Virtualização em data center exige gestão eficiente de energia

Por Rita Lourenço (*)

A tendência chave nos centros de dados de hoje em dia envolve o uso crescente de tecnologias de virtualização como forma de optimização do servidor principal, do espaço, da energia e dos recursos de refrigeração. Já no princípio de 2007, o Information Week publicou que quase 90 por cento dos profissionais de tecnologias sondados virtualizaram projectos em progresso ou planeados. Mas, enquanto planear e implementar são acções críticas de negócio, a utilização da virtualização é território novo para os profissionais de TI.

Assim como acontece sempre que se adoptam novas tecnologias, novas questões surgem em momentos menos convenientes. Uma vez que a virtualização é basicamente uma tecnologia de software-driven, o seu impacto na gestão da energia é muitas vezes ignorado.

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A virtualização é um meio de emulação de múltiplas instâncias de um sistema operativo (ou de uma variedade de sistemas operacionais) num único servidor.

Segundo a Associação de Empresas de Gestão, "é uma técnica para esconder as características físicas dos recursos de computação a partir do modo de como outros sistemas, aplicações ou utilizadores finais interagem com esses recursos. Isto significa fazer com que um único recurso físico (tal como um servidor, um sistema operativo, uma aplicação ou um dispositivo de armazenamento) pareça funcionar como um conjunto de múltiplos recursos. Poderá também significar ter múltiplos recursos (dispositivos de armazenamento ou servidores), funcionando como um único recurso".

Antes da virtualização, os típicos computadores funcionavam com um único sistema operativo (SO) que era firmemente acoplado com o hardware sobre o qual corria. Fazer correr múltiplas aplicações numa única máquina cria na maioria das vezes vários conflitos, particularmente com aplicações server de base de alto nível.

De facto, muitas destas aplicações exigem servidores dedicados e específicos, resultando numa despesa significativa e num desaproveitamento de recursos.

O resultado para muitas operações foi uma bola de neve que não parou de crescer, aumentando a inflexibilidade e os custos das infra-estruturas de TI.

Um ambiente virtualizado permite que sistemas operativos e outras aplicações sejam independentes do hardware para funcionamento. Os administradores podem gerir o sistema operativo e aplicações como uma unidade apenas, encapsulando-os numa máquina virtual. Com várias máquinas virtuais numa peça de hardware, os gestores podem partilhar recursos que de outra forma teriam sido disponibilizados para uma operação única.

Esta arquitectura aumenta a disponibilidade do hardware e diminui custos de manutenção através da redução do número de sistemas físicos existentes, enquanto permite numerosas vantagens por fazer correr uma ampla variedade de software - desde as aplicações originais aos últimos lançamentos - numa única máquina optimizada.

A virtualização tornou-se de utilização comum como resultado de avanços recentes nas tecnologias de desenvolvimento dos CPU. Enquanto a energia destas tecnologias permite uma virtualização, novas exigências estão a ser direccionadas para a capacidade de planeamento, gestão de trabalho e serviços: O lado humano da virtualização emergente, uma vez implementada.

Apesar dos requisitos de energia poderem ser bastante optimizados através da adopção de um ambiente virtual com uma utilização do hardware mais eficiente, a gestão da energia torna-se mais complexa. Já não é suficiente usar o software de gestão de energia original que monitoriza a disponibilidade da bateria e que inicia ordenadamente o shutdown de um sistema operativo, correndo apenas num número limitado de aplicações (estas, críticas) quando a bateria está fraca.

A gestão da energia num Mundo virtualizado deverá ter a capacidade de abordar todas as aplicações críticas e de fazer correr sistemas operativos numa determinada máquina, enquanto se mantém sensível aos requisitos sequenciais de startup e shutdown.

Aspectos da gestão energética como a monitorização e o controlo sofrem também o impacto de ter múltiplas aplicações numa única máquina. O shutdown clássico foi desenhado para utilização num único sistema operativo e com uma aplicação crítica. Num ambiente virtual é importante considerar se o melhor será instalar o software de gestão de energia em cada máquina virtual ou apenas na máquina anfitriã que possui o sistema operativo e determinar as consequências destas duas hipóteses em termos de fiabilidade do sistema.

Alguns fabricantes de equipamento de protecção energética optaram pelo caminho mais fácil, recomendando a instalação do software de gestão de energia original em cada sistema operativo virtual. Enquanto isto lhes permite afirmar que os seus sistemas são compatíveis com ambientes virtuais, a verdade é que estes mesmos sistemas não abordam as emergentes exigências desta tecnologia (virtualização).

Isto pode oferecer uma solução "tapa buracos", sendo que não é a melhor de todo. Não apenas pode representar muito tempo para implementar, uma vez que o software tem de ser instalado múltiplas vezes - em cada sistema virtual -, como cria mais questões de gestão, pois é necessário ter um software de gestão de energia específico para cada sistema operativo.

A implementação da virtualização (também como forma de estratégia de disaster recovery) é uma tendência que oferece claramente muitas vantagens em termos de custos, eficiência operacional e utilização de equipamento. Reduzindo o número de servidores, não diminui apenas o custo na aquisição de hardware, como ter menos máquinas físicas também minimiza os custos de manutenção e permite uma redução do consumo energético, assim como uma redução correspondente em termos de necessidades de refrigeração.

A implantação de mais aplicações em menores servidores poupa dinheiro e espaço num centro de dados, mas este não é o único benefício. Ter menos servidores pode acelerar a disaster recovery, facilitar os testes em aplicações e simplificar a gestão logística.

Enquanto a virtualização simplifica alguns aspectos da protecção energética através da minimização do número físico de máquinas que devem ter uma gestão que reduza o consumo de energia através de recursos mais eficientes, também inclui uma nova camada de gestão da perspectiva de software.

De facto, muitos dos departamentos de TI que atrasam a implementação da virtualização fazem-no devido à transição inicial que requer pessoal especializado e técnicos com formação adequada para gerir a nova arquitectura. Simplificar as necessidades de gestão energética num ambiente de virtualização é uma forma para deitar abaixo as barreiras de entrada para aqueles que atrasaram a implementação da virtualização. Enquanto direccionar cada máquina virtual como um equipamento físico pode ser uma opção a curto prazo, ou seja, temporária, a maior parte dos benefícios surgem de se abordar a nova arquitectura como uma base holística com software de gestão de energia, sendo desenvolvido desde a base ao topo para responder às necessidades de um ambiente virtualizado.

(*) Channel Manager da Eaton para Portugal

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