Introdução

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Nosso segmento final na virtualização de recursos está relacionado a dispositivos de E/S. Nesse sentido, podemos considerar o VMM ou hipervisor o arbitrador de comunicação entre vários convidados e o hardware físico, multiplexando o uso (no tempo, no espaço ou em ambos), dependendo do dispositivo real que está sendo compartilhado.

A estratégia de virtualização para determinado tipo de dispositivo de E/S consiste em duas etapas:

  1. Construir uma versão virtual de um dispositivo.
  2. Virtualizar a atividade de E/S roteada para esse dispositivo.

Dispositivos de E/S típicos incluem discos, placas de rede, telas e teclados. Conforme discutido anteriormente, o hipervisor pode criar uma exibição virtual como uma janela em uma tela física. Além disso, um disco virtual pode ser criado atribuindo-se a ele uma fração da capacidade de armazenamento do disco físico. Depois de construir dispositivos virtuais, o hipervisor garante que cada operação de E/S seja executada dentro dos limites do dispositivo virtual solicitado. Por exemplo, se um disco virtual for alocado com 100 cilindros de entre os 1.000 cilindros fornecidos por um disco físico, o hipervisor garantirá que nenhuma solicitação de E/S destinada a esse disco virtual acesse algum cilindro diferente dos 100 atribuídos a ele. Mais precisamente, a localização do disco na solicitação de E/S emitida será mapeado pelo hipervisor para apenas a área em que o disco virtual foi alocado no disco físico.

Em seguida, abordamos algumas noções básicas de E/S e passamos para os detalhes da virtualização de E/S. Examinaremos o caso do Projeto Xen e como ele lida com a virtualização de E/S.

Objetivos de aprendizagem

Neste módulo, você vai:

  • Reconhecer como a CPU e os dispositivos de E/S se comunicam em sistemas tradicionais.
  • Identificar quantos drivers de dispositivo de E/S podem/devem ter suporte por dispositivo físico para diferentes sistemas virtualizados, como sistemas virtualizados hospedados de modo duplo e nativo.
  • Reconhecer a necessidade e a facilidade de interceptar solicitações de E/S pelo hipervisor.
  • Identificar em quais interfaces do sistema o hipervisor pode interceptar solicitações de E/S.
  • Explicar os prós e contras de interceptar solicitações de E/S em diferentes interfaces do sistema.
  • Descrever o processo geral de virtualização de E/S, conforme aplicado a uma placa de adaptador de rede.
  • Examinar a abordagem do Projeto Xen para a virtualização de E/S.

Pré-requisitos

  • Entender o que é a computação em nuvem, incluindo os modelos de serviço de nuvem e os provedores de nuvem comuns.
  • Conhecer as tecnologias que habilitam a computação em nuvem.
  • Entender como os provedores de serviços de nuvem pagam e cobram pela nuvem.
  • Saber o que são os datacenters e por que eles existem.
  • Saber como os datacenters são configurados, alimentados e provisionados.
  • Entender como os recursos de nuvem são provisionados e medidos.
  • Estar familiarizado com o conceito de virtualização.
  • Saber quais são os diferentes tipos de virtualização.
  • Entender a virtualização de CPU.
  • Entender a virtualização de memória.
  • Entender a virtualização de E/S.