O que é um Hipervisor?
Definição de hipervisor
Um hipervisor, também conhecido como Virtual Machine Monitor (VMM), é um software crucial que lhe permite criar e executar máquinas virtuais (VM). É quase como um proprietário digital, que gere e atribui os recursos físicos de um computador host a várias máquinas virtuais.
Cada VM atua como um computador independente, com seu próprio sistema operativo, aplicativos e recursos, compartilhando o mesmo hardware físico subjacente. O hypervisor atua como intermediário - o proprietário - assegurando-se que cada VM obtém os recursos de que necessita sem interferir com as outras.
Outra forma de o analisar é que um hipervisor cria uma camada de abstração entre o hardware físico e as máquinas virtuais, permitindo que vários sistemas operativos e aplicações funcionem simultaneamente numa única máquina física.
Esta capacidade fundamental é a peça fundamental da tecnologia de virtualização, com implicações de longo alcance para a infraestrutura de TI e a computação moderna.
Porque é que um Hipervisor é importante?
Os hypervisors são mais do que uma maneira inteligente de executar vários sistemas operativos em uma única máquina. Tornaram-se um elemento fundamental da infraestrutura informática moderna, aumentando a eficiência, a flexibilidade e a relação custo-eficácia. Em primeiro lugar, os hipervisores são importantes porque são essenciais para a ativação da virtualização.
Papel na virtualização
Os hipervisores são os motores da virtualização. Permitem-lhe criar múltiplas máquinas virtuais isoladas num único servidor físico. Isto permite-lhe consolidar os servidores e otimizar a utilização do hardware: em vez de dedicar servidores físicos separados a cada aplicação ou carga de trabalho, pode executar várias VMs num único servidor físico.
Isto reduz drasticamente o número de máquinas físicas necessárias, conduzindo a uma melhor utilização de recursos e minimizando a capacidade desperdiçada.
Os hipervisores permitem-lhe implementar e gerir facilmente diferentes sistemas operativos e aplicações no mesmo hardware, sem preocupações de compatibilidade. Esta flexibilidade permite que as equipas de TI se adaptem rapidamente às mudanças das necessidades da empresa, implementem novas aplicações de forma mais rápida e suportem uma gama variada de necessidades de software.
Resulta numa melhor alocação de recursos e desempenho. Permite a alocação dinâmica de recursos como CPU, memória e armazenamento a VMs, conforme necessário. Isto assegura que cada VM recebe os recursos necessários para realizar de forma otimizada, evitando contenções de recursos e maximizando o desempenho global do sistema.
Impacto na infraestrutura informática
O impacto dos hypervisors na infraestrutura informática é transformador e os hypervisors são sem dúvida um dos pilares tecnológicos que permitiu a revolução da cloud que todos conhecemos atualmente:
- Redução dos requisitos de hardware e espaço: Ao consolidarem os servidores e otimizarem a utilização de hardware, as empresas poderão reduzir significativamente o respetivo espaço físico de hardware. Isto resulta em menores despesas de capital em servidores, menores requisitos de espaço em datacenters e menores custos de manutenção.
- Menor consumo de energia: Um menor número de servidores físicos traduz-se num menor consumo de energia e numa menor geração de calor. Isto contribui para uma fatura energética mais reduzida, uma pegada de carbono mais reduzida e uma infraestrutura informática mais sustentável.
- Maior Eficiência Os hipervisores oferecem ferramentas de gestão simplificadas e capacidades de automatização que simplificam as operações de TI. Estas incluem funcionalidades como a gestão centralizada de VM, aprovisionamento automático e monitorização fácil, que melhoram a eficiência operacional e reduzem os custos administrativos.
- Recuperação otimizada de desastres: As VMs podem ser facilmente guardadas, capturadas e migradas para diferentes servidores físicos, mesmo em locais geograficamente diferentes. Isto facilita o planeamento de recuperação de desastres, minimiza o tempo de interrupção em caso de falhas de hardware e fortalece os esforços de continuidade do negócio.
Os hipervisores são a base do cloud computing, permitindo que os fornecedores ofereçam recursos de computação escaláveis e on-demand aos seus clientes. Isto permite que as empresas aumentem ou diminuam as suas infraestruturas informáticas conforme necessário, pagando apenas pelos recursos que consomem.
Benefícios do uso de hypervisors
Os hipervisores oferecem um conjunto interessante de benefícios que transformaram a forma como as empresas gerem a sua infraestrutura de TI. Oferecem uma maior eficiência, flexibilidade e relação custo-eficácia, tornando-os numa ferramenta essencial no cenário informático moderno.
Otimização de recursos
Os hypervisors se destacam na maximização da utilização do seu hardware. Ao permitir a criação de várias máquinas virtuais num único servidor físico, eliminam a necessidade de dedicar máquinas físicas separadas a cada aplicação ou carga de trabalho.
Esta consolidação conduz a uma melhoria significativa da utilização do hardware, reduzindo o desperdício de capacidade e maximizando o retorno do seu investimento.
Além disso, os hipervisores permitem uma alocação de recursos dinâmica, garantindo que cada VM recebe a quantidade exata de CPU, memória e armazenamento de que precisa para operar eficientemente. Isto evita contenção de recursos e otimiza o desempenho global do sistema.
Segurança reforçada
Os hipervisores desempenham um papel crucial no aumento da segurança do seu ambiente informático. O isolamento que proporcionam entre máquinas virtuais cria compartimentos seguros e independentes.
Se uma VM for comprometida, as outras permanecerão protegidas, limitando os danos potenciais das violações de segurança. Este isolamento também simplifica a gestão da segurança ao permitir que os administradores apliquem políticas e configurações de segurança específicas a VM individuais com base nos seus requisitos específicos.
Além disso, os hipervisores costumam incluir funcionalidades de segurança incorporadas, como controlos de acesso, encriptação e deteção de intrusões, reforçando a postura de segurança da sua infraestrutura.
Escalabilidade melhorada
Os hipervisores constituem a base para uma infraestrutura informática altamente escalável. Permitem ajustar facilmente o seu cálculo, de modo a responder a necessidades variáveis. Necessita de mais potência de processamento para uma aplicação específica? Basta atribuir mais recursos à VM correspondente.
Está a passar por um rápido crescimento? Implemente rapidamente novas VMs sem encomendar nem fornecer hardware físico adicional. Esta agilidade e flexibilidade permitem-lhe responder rapidamente à evolução das necessidades da empresa e garantir que a sua infraestrutura de TI se pode escalar sem falhas, de modo a suportar o seu crescimento.
Poupança de custos
Os benefícios dos hipervisores traduzem-se diretamente em poupanças significativas. A redução dos requisitos de hardware resulta em menores despesas de capital com servidores e em custos operacionais associados ao consumo de energia, arrefecimento e manutenção.
Uma maior eficiência e uma gestão simplificada através de uma administração centralizada e de capacidades de automatização contribuem ainda mais para uma redução das despesas operacionais.
Além disso, a consolidação do hardware existente pode prolongar o seu tempo de vida útil, atrasando atualizações de hardware dispendiosas e maximizando o valor dos investimentos em TI. Em última análise, proporciona um retorno sobre o investimento interessante através da otimização da utilização de recursos, do aumento da eficiência e da redução dos custos operacionais.
Tipos de hypervisors
Existem dois tipos principais de hypervisors. Um é um hipervisor bare metal, que funciona diretamente no hardware sem qualquer camada de SO acima, enquanto o outro - hipervisores alojados - funciona sobre um SO existente.
Hipervisores do tipo 1 (Bare-Metal)
Os hipervisores Tipo 1, também conhecidos como hipervisores bare-metal, funcionam diretamente no hardware da máquina anfitriã. Isto dá-lhes acesso direto aos recursos subjacentes, oferecendo um elevado nível de desempenho e eficiência.
São frequentemente utilizados em servidores bare metal, que oferecem uma potência e uma flexibilidade inigualáveis para as cargas de trabalho mais exigentes. Pensem neles como a base do sistema, com eles na base e os sistemas virtuais em camadas no topo. Exemplos populares incluem VMware ESXi, Hyper-V e KVM (Kernel-based Virtual Machine).
São conhecidos pelo seu alto desempenho graças ao acesso direto, o que resulta numa sobrecarga mínima e numa eficiência maximizada. Esta arquitetura também aumenta a segurança ao aumentar o isolamento entre as VMs e o sistema host, reduzindo a superfície de ataque potencial.
Como não contam com um sistema operativo host, os hipervisores tipo 1 oferecem uma estabilidade e uma fiabilidade melhoradas. No entanto, podem ser mais complexas de configurar do que os seus homólogos de Tipo 2. Além disso, podem ter requisitos de compatibilidade específicos e a sua gestão requer muitas vezes ferramentas de gestão e competências dedicadas.
Hipervisores Tipo 2 (Alojados)
Os hipervisores de tipo 2, ou hipervisores alojados, funcionam sobre um sistema operativo existente. Funcionam como aplicações de software no SO do anfitrião e partilham com outras aplicações.
Imagine-os como se fossem outro programa instalado no seu computador, como um browser ou um processador de texto, mas com a possibilidade de criar e gerir máquinas virtuais. Exemplos comuns incluem o Oracle VirtualBox, VMware Workstation e Parallels Desktop.
São geralmente mais fáceis de usar, pois frequentemente apresentam interfaces gráficas intuitivas. No entanto, o sistema operativo host subjacente pode afetar o seu desempenho, originando uma possível sobrecarga. A partilha com o sistema operativo host também pode apresentar vulnerabilidades de segurança.
Além disso, sua estabilidade e confiabilidade dependem inerentemente do sistema operativo host subjacente.
Comparativo: Hipervisores Tipo 1 vs Tipo 2
A escolha entre hipervisores Tipo 1 e Tipo 2 depende das suas necessidades e prioridades específicas. Os hipervisores tipo 1 são geralmente preferidos em ambientes de virtualização de nível empresarial, centros de dados e computação em nuvem onde o desempenho, a segurança e a estabilidade são primordiais.
O Tipo 2 é frequentemente adequado para uso pessoal, ambientes de teste e situações onde a facilidade de uso e a compatibilidade mais ampla de hardware são mais importantes.
Como funciona um Hipervisor?
No seu núcleo, um hipervisor cria uma camada de abstração entre o hardware físico de uma máquina host e a VM que a executa. Esta abstração permite que várias VMs, cada uma com o seu próprio sistema operativo e aplicações, partilhem os recursos físicos subjacentes (CPU, memória, armazenamento e rede) sem interferir umas com as outras.
Pense no hypervisor como um controlador de tráfego, para gerir e direcionar cuidadosamente o fluxo do kit para cada VM.
Quando uma VM precisa de aceder a um componente de hardware, envia um pedido ao hipervisor. O hypervisor interceta este pedido, traduz-o em instruções que o hardware físico compreende e, em seguida, executa a operação em nome da VM.
Este processo decorre de forma transparente e transparente em direção à VM, que funciona como se tivesse acesso direto a ela.
Isto permite consolidar várias cargas de trabalho numa única máquina física, reduzindo custos, melhorando a eficiência e aumentando a flexibilidade.
Casos de uso para hypervisors
Os hipervisores tornaram-se uma ferramenta indispensável nos ambientes informáticos modernos, permitindo uma vasta gama de aplicações em vários sectores e indústrias. A sua capacidade de criar e gerir máquinas virtuais oferece inúmeras vantagens que respondem aos principais desafios em matéria de infraestrutura de TI e implementação de software.
Consolidação de servidores
Um dos casos de uso mais prevalentes para os hipervisores é a consolidação de servidores. Em vez de executar cada aplicação ou serviço no seu próprio servidor físico dedicado, as organizações podem utilizá-lo para consolidar múltiplas cargas de trabalho numa única máquina física.
Isto reduz significativamente o número de servidores físicos necessários, o que resulta em significativas poupanças em termos de hardware, consumo de energia e manutenção. A consolidação de servidores também otimiza a utilização de recursos, pois o hipervisor atribui dinamicamente cada VM com base nas suas necessidades, assegurando uma utilização eficiente do hardware disponível.
Recuperação de desastres
Os hipervisores desempenham um papel fundamental no planeamento da recuperação de desastres e na continuidade das atividades. A capacidade de criar facilmente snapshots e backups de máquinas virtuais simplifica o processo de restauro de sistemas em caso de falhas de hardware, mau funcionamento do software ou desastres naturais.
As máquinas virtuais podem ser rapidamente migradas para diferentes servidores físicos, mesmo em localizações geograficamente diversas, minimizando o tempo de interrupção e garantindo uma retoma rápida das operações comerciais. Esta flexibilidade e resiliência tornam os hipervisores essenciais para qualquer estratégia abrangente de recuperação de desastres.
Virtual Desktop Infrastructure (VDI)
Os hipervisores são a base da Virtual Desktop Infrastructure (VDI), uma tecnologia que fornece ambientes de trabalho virtuais aos utilizadores, em qualquer dispositivo e em qualquer lugar. Num ambiente VDI, os ambientes de trabalho dos utilizadores são alojados como máquinas virtuais num sistema centralizado e os utilizadores acedem aos seus ambientes de trabalho remotamente através de uma ligação de rede.
Esta abordagem centraliza a gestão de desktops, simplifica as atualizações de software e aumenta a segurança graças ao armazenamento de dados confidenciais no servidor em vez de em dispositivos individuais. A VDI oferece igualmente a flexibilidade necessária para as políticas de trabalho remoto e BYOD (Bring Your Own Device - traga o seu próprio dispositivo), uma vez que os utilizadores podem aceder aos seus ambientes de trabalho virtuais a partir de qualquer dispositivo com ligação à Internet.
Suporte a sistemas antigos
O hipervisor oferece uma solução valiosa para suportar aplicações antigas que podem não ser compatíveis com o hardware ou os sistemas operativos modernos. Ao criarem máquinas virtuais que imitam ambientes mais antigos, as organizações podem continuar a executar sistemas antigos críticos sem a necessidade de manter hardware desatualizado ou lutar contra problemas de compatibilidade.
Isto aumenta o tempo de vida das aplicações tradicionais, permitindo às empresas passar para tecnologias mais recentes ao seu próprio ritmo, ao mesmo tempo que garante a continuidade do funcionamento de sistemas críticos.
Hypervisors vs Containers
Os hipervisores e os containers oferecem capacidades de virtualização, mas diferem em termos de abordagem e pontos fortes. Ele cria sistemas virtuais, que são essencialmente sistemas de computadores completos e isolados com seus próprios sistemas operativos.
Isto proporciona um forte isolamento e segurança, tornando-os ideais para a execução de diversas aplicações ou quando a segurança é primordial. No entanto, isto é conseguido à custa de um maior consumo de recursos.
Containers, por outro lado, virtualizam ao nível do sistema operativo, partilhando o kernel do SO host enquanto isolam a aplicação e as suas dependências. Resultado: virtualização leve e eficiente, ideal para microsserviços e aplicações onde a velocidade e a portabilidade são cruciais.
No entanto, os containers apresentam um menor grau de isolamento, aumentando potencialmente os riscos de segurança. A melhor escolha depende das suas necessidades e prioridades específicas, com algumas situações a beneficiarem de uma combinação de ambas as tecnologias.
OVHcloud e Hipervisores
A OVHcloud oferece um conjunto abrangente de soluções de virtualização concebidas para responder às diferentes necessidades das empresas, desde pequenas empresas até grandes empresas. Tirando partido das tecnologias de hipervisor mais avançadas do sector, a OVHcloud oferece opções flexíveis, escaláveis e económicas para a implementação e gestão de infraestruturas virtualizadas.
A Hosted Private Cloud da OVHcloud, baseada em VMware vSphere, oferece um ambiente cloud privado totalmente dedicado e gerido. As soluções Private Cloud virtuais constituem uma excelente alternativa para as empresas que procuram uma combinação de segurança e escalabilidade.
A OVHcloud oferece uma gama de servidores dedicados otimizados para virtualização. Estes servidores fornecem a potência bruta e os recursos necessários para executar cargas de trabalho virtualizadas exigentes.
O Public Cloud da OVHcloud oferece recursos informáticos a pedido que lhe permitem implementar máquinas virtuais, armazenamento e componentes de rede em apenas alguns cliques. Este modelo de pagamento consoante a utilização oferece flexibilidade e escalabilidade, tornando-o ideal para cargas de trabalho dinâmicas e aplicações com necessidades flutuantes.
Quer precise de uma cloud privada totalmente gerida, de uma VPS simples e económica ou da potência bruta de servidores dedicados, a OVHcloud oferece uma solução de virtualização que responde às suas necessidades específicas.