Uma máquina virtual (VM) é a unidade base da virtualização VMware. Uma VM é uma representação baseada em software de um computador físico. Um sistema operacional (SO) em execução em uma VM é chamado de sistema operacional convidado.

Cada VM inclui um arquivo de configuração que armazena as configurações da VM, um arquivo de disco virtual que é uma versão de software do disco rígido, e um arquivo de log que controla as atividades da VM, incluindo falhas do sistema, alterações de hardware, migrações de máquinas virtuais de um host para outro e o status da VM.

A VMware oferece várias ferramentas para gerenciar esses arquivos. Você pode definir as configurações da máquina virtual usando o vSphere Client, que é uma interface da linha de comandos para gerenciamento de VM. É possível também usar o kit de desenvolvimento de software dos serviços da web do vSphere para configurar VMs por meio de outros programas. Por exemplo, você pode configurar seu ambiente de desenvolvimento de software para criar uma máquina virtual que poderia ser usado para testar um programa de software.

Para obter mais informações sobre máquinas virtuais, consulte "Máquinas virtuais: um guia completo".

Os produtos e serviços VMware para virtualização oferecem diversos benefícios. Estes incluem o seguinte:

• Melhor retorno sobre o investimento (ROI): o VMware permite que você use mais recursos de um computador físico. Os administradores não gostam de executar vários aplicativos de missão crítica em um sistema operacional de um único servidor, porque se um aplicativo travar, ele pode tornar o sistema operacional instável e travar outros aplicativos. Uma maneira de eliminar esse risco é executar cada aplicativo em seu próprio sistema operacional em seu próprio servidor físico dedicado, mas isso é ineficaz porque cada sistema operacional pode usar apenas 30% da capacidade de CPU de um servidor. Com o VMware, você pode executar cada aplicativo em seu próprio sistema operacional no mesmo servidor físico e aproveitar melhor a capacidade de CPU disponível no servidor físico.
  
  
• Uso mais eficiente de energia e espaço: o VMware permite que você execute mais aplicativos usando menos servidores físicos. Menos servidores físicos exigem menos espaço em seu data center e menos energia para consumo e resfriamento.
  
  
• Suporte à indústria: a VMware é a maior provedora de serviços de virtualização, com mais de 500.000 clientes. Uma rede de 75 mil parceiros atende os clientes com uma ampla variedade de produtos e serviços complementares.

Estes são os vários componentes da virtualização de VMware e como eles funcionam.

Hypervisor VMware

O VMware virtualiza computadores físicos usando seu principal produto de hypervisor. Um hypervisor é uma camada fina de software que interage com os recursos subjacentes de um computador físico (chamado host) e aloca esses recursos para outros sistemas operacionais (conhecido como convidados). O sistema operacional convidado solicita recursos do hypervisor.

O hypervisor separa cada sistema operacional convidado para que cada um deles seja executado sem interferência de outros. Caso um sistema operacional convidado sofra um travamento de aplicativo, torne-se instável ou seja infectado por malware, isso não afetará o desempenho ou a operação de outros sistemas operacionais em execução no host.

O documento "Hypervisors: A Complete Guide" oferece uma visão geral completa do que são hypervisors e como eles funcionam.

VMware ESXi

O hypervisor ESXi da VMware com foco em data center (link externo a ibm.com) é um hypervisor tipo 1 ou "bare metal", substituindo o sistema operacional principal que interagiria com os componentes físicos de um computador. Ele substitui o ESX, que era um hypervisor maior que usava mais recursos do computador host. A VMware descontinuou o ESX.

O ESXi da VMware compete com vários outros hypervisors de tipo 1:

• VMware vs. Hyper-V: o Hyper-V da Microsoft é um produto de hypervisor que permite a execução de múltiplos sistemas operacionais no mesmo servidor ou computador cliente. Assim como o ESXi da VMware, o Hyper-V é um hipervisor tipo 1 que interage com a computação física subjacente e os recursos de memória. O Hyper-V funciona de maneira diferente do ESXi, usando partições para gerenciar suas VMs. O Hyper-V deve ser executado com o sistema operacional Windows. Quando ativado, ele se instala ao sistema operacional Windows em uma partição raiz, o que concede ao Windows acesso privilegiado ao hardware subjacente. Em seguida, executa sistemas operacionais convidados em partições filhas que se comunicam com o hardware físico através da partição raiz. O Hyper-V também é compatível com clientes Windows 10, competindo com os hypervisors VMware de estação de trabalho tipo 2.
  
  
• VMware vs. Citrix: a Citrix oferece produtos de virtualização de desktop e aplicativos e possui um longo histórico de atuação no mercado de integração de área de trabalho virtual. Sua principal oferta de hipervisor é o Citrix Hypervisor (conhecido como XenServer), que concorre com o VMware vSphere. Os aplicativos e produtos de virtualização de desktop da Citrix competem com o produto de integração de desktop Horizon da VMware.
  
  
• VMware vs. KVM: Tanto o VMware ESXi quanto o KVM são hypervisors, mas o KVM faz parte do kernel do Linux (o elemento central do sistema operacional). A grande vantagem do KVM sobre o VMware ESXi é que ele é um produto de software livre, tornando sua base de código transparente. Você pode usar diversas ferramentas de gerenciamento de virtualização de software livre que podem ser integradas ao kernel do Linux. Como muitos projetos de software livre, eles podem precisar de um serviço de configuração adicional. Você pode também adquirir o Red Hat Virtualization, que oferece um conjunto de ferramentas de gerenciamento para servidores virtuais desenvolvidos em KVM.

Antigamente, o VMware dependia do Linux. A versão inicial de seu hypervisor, chamada ESX, incluía um kernel do Linux (a parte central de um sistema operacional que gerencia o hardware do computador). Quando a VMware lançou o ESXi, substituiu o kernel do Linux pelo seu próprio. O ESXi oferece suporte a uma ampla variedade de sistemas operacionais convidados da Linux, incluindo Ubuntu, Debian e FreeBSD.

A VMware oferece um hypervisor baseado em servidor bem estabelecido, mas também vende software que virtualiza os sistemas operacionais de desktop. Esta seção aborda alguns desses softwares e como eles funcionam.

O que é VMware Workstation?

O VMware Workstation inclui hypervisors de tipo 2. Diferente de um hypervisor de tipo 1, que substitui completamente o sistema operacional subjacente, um hypervisor de tipo 2 executa um aplicativo no sistema operacional do desktop e permite que os usuários do desktop executem um segundo sistema operacional sobre seu sistema operacional principal (host).

Existem dois tipos de VMware Workstation:

• O Workstation Player (link externo a ibm.com) é uma versão sem custo que suporta um único sistema operacional convidado.
  
  
• O Workstation Pro (link externo a ibm.com) oferece suporte a vários sistemas operacionais convidados e pode ser integrado às ferramentas empresariais de gerenciamento de virtualização da VMware.

Como instalar as ferramentas de VMware

Há apenas uma coisa melhor do que ter um segundo sistema operacional no seu computador desktop: ter um segundo sistema operacional que pode trocar dados com o primeiro. É nesse ponto que VMware Tools pode ajudar. Essa é uma parte crucial de qualquer ambiente VMware Workstation. Ele permite que o sistema operacional convidado em execução no hypervisor tipo 2 funcione melhor com o sistema operacional host.

Os benefícios da instalação do VMware Tools incluem desempenho gráfico mais rápido e suporte a pastas compartilhadas entre o S.O. convidado e o host. Você pode usá-lo para arrastar e soltar arquivos e para recortar e colar elementos entre os dois sistemas operacionais.

Para instalar o VMware Tools, clique em VM e, em seguida, em Install VMware Tools no menu do VMware Workstation. O VMWare Workstation então cria uma unidade virtual de CD-ROM no sistema operacional convidado que contém o instalador do VMware Tools. Em seguida, você poderá acessar a imagem do CD-ROM de dentro do sistema operacional convidado e executar o instalador.

Consulte as instruções completas de instalação na  documentação do VMware Tools (link externo a ibm.com).

Os hypervisors tipo 2 da VMware competem com outros no mercado, incluindo os seguintes:

• VMware vs. Virtualbox: o VirtualBox é um hypervisor tipo 2 produzido pela Innotek, de propriedade da Oracle, que compete com o VMware Workstation. É um produto gratuito, de código aberto, que permite instalar e usar outro S.O. sobre o que já está instalado no seu desktop ou notebook. Você pode instalar os produtos da VMware no Linux e no Windows. O VirtualBox é compatível com Linux, Windows, Solaris e FreeBSD como sistemas operacionais host. Cada produto tem seus pontos fortes e relativamente fracos em diferentes áreas. Os produtos da VMware oferecem melhor suporte para gráficos 3D, enquanto o VirtualBox suporta mais imagens de disco virtual, que são arquivos que contém dados de máquina virtual.
  
  
• VMware vs. Parallels: o Parallels é um hypervisor de tipo 2 dedicado à execução de sistemas operacionais convidados na plataforma macOS. Ele concorre com VMware Fusion. O VMware Fusion está disponível por uma taxa única, mas você pode obter a licença do Parallels somente por meio de um modelo de assinatura.

A VMware oferece um terceiro modelo que é um meio termo entre o servidor e a virtualização da desktop acima, a integração da área de trabalho virtual (VDI). A VDI virtualiza sistemas operacionais de desktop em um servidor.

A VDI oferece gerenciamento centralizado de área de trabalho, permitindo que você configure e aplique resolução de problemas em sistemas operacionais de desktop sem acesso remoto ou visitas locais. Os usuários podem acessar seus aplicativos e dados de qualquer dispositivo, em qualquer lugar, sem a necessidade de investir em equipamentos de endpoint de cliente caros e de alta potência. Dados confidenciais seguros nunca deixam o servidor.

VMware Horizon

O VMware Horizon é o conjunto de ferramentas de VDI da VMware. Ele é compatível com desktops Windows e Linux. Você pode executar seus desktops virtuais em seu próprio ambiente local ou usar o Horizon Cloud para executá-los em ambientes de cloud com vários hosts.

O conjunto de ferramentas Horizon inclui o Horizon Apps, uma plataforma que permite criar sua própria app store customizada para usuários corporativos executarem em seus desktops virtuais. Seus usuários podem acessar uma combinação aplicativos locais, SaaS e móveis usando um único conjunto de credenciais de login.

Conheça os benefícios da integração da área de trabalho virtual com o Dizzion DaaS Managed on IBM® Cloud.

vSphere

O VMware vSphere (link externo a ibm.com) é a plataforma de virtualização empresarial da VMware, incluindo o software hypervisor ESXi e a plataforma de gerenciamento vCenter Server para gerenciamento de múltiplos hypervisors.

O VSphere está disponível em três configurações: Standard, Enterprise Class e Platinum. Cada um deles oferece suporte ao armazenamento de máquina virtual orientado por políticas, migração cargas de trabalho em tempo real e recursos integrados de cibersegurança. As opções mais sofisticadas incluem criptografia de nível de VM, gerenciamento de contêiner integrado, balanceamento de carga e gerenciamento de rede centralizado. O Platinum oferece suporte a respostas automatizadas às ameaças de segurança e integração com ferramentas de operações de segurança de terceiros.

Saiba mais sobre esta plataforma de virtualização consultando VMware vSphere on IBM Cloud.

vCenter

Um dos componentes importantes do vSphere é o vCenter Server (link externo a ibm.com). Este é o componente de gerenciamento do vSphere. Ele permite que você gerencie implementações de máquina virtual em diversos servidores de host. Ele atribui máquinas virtual a hosts, aloca recursos para eles, monitora o desempenho e automatiza o fluxo de trabalho. Esta ferramenta pode ser usada para gerenciar privilégios do usuário com base nas próprias políticas do usuário.

O VCenter Server tem três componentes principais:

• VSphere Web Client é a interface com o usuário da plataforma, fornecendo aos administradores acesso baseado em navegador para todos as funções
  
  
• VCenter Server Database é o repositório de dados do produto. Ele armazena dados necessários para hosts de servidores para executar hypervisors e máquinas virtuais
  
  
• VCenter Single Sign-On permite que você acesse toda a infraestrutura do vSphere com um único login

O IBM Garage oferece um tour do VMware vCenter Server e você pode saber mais sobre o  VMware vCenter Server on IBM Cloud aqui.

Um hypervisor em um servidor de host maximiza o uso desse hardware, mas a maioria dos usuários corporativos precisarão de mais VMs do que a capacidade de um único servidor físico pode aceitar. Para resolver isso, usamos a tecnologia de cluster do VMWare.

O VMware compartilha recursos entre hosts agrupando-os em um cluster e tratando-os como uma única máquina. Você pode usar a tecnologia de armazenamento em cluster do VMware para agrupar recursos de hardware entre os hypervisors em execução em cada host do cluster. Ao adicionar uma VM a um cluster, você pode fornecer acesso a esses recursos agrupados. Pode haver muitos clusters em uma empresa que usa VMware.

O VMware permite que você crie e gerencie clusters dentro de seu ambiente vSphere. Um cluster oferece suporte a muitos recursos do vSphere, incluindo balanceamento de carga de trabalho, alta disponibilidade e resiliência tolerante a falhas.

O armazenamento em cluster do VMware permite que você acesse várias funções do VMware para que infraestrutura virtual funcione sem problemas e de modo confiável:

VMware HA

A solução de vSphere High Availability (HA) da VMware (link externo a ibm.com) permite alternar máquinas virtuais entre hosts físicos se o hardware subjacente falhar. Ele monitora o cluster e, se detectar uma falha de hardware, reinicia suas VMs em hosts alternativos.

O VSphere HA designa um host em um cluster como o "mestre", os outros são chamados de "escravos". O mestre se comunica com o vCenter Server, relatando o estado das VMs protegidas e hosts escravos.

Tolerância a falhas do VMware

Embora o vSphere HA ofereça recuperação rápida de interrupções, você ainda pode esperar um tempo de inatividade enquanto ele se move e reinicia uma VM. Se você precisar de mais proteção para aplicativos de missão crítica, o vSphere Full Tolerance (link externo a ibm.com) oferece um nível mais alto de disponibilidade. Ele promete nenhuma perda de dados, transações ou conexões.

O VSphere Fault Tolerance funciona executando uma VM primária e secundária em hosts separados no cluster e assegurando que sejam idênticos em qualquer ponto. Se algum de seus hosts falhar, o host restante continua a operação e o vSphere Fault Tolerance cria uma nova VM secundário, restabelecendo a redundância. O VSphere automatiza todo o processo.

VMware DRS

Se você permitir que muitas VMs sejam executadas sem gerenciamento em suas máquinas host, você terá problemas. Algumas VMs podem exigir mais recursos de CPU e memória do que outras. Isso pode criar cargas de serviço desequilibradas e alguns hosts terão que gerenciar uma carga maior do que a sua capacidade permite, enquanto outros permanecerão ociosos. O VMware Distributed Resource Scheduling (DRS) (link externo a ibm.com) resolve esse problema com o balanceamento de cargas de trabalho entre diferentes hypervisors ESXi.

O DRS, um recurso do vSphere Enterprise Plus, funciona em um cluster de hosts ESXi que estão compartilhando recursos. Ele monitora o uso da CPU e do RAM do host e move as VMs entre eles para evitar hosts sobrecarregados e subutilizados. Você mesmo pode configurar essas políticas de alocação para realocar recursos agressivamente ou fazer o balanceamento com menos frequência.

A VMware ganhou sua reputação virtualizando servidores e, posteriormente, sistemas operacionais de desktop. Em 2012, anunciou planos para virtualizar e automatizar tudo no data center em um conceito chamado data center definido por software (SDDC).

Para mais informações sobre SDDCs, consulte "Data Centers definidos por software: um guia completo".

Os elementos SDDC da VMware incluem o seguinte:

VMware NSX

O VMware NSX (link externo a ibm.com) é um produto de virtualização de rede que permite definir e controlar sua rede de TI logicamente em software. Você pode consolidar funções de rede, como comutação, roteamento, balanceamento de carga do tráfego e firewalls em hypervisors executados em computadores x86. É possível gerenciar essas funções ao mesmo tempo a partir de uma única tela, em vez de configurar manualmente diferentes hardwares em diferentes interfaces, além de aplicar políticas baseadas em software para automatizar funções de rede. É o componente de rede do SDDC da VMware que oferece os mesmos benefícios de virtualização para funções de rede, software e computação.

O produto é compatível com vários ambientes, incluindo seu data center, cloud privada e clouds públicas hospedadas. Assim fica mais fácil para sua rede oferecer suporte a aplicativos nativos de cloud que dependem de ambientes de contêiner e microsserviços.

VMware vSAN

O VMware vSAN (link externo a ibm.com) faz parte da solução de virtualização de armazenamento de VMware. Ele cria uma interface de software entre as VMs e os dispositivos de armazenamento físico. Este software, parte do hypervisor ESXi, representa os dispositivos de armazenamento físico como um único conjunto de armazenamento compartilhado, acessível por máquinas no mesmo cluster.

Com o VMware vSAN, suas VMs podem usar o armazenamento em qualquer computador em um cluster, em vez de depender apenas de um único computador, que pode ficar sem capacidade de armazenamento. Além disso, evita o desperdício de armazenamento físico de um computador se as VMs em execução nesse computador não usarem esse recurso. VMs em execução em outros hosts também podem usar seu armazenamento.

O VSAN se integra ao vSphere para criar um conjunto de armazenamentos para tarefas de gerenciamento, com alta disponibilidade, migração de carga de trabalho e balanceamento de carga de trabalho. As políticas customizadas oferecem controle total sobre como o vSphere usa armazenamento compartilhado.

VMware Cloud

A VMware oferece diversos produtos e serviços na VMware Cloud (link externo a ibm.com). A VMware Cloud Foundation, um conjunto de ferramentas de software integrado que oferece suporte às operações de cloud híbrida, inclui diversos serviços para computação definida por software, armazenamento, rede e segurança, e está disponível como um serviço por vários provedores de cloud. Você pode implementá-lo em um ambiente de cloud privada através do vSAN ReadyNode, uma configuração do servidor validada fornecida por um OEM compatível com o VMware.

Para saber mais, consulte Soluções VMware na IBM Cloud.

VMware HCX (Serviço)

O VMware HCX (link externo a ibm.com) é um componente ao VMware Cloud que ajuda as empresas a usar uma combinação de ambientes de computação. Isso confere às equipes de TI a funcionalidade que procuram com o custo ideal e permite que elas mantenham mais dados sensíveis em seus próprios computadores. O desafio é fazer com que essas VMs funcionem juntas nesses diferentes ambientes.

O um computador é a resposta da VMware para a complexidade da cloud híbrida. É uma solução de software como serviço (SaaS) que permite gerenciar várias instâncias do vSphere em diferentes ambientes, desde data centers locais até ambientes hospedados em cloud.

Anteriormente chamado de Hybrid Cloud Extension e NSX Hybrid Connect, o HCX abstrai seu ambiente vSphere para que as VMs que ele gerencia pareçam ter o mesmo endereço IP, não importa onde sejam executadas. O HCX usa uma conexão de rede de longa distância (WAN) para estender aplicativos locais para a cloud sem precisar de reconfiguração. Isso permite obter maior capacidade de computação da cloud para manter o desempenho de aplicativos locais quando a demanda de computação exceder os recursos físicos locais.

Muitas vezes você pode ver esta situação ocorrer no varejo. Um aumento na demanda de e-commerce pode usar todos os recursos do seu data center. Você pode manter o fluxo de pedidos e evitar clientes frustrados chamando os recursos de computação da cloud.

O HCX permite que você replique seus dados para uma instância do vSphere baseada na cloud para aplicar a recuperação de desastres. Caso seja necessário alternar para um sistema ou um servidor de espera se sua infraestrutura local tornar-se indisponível, você pode executá-lo sem reconfigurar os endereços IP.

Saiba mais sobre o VMware HCX on IBM Cloud em nosso Centro de Arquitetura.

Assim como os computadores físicos, as VMs precisam de backup. O VMware tinha seu próprio backup, chamado vSphere Data Protection, mas este produto foi descontinuado. Em vez disso, você pode usar o software Avamar de backup, recuperação e deduplicação da EMC, cuja tecnologia era usada no vSphere Data Protection. Existem também outras soluções de backup de terceiros disponíveis de parceiros da VMware.

Uma captura instantânea VMware é um arquivo que preserva o estado de uma VM e seus dados em um determinado momento no tempo. Uma captura instantânea permite restaurar sua VM para o dia e horário em que a captura instantânea foi feita. As capturas instantâneas não são backups, porque apenas salvam as alterações do arquivo de disco virtual original. Somente uma solução de backup completa pode proteger totalmente suas VMs.

Os desenvolvedores usam cada vez mais contêineres como uma alternativa às VMs. Assim como as VMs, são ambientes virtuais que contêm aplicativos extraídos do hardware físico. No entanto, os contêineres compartilham o kernel subjacente do sistema operacional do host, em vez de virtualizar um sistema operacional inteiro, que é o que as VMs fazem.

Para uma visão integral sobre os contêineres, consulte "Contêineres: um guia completo".

Os contêineres oferecem mais agilidade e usam a capacidade de computação física com mais eficiência do que as VMs, mas não são adequados para todos os casos. Você pode desenvolver aplicativos completamente novos que podem ser divididos em partes menores para oferecer funcionalidades específicas, chamadas de microsserviços, em contêineres separados, agilizando o desenvolvimento e a manutenção dos aplicativos. Por outro lado, um aplicativo legado criado para ser executado como um único programa binário pode ser mais adequado para uma VM que espelha o ambiente com o qual o aplicativo está acostumado. Você pode aproveitar os benefícios tanto de contêineres e como de VMs usando os vSphere Integrated Containers (link externo a ibm.com) da VMware, que preenchem a lacuna entre os dois, permitindo a execução de contêineres em ambientes VMware. Ele é composto por três componentes:

• VSphere Integrated Container Engine: permite que os desenvolvedores executem aplicativos em contêineres baseados no formato de contêiner do Docker junto às VMs na mesma infraestrutura vSphere.
  
  
• Harbor Project: é um registro de contêiner empresarial, que permite aos desenvolvedores armazenar e distribuir imagens de contêiner para que outros desenvolvedores possam reutilizá-las.
  
  
• Projeto Admiral: é um portal de gerenciamento que permite às equipes de desenvolvimento provisionar e gerenciar contêineres.

A AirWatch (link externo a ibm.com) é uma divisão da VMware com foco em gerenciamento de mobilidade empresarial. Sua tecnologia é a base para o produto de gerenciamento unificado de terminais, o Workspace ONE da VMware, que permite gerenciar terminais como desktops e dispositivos de Internet das Coisas (IoT) de pequeno porte usando um único console de gerenciamento.

Os terminais representam vulnerabilidades de segurança para as empresas. Os invasores podem obter acesso a toda a rede infectando um único terminal com malware. Os terminais também são vulneráveis ao furto físico, o que torna os dados contidos neles vulneráveis. Gerenciar todos os terminais de maneira centralizada, mesmo quando não estão conectados à rede do escritório, ajuda os administradores a assegurar que os terminais estejam devidamente protegidos e criptografados.

O produto de gerenciamento de terminais atende diversos sistemas operacionais, de Android a MacOS e até sistemas focados em IoT, como o QNX. Você pode definir políticas de uso e definir configurações de segurança para cada dispositivo na rede.