XEn

1. Universidade Federal do Rio de Janeiro Engenharia de Eletrônica e Computação Jorge Eduardo Portal Chaves dos Reis XEn

3. O que é?

4. O que é? • Separação lógica dentro de um rercurso físico • Criação de multiplos ambientes computacionais em um único ponto • Ocultamento do hardware físico subadjacente

5. Tipos de Virtualização • Virtualização de aplicações • Java, .NET • Virtualização Desktop • Visão remota do desktop • VNC • Virtualização de Plataforma • Criação de máquinas virtuais dentro de outro sistema operacional • KVM, XEN, VMWare

6. Razões para popularidade da Virtualização: • O poder e performace dos processadores • Virtualização a nível de hardware • Amplavariedadede produtos

7. Isolamento de Aplicações

8. Algumas Vantagens da Virtualização • Melhor Aproveitamento • Hardware • Espaço • Redução dos Custo de Hardware • Computação Verde • Simplifica o Sistema de administração

9. Algumas Vantagens da Virtualização • Portabilidade entre sistemas físicos • Simplifica a instalação e implantação de sistemas • Capacidade de backup regurlarmente • Restauração rápidas de dados em caso de falha • Isolamento de Aplicações • Confiabilidade • Eliminação de Conflitos

10. Alguns problemas que podem ocorrer: • Congestionamento dos dispositivos de rede • Impactomaiornafalha de um sistemafísico • Problemas de performace

11. Conceitos

12. Níveis de Proteção • Motivação: • Segurança • Compatibilidade • Modos mais conhecidos: • Modo Real • Modo Protegido

13. Níveis de Proteção Modo protegido • Níveis de proteção denominados Rings • Processadores x86 - 4 Rings • Ring 0 (Modo Supervisor) maior privilégio • Ring 3 (Modo Usuário) menor privilégio

14. Guest OS & Host OS Máquina Virtual com Guest OS Máquina Virtual com Guest OS Aplicação para Virtualização Host OS Hardware

15. Hypervisor • Motivações: • Controle de instruções protegidas solicitadas pela VMs • Controlar recursos de hardware compartilhados Apps Apps Apps GuestOS GuestOS GuestOS Hypervisor Hardware

16. Virtualização Total • Características: • Simulação fiel de uma máquina física • Sistema operacional sem modificações • Acesso a dispositivos emulados Apps Apps GuestOS GuestOS Hardware Emulado Hardware Emulado Hypervisor Hardware

17. Virtualização Total • Desvantagens: • Elevados dispositivos a serem suportados • Drivers genéricos • Simulação e execução de instruções pelo Hypervisor Apps Apps GuestOS GuestOS Hardware Emulado Hardware Emulado Hypervisor Hardware

18. Paravirtualização • Características: • GuestOS modificado • Não simula fielmente uma máquina real Apps Apps GuestOS (modificado) GuestOS (modificado) Hypervisor Hardware

19. Paravirtualização • Desvantagens: • GuestOS modificado • Restrito apenas para SO de código aberto Apps Apps GuestOS (modificado) GuestOS (modificado) Hypervisor Hardware

20. Virtualização por Hardware • Dificuldade de virtualização no x86 • Problemas de proteção • Recursos de virtualização em hardware • Intel VT, codinomeVanderpool • AMD - V, codinome Pacifica • Virtualização Total acelerada

21. XEN

22. XEN Características: • Ferramenta de Virtualização • Ambiente Linux • XenSource Adquirida pela Citrix em 2007 • Modelo Paravirtualizado • Arquitetura x86 • Suporte a vários Sos com paravirtualização • Linux • FreeBSD • NetWare

23. XEN Características: • Suporte a Virtualização Total • Windows XP • Domínios • Máquinas Virtuais XEN • Domínio0 – com privilégios • DomínioU – sem privilégios

24. XEN DomínioU DomínioU Apps Apps Domínio0 Software de Gerenciamento Linux Modificado Drivers Nativos Drivers Virtuais Drivers Virtuais X E N Interface de Controle Gerenciamento CPU e Memória Hardware • Domínio0 • Política • Interface Gráfica • Drivers • Gerenciamento Alto Nível • Administração e Configuração • Hypervisor • Mecanismo • Gerência CPU e Memória • Cuida dos Requerimentos Físicos • DomínioU • Sem privilégios

25. XEN • Rings • Privilégios Hypervisor ( Ring 0 ) • 1- Hypercall • Operações Privilegiadas • Chamada Síncrona • Desempenho 2 1 Kernel ( Ring 1 ) • 2- Eventos • Comunicação XEN para o domínio • Chamada Assíncrona Aplicativo ( Ring 3)

26. Perguntas

27. Cite 5 vantagens da virtualização. • Qualquer uma das abaixos • Portabilidade entre sistemas físicos • Simplifica a instalação e implantação de sistemas • Restauração rápidas de dados em caso de falha • Melhor Aproveitamento • Redução dos Custo de Hardware • Computação Verde • Simplifica o Sistema de administração • Isolamento de Aplicações

28. Qual a principal diferença entre o modelo paravirtualizado e a virtualização total ? No modelo paravirtualizado o Kernel do GuestOS é modificado, no virtualizado totalmente ele não é.

29. Cite 2 funções do Hypervisor. • Controla os Recursos de Hardware compartilhados • Gerenciamento de Memória • Interrupções de hardware • Controla Dispositivos I/O • Exceções da CPU • Fornecer plataforma de hardware Isolada • Controla operações protegidas solicitadas pelas Vms

30. O que são Hypercall? Qual a função? São chamadas assíncronas que funciona como uma interrupção, com objetivo de solicitar operações privilegiadas no hypervisor

31. O que são Domínios-XEN? Quais são os Tipos que existe? • São máquinas virtuais que rodam no XEN. • DomínioU – Máquina virtual sem privilégios • Domínio0 – Máquina virtual privilegiada, com a função de cuidadar de tarefas de administração e configuração.