A tecnologia de virtualização permitiu que as organizações otimizassem os recursos de servidor, computação e rede. Ao permitir que várias instâncias de sistemas operacionais e aplicativos sejam executadas em um único host, a virtualização melhorou significativamente a velocidade de implantação, a utilização de recursos e a flexibilidade de TI enquanto reduz as despesas de capital e operacionais.
No centro das plataformas de virtualização está uma camada de software chamada hipervisor. Neste artigo, exploraremos o que é um hipervisor, os diferentes tipos de hipervisores disponíveis para virtualização e seus casos de uso.
O que é virtualização?
Virtualização é uma tecnologia que permite que várias instâncias virtuais de um Operating System ou aplicativo sejam executadas em um único host. Ao abstrair recursos de hardware, como CPU, memória e armazenamento, o software de virtualização pode isolar e alocar recursos dinamicamente a diferentes máquinas virtuais (VMs), fazendo com que cada VM pareça ser um sistema único e independente.
Servidor, rede e computação
A virtualização pode ser aplicada a três categorias principais de infraestrutura: servidores, armazenamento e redes:
- A virtualização de servidor permite que vários servidores virtuais sejam executados em um único servidor físico e é amplamente usada para aplicativos corporativos e hospedagem na Web.
- A virtualização de rede abstrai os recursos de rede para criar redes virtuais independentes do hardware físico.
- A virtualização de armazenamento agrupa o armazenamento físico de vários dispositivos para criar recursos de armazenamento unificados.
O que é um hipervisor?
Um hipervisor, também conhecido como monitor de máquina virtual, é uma camada de software que fica entre a máquina host física e as máquinas virtuais em execução. O trabalho do hipervisor é abstrair os recursos de hardware e apresentá-los às máquinas virtuais como se estivessem sendo executadas em uma máquina física. Vejamos mais de perto os dois principais tipos de hipervisores: Tipo 1 e Tipo 2.
O que é um hipervisor tipo 1?
Os hipervisores tipo 1 também são conhecidos como hipervisores bare-metal, pois são executados diretamente no hardware do host, ignorando o Operating System do host. Eles oferecem excelente desempenho e suporte para uma grande variedade de sistemas operacionais convidados.
Principais características
Os hipervisores tipo 1 oferecem várias vantagens arquitetônicas:
- O acesso direto ao hardware elimina a sobrecarga do OS e maximiza o desempenho
- A superfície mínima de ataque reduz as vulnerabilidades de segurança
- A virtualização assistida por hardware aproveita os recursos da CPU para aumentar a eficiência
- Gerenciamento de nível corporativo por meio de plataformas de virtualização dedicadas
Soluções populares do tipo 1
Os principais hipervisores corporativos de tipo 1 incluem:
- VMware vSphere ESXi: Plataforma líder do setor com ferramentas abrangentes de gerenciamento
- Microsoft Hyper-V: Virtualização integrada do Windows Server com conectividade Azure
- Citrix Hypervisor: Solução de alto desempenho otimizada para cargas de trabalho de nuvem e VDI
O que é um hipervisor tipo 2?
Os hipervisores do tipo 2 operam como aplicativos em um Operating System host, fornecendo capacidades de virtualização por meio de abstração de software em vez de controle direto de hardware.
Principais características
Os hipervisores tipo 2 oferecem diferentes benefícios operacionais:
- Instalação simplificada em sistemas operacionais existentes
- Interfaces de gerenciamento familiar por meio de ferramentas de OS host
- Flexibilidade de hardware compatível com diversas configurações de hardware
- Ambientes fáceis de desenvolver para teste e prototipagem
Soluções de tipo corporativo 2
Os hipervisores tipo 2 são mais comuns para casos de uso de virtualização de desktop, mas alguns hipervisores tipo 2 apropriados para empresas incluem:
- VMware Workstation Pro: Virtualização de desktop profissional com rede avançada
- VirtualBox Oracle VM: Solução entre plataformas com opções de suporte corporativo
- Business Edition para desktop paralelo: Virtualização focada em MacOS para usuários corporativos
Comparação entre hipervisores tipo 1 e tipo 2
Entender as diferenças entre hipervisores tipo 1 e tipo 2 é crucial ao navegar pelo cenário da tecnologia de virtualização. A seleção adequada do hipervisor é baseada em necessidades individuais ou organizacionais. Nesta seção, veremos mais detalhadamente como os hipervisores Tipo 1 e Tipo 2 se comparam em termos de desempenho, segurança, casos de uso, configuração e gerenciamento e requisitos de hardware.
Desempenho
Os hipervisores tipo 1 são reconhecidos por seu desempenho superior, atribuído à sua habilidade de execução direta no hardware host, eliminando o intermediário de um Operating System subjacente. Essa interação direta com recursos de hardware facilita a alocação e o gerenciamento ideais de recursos, minimizando a sobrecarga e a latência. Isso os torna a escolha ideal para ambientes corporativos em que o alto desempenho não é negociável, como em datacenters e implantações abrangentes de virtualização.
Por outro lado, os hipervisores do tipo 2 podem apresentar desempenho comprometido devido à camada adicional do Operating System host, resultando em aumento da sobrecarga e contenção de recursos potenciais. Eles são mais adequados para aplicativos com menos uso de recursos e normalmente são usados para desenvolvimento, testes e implantações de menor escala, onde o desempenho máximo não é a principal preocupação.
Segurança
Em termos de segurança, os hipervisores do tipo 1 têm vantagem. Eles oferecem segurança aprimorada devido à menor superfície de ataque e às vulnerabilidades reduzidas, decorrentes da ausência de um Operating System subjacente. O isolamento de possíveis ameaças e explorações no nível do OS as torna a escolha preferida em cenários de alta segurança, como instituições financeiras e agências governamentais.
Por outro lado, os hipervisores do tipo 2 são inerentemente mais suscetíveis a riscos de segurança devido à sua dependência do Operating System host. Qualquer vulnerabilidade presente no OS do host pode comprometer potencialmente a segurança do hipervisor e, subsequentemente, as VMs convidadas. Isso os torna mais adequados para ambientes em que a segurança rigorosa não é um fator crítico, como uso pessoal ou configurações educacionais.
Casos de uso
Os hipervisores tipo 1 são implantados predominantemente em ambientes corporativos e de servidor, maximizando a utilização e a eficiência de recursos ao permitir que várias VMs operem em uma única máquina física. Sua alta disponibilidade, confiabilidade e escalabilidade os tornam adequados para aplicativos em computação em nuvem e virtualização de servidor.
Por outro lado, os hipervisores tipo 2 encontram seu nicho em ambientes educacionais, de desenvolvimento e teste, permitindo que os usuários executem vários sistemas operacionais em um único desktop ou laptop. Eles são a opção ideal para uso pessoal ou organizações menores com necessidades e recursos limitados de virtualização.
Configuração e gerenciamento
Configurar e gerenciar hipervisores do tipo 1 requer uma abordagem mais sofisticada e bem informada devido à interação direta com recursos de hardware. Normalmente, eles são gerenciados por meio de ferramentas de gerenciamento remoto ou interfaces de linha de comando, exigindo um nível mais alto de proficiência técnica.
Como são aplicativos de software que operam em um Operating System existente, os hipervisores tipo 2 oferecem facilidade de instalação e gerenciamento. Os usuários podem aproveitar as interfaces e ferramentas conhecidas do OS para configuração e gerenciamento. Consequentemente, os hipervisores tipo 2 são adequados para usuários com conhecimentos técnicos básicos e para aqueles que buscam soluções de virtualização fáceis de usar.
Requisitos de hardware
Os hipervisores tipo 1 precisam de hardware dedicado e robusto com recursos amplos para dar suporte eficiente a várias VMs e suas cargas de trabalho. Eles geralmente se beneficiam de tecnologias de virtualização assistidas por hardware para melhorar o desempenho e o gerenciamento de recursos.
Os hipervisores tipo 2, por outro lado, são mais tolerantes aos requisitos de hardware e podem operar em desktops ou laptops padrão com recursos moderados. Isso os torna ideais para usuários com recursos limitados de hardware ou para aqueles que buscam soluções de virtualização econômicas.
Provedores de hipervisor populares
Alguns provedores populares de hipervisor no mercado incluem VMware, Microsoft, Citrix e Oracle. Esses provedores oferecem soluções de hipervisor em escala corporativa para virtualização de servidor que oferecem alto desempenho e escalabilidade.
Provedores de hipervisores gratuitos e de código aberto
Para organizações que preferem software gratuito e de código aberto, há várias opções para provedores de hipervisores, incluindo KVM, Xen, VirtualBox e Proxmox. Esses hipervisores oferecem funcionalidade robusta e são amplamente usados em ambientes de produção.
Conclusão
A tecnologia Hypervisor é um facilitador essencial para soluções de virtualização. Escolher o tipo certo de hipervisor para seu aplicativo requer entender o caso de uso, os requisitos de desempenho e as restrições de infraestrutura. Neste artigo, exploramos os diferentes tipos de hipervisores, seus casos de uso e alguns provedores populares para ambientes corporativos e de código aberto. Ao implantar soluções de virtualização com o hipervisor adequado, as organizações podem obter mais flexibilidade de TI, utilização de recursos e economia de custos.
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