização e seus componentes.
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