Se você chegou até este artigo sobre virtualização kvm, provavelmente você já tem um breve conhecimento sobre o que é um cloud server ou “cloud computing”. A virtualização está em evidência atualmente. Um dos motivos para sua ascensão é a constante evolução da capacidade de processamento e memória dos servidores virtualizados, que permite executar máquinas virtuais em praticamente qualquer hardware disponível atualmente. Outro motivo é a necessidade de economia de energia, espaço e custo nos Data Centers, que a virtualização permite através da consolidação em um único hardware de servidores que no passado precisariam de suas próprias máquinas físicas.

Neste artigo você irá aprender O que é uma Virtualização KVM e como funciona com exemplos práticos. Dessa forma você poderá entender completamente os conceitos e definições sobre uma Virtualização no Linux com KVM ( Kernel-based virtual Machine ).

O que é uma Virtualização KVM ?

Virtualização significa a utilização de um sistema operacional real sobre uma máquina virtual. Isto é, qualquer sistema operacional pode ser instalado sobre uma máquina virtual emulando o comportamento de uma máquina real. Assim, o sistema operacional funciona sem conhecimento, na maioria das vezes, de que está sobre uma camada de software, e não diretamente sobre o hardware.

Embora virtualização seja uma palavra da moda hoje em dia, o conceito já existe há muito tempo. Algumas máquinas IBM foram pioneiras em sua utilização, ainda na década de 70. O conceito de virtualização é simples, embora a implementação contenha aspectos de difícil entendimento, uma vez que um sistema computacional precisa ser completamente emulado.

No mundo da virtualização, a máquina que prove a virtualização é chamada de servidor dedicado, ou host na nuvem, enquanto a máquina virtualizada tem o nome de Cloud Server. A máquina cloud server, no caso do KVM, é sempre vista como um (ou mais) processos na maquina host.

A máquina virtual baseada em kernel (KVM) é uma tecnologia de virtualização open source baseada no Linux®. Especificamente, com a KVM, você pode transformar o Linux em um hipervisor, permitindo que uma máquina host execute vários ambientes virtuais isolados, chamados máquinas guest ou Cloud Servers.

Como funciona uma Virtualização KVM ?

Resumidamente a Virtualização KVM É uma tecnologia que permite criar vários ambientes simulados ou recursos dedicados a partir de um único sistema de hardware físico. Ou seja, pode-se criar diversas máquinas virtuais dentro de uma máquina física.

Imagine que você tenha 3 máquinas físicas, sendo uma para um Servidor DHCP, outra para um Firewall/Proxy, e outra para DNS. E, cada um desses serviços em execução não utilizem todos recursos da máquina. Por exemplo, a máquina com o DHCP tenha apenas 30% dos recursos utilizados, a máquina com firewall/proxy esteja com 30%, e a máquina com o DNS com 30% de utilização.

Note que para cada uma das máquinas físicas, tem-se uma subutilização de recursos de hardware. Nesse sentido, a Virtualização ajuda muito na otimização da utilização dos recursos da máquina física.

Ou seja, você poderia ter apenas 1 máquina física e, a partir dela, criar 3 máquinas virtuais para atender aos serviços de DHCP, Firewall/Proxy e DNS. Compreende?!

Não vamos entrar muito a fundo nos conceitos de Virtualização, ok?! Mas, é muito interessante ter em mente esse conceito inicial.

Agora vamos entender o que é o Hipervisor (Hypervisor)

Imagine agora uma máquina física com 3 máquinas virtuais em execução. A todo momento as Máquinas Virtuais necessitarão de recursos de hardware (memória, cpu, disco, etc). E, quem faz o monitoramento dessas máquinas virtuais??? Sim… isso mesmo… pelo Hypervisor!

O hipervisor geralmente é um software que faz a gerência das máquinas virtuais, possibilitando que a virtualização ocorra de forma organizada. É ele que fará a integração entre as máquinas virtuais e os recursos de hardware existentes.

Assim, o hipervisor faz com que uma máquina física se transforme num sistema Host (Hospedeiro), que poderá receber hóspedes (Guests), ou Máquinas Virtuais.

A KVM (Kernel-based Virtual Machine)

Com a KVM (Kernel-based Virtual Machine) você pode transformar o Linux em um hipervisor, permitindo que uma máquina Host execute vários ambientes virtuais isolados, chamados máquinas Guest ou Cloud Servers.

A KVM é parte integrante do Kernel do Linux a partir da versão 2.6.20. É mantido e desenvolvido na linha principal do kernel. Como a KVM é parte do código do Linux atual, ela aproveita imediatamente todos os recursos, correções e avanços novos do Linux sem engenharia adicional.

– Como a KVM funciona? “A KVM converte o Linux em um hipervisor tipo-1 (bare-metal). Para executar VMs, todos os hipervisores precisam de alguns componentes em nível de sistema operacional, como gerenciador de memória, agendador de processos, stack de entrada/saída (E/S), drivers de dispositivo, gerenciador de segurança, um stack de rede e muito mais.

A KVM tem todos esses componentes por fazer parte do kernel do Linux. Toda máquina virtual é implementada como um processo regular do Linux que é programado pelo agendador do Linux padrão. Ele conta com hardware virtual dedicado, como placa de rede, adaptador de placa gráfica, CPU(s), memória e discos.”

– Posso executar virtualização com KVM? Basicamente deve-se atender a 2 requisitos:

  • 1 – ter uma versão do Kernel Linux posterior a 2007 – isto é fácil!!!;
  • 2 – ter um processador x86 que forneça recursos de virtualização (Intel VT ou AMD-V) – a maioria dos processadores atuais possuem.

– Como saber se meu processador suporta KVM? Ele precisa ter as flags de virtualização (‘vmx’ para Intel, ou a flag ‘svm’ para AMD). Basta executar o seguinte comando para saber se existe uma das flags:

grep --color -E 'svm|vmx' /proc/cpuinfo

Além disso, é necessário habilitar na BIOS a ‘Tecnologia de Virtualização’.

– Posso criar máquinas virtuais Windows através do KVM? Sim. Perfeitamente. Suas máquinas virtuais poderão ser criadas, inclusive, com ambientes gráficos.

– Como faço a gestão das Máquinas Virtuais? Pode-se fazer via linha de comando, através da ferramenta ‘virsh’. Ou, de forma remota, através de uma ferramenta gráfica chamada ‘virt-manager’. Caso tenha interesse, pesquise sobre o Virtualizor, que tem um painel de gerência muito bacana também, e utiliza KVM para virtualização!

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