18 dez 2020
14:00 Defesa de Mestrado Integralmente a distância
Tema
Virtualização completa, paravirtualização e virtualização leve: comparativo de desempenho de recursos de computação em nuvem virtualizados com VMware ESXi, QEMU/KVM, Drivers VirtIO e Docker
Aluno
Giovane de Morais
Orientador / Docente
Luiz Fernando Bittencourt
Breve resumo
A computação em nuvem do inglês se popularizou nas últimas duas décadas no mercado principalmente pelas ideias de redução dos custos com tecnologia, aumento do desempenho na execução de processos e segurança dos dados processados e armazenados. Devido aos inúmeros requisitos de aplicações a serem atendidos, a computação em nuvem foi dividida em três grandes áreas: Infraestrutura como Serviço (IaaS), Plataforma como Serviço (PaaS) e Software como Serviço (SaaS). O advento da computação em nuvem não seria possível sem o conceito de virtualização. Esta, por sua vez, permite que em um mesmo hardware sejam executados paralelamente vários ambientes distintos e isolados. A virtualização é solução de baixo custo que provê escalabilidade, confiabilidade e isolamento e flexibilidade à recursos computacionais, máquinas virtuais e sistemas em geral. A motivação desta obra é voltada principalmente para uma análise do novo cenário de virtualização do ambiente de computação em nuvem surgido em meados de 2013, impulsionada pelos grandes players de cloud computing mundiais: Amazon, Microsoft e Google, quando este primeiro deixou de utilizar virtualização completa por hardware (bare metal) com o Xen Server, adotando a virtualização completa por software (emulação) com o KVM. Além disso, o advento de novas ferramentas e paradigmas como a virtualização leve por contêineres tornam necessária uma reavaliação do cenário de desempenho de elementos de virtualização em ambientes de computação em nuvem. Observando essa necessidade, este trabalho discute, através de análise quantitativa por ferramentas benchmark, os impactos que os diferentes meios de virtualização produzem sobre o desempenho de máquinas virtuais em ambientes de computação em nuvem IaaS. Para tanto, é analisado o desempenho de processamento e armazenamento nos quatro principais tipos de virtualização na atualidade em computação em nuvem: a virtualização completa por hardware, representa pelo estudo de caso do VMware vSphere, a virtualização completa por software, representada pelo QEMU/KVM, paravirtualização, representada pelo KVM com VirtIO Drivers e a virtualização leve representada pelo Docker. Após coleta de dados como tempo de resposta de processamentos com e sem exigência de memória RAM (armazenamento primário), IOPS e latência de disco (armazenamento secundário), é possível observar que a paravirtualização tem um desempenho superior das demais tecnologias de virtualização em todos os cenários de desempenho de disco e em cenários de processamentos que demandem maiores tempos da CPU e/ou memória RAM. O Docker, por sua vez, é a ferramenta de virtualização mais recomendada para processamentos que utilizem a CPU e a RAM por menor tempo.
Banca examinadora
Titulares:
| Luiz Fernando Bittencourt | IC/UNICAMP |
| Júlio Cézar Estrella | ICMC/USP |
| Edson Borin | IC/UNICAMP |
Suplentes:
| Edmundo Roberto Mauro Madeira | IC/UNICAMP |
| Fábio Luciano Verdi | DComp/UFSCar |