Neste artigo você encontrará:
- O que é virtualização e como ela funciona?
- Habilidades necessárias para a virtualização
- Quais recursos/benefícios que a virtualização proporciona
- Qual a importância da virtualização?
- O mercado de trabalho em torno das tecnologias de virtualização
- Outros ambientes virtualizados
- Plataformas e programas para executar virtualização
- Sobre nós: cursos e conteúdos que oferecemos
O que é virtualização e como ela funciona?
O conceito de virtualização existe em vários âmbitos e se encaixa em áreas abrangentes. Por exemplo, atualmente, quando nos referimos a servidores e máquinas virtuais é quase impossível não relacionarmos essa temática com os jogos online.
Um exemplo de onde ele pode se encaixar em seu cotidiano: sabe o XBox Cloud Gaming? Aquele recurso do XBox que permite com que você se divirta com jogos que exigem maior desempenho do seu aparelho?
Pois, esse é um dos exemplos de virtualização. Os recursos específicos são alocados em outra máquina e, por meio da virtualização, você consegue jogar o que quiser sem problemas, mesmo tendo um sistema com baixa memória e capacidade de armazenamento.
Nesse guia completo sobre virtualização, exploraremos tudo sobre o conceito e suas principais características, acompanhe a leitura logo abaixo, aproveite o conteúdo e descubra como ele está presente no seu cotidiano!
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Virtualização
O que é virtualização?
Virtualização é uma tecnologia que permite que um único sistema de computador execute várias instâncias de sistemas operacionais. Além disso, ele também usa aplicativos isolados uns dos outros, como se cada um fosse um sistema independente.
De uma maneira bem simples: a virtualização funciona quando é necessário dividir o desempenho da máquina física. Seja para usar outro tipo de sistema operacional (como Linux) dentro do SO base, ou para alocação de servidor.
Retornando ao exemplo do Cloud Gaming, é utilizada a tecnologia de virtualização para permitir que os jogadores em dispositivos móveis ou outras plataformas possam jogar qualquer jogo (ou quase).
A Microsoft usa servidores com várias GPUs (Unidade de Processamento Gráfico, em inglês Graphics Processing Unit) para hospedar os jogos e o software de virtualização divide o hardware em vários ambientes virtuais, possibilitando que os jogadores explorem todos os jogos digitais disponíveis.
Dessa forma, a virtualização permite que a XBox Cloud Gaming ofereça uma experiência de jogo de alta qualidade em dispositivos móveis, sem a necessidade de um hardware de jogo potente no dispositivo.
Esse tipo de facilidade não é limitada aos dispositivos móveis, atualmente há vários planos que incluem computadores pessoais.
Dessa maneira, todos aqueles jogos existentes no catálogo da XBox ficam disponíveis para dispositivos que normalmente não rodam, com desempenho aumentado. Sabe onde você pode aprender mais sobre isso? Nos nossos cursos de desenvolvimento de games.
Exemplos do uso da virtualização no cotidiano
Até mesmo jogar algo como Fortnite usando o navegador do celular é viável com o tipo de virtualização mencionada. Obviamente que, a depender da qualidade do aparelho, não será tão simples e o desempenho não muito alto, já que nem todos os recursos se concentram somente no ambiente virtualizado.
Isso é possível graças ao software conhecido como hypervisor ou gerenciador de máquinas virtuais. Ele permite a criação de “máquinas virtuais” (VMs) em um único computador físico.
Cada VM pode executar um sistema operacional completo, com os seus próprios aplicativos e arquivos, como se fosse um computador separado.
A virtualização é usada para melhorar a eficiência do uso de recursos em data centers e empresas, por exemplo. Isso permite que várias VMs sejam executadas em um único servidor físico. Além disso, reduz o número de servidores físicos necessários, economizando espaço, energia e custos de manutenção.
A virtualização também é usada para:
- Testes de software;
- Desenvolvimento de aplicativos e segurança;
- Eficiência de recursos;
- Desenvolvimento;
- Escalabilidade.
O que é hypervisor?
O hypervisor é um software que gerencia máquinas virtuais em um sistema de virtualização. Ele cria e gerencia as VMs, alocando recursos e garantindo acesso sem prejudicar o sistema.
Há dois tipos: o tipo 1, mais eficiente e seguro, é executado diretamente no hardware. Já o tipo 2 é executado como um aplicativo em um sistema operacional existente.
- Hypervisor tipo 1
Como exemplo de hypervisor do tipo 1, podemos citar o VMware ESXi. O ESXi é instalado diretamente no hardware físico do servidor e gerencia os recursos do sistema.
Ele fornece uma camada de abstração entre o hardware físico e as máquinas virtuais, assim, várias máquinas virtuais compartilham os recursos do sistema (CPU, memória e armazenamento).
O ESXi é um hypervisor bare-metal, o que significa que é executado diretamente no hardware e não requer um sistema operacional base.
O ESXi é muito usado em data centers e ambientes empresariais, locais nos quais a virtualização de servidores é comum e muito importante para aumentar a eficiência no uso dos recursos.
- Hypervisor tipo 2
Um exemplo do tipo 2 é o Oracle VirtualBox. Ele é instalado em cima de um sistema operacional hospedeiro, como o Windows ou o Linux, e fornece uma camada de virtualização que permite que os usuários criem e gerenciem máquinas virtuais em seu desktop.
O VirtualBox é um hypervisor host-based, o que significa que é executado em cima de um sistema operacional existente. Ele fornece uma ampla gama de recursos de virtualização, como suporte a snapshots, redimensionamento dinâmico do disco e compartilhamento de pastas.
É frequentemente usado por desenvolvedores e usuários domésticos que desejam executar sistemas operacionais diferentes em um único computador.
Logo, o tipo 1 parece ser voltado para maior desempenho e larga escala, e o tipo 2 para necessidades menores e específicas. Poderíamos dizer, respectivamente, para o âmbito empresarial e doméstico.
Habilidades necessárias para a virtualização
Apesar de ser um conceito relativamente simples de compreender, algumas habilidades são bem específicas para colocá-lo em prática. Veja abaixo algumas mais essenciais:
Conhecimento de sistemas operacionais
Já que a virtualização geralmente envolve a criação e configuração de máquinas virtuais com sistemas operacionais diferentes, é importante ter domínio básico sobre esse tema. Alguns cursos menores sobre SOs podem auxiliar, já que carregam no cronograma algumas lições sobre virtualização.
Pode não parecer, mas esse tema é bem recorrente fora do meio da programação, porque soma vários setores que lidam com quantidades de dados massivos.
Ainda que não seja uma quantidade massiva, setores de marketing de conteúdo, por exemplo, necessitam alocar recursos e dados para diversos profissionais.
Redes
É importante ter conhecimentos básicos em redes para gerenciar as redes virtuais com que o processo se envolve e assim se desenvolver ainda mais na área.
Conhecimentos em hardware
Não apenas no software acontece a virtualização, é importante ter conhecimentos em hardware para entender as limitações do hardware subjacente. Isso garante que os recursos sejam alocados de maneira adequada.
Essa área é geralmente abrangida por cursos mais específicos, não necessariamente superiores, mas que foquem mais na arquitetura dos computadores do que na parte lógica.
Gerenciamento de servidores
Para gerenciar adequadamente os servidores virtualizados. Isso inclui monitoramento de desempenho, gerenciamento de backups e recuperação de desastres. Claro, isso sendo imprescindível quando o uso for em maior escala. O profissional que geralmente lida com isso é o administrador de sistemas. Um exemplo de software é o vCenter.
Segurança da informação
É importante entender as implicações de segurança e garantir que os ambientes virtuais estejam isolados corretamente e protegidos contra ameaças.
Assim, para aprender essas habilidades, é preciso estudar um pouco mais a fundo sobre os pormenores da virtualização e da segurança no meio virtual.
Habilidade em resolução de problemas
Para identificar e resolver problemas de desempenho e compatibilidade. Esses problemas podem surgir por vários motivos e precisam ser antecipados.
Quer saber mais sobre ciência de dados? Conheça nosso curso de Data Science e Big Data.
Quais recursos/benefícios que a virtualização proporciona
Então, por que usar a virtualização? Seus conceitos podem ter sido compreendidos, mas, na prática, quais os motivos para usá-la? Veja abaixo uma pequena lista deles.
Eficiência de recursos
A virtualização permite a execução de vários sistemas operacionais e aplicativos em um único servidor físico, ajudando a economizar espaço, energia, custos de hardware e recursos de gerenciamento.
Além disso, também pode reduzir o tempo de inatividade do sistema e melhorar o desempenho do hardware. Para situações em que muitos recursos são sempre exigidos, é uma boa.
Consolidar servidores
Através da virtualização é possível juntar vários servidores físicos em menos servidores virtuais, aliviando a carga de trabalho administrativo e deixando a manutenção do hardware mais fácil.
Essa técnica ainda ajuda a economizar na conta de luz e refrigeração, aumentando a eficiência da infraestrutura.
Testes e desenvolvimento
A virtualização possibilita a criação de ambientes de testes e desenvolvimento isolados.
Com isso, os desenvolvedores podem testar os seus aplicativos em diferentes sistemas operacionais sem precisar de hardware físico extra, o que pode acelerar o processo de desenvolvimento e aprimorar a qualidade do software.
Ou seja, é uma solução super útil para quem trabalha com programação e deseja otimizar o processo de testes e desenvolvimento.
Recuperação de desastres
A virtualização pode ser usada para criar backups de máquinas virtuais, facilitando a recuperação de desastres em caso de falha de hardware.
Com isso, a organização pode manter seus dados e aplicativos seguros e disponíveis em caso de eventos inesperados.
Consistência de ambiente
Ela pode ajudar a manter um ambiente consistente e uniforme para aplicativos e sistemas operacionais, independentemente do hardware subjacente. Isso ajuda a garantir a estabilidade e a confiabilidade do sistema.
Segurança
A virtualização pode ser usada para isolar aplicativos e sistemas operacionais uns dos outros, ajudando a aumentar a segurança e a privacidade dos dados. Isso pode ser especialmente importante em ambientes empresariais, onde a proteção dos dados é fundamental.
Facilidade de migração
A virtualização torna a migração de máquinas virtuais para diferentes sistemas físicos mais fácil e rápida, sem a necessidade de reconfigurar todo o sistema. Isso ajuda a reduzir o tempo de inatividade e aumentar a disponibilidade do sistema.
Escalabilidade
A virtualização permite que os recursos sejam facilmente alocados para atender às demandas crescentes de aplicativos e usuários, sem precisar adquirir novo hardware.
Isso pode ajudar a melhorar o desempenho do sistema e reduzir os custos operacionais a longo prazo.
Qual a importância da virtualização?
Essa é uma tecnologia de grande importância por diversos motivos. A possibilidade de consolidar vários servidores físicos em um único servidor virtual permite reduzir os custos com hardware, energia e espaço físico, otimizando a utilização de recursos de hardware, como processadores, memória e armazenamento.
A virtualização também oferece maior flexibilidade, permitindo a criação e gerenciamento de ambientes de forma rápida e prática, o que é especialmente útil em ambientes de desenvolvimento e teste.
Além disso, simplifica o gerenciamento de servidores e aplicativos, o que pode reduzir significativamente a carga de trabalho administrativa.
Pode melhorar a segurança ao permitir a separação de diferentes aplicativos e sistemas operacionais em ambientes isolados. A criação de backups de máquinas virtuais é uma grande vantagem também, pois facilita a recuperação de dados em caso de falha de hardware.
Resumindo, a virtualização é uma tecnologia de grande importância quando falamos de escala e usabilidade, afinal, são muitos benefícios voltados para empresas e redução de custos gerais.
Sabemos que não apenas empresas trabalham com servidores, grandes e pequenos desenvolvedores precisam desses recursos também.
O mercado de trabalho em torno das tecnologias de virtualização
Existem vários tipos de profissionais que trabalham com virtualização, incluindo:
1. Administradores de sistemas
Eles são responsáveis por instalar, configurar e manter a infraestrutura de virtualização. Além disso, garantem que o ambiente virtualizado esteja funcionando corretamente e gerenciam as máquinas virtuais.
2. Engenheiros de virtualização
Eles projetam, implementam e mantêm sistemas de virtualização, incluindo servidores, storage, redes e software de gerenciamento de virtualização. Podem ajudar a selecionar a tecnologia de virtualização correta para atender as necessidades da empresa.
3. Especialistas em segurança de virtualização
Possuem conhecimento em proteger as máquinas virtuais, monitorar o tráfego de rede virtualizado, identificar vulnerabilidades e mitigar riscos de segurança.
4. Arquitetos de soluções
Eles ajudam a planejar e implementar soluções de virtualização personalizadas para empresas, incluindo a seleção de hardware e software, configuração de sistemas e treinamento de usuários.
5. Analistas de dados
Eles usam ferramentas de virtualização para criar ambientes de teste e desenvolvimento, testar novos aplicativos e realizar análises de dados em ambientes virtualizados. O curso respectivo é de Análise de Dados (ou Ciência de Dados).
6. Especialistas em nuvem
Responsáveis por projetar e implementar soluções de nuvem pública, privada e híbrida usando tecnologias de virtualização.
7. Desenvolvedores de software
Eles usam ambientes virtualizados para testar e desenvolver aplicativos em diferentes plataformas e sistemas operacionais. O curso respectivo é Engenharia de Software.
Outros ambientes virtualizados
Quais outros setores funcionam com o conceito de virtualização? Podemos dizer que praticamente qualquer um, considerando as especificidades do processo. Abaixo, separamos uma lista com os setores e ambientes beneficiados:
1. Data centers
Esses são imprescindíveis para as empresas modernas, e a virtualização é essencial para garantir que os servidores sejam bem utilizados. Data centers são extremamente importantes para manter os dados da empresa bem armazenados.
2. Redes
A virtualização de rede permite que as empresas criem redes virtuais que são escaláveis, flexíveis e seguras. O curso respectivo para isso é Redes de Computadores.
3. Segurança
É uma ferramenta importante na criação de ambientes seguros para testes e desenvolvimento de softwares, bem como na proteção de informações confidenciais.
4. Desenvolvimento de software
Bastante usada no desenvolvimento de software para criar ambientes de teste e desenvolvimento isolados, permitindo que os desenvolvedores trabalhem em diferentes sistemas operacionais.
5. Educação
É amplamente usada em instituições de ensino para criar laboratórios virtuais e ensinar aos alunos sobre sistemas operacionais, redes e segurança.
6. Saúde
A virtualização é usada também em sistemas de saúde para gerenciar registros médicos eletrônicos, agendamento de consultas e gerenciamento de recursos hospitalares.
Plataformas e programas para executar virtualização
Vamos falar agora sobre os ambientes em que pode-se praticar a virtualização. Acompanhe a lista de plataformas e programas:
VMware
Uma das plataformas de virtualização mais populares do mercado e que oferece vários produtos para virtualização, incluindo o VMware Workstation e o VMware Fusion. A VMware possibilita a execução de múltiplos sistemas operacionais em um único servidor físico.
Isso significa que, em vez de comprar e manter vários servidores físicos, uma empresa pode utilizar um único servidor para executar vários sistemas operacionais em máquinas virtuais separadas.
Além da plataforma de virtualização, a VMware também oferece uma ampla variedade de produtos de software, incluindo software de gerenciamento de nuvem, software de segurança e software de rede virtual. Dois exemplos são o VMware ESXi e o VMware vSphere.
VirtualBox
Plataforma de virtualização gratuita e de código aberto desenvolvida pela Oracle. É uma opção popular para usuários que desejam virtualizar sistemas operacionais diferentes em seu computador.
O VirtualBox é compatível com uma ampla variedade de sistemas operacionais convidados, incluindo Windows, Linux, macOS, Solaris e outros.
Ele também oferece recursos avançados, como suporte para compartilhamento de pastas, acesso a dispositivos USB, recursos de rede avançados e muito mais.
O VirtualBox é uma ferramenta extremamente útil para desenvolvedores, testadores de software e entusiastas de tecnologia.
Hyper-V
Plataforma de virtualização da Microsoft que permite aos usuários criar máquinas virtuais em seus sistemas Windows. O Hyper-V é incluído em todas as versões do Windows Server e é uma opção de recurso para o Windows 10 Pro e Enterprise.
Ele inclui:
- Suporte a hardware de virtualização;
- Gerenciamento centralizado;
- Migração de máquina virtual;
- Cluster de failover.
Docker
Permite aos desenvolvedores empacotar seus aplicativos em contêineres para facilitar a implantação em diferentes ambientes.
O Docker é baseado na tecnologia de virtualização de sistema operacional, mas em vez de virtualizar um sistema operacional completo, ele virtualiza apenas os recursos necessários para executar um aplicativo.
Isso torna os contêineres mais leves e mais rápidos do que as máquinas virtuais tradicionais.
O Docker é amplamente utilizado em desenvolvimento de software, DevOps e implantação de aplicativos em ambientes de nuvem.
Assim, ele permite que as equipes de desenvolvimento e operações colaborem de maneira mais eficaz, facilitando a criação, teste e implantação de aplicativos em diferentes ambientes.
QEMU
Plataforma de virtualização de sistema completa de código aberto que permite aos usuários emular diferentes arquiteturas de computador em seu sistema. O QEMU consegue emular uma variedade de arquiteturas de hardware, incluindo x86, ARM, PowerPC, SPARC, entre outras.
Ele pode ser usado para testar software em diferentes plataformas de hardware, criar imagens de sistema operacional personalizadas e depurar aplicativos.
Além disso, o QEMU também pode ser usado em conjunto com outros emuladores, como o KVM (Kernel-based Virtual Machine), para fornecer uma solução de virtualização de hardware completa.
O KVM é um componente do Linux que permite que o QEMU use a tecnologia de virtualização de hardware disponível em processadores modernos para oferecer um desempenho próximo ao de máquinas físicas.
KVM
Plataforma de virtualização de sistema completa que usa o kernel do Linux como seu hypervisor e é amplamente usado em servidores.
O KVM é uma solução de virtualização de hardware, o que significa que ele usa a tecnologia de virtualização de hardware disponível em processadores modernos para fornecer uma solução de virtualização de alto desempenho.
Isso permite que as máquinas virtuais sejam executadas com desempenho próximo ao de uma máquina física.
É gerenciado pelo utilitário de linha de comando “virsh” e também pode ser gerenciado por uma variedade de ferramentas de gerenciamento de virtualização, incluindo o Virtual Machine Manager (VMM).
Acaba sendo uma solução popular de virtualização de hardware para empresas e organizações que precisam de uma solução de virtualização escalável e de alto desempenho. Ele é particularmente adequado para implantações em nuvem e data centers de grande escala.
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