CONCEPÇÃO DE LABORATÓRIOS DE INFORMÁTICA VIRTUAIS COM A FINALIDADE DE SUPRIR A DEMANDA DO ENSINO PÚBLICO E PRIVADO

CONCEPÇÃO DE LABORATÓRIOS DE INFORMÁTICA VIRTUAIS COM A FINALIDADE DE SUPRIR A DEMANDA DO ENSINO PÚBLICO E PRIVADO

 

 

 

 

Fabiano Stingelin Cardoso[1]

 

 

 

 

 

 

 

 

RESUMO: Planejar o acesso e o uso de desktops virtuais através dispositivos móveis utilizados pelo crescente número de alunos que adentram a escola com esses aparelhos é uma forma de desenvolver capacidades tecnologicas, de pesquisa e de autoaprendizagem. A instituição de ensino sofre o mesmo paradigma enfrentado por muitas empresas quanto ao uso ou o não uso de dispositivos móveis dentro da empresa. A grande insegurança com relação à adoção desses dispositivos está relacionada ao sigilo da informação. Contudo, com uma prospectiva política de segurança da informação é possivel mitigar os riscos e aumentar a produtividade. Atualmente, existem muitas tecnologias que permitem implantar desktops virtuais, conhecidas como arquitetura VDI, acompanhadas do isolamento entre o dispositivo móvel e a rede corporativa da instituição de ensino, permitida por programas BYOD (Bring your own device), que isolam a conexão e permitem o devido regramento e monitoramento do uso. Muitas são as tecnologias disponiveis para implantar essa infraestrutura, porém o presente artigo visa pesquisar tecnologias de software livre que permitam a criação do ambiente online de desktops virtuais.

 

 

PALAVRAS - CHAVE: Desktops virtuais, Software livre, Autoaprendizagem, Infraestrutura, Dispositivo móvel.

 

 

 

 

 

1 INTRODUÇÃO

Sabe-se da existência de plataformas educacionais privadas, conforme estudo detalhado levantado por Tavares (2000, p. 25), plataformas tais como “o Blackboard, WebCT ou o Learning Space”, disponibilizam recursos didáticos à alunos em colégios privados, a exemplo, pode-se citar, a rede educacional no Colégio Bom Jesus, no Estado do Paraná.

No entanto, além da onerosidade relacionada a essas plataformas, também, encontram-se limitações instrucionais no sentido de que se limitam a fornecer ao aluno materiais digitalizados, tais como e-books, mídias e vídeos. No entanto, carece de um ambiente profissional de desenvolvimento de habilidades técnicas e tecnológicas.

Sobre o tema, confira-se o pensamento de Marchessou (1997, p. 15):

(...) O excesso nas mídias, onde as performances tecnológicas e o consumo de informação submergem, “anestesiam” a capacidade de análise dessa informação e de reflexão tanto individual quanto social. Saturação e superabundância ameaçam o navegador da Internet que não tira partido das riquezas de informação pertinente, não estando formado para ir diretamente ao essencial.

Para aplicação do conhecimento, normalmente faz-se uso de laboratórios de informática convencionais, aqueles encontrados nas maiorias das instituições de ensino,  que, quando utilizados por diversos cursos, são chamados de laboratório de informática multiuso. Nesses laboratórios tem-se diversos softwares instalados, que vão desde programas de edição de imagens aos cursos ligados à designer até programas para projetos de cursos ligados às engenharias, para citar apenas alguns.

Essa estrutura vem se tornando ineficiente, uma vez que gera muita morosidade com atualizações laboratoriais de softwares, bem como com relação à disponibilidade pedagógica para elaborar um agendamento efetivo de utilização que é quase impossível.

Assim, faz-se necessário uma estrutura mais eficiente a fim de possibilitar o alcance pleno de potencial de cada um, conforme delineado por Moura (2004, p. 13):

A sociedade da informação se apoia no uso intensivo das novas tecnologias, particularmente, as tecnologias da informação e da comunicação e é uma forma de organização social moderna, na qual as redes de comunicações e os recursos de tecnologia de informação são altamente desenvolvidos, o acesso equitativo às informações, o conteúdo apropriado, em formatos acessíveis e comunicação eficiente deve possibilitar que todas as pessoas alcancem o seu potencial pleno. O controle e o domínio dessas tecnologias têm decidido a sorte das sociedades.

Sem dúvida o emprego de inovações tecnológicas tem gerado grandes benefícios para as corporações, e até mesmo para o mercado financeiro de alguns países, conforme explanado por Amorim (2000, p. 1):

O presidente do Banco Central Americano [Federal Reserve, Fed], Alan Greenspan [1926-, economista norte-americano que presidiu o Fed de 1987 a 2006, e cujo mandato ganhou destaque nos anos 90 com o rápido crescimento econômico devido ao avanço da internet e das chamadas empresas virtuais dot-coms], recentemente admitiu, depois de muita resistência, que a economia americana está num patamar de crescimento econômico sólido e sustentado devido aos ganhos com inovações tecnológicas. E ele atribui à internet um papel decisivo nesse continuado crescimento da economia americana que ele chama de um crescimento sólido e duradouro por causa da tecnologia.

Pensando nessas circunstâncias, propõem-se como problema de pesquisa elaborar o planejamento de softwares livres. Neste ponto, vale ressaltar que os softwares terão a finalidade de promover a virtualização de desktops virtuais, ou seja, o perfil de máquina virtual será carregado de acordo com programas previamente selecionados a determinado curso, para a implantação da infraestrutura dos laboratórios virtuais, voltados para a praticidade do conhecimento teórico obtido em sala de aula ou até mesmo livros, congressos, dentre outros.

Visto que atualmente é possível encontrar quase tudo em softwares livres, isso em matéria de programas para computador convencionalmente pagos, o artigo explanará sobre o emprego dessas tecnologias livres, necessárias para que um ambiente virtualizado seja criado, possibilitando a criação de laboratórios virtuais, porém com alto teor de praticidade, por se tratar do uso dos laboratórios virtuais através de dispositivos móveis, como MACbook, Tablets, Smartfones e outros.

2 REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 O EMBASAMENTO PARA O EMPREGO DA TECNOLOGIA

Desde o início dos anos 90, plataformas de ensino online no Brasil vem sendo desenvolvidas. Por exemplo, a plataforma virtual Eureka da Pontifícia Universidade Católica do Paraná e seu prosseguimento até dias atuais. Também encontramos plataformas gratuitas, como o e-ProInfo, Teleduc, Moodle e o Learning Space, nas quais notam-se avanços tangíveis quanto a funcionalidades e recursos.

Algumas empresas de informática e telemática vêm desenvolvendo, dentro do cenário corporativo empresarial, soluções para que empregadores dispensem a ida do trabalhador à empresa, ainda que mantenha o vínculo empregatício. Desta forma, o empregado utiliza a plataforma virtual online de trabalho, tendo é claro o devido controle pela empresa, facilitando desta forma os custos envolvidos com o deslocamento.

Essa é uma solução muito inteligente e, sem dúvida, produtiva, tanto para empresa como para empregados. Interessante seria se essa mesma realidade fosse trazida ao cenário acadêmico. Todavia que, conforme acompanhado no decorrer do ano corrente, 2015, houveram greves, paralisações e até mesmo impedimentos devido a fatores climáticos. Isso pode ser comprovado através do noticiário online da Revista VEJA, pela redatora Mendonça (2014):

O Rio Madeira atingiu 25,44 metros na noite de terça-feira no município de Humaitá, Sul do Amazonas, dois metros acima do nível registrado na cheia histórica de 1997. Esse é o nível mais alto já atingido pelo rio desde que passou a ser monitorado. Apenas nesse município, o número de desabrigados chegou a 20.700. A cidade já está isolada desde fevereiro e os governos estadual e federal reconheceram o estado de calamidade pública decretado pela prefeitura. Os atendimentos aos flagelados estão sendo realizados em trinta abrigos improvisados. Escolas, que tiveram as aulas paralisadas, estão servindo de alojamento. Pelo menos 15.000 estudantes estão fora da escola.

O estado de emergência também foi decretado em outros municípios amazonenses da calha do Madeira. Há desabrigados em Manicoré, Novo Aripuanã, Borba, Nova Olinda do Norte, Guajará, Ipixuna, Canutama e Boca do Acre.

Pelo menos trinta quilômetros da Rodovia Transamazônica estão alagados entre Humaitá e Apuí. As ligações com Porto Velho e Lábrea também são precárias. De acordo com a Defesa Civil, o número de pessoas afetadas pela cheia dos rios já chega a 66.700 no Amazonas.

Dessa maneira, a migração do pátio escolar para meios de transmissão via virtualização e online de laboratório de informática permitiriam em períodos de calamidades praticas educacionais mediadoras, que suprimiriam os grandes desfites acompanhados no decorrer do ano de 2014. Dessa forma, se teria a mobilidade necessária para o desprendimento das salas de aula, como também um plano de contingência para os laboratórios de informática convencionais que fossem afetados, tendo assim o acesso, seja dentro do colégio, em períodos de tranquilidade, seja por meio móvel, em períodos de calamidade.

Trazendo um pensamento futurista para a sua época, Negroponte (2000, p. 8) já tratava do assunto, prevendo em relação às universidades que o campus físico seria menos importante, apontando para um aprendizado a distância por meio eletrônico. Confira-se:

As universidades desempenham papéis diferentes. Venho de uma universidade em que o nosso papel é principalmente de pesquisa. Ela pretende ser o berço de novas ideias. Outras universidades têm outras funções. Têm a função da formação superior numa sala de aula. Acho que o papel da formação superior será muito mais distribuído. As universidades acharão modos de alcançar eletronicamente maiores segmentos da sociedade. O campus físico se tornará menos importante.

Uma estrutura paralela à da instituição de ensino que suporte a computação na nuvem traria muitos benefício, como por exemplo: o calendário escolar não atrasaria; a agenda e cronograma de atividades extracurriculares, como gincanas, semanas literárias, feiras e viagens, não seriam afetadas em detrimento de reposições de aula por ventura de calamidades naturais.

Além disso, no caso de algum aluno ficar impossibilitado de se deslocar para a escola, por motivo de doença, gravidez ou cumprimento de obrigações militares, essas hipóteses não o privariam das atividades escolares e nem seu comprometimento em relação as atividades propostas por professores dentro de sala de aula, uma vez que o acesso aos laboratórios online permitiriam a aproximação das atividades e mediação em tempo real por parte do professor.

Tais ideias reforçam o pensamento de Nicholas Negroponte, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, de que a Computação não é mais uma questão de computadores. É de rotina de vida.

Outro fator, que reforça a migração, é o fato de que laboratórios de informática multiuso requerem grande demanda de mão de obra para mantê-los em funcionamento quando instalados localmente.

Como já mencionado, essa prática, consubstanciada na utilização de laboratórios por diversos cursos localmente, tem se mostrado inviável devido aos elevados gastos com mão-de-obra e o grande volume de trabalho que muitas vezes impedem o cumprimento de prazos curtos no preenchimento da agenda escolar.

Assim, faz-se necessário a implementação de máquinas virtuais, conforme defende Carissimi (2009, p. 20), “A consolidação de servidores contribui para a diminuição de máquinas físicas, o que auxilia na redução de custos de infraestrutura como espaço, energia elétrica, cabeamento, refrigeração, suporte e manutenção de vários sistemas”.

2.2 A SOLUÇÃO VDI PARA PROFESSORES E ALUNOS

Por definição, o laboratório é um ambiente devidamente equipado, capaz de proporcionar ao individuo que o utiliza grande possibilidade de trabalhar na prática materiais e ideias que antes seriam usados apenas na teoria. Porém, quando pensamos em laboratórios massivamente utilizados, como é o caso dos laboratórios de informática tradicionais, usados em três turnos por dia (manhã, tarde e noite), ocorre sua limitação lógica e física, pois aplicativos são corrompidos, arquivos são apagados e computadores são destruídos. Dessa forma, pode-se dizer que o ambiente convencional tem se tornado pouco amigável tanto para professores quanto para alunos.

Mas, com a virtualização amarrada a um controle de acesso individualizado por aluno, ter-se-ia o devido controle, bem como agilidade de mudanças de softwares e configurações de perfis.

Com uma solução de VDI, a instituição de ensino consegue disponibilizar para um aluno que utiliza, por exemplo, um MACbook, uma aplicação que ao ser carregada permite que seja realizado um login que irá permitir que ele acesse um desktop completo rodando com o sistema operacional definido pela própria instituição. Essa solução também é possível em tablets e smartphones, mas para que a produtividade não seja afetada o melhor funcionamento da solução se dá quando há um teclado, mouse e monitor para sua utilização.

Essa solução poderia até ser substituída por um simples acesso de controle remoto de uma sessão de um servidor Windows, mas o que está por trás da VDI é bem mais amplo do que permitir um acesso remoto à uma sessão de Windows. Com o VDI, as escolas conseguem definir quem pode carregar qual tipo de máquina virtual. Além disso, há a capacidade de realização automática de criação de novas máquinas, de acordo com a demanda de solicitações ao servidor de virtualização. Outras características interessantes são a capacidade de reserva de um desktop virtual para um único usuário e a possibilidade de destruição de uma máquina virtual alocada para um usuário via VDI após o seu uso.

Há outros pontos positivos relacionados com a diminuição das despesas com manutenção de equipamentos dos usuários, seja em hardware ou em software, uma vez que não é mais necessário trocar peças de desktop, recuperar HD’s, alocar mais memória, ou até mesmo formatá-lo. Com o conceito de VDI basta que uma nova máquina virtual seja clonada a partir de um modelo e pronto. O computador está novo mais uma vez e pronto para ser usado. Isso, em um cenário, por exemplo, de sites remotos, com dificuldade de acesso físico, mas com bons links de comunicação de dados pode ser interessante.

Mesmo em sites próximos, internamente a rede da instituição de ensino, mas que recebe diversos acessos por alunos por dia da semana, por exemplo, não há mais o conceito de esse é o meu desktop ou aquela é minha estação de trabalho, uma vez que pode haver thinclients, que podem ser usados para conexão com a estrutura de VDI e apresentar ao usuário uma máquina virtual que atenda às suas necessidades.

O VDI pode ser usado em conjunto com programas de BYOD (Bring your own device) que garantem o isolamento do acesso do computador que o aluno está usando a rede interna da instituição, quando se trata de aplicações que por um motivo qualquer não podem ser executadas via Android ou IOS.

Conforme mencionado, após o advento das comunicações de dados, muitos mecanismos de segurança em redes computadores e dispositivos móveis foram criados. Isso pode ser verificado pelas palavras de Garanhani (2013, p. 13):

Normas elaboradas pela PCI Security Standards Council (2010) como a PCI DSS 9.1 – define o isolamento de equipamento utilizando segurança física e 10.2.5 – mecanismos de autenticação e identificação do usuário, ajudam a tornar o ambiente menos propício a ataques. Podemos citar também o padrão de autenticação 802.1x, método de bloqueio das portas sem o uso de forma física, permitindo acesso somente aos equipamentos e usuários devidamente identificados.

Um fator importante que precisa ser ressaltado é que a infraestrutura para suportar essa demanda deve estar pronta, uma vez que, novamente, caso ela não esteja pronta, o serviço pode perder credibilidade e perder força junto à diretoria da instituição de ensino.

 

2.3 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA VIRTUALIZAÇÃO

Antigamente, a Loca Web, empresa do seguimento de hospedagem de serviços Web, tinha muitos servidores, que, com o avanço de novas tecnologias, perdia-se muito para inová-los, sem mencionar o consumo de energia. Mas com a virtualização conseguiu-se diminuir em 50% o número desses servidores, podendo, assim, adquirir máquinas com maiores capacidades e maior tempo de vida útil do equipamento, mantendo em funcionamento os mesmos serviços.

Isso foi possível devido a virtualização que comporta hypervisores e players de mercado, tornando-se viável o controle das máquinas virtuais, podendo um mesmo servidor conter outros servidores rodando internamente, nem mesmo sendo necessário adquirir novas licenças para isso.

Tendo em vista a diminuição de servidores físicos, Carissimi (2009, p. 20) diz:

Por sua natureza, em um data center é comum haver diferentes sistemas operacionais e, eventualmente, mais de uma versão de um mesmo sistema operacional devido a necessidades especificas de produtos que seus clientes executam. Sem virtualização, cada sistema operacional (e versão) precisaria de um hardware dedicado.

Nos parágrafos seguintes serão apresentados os prós da virtualização, segundo o e-book da vmware e em consonância com o artigo que pode ser encontrado em http://www.devx.com/vmspecialreport/Article/30383.

- Padronização: o software de virtualização roda qualquer combinação de sistema operacional sem conflito, independentemente do processador utilizado. Independentemente do hardware físico presente no servidor, o hardware disponibilizado na máquina virtual é sempre o mesmo. Isso simplifica a demanda por suporte de TI para o hardware de cada um dos servidores (atualização de drivers, por exemplo).

- Acessibilidade: a virtualização dá acesso a todos os recursos físicos – CPU, memória, discos, rede e periféricos – mesmo se eles estiverem em diferentes servidores ou dispositivos.

- Eficiência e consolidação: várias máquinas virtuais rodam em um servidor único fazendo com que a instituição de ensino possa extrair maior valor do seu hardware. Ao invés de haver inúmeros servidores físicos consumindo menos de 10% de CPU, pode-se ter um servidor com uma taxa de utilização bem mais elevada. Isso leva para um cenário onde algumas instituições de ensino de menor porte passam a ser capazes de investir em hardware adequados para operar 24 x 7 (24 horas por dias, 7 dias por semana) e com vários aspectos de redundância, causando a diminuição dos eventos relacionados com falha de hardware.

- Mobilidade: as máquinas virtuais podem ser provisionadas, copiadas, "backupeadas", e restauradas de maneira tão simples como qualquer outro software ou arquivos, mesmo durante o momento em que os servidores estejam rodando outros processos. Além disso, é possível realizar a movimentação de máquinas virtuais  facilmente  entre  servidores  físicos,  que  podem  nem  estar  localizados  na mesma LAN, sem que qualquer esforço das equipes responsáveis por administrar os sistemas operacionais ou aplicações instaladas na máquina virtual seja necessário. Isso permite que a disponibilidade dos serviços que estão sendo prestados pelo provedor de TI seja aumentada e os SLA’s (Acordo de Nível de Serviços) sejam atingidos.

- Flexibilidade: é possível rodar sistemas operacionais e corporativos obsoletos em máquinas virtuais sem que para isso a instituição de ensino precise manter o hardware obsoleto onde ele estava hospedado, evitando dessa maneira despesas com manutenção desses equipamentos e diminuindo a possibilidade de falhas de hardware e, consequentemente, do serviço.

- Rapidez: com a virtualização não é necessário que seja alocado um servidor para uma nova aplicação, uma vez que a capacidade de processamento necessária para suportar a nova aplicação já esteja disponível. Mesmo nos casos onde ela não está completamente disponível e uma nova aquisição de hardware é necessária, pode haver um redimensionamento de recursos entre os servidores em operação. Além disso, ambientes de teste e homologação podem ser rapidamente criados, servindo de base para tomada de decisões referentes à capacidade necessária para a execução da aplicação. Isso faz com que a produtividade da TI seja aumentada e, consequentemente, melhora a imagem junto às áreas de negócio da corporação, bem como faz com que os departamentos de TI se adaptem de forma interessante aos controles cada vez mais rígidos de aprovação para a aquisição de novo hardware e um projeto não tenha que esperar pela logística de entrega de um servidor, enquanto o concorrente alavanca novos negócios.

- Realização de Testes: é extremamente simples fazer uma imagem de uma máquina virtual antes de proceder com alterações que possam afetar sua disponibilidade. Se o teste der errado, volta-se ao status anterior. Além disso, a criação de cópias das máquinas de produção para ambientes de testes e homologação é extremamente simples. Pode-se até criar um novo ambiente de teste, caso o atual não possa ser substituído. Nesse último caso, deve-se tomar cuidado com a aderência às metodologias de desenvolvimento de aplicações para que não se perca o controle dos ambientes e chegue-se ao ponto de cada desenvolvedor querer ter o seu ambiente de testes e homologação.

- Isolamento: um dos motivos mais relevantes para adoção da virtualização é isolar as aplicações, uma vez que conflitos entre as aplicações, que poderiam acontecer caso elas rodassem no mesmo servidor, passam a ser evitados.  Além disso, sob  esse  aspecto,  questões  relacionadas  com  a segurança devem ser consideradas. Se uma máquina virtual trava em função de um erro do sistema operacional o da aplicação, as demais continuam rodando como se nada estivesse acontecendo.

 

- Escalabilidade: se alguma aplicação demanda mais recursos sazonalmente, basta que sejam feitos ajustes da quantidade de recursos alocados para a máquina virtual sejam realizados. É fato que para isso deve haver um monitoramento ativo através das ferramentas presentes nos hypervisores.

- Recuperação de desastres: a recuperação de desastres pode ser feita de maneira muito mais rápida se os servidores responsáveis forem virtuais. Uma vez que máquinas virtuais nada mais são que arquivos que podem ser copiados, torna-se muito mais rápido restabelecer os serviços básicos em outro hardware seja no mesmo local ou em outra localidade.

Nos parágrafos subsequentes serão apresentados os contras e os riscos da virtualização de servidores.

- Concentração de serviços em um mesmo hardware: por mais que todos os cuidados relacionados com a redundância de hardware estejam presentes nos equipamentos usados em projetos de virtualização e que seja possível uma recuperação rápida em caso de falhas, é inevitável não considerar como um ponto negativo a possibilidade de que algumas organizações usem somente um equipamento para suportar todos os servidores e serviços. Isso é um risco que deve ser mitigado, mesmo que isso impacte na necessidade de investimento em outros recursos como servidores adicionais e unidades de armazenamento.

- Custo; atualmente, em função do reposicionamento dos players do mercado de virtualização, há uma redução do licenciamento dos hypervisores. Mas, à medida que se demanda o uso de ferramentas para gerenciamento dos mesmos, essa questão deve ser considerada, uma vez que ferramentas de monitoramento de uso de recursos, por exemplo, são praticamente obrigatórias para que não haja problemas de degradação de desempenho. Além disso, por mais que as soluções sejam simples de serem instaladas e administradas, a partir do momento em que uma utilização mais profunda dos recursos é necessária, o custo relacionado com a capacitação de pessoal deve ser considerada. Por fim, há cuidados que devem ser considerados antes da adoção da virtualização que devem ser observados, de tal forma que não haja um comprometimento da credibilidade da solução em função de outros fatores, como por exemplo, deficiência da infra-estrutura de networking e data center. Por mais que o resultado final da balança seja favorável, custo é sempre algo que demanda esforço para ser justificado.

 - Problemas de desempenho: a sensação da capacidade infinita de recursos e da capacidade de gerenciamento de alocação dos mesmos pelos hypervisores pode causar impacto no desempenho das aplicações que estão em máquinas virtuais. Além disso, por mais que haja independência do hardware que está sendo utilizado para a máquina virtual, elas não possuem a capacidade de, por exemplo, fazer com que o acesso aos dados em discos SATA seja mais rápido que em discos SCSI, ou seja, conhecimento do que existe por trás dos hypervisores é importante para que, mais uma vez a área de TI não transforme o projeto de virtualização em um fiasco em função da falta de atenção com relação ao básico.

2.4 INTRODUÇÃO A ALGUNS TERMOS TÉCNICOS USADOS NA VIRTUALIZAÇÃO

O conceito sobre virtualização é bastante simples, trata-se da capacidade de um único hardware ter mais de um sistema operacional funcionando em tempo real. Embora o conceito seja bem simples, o mesmo não ocorre com os termos técnicos, pois, além de serem novos até mesmo para profissionais que a anos trabalham com TI, sua explicação na prática é bastante confusa. Desta forma, essa sessão, objetivará trazer a explicação de alguns termos que serão utilizados na sessão seguinte, para que o leitor, mesmo que superficialmente, tenha uma concepção favorável a cerca da virtualização.

Como já mencionado, o player é o próprio servidor virtual instalado sobre o hardware e para este damos o termo de hospedeiro. Em virtualização temos dois tipos de hospedeiros, o hospedeiro que fornece recursos diretos e o hospedeiro que fornece os recursos através de uma pré – solicitação.

No primeiro caso, quando o hospedeiro fornece os recursos diretamente, dá-se o nome de paravirtualização, isso não quer dizer que o hospedeiro não possua uma console de consulta sobre o hospedado, no entanto, esse monitor não fornece controles em seu hypervisor,  assim os recursos são oferecidos pelo hospedeiro, prontamente, como os dispositivos de estrada e saída, processadores e memórias, ou seja, os componentes do hardware. Assim a quantidade de recursos acessados, não dependerá do hospedeiro e sim da quantidade que o hospedado se apoderar, o hospedado ou sistema operacional poderá ser mais de um e para cada um deles damos o nome de guest.

Sobre o primeiro caso, confira-se o que diz Oliveira (2010, p. 2):

Os  hipervisores tipo I, ou nativos, são aqueles que executam diretamente sobre o hardware de uma maquina real e as máquinas virtuais são postas sobre ele. Sua função básica é compartilhar os recursos de hardware de uma máquina real entre as diferentes máquinas virtuais de forma que cada uma delas tenha a ilusão de que esses recursos são privativos a ela. Exemplo: Xen e VMware.

No segundo caso, quando o hospedeiro fornece os recursos através de solicitação, essa solicitação é feita através de uma API – aplicação no próprio hypervisor, mediante esse pedido, o hospedeiro fará a reserva do recurso e para esse tipo de virtualização damos o nome virtualização total.

Sobre o segundo caso, confira-se o que diz Oliveira (2010, p. 2):

Hipervisores tipo II, ou hóspedes, são caracterizados por executar sobre um sistema operacional nativo como se fosse um processo deste. Nesse caso, o que o hipervisor oferece é uma camada de virtualização composta por um sistema hóspede, possivelmente diferente do sistema operacional nativo, e por um hardware virtual criado sobre os recursos de hardware oferecidos pelo sistema operacional nativo. Exemplo: VMware Player, VirtualBox e o MS VirtualPC.

 

2.5 SOFTWARES LIVRES VOLTADOS PARA A INFRAESTRUTURA DE VIRTUALIZAÇÃO

A proposta do artigo é apontar através da pesquisa opções em softwares livres a fim de propor o ambiente virtualizado na instituição de ensino. A escolha das opções elencadas abaixo variará de acordo com a necessidade da respectiva instituição de ensino. Assim a sua adoção dependerá de um prévio estudo de caso.

Na escolha das tecnologias foram consultados sítios da WEB, uma vez a comunidade de software livre utiliza esse canal como principal fonte de compartilhamento do conhecimento. Pois bem, durante a escolha das tecnologias de software livre de virtualização foram observadas os seguintes aspectos:

•          Velocidade;

•          Possibilidade de roteamento para a rede das máquinas virtuais;

•          Facilidade na integração com bibliotecas e painéis;

•          Ser livre (Open Source).

Dentre os muitos players, destacaram-se:

•          KVM – é uma infraestrutura de virtualização, integrada ao Linux a partir da versão 2.6.20. Atualmente a KVM suporta virtualização nativa usando Intel VT ou AMD-V, que são novos processadores físicos construídos respectivamente pelas empresas Intel e AMD que suportam a prática de virtualização. Com relação a paravirtualização, possui suporte limitado uma vez que seu gerenciamento interno para o acesso recursos compartilhados da máquina hospedeira não está totalmente homologada. O KVM está disponível para hóspedes Linux e Microsoft Windows na forma de um driver de rede, um driver de dispositivo de entrada/saída (disco), um driver recipiente para afetar a operação do gerenciador de memória virtual do hóspede, e de otimizações de processamento, todos esses paravirtuais, ou seja, implementado nos próprios sistemas operacionais – guest’s, hospedados;

•          XEN – é um software livre de virtualização para múltiplas arquiteturas, como: x86, x86-64, IA-32, IA-64 e PowerPC, que permite a execução de vários sistemas operacionais simultaneamente sobre um mesmo hardware. Versões modificadas de Linux e NetBSD podem ser usadas como base. Diversos sistemas Unix modificados podem ser executados;

•          OpenVZ – é uma tecnologia de virtualização em nível de sistema operacional baseada no sistema operacional e núcleo Linux, não possibilita a virtualização de máquinas Windows, portanto suas várias instâncias, múltiplas distribuições Linux, partem de um sistema único sistema operacional ou container Linux conhecida como Virtuosso. Essas, instancias, são chamadas de Sevidores Virtuais Privados (VPSs) ou Ambientes Virtuais (VEs). O OpenVZ quando comparado à máquinas virtuais tais como VMware e paravirtualização tais como no Xen, é limitado e exige que tanto o host quanto o SO convidado sejam Linux (apesar das distribuições Linux serem diferentes em containers diferentes). Contudo, OpenVZ possui uma vantagem em relação a performance; de acordo com seu site web, há apenas uma perda de performance de 1 a 3%  quando comparado com a utilização de um servidor standalone – servidor dedicado;

•          User Mode Linux (UML) – permite que vários sistemas Linux (conhecido como convidados) possam ser executados como um aplicativo dentro de um sistema Linux normal (conhecido como o host - hospedeiro). À medida que cada convidado é apenas um aplicativo normal executado como um processo no espaço do usuário. Esta abordagem fornece ao usuário uma maneira de executar várias máquinas virtuais Linux em uma única peça de hardware, oferecendo segurança e sem afetar o ambiente de host configuração ou estabilidade;

Destaca-se agora os sistemas de gerenciamento hypervisores. Os mais populares atualmente foram:

•          OpenVZ Web Panel – é uma interface web GUI (interface gráfica do usuário) para controlar o hardware e servidores virtuais com a tecnologia de virtualização OpenVZ;

•          Proxmox Virtual Environment – é um software livre de virtualização, especificamente um hypervisor para máquinas virtuais. Ele possui suporte a OpenVZ e KVM;

•          OpenNode – sistema fácil de usar (com base no CentOS/RHEL) com suporte ao OpenVZ e ao KVM em um mesmo host físico;

•          SolusVM – possui uma característica própria e área de administração baseado na web que permite o gerenciamento seguro total do seu conjunto de nós e servidores virtuais;

•          HiperVM –     suporte para o nível do sistema operacional (OpenVZ) e nível de hardware (Xen).

2.5 A GESTÃO PEDAGÓGICA

Os professores de forma geral encontram dificuldades para conseguir o agendamento do laboratório de informática nas instituições de ensino, inclusive, alguns chegam ao ponto de pegar senha devido a grande demanda desse recurso. Além do mais, a estrutura desses laboratórios nem sempre são adequadas ao modelo de pesquisa e trabalhos fornecidos pelos professores. A programação desse recurso, finito, por parte da gestão pedagógica, torna-se muito complicada, justamente por causa da estrutura engessada que impede e impõe prazos para se adequar.

No entanto, a concepção de Laboratórios de Informática Virtuais quebra esse paradigma e possibilita a melhoria da Gestão Pedagógica Escolar no que tange a recursos, uma vez que:

- Os alunos possuem acesso a desktops virtuais individualizados;

- Na falta de computadores os alunos podem usar os seus próprios dispositivos móveis;

- O professor realiza dinâmicas em outros espaços alternativos;

- O acesso individualizado impede que arquivos sejam apagados;

- Professores adéquam os laboratórios às necessidades específicas dos alunos;

- Ocorre a redução da desvalorização do ativo de computadores;

- Propicia a educação continuada, afinal o aluno acessa fora do colégio seu desktop virtual.

Dessa forma, contratempos são evitados e se ganha mais agilidade ao docente que disponibiliza de forma organizada e premeditada todo um conjunto de atividades e tecnologias sem interferir nas atividades de outro professor.

 

 

3 METODOLOGIA CIENTÍFICA

Para a elaboração do artigo foram realizadas pesquisas bibliográficas e documentais sobre recursos tecnológicos usados para educação e sistemas educacionais que atualmente tem vigorado na qualidade de ensino.

Os métodos e técnicas que foram utilizados na confecção do trabalho são:

• Método dedutivo: advém do estudo do geral para o particular;
• Pesquisa qualitativa: bibliográfica ou documental.

 

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Devido aos avanços tecnológicos proporcionados pelas plataformas de ensino, hoje, fala-se, da extensão do ensino sem fronteiras das instituições de ensino. Existem estudos sobre as plataformas de ensino híbridos e as adaptativas, no entanto, no que tange ao desenvolvimento de habilidades com ferramentas da tecnológica, o presente artigo mostrou variáveis importantes quanto a mobilidade educacional no processo de ensino e aprendizagem, que quando levadas em conta, propiciam a efetiva qualidade na educação.

É certa a necessidade de ocorrer o desprendimento, mesmo que parcial, dos velhos métodos de ensino e nos apegar, conjuntamente, as novas tecnologias de mercado, uma vez que, nenhuma instituição de ensino, nem mesmo professores da área de informática, gostariam de ser comparados a museus e sistemas arcaicos de ensino.

Sobre a readaptação tecnológica no pátio escolar, a revista online - A Educação no Mundo – cobriu a matéria do congresso sobre a educação no Brasil, onde a secretária da educação da Finlândia, Misukka (2011) disse:

Se vão à escola e lá não há nenhum tipo de tecnologia, a escola vira um museu. Se o professor quer ensinar como um aluno deve se comportar no universo on-line e a escola não puder lidar com isso, temos um problema.

Para aqueles instituições de ensino de pequeno e médio porte o player de virtualização OpenVZ é uma solução viável para virtualizar distribuições Linux, como CentOS, Debian 7, Slackware e Ubuntu. No entanto, em ambientes mistos, onde teremos sistemas operacionais Windows e Linux, a alternativa melhor é utilizar o player KVM.

Em se tratando de robustez, ou seja, aquelas instituições de ensino de grande porte que demandam muitos desktops virtuais, a melhor escolha é o OpenNode, pois, possui código fonte aberto e é baseado em Python e seus desenvolvedores tem excelentes perspectivas para o seu desenvolvimento futuro.

Por fim, podemos notar que vale a pena os esforços feitos para superar os desafios encontrados na inclusão das infraestruturas de TI para educação, pois estaremos construindo alunos e professores emancipadores e criativos.

 

 

5 REFERENCIAS

 

ALMEIDA, M. E. B. Tecnologia e educação a distancia: abordagens e contribuições dos ambientes digitais e interativos de aprendizagem. In: REUNIÃO;

ANUAL DA ANPED, 26, 2003, Poços de Caldas. [ANAIS...] Poços de Caldas. Disponível em: http://www.anped.org.br/26/trabalhos/mariaelizabethalmeida.rtf . Acesso em: 15 ago. 2006;

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