1.INTRODUÇÃO
Com a constante evolução tecnológica decorrente a anos de avanços tecnológicos, foram-se criando e melhorando diversos conceitos. A evolução dos computadores e a crescente expansão dos meios de comunicação deram possibilidades para o desenvolvimento do conceito da virtualização. Segundo Santos (2007), "sua origem data da década de 60, quando a IBM implementou e desenvolveu as máquina virtuais. Na época, tinha-se o propósito de utilizar de forma simultânea os caríssimos equipamentos mainframe". Santos também enfatiza que a virtualização de servidores, atualmente tão difundida, está relacionada à empresa VMware, cujo seu produto de nome homônimo, "vem sendo preparada desde os anos 90".
Com a evolução do hardware, permitindo a implementação da virtualização em servidores e desktops, e a necessidade de buscar eficiência nos trabalhos da T.I nas organizações, o conceito está relacionado a T.I. Verde, que busca de modo geral agir de forma eficaz, reduzindo/economizando recursos naturais.
Ao decorrer desse trabalho, iremos explicar de forma clara, o conceito de virtualização para servidores, desktops e os métodos de virtualização, expondo um relacionamento de funcionalidades entre os softwares VMware, HyperV e Citrus Xen Server.
2.VIRTUALIZAÇÃO
A virtualização possibilita a criação de sistemas operacionais virtuais em um mesmo equipamento através das máquinas virtuais, utilizando da capacidade computacional do equipamento quase que total. Segundo Seo (2009), o conceito de virtualização se apresenta como "uma metodologia ou arcabouço que possibilita a divisão dos recursos de um computador entre múltiplos ambientes de execução". Para Oliveira (2007) in Smith (2005), o "uso da virtualização representa a ilusão de várias máquinas virtuais (VMs) independentes, cada uma rodando uma instância de um sistema operacional virtualizado".
A virtualização ou utilização de máquinas virtuais, conhecidas como VMs (Virtual Machines), contudo permitem a criação de sistemas operacionais virtuais em um mesmo computador, distribuindo ou portabilizando os recursos para outros terminais.
Existem diferentes métodos de virtualização: Servidores, Estações de Trabalho, Aplicações, Apresentação, Armazenamento e etc. Neste trabalho iremos dar ênfase na virtualização de servidores e virtualização de desktops, destacando as técnicas de virtualização, sendo essas: Para-Virtualization e Full-Virtualization.
2.1.Virtualização de Servidores
A virtualização de servidores segunda a Microsoft (2010) é o simples fato de "criar uma máquina virtual que emula um computador físico", no qual se cria um ambiente com o sistema operacional desejado que seja virtualmente configurado no servidor (as chamadas VMs ou Virtual Machines), possibilitando a execução de vários sistemas operacionais de forma simultânea. Para Bignes (2007), a virtualização na prática "significa redução de custos, já que todas as informações estratégicas estariam rodando em um só servidor ? como grande capacidade de processamento".
Segundo a Microsoft (2010):
A "virtualização de servidores também facilita a restauração de sistemas com falha. Máquinas virtuais são armazenadas como arquivos e, portanto, restaurar um sistema com falha pode ser tão simples quanto copiar seu arquivo para uma nova máquina. Como VMs podem ter configurações de hardware diferentes da máquina virtual em que são executadas, esta abordagem permite restaurar um sistema com falha em qualquer máquina disponível. Não é exigência de se usar um sistema fisicamente idêntico".
Graficamente, a virtualização de servidor pode-se visualizar a seguir nas figuras I e II, segundo Microsoft (2010), onde a figura I exemplifica o ambiente de computação tipicamente conhecido, atrelado ao hardware, aplicando o conceito da virtualização, segundo a Microsoft (2010), permite que "vários sistemas operacionais sejam executados no mesmo hardware. Isso aumenta muito a implantação, reimplantação e gerenciamento de cada S.O, ao mesmo tempo em que permite melhor utilização de hardware".
2.2.Virtualização de Desktops
Segundo a Microsoft (2010) a "Virtualização de Estações de Trabalho oferece oportunidades novas e poderosas" no qual oferecem a T.I, um melhor gerenciamento das estações de trabalho corporativas, atendendo com mais agilidade possíveis erros de execução. A Microsoft destaca também que, a "estações de trabalho virtualizadas podem ser hospedadas por cliente, ou centralizadas em servidores no data center ? freqüentemente mencionadas como VDI (virtual desktop infrastructure - infraestrutura de estação de trabalho virtual)".
De acordo com a Microsoft (2010), a virtualização de estações de trabalho hospedas em cliente é:
A virtualização de estações de trabalho hospedada por cliente cria um ambiente de OS separado na estação de trabalho, permitindo que aplicações de legado ou empresariais não-compatíveis operem dentro de seu ambiente nativo em um sistema operacional de estação de trabalho mais atual ou permitindo que dois ambientes de TI (por exemplo, particular e corporativo) sejam executados simultaneamente no mesmo dispositivo físico.
Já o VDI (virtual desktop infraestructure ou infraestrutra de estação de trabalho virtual, é:
O VDI (Virtual Desktop Infrastructure - Infra-estrutura de Estação de Trabalho Virtual) é um modelo arquitetônico emergente em que sistemas operacionais clientes são executados em máquinas virtuais (VMs) no data center e interagem com dispositivos clientes dos usuários tais como PCs ou clientes finos. Semelhante à estação de trabalho remota de serviços de terminal, o VDI dá ao TI a capacidade de centralizar a estação de trabalho de um usuário; em vez de uma sessão de servidor, contudo, um ambiente de cliente completo é virtualizado dentro de um hipervisor baseado em servidor. Com o VDI. o usuário pode obter uma experiência desktop avançada e individualizada com controle administrativo total sobre estações de trabalho e aplicações. Contudo, essa arquitetura, embora flexível, requer significativamente mais recursos de hardware que abordagens de estações de trabalho remotas de serviços de terminal.
As duas opções destacadas são exemplificadas na figura III, onde, segunda a Microsoft (2010), a virtualização "rompe a dependência estreita entre hardware e o S.O" onde "vários S.Os convidados, cada qual isolado e protegido dos outros, podem ser executados em um único computador físico".
2.3.Para-Virtualization ou Para-Virtalização
Essa técnica de virtualização segundo Saft (2008) apresenta "uma Aplicantion Programming Interface (API) para as máquinas virtuais", no qual se assemelha com o hardware real. Saft destaca que a "técnica de para-virtualização requer que o sistema operacional virtualiza seja explicitamente portado (modificado) para permitir a sua execução", onde o sistema operacional que executa na máquina virtual tenha a "ilusão de estar sendo executado diretamente dobre o hardware real".
Saft (2008) destaca também que a para-virtualização "possui melhor desempenho que a virtualização completa, pois os drivers executados nas máquinas para-virtualizadas são os drivers reais para os dispositivos físicos e na virtualização completa são os drivers emulados".
2.4.Full-Virtualization
Essa técnica de virtualização segundo Saft (2008) possibilita "que não haja alterações no momento da execução de qualquer software". A técnica possibilita realizar uma divisão do hardware do equipamento de forma que as o total de máquinas virtuais contemplem o total de hardware do equipamento físico. Saft (2008) destaca que a "simulação executada nessa técnica não é tão lenta quanto à executada na técnica de emulação, pois não precisa representar os estados de execução do hardware". Para Mattos (2008), a virtualização total oferece "ao sistema operacional visitante uma réplica do hardware subjacente", onde possibilita que "o sistema operacional visitante é executado sem modificações sobre o monitor da máquina virtual (VMM), o que traz alguns inconvenientes".
Mattos (2008) destaca que a técnica da virtualização total "todo o hardware sofre uma virtualização, porém, o sistema operacional convidado não sofre nenhum tipo de modificação sendo isso a grande vantagem da virtualização total".
3.SOFTWARES DE VIRTUALIZAÇÃO
Existem diversas ferramentas que executam o serviço de virtualização, colocando o conceito na prática. Para esse trabalho iremos destacar três (3), sendo esses: o VMware; HyperV e o Citrix Xen Server.
3.1.VMware
Desenvolvido pela empresa de nome homônimo, a VWware, é uma das empresas líderes de mercado no seu segmento. Para Mattos (2008), o VMWare é uma das ferramentas de virtualização mais utilizadas atualmente. Possui diferentes versões para atender a diferentes propósitos, onde esses são divididos em três categorias:
(...) gerenciamento e automação, intra-estrutura (sic) virtual e plataformas de virtualização. O VMWare é executado como se fosse um programa, no espaço de aplicação, dentro de um sistema operacional hospedeiro, o qual fica responsável pela abstração dos dispositivos que serão disponibilizados para o sistema operacional visitante. Para ter acesso mais rápido aos dispositivos, o VMWare instala um driver especial que permite contornar o problema de ter que suportar um amplo conjunto de dispositivos para a arquitetura x86.
O VMware é um software/máquina virtual que permite a instalação e utilização de um sistema operacional dentro de outro dando suporte real a software de outros sistemas operativos. Com ele pode-se transformar um único servidor dedicado em vários servidores virtuais, cada um se comportando como se fosse uma maquina separada. Alem de combinar os diversos servidores de uma rede local em uma única maquina lhe permite dividir em um único servidor em diversos servidores virtuais, que podem desempenhar funções secundarias ou mesmo serem sublocados.
Há diferentes versões do VMware, algumas versões são pagas e outras gratuitas. Dentre elas, podemos destacar as versões Server e Workstation, como versões gratuitas que podem ser baixadas livremente do site da VMware.
Como a versão Workstation funciona apenas por um mês, a VMware libera uma versão capaz de executar as máquinas virtuais criadas com o VMware Workstation, que é a VMware Player. Como dito, a versão Player do VMware apenas executa as máquinas virtuais criadas não tem capacidade de criar uma máquina virtual, apenas executar.
Segundo Dallalana (2008) o VMware é um software bastante estável, além de possuir versões para Linux e Windows, e ser adotado em larga escala em ambientes corporativos.
3.2.HyperV
Segundo a Microsoft (2010), o Hyper-V, é "uma solução de virtualização segura e otimizada, permitindo que as organizações façam melhor uso dos servidores e eliminem custos". Ela destaca que o HyperV que, se "integra com facilidade aos ambientes de TI, aproveitando suas ferramentas de suporte, correções, provisionamento, gerenciamento, processos e especialização".
3.3.Citrux Xen Server
O Xen se destaca como uma opção open source, tendo como base o sistema operacional Linux. Saft (2008) explica que a solução "é uma ferramenta com características muito parecidas com o VMware, porém utiliza o conceito de para-virtualização", abordado anteriormente, no qual "organiza as requisições realizadas pelas máquinas virtuais e as repassa para o sistema principal".
De acordo com Saft (2008), Mattos (2008) reafirma que:
O Xen é um dos mais populares exemplos de paravirtualização. Na virtualização total, o sistema operacional visitante tenta executar tarefas protegidas e, por estarem no espaço de aplicação do sistema operacional hospedeiro, não podem ser executadas. No entanto, o VMM intervém e executa ou simula a execução dessas, o que reduz o desempenho (sic) da virtualização total. Já a paravirtualização apresenta-se como uma alternativa a isso, na medida em que o sistema operacional visitante é modificado para não tentar executar diretamente na CPU as tarefas protegidas, mas entregar essas ao VMM. Este tipo de virtualização tem um ganho de desempenho significativo frente à total. (...) A tecnologia de virtualização provida pelo Xen difere da tecnologia do VMWare. O Xen segue o conceito da paravirtualização, que fornece um conjunto de abstrações (processador virtual, memória virtual, rede virtual etc.) sobre o qual diferentes sistemas podem ser portados. As abstrações não são necessariamente similares ao hardware da máquina física hospedeira.
Saft (2008) destaca que as principais características do Xen em relação aos softwares concorrentes "pagos" se destaca o baixo custo na implementação, o suporte para 32 usuários com memória de 4gb, suporte para a tecnologia 64 bits, código aberto, proporcionado maior integração com outras tecnologias e o alto rendimento em relação a para-virtualização.
4.VANTAGENS E INCONVENIENTES DA VIRTUALIZAÇÃO
Com relação às vantagens, podemos destacar nesse trabalho, que a virtualização busca: gerenciamento centralizado; facilidades na manutenção; independência de hardware; migração transparente na troca de um novo hardware e economia de espaço físico e recursos.
Ao se tratar das inconveniências, o ponto fatal esta em relação à: grande capacidade no consumo da capacidade em disco; o grande consumo de memória RAM, sendo que cada máquina virtualizada. Contudo o que determinará o bom funcionamento é a alta capacidade computacional do hardware.
5.CONSIDERAÇÕES FINAIS
Ao se tratar do conceito virtualização, podemos concluir que, devido ao crescente avanço tecnológico, com aumento do poder computacional, a virtualização ganhará sem dúvida muito espaço nas organizações, tanto em serviços internos quanto externos (oferecendo como serviço), focando economia e centralização dos serviços de TI.
REFERÊNCIAS
BIGNES, Eugenio. Virtualização: um novo conceito de TI. Disponível em: <http://www.malima.com.br/article_read.asp?id=593>. Acesso em: 24 abr. 2010.

DALLALANA, Frederico José Camiloti. Virtualização e computação em nuvem. Universidade Federal de São Carlos UFSCAR, São Carlos - SP, 2008.

MATTOS, Diogo M. Ferrazani. Virtualização. Disponível em: <http://www.gta.ufrj.br/grad/08_1/virtual/Introduo.html>. Acesso em: 24 abr. 2010.

MICROSOFT. Virtualização de desktops. Disponível em: <http://www.microsoft.com/brasil/servidores/virtualizacao/solution-tech-desktop.mspx>. Acesso em: 24 abr. 2010.

MICROSOFT. Hyper-V Server 2008 R2. Disponível em: <http://www.microsoft.com/brasil/servidores/hyper-v-server/default.mspx>. Acesso em: 24 abr. 2010.

MICROSOFT. Virtualização de servidor. Disponível em: <http://www.microsoft.com/brasil/servidores/virtualizacao/solution-tech-server.mspx>. Acesso em: 24 abr. 2010.

MURPHY, Alan. Virtualização esclarecida: oito diferentes modos. Disponível em: <http://www.f5networks.com.br/pdf/white-papers/virtualizacao-esclarecida-oito-diferentes-modos-wp.pdf>. Acesso em: 24 abr. 2010.

OLIVEIRA, Guilherme Veloso Neves. Solução de virtualização completa utilizando vmware e software livre: um estudo de caso na CEF. Monografia de Pós-Graduação Lato Sensu. Lavras, Minas Gerais, 2007.

SAFT, Luana Sandrini. Virtualização de software. Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópoilis ? SC, 2008.

SANTOS, Garilan Maia dos. Como surgiu a virtualização. Disponível em: <http://www.baguete.como.br/blog/virtualizacao/17/12/2007/como-surgiu-a-virtualizacao>. Acesso em: 24 abr. 2010.

SEO, Carlos Eduardo. Virtualização: problemas e desafios. Disponível em: <http://www.ic.unicamp.br/~ducatte/mo401/1s2009/T2/008278-t2.pdf>. Acesso em: 24 abr. 2010.

SMITH, J. E.; NAIR, R. The Architecture of Virtual Machines. p. 32-38, mai. 2005.