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UNIVERSIDADE FEEVALEDANIEL DEXHEIMERANÁLISE DE DESEMPENHO DE AMBIENTESVIRTUALIZADOS: UM ESTUDO TEÓRICO E PRATICONovo Hamburgo2012

DANIEL DEXHEIMERANÁLISE DE DESEMPENHO DE AMBIENTESVIRTUALIZADOS: UM ESTUDO TEÓRICO E PRATICOTrabalho de Conclusão de Cursoapresentado como requisito parcialà obtenção do grau de Bacharel emSistemas de Informação pelaUniversidade FeevaleOrientador: EDUARDO LEIVAS BASTOSNovo Hamburgo2012

AGRADECIMENTOSGostaria de agradecer a todos os que, de algumamaneira, contribuíram para a realização dessetrabalho de conclusão, em especial:Aos amigos e às pessoas que convivem comigodiariamente, minha gratidão, pelo apoioemocional nos períodos mais difíceis dotrabalho.Ao meu orientador Eduardo Leivas Bastos, meuagradecimento pelo apoio, ideias e opiniões,que tornaram este trabalho possível.De forma especial gostaria de agradecer aminha namorada Adriane de Souza Fernandes,que esteve ao meu lado e me apoiou durantegrande parte do trabalho.

RESUMOO uso de máquinas virtuais vem aumentando consideravelmente nos últimos anos.Juntamente com esta prática tem surgido a necessidade de um maior aprofundamento na área.Existem poucas pesquisas no momento que estudam a modelagem das máquinas virtuais,sendo assim, este trabalho se dedicou à realização de um estudo utilizando duas ferramentas,uma ferramenta para avaliação de desempenho do hardware e outra para geração de carga emtrês cenários virtuais com configurações de hardware diferentes. Se tratando do hardware,neste trabalho foram estudados o processador, memória e disco. Para o estudo dodesempenho deste hardware, além da geração de três cenários diferentes, foram realizadostestes com cargas de trabalho distintas, com a intenção de avaliar o desempenho em diversassituações. Os resultados dos testes demonstraram que o uso de uma ferramenta debenchmarking normal para a avaliação de máquinas virtuais é perfeitamente factível etotalmente transparente. Ou seja, de um ponto de vista das ferramentas de benchmarking,medir o desempenho de um host físico ou virtual é indiferente. Apesar de algumas oscilaçõesem termos de medições geradas, a ferramenta PerformanceTest mostrou ser bastante robustana geração dos dados. Novos experimentos, com outras ferramentas e até mesmo com amesma ferramenta devem ser realizados a fim de validar os resultados obtidos.Palavras-chave: Ferramenta de Medição. Virtualização. Monitoramento. Análise.

ABSTRACTThe use of virtual machines has increased considerably in recent years. Along withthis practice has arisen the need for a greater deeper understanding in the area. There are fewresearches currently studying the modeling of virtual machines. So this work is dedicated to astudy using two tools, a tool for performance evaluation of hardware and another for chargegeneration in three scenarios with virtual different settings of hardware. Dealing with thehardware in this work was studied the processor, memory and disk. To study the performanceof this hardware, besides the generation of three different scenarios, tests were performed withdifferent workloads, with the intention of evaluating the performance in a lot of situations.The test results demonstrated that using a tool to assess normal benchmarking virtual machineis perfectly feasible and fully transparent. That is, a viewpoint of benchmarking tools tomeasure the performance of a physical or virtual host is indifferent. Despite some variationsin terms of measurements generated, the tool PerformanceTest proved to be very robust in thegeneration of data. New experiments with other tools and even with the same tool should beperformed to validate the results.Key words: Metrics Tools. Virtualization. Monitoring. Analysis

LISTA DE FIGURASFigura 1.1 - Máquina Virtual Tipo I ___________________________________ 1516Figura 1. 2 - Máquina Virtual Tipo II _________________________________ 1617Figura 1.3 – Vmware vSphere Client Administração _____________________ 2021Figura 1.4 - VMware ESX 5.0.0 Console ______________________________ 2122Figura 1.5 - XenServer Administração_________________________________ 2223Figura 1.6 - XenServer 5.6 Console ___________________________________ 2324Figura 2.1- Benchmark com VMmark IBM _____________________________ 3536Figura 2.2 – Teste de disco __________________________________________ 4243Figura 2.3 – Teste de memória _______________________________________ 4546Figura 2.4 – Resultado geral PerformanceTest __________________________ 4849Figura 2.5 – Resultado geral PerformanceTest __________________________ 4950Figura 3.1 – Instalação VMwareESXi _________________________________ 5556Figura 3.2 – vSphere Client _________________________________________ 5657Figura 3.3 – Instalação Windows 2008 _________________________________ 5758Figura 3.4 – Ambiente _____________________________________________ 6162Figura 3.5: Execução BurnInTest carga 75% vm Cenário 1 ________________ 6465Figura 3.6 : Execução BurnInTest carga 25% vm Cenário 2 ________________ 6566Figura 3.7 : Execução Performance Test _______________________________ 6768Figura 4.1: Gráfico de uso da CPU nos três cenários ______________________ 7172Figura 4.2 : Gráfico de uso do disco nos três cenários _____________________ 7374Figura 4.3 : Gráfico de uso da memória nos três cenários __________________ 7475Figura 4.4 : Gráfico dos resultados gerais dos três cenários ________________ 7576

LISTA DE TABELASTabela 1.1 – Comparação entre características de ferramentas de virtualização. __ 28Tabela 2.1 – Unidade de medida por servidor. _____________________________ 30Tabela 2.2 – Unidades de medidas médias por servidor. _____________________ 31Tabela 2.3 – Pontuação por servidores. __________________________________ 31Tabela 2.4 – Calculo de simplificação. __________________________________ 32Tabela 3.1 – Exemplo cálculo da nota geral. ______________________________ 48Tabela 3.2 – Ferramentas de benchmark. _________________________________ 51Tabela 3.3 – Máquinas virtuais. ________________________________________ 54Tabela 4.1 – Resultado Cenário 1. ____________________________________ 6867Tabela 4.2 – Resultado Cenário 2. ____________________________________ 6968Tabela 4.3 – Resultado Cenário 3. ____________________________________ 6968

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLASCD-ROMFLOPSIDCIDEMIPSSCSICompact Disc Read-Only MemoryFloating point Operations Per SecondInternational Data CorporationIntegrated Drive ElectronicsMillions of Instructions Per SecondSmall Computer System Interface

SUMÁRIOINTRODUÇÃO __________________________________________________________ 111 VIRTUALIZAÇÃO _____________________________________________________ 141.1 Conceito _______________________________________________________ 141.2 Características de hardware ________________________________________ 161.2.1 Placa mãe ______________________________________________________ 171.2.2 Processador ____________________________________________________ 171.2.3 Geral _________________________________________________________ 171.3 Softwares para virtualização _______________________________________ 181.3.1 VMware _______________________________________________________ 181.3.2 XenServer _____________________________________________________ 211.3.3 Outras ferramentas _______________________________________________ 231.3.4 Comparação entre tecnologias ______________________________________ 272 FERRAMENTAS DE BENCHMARKING __________________________________ 292.1 VMmark _______________________________________________________ 302.1.1 IBM __________________________________________________________ 342.2 BurnInTest _____________________________________________________ 362.2.1 Processador ____________________________________________________ 362.2.2 Disco _________________________________________________________ 392.2.3 Memória _______________________________________________________ 432.3 PerformanceTest ________________________________________________ 462.4 Outras ferramentas de benchmark ___________________________________ 502.5 Importância da análise ____________________________________________ 523 METODOLOGIA _______________________________________________________ 533.1 Ambiente ______________________________________________________ 533.1.1 Hardware ______________________________________________________ 533.1.2 Software _______________________________________________________ 543.2 Cenários propostos _______________________________________________ 543.2.1 Cenário 1 ______________________________________________________ 563.2.2 Cenário 2 ______________________________________________________ 583.2.3 Cenário 3 ______________________________________________________ 593.3 Método ________________________________________________________ 613.3.1 Cenário 1 ______________________________________________________ 633.3.2 Cenário 2 ______________________________________________________ 643.3.3 Cenário 3 ______________________________________________________ 664 RESULTADOS _________________________________________________________ 684.1 CPU __________________________________________________________ 704.2 DISCO ________________________________________________________ 724.3 MEMÓRIA ____________________________________________________ 74

4.4 GERAL _______________________________________________________ 75CONCLUSÃO ____________________________________________________________ 77REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ________________________________________ 79

11INTRODUÇÃOA virtualização teve seu inicio nos anos 60 quando a IBM, um grande fabricante dehardware, para aumentar a eficiência no uso de recursos de seus mainframes, que é umservidor com grande capacidade de processamento de dados, resolveu dividir o equipamentoem sistemas virtualizados utilizando um o mesmo hardware (IBM). Com o surgimento doscomputadores baseados na plataforma x86, a virtualização perdeu pouco de sua utilidade, jáque era possível montar um servidor razoável em uma máquina única. Essa arquiteturarepresentava uma vasta família de processadores incluindo os X86 64 que seriam osprocessadores conhecidos como sendo 64 bits. Desta forma, uma pequena empresa poderia terseu próprio servidor sem precisar investir muito dinheiro em um mainframe ou sem precisaralugar espaço em um.Com o aumento do desempenho dos computadores x86, o conceito de virtualizaçãoganhou força novamente, principalmente no sentido de melhorar a eficiência do uso dosrecursos disponíveis. Segundo estatísticas, o aproveitamento médio de hardware emimplantações típicas de servidores está atualmente em torno de 10 a 15%(VMware / 2011).Além de tornar mais eficiente o uso dos recursos físicos, a virtualização também trazbenefícios em termos de disponibilidade, já que as máquinas virtuais podem estar dispostasem locais geograficamente dispersos a fim de minimizar riscos de interrupção.Apesar de a virtualização ser um conceito antigo e bem estudado dentro do ambientede mainframe (um ambiente controlado e homogêneo), o seu uso em plataformas x86 aindalevanta questões importantes em termos de desempenho. Qual o impacto do esgotamento decertos recursos do host (computador físico que no caso server para abrigar as máquinasvirtuais) hospedeiro (CPU, RAM e disco) nas máquinas virtuais? Qual o grau de isolamentode uma máquina virtual em relação à outra máquina virtual e em relação ao host hospedeiro?Quais são os reflexos em termos de desempenho das máquinas virtuais de diferentes cenáriosde carga do host hospedeiro?Existem alguns trabalhos que procuram responder às questões acima. Quantifying thePerformance Isolation Properties of Virtualization Systems executa testes de máquinasvirtuais em sistemas de virtualização VMware Workstation, Xen e OpenVZ. As métricas dedesempenho utilizadas foram: testes de memória, fork, CPU e teste intensivo de disco. Osresultados mostram que, como os sistemas virtualizados se tornaram comuns, é importante

12realizar testes de benchmark em diferentes casos virtualização. Dessa forma se obtém maioresdetalhes sobre como se tirar melhor proveito do hardware, pois cada sistema que se virtualizapode gerar um resultado diferente. Segundo o artigo Modeling Virtual Machine Performance:Challanges and Approache, que descreve as grandes dificuldades futuras dos usuários demáquinas virtuais, as mais frequentes são; (1) modelagem da contenção de recursos visíveis(núcleos de processadores, memória, capacidade de armazenamento, dispositivos I/O, entreoutros), (2) a contenção de recursos invisíveis (micro architeture de recursos compartilhados,cache compartilhado, a largura de banda de memória compartilhada, etc.) e (3) despesasgerais de implementação de modelagem de monitor de máquina virtual. O artigo conclui queexistem detalhes a serem cuidados na modelagem de desempenho de máquinas virtuais, pois amesma pode acabar apresentando uma degradação significativa, o que causaria grande perdana performance.Com o intuito de trazer maior conhecimento na análise de desempenho de ambientesvirtualizados de plataforma x86, o presente trabalho tem como objetivo analisar odesempenho de três cenários de virtualização, que estejam sendo executados sob fortepressão, em três recursos físicos do host hospedeiro: processador, memória e disco. A análisede desempenho dos cenários será feita através da utilização de duas ferramentas debenchmark, a BurnInTeste é responsável pela geração de carga e a PerformanceTest,responsável pela avaliação do desempenho da máquina virtual.A análise das máquinas virtuais consistirá em uma coleta de dados focados emprocessador, memória e disco. Estes dados serão coletados em diversos momentos, durante ostestes, conforme a alteração do hardware for feita tanto na máquina virtual, quanto no hostfísico, também durante os testes de stress, tanto da máquina virtual, quanto do host físico,tendo assim uma base de comparação de performance.Uma das dificuldades de se fazer a analise de máquinas virtuais é o fato de amáquina ficar em estado suspenso e assim não gerar um resultado completamente fiel arealidade por parte das ferramentas de medição de máquinas virtuais (Analyzing Performancein Virtualized Enviroments).Com base nesta informação, neste trabalho se pretende também fazer esta analise,levando em conta máquinas virtuais existentes, mas que não estejam em atividade nomomento dos testes.

13Com a conclusão destas análises serão exibidos tabelas e gráficos comparativos comos resultados, facilitando o entendimento e proporcionando base para que o próprio leitor,caso julgue necessário, possa executar seus próprios testes e comparar com os deste trabalho.

1 VIRTUALIZAÇÃONeste capitulo serão abordadas as características do conceito de virtualização. Paraisto serão verificados alguns requisitos tanto de software quanto de hardware para umamelhor execução desta técnica.Para entender a virtualização, antes é necessário entender para que ela serve. Comojá foi dito, a técnica surgiu na década de 60, quando a IBM procurava um meio para poderutilizar melhor a grande capacidade dos seus mainframes, sendo hoje em dia muito maisavançada que alguns anos atrás. A virtualização pode ser dividida em duas categoriasdiferentes; virtualização total e para-virtualização, e a virtualização comum que utiliza umsistema operacional comum como base. Nos dois casos existe um host físico dividindo seuhardware entre mais de um sistema operacional em execução simultaneamente.1.1 ConceitoConforme consta no dicionário Aurélio online, o significado da palavra virtual é:"Que não se realizou, mas é suscetível de realizar-se", ou também "Quase completo;praticamente total”. Na definição do dicionário Priberam online, o significado da palavravirtualização é "Ato ou efeito de virtualizar", em ambos os casos se entende que trata-se demáquinas quase completas, que dividem o hardware entre si.Com a virtualização se pretende ter liberdade de fazer alterações significativas semperder capacidade de processamento. Como tornar virtuais os servidores físicos, alcançandoassim uma redução de espaço físico ocupado e também no consumo de energia elétrica. Maiorsegurança ao separar uma máquina virtual para cada aplicação que ofereça algum risco, emaior facilidade de manutenção, dependendo apenas de uma interface para acessar um grandenumero de servidores virtuais. Em uma máquina virtual podemos definir seus recursosconforme desejarmos e principalmente conforme disponível no host físico. Através deferramentas como as existentes hoje em dia, podemos criar diversos servidores, todoslocalizados em um único dispositivo físico, mas trabalhando de forma isolada, mesmopossuindo recursos compartilhados como disco, memória e principalmente o processador.A tecnologia de virtualização não só permite criar diversos servidores em uma sómáquina física como também possuir diversos sistemas operacionais diferentes entre si, semque seja necessário alguma compatibilidade ou que exista alguma comunicação entre eles.Segundo Rodrigo Ferreira da Silva (2007), ela trabalha como se os recursos físicos fossem

15somente seus, como se a unidade de disco fosse somente sua ou que os recursos USB fossemsomente seus também, apesar disto ser compartilhado entre as outras máquinas.Abaixo seguem duas imagens que explicam dois diferentes tipos de virtualização,sendo a primeira imagem a virtualização de tipo um. Ela é configurada diretamente acima dohardware utilizando um VMM para fazer a comunicação entre as máquinas virtuais podendoexistir uma ou mais máquinas virtuais e seus aplicativos com o hardware do host hospedeiro.Na virtualização de tipo um que seria virtualização total ou para-virtualização,existem alguns softwares muito famosos para o gerenciamento das máquinas, sendo dois deleso VMware grande empresa que foi uma das pioneiras na área de virtualização, que forneceum software de virtualização total pago e também fabrica outros tipos de software, sendo amaioria dos produtos focados em soluções empresariais e a Citrix outra empresa com grandefoco em virtualização, concorrente direta da VMware, que possui uma versão do seu produtopaga e uma versão gratuita, onde é necessário ter cadastro no site e apesar de ser gratuita sualicença de uso possui validade de um ano, podendo ser renovada de forma gratuita também acada vencimento.Figura 1.1 - Máquina Virtual Tipo IFonte: (LAUREANO, 2006)Neste segundo tipo de virtualização, conforme é exibido na imagem abaixo, existeoutro sistema operacional rodando antes da ferramenta que gerencia as máquinas virtuais.Este sistema pode ser qualquer um que possua suporte ao aplicativo de virtualização desejado,seja ele um Windows ou um Linux, basta ser compatível para poder criar as máquinas virtuais.Este tipo de virtualização pode acabar gerando um desempenho menor que a de tipoum, devido ao fato de a comunicação do software que gerencia as máquinas virtuais não ser

16diretamente com o hardware. Pois antes disto, ele precisa se comunicar com o sistemaoperacional hospedeiro para posteriormente se comunicar com o hardware. Visto que osistema operacional que recebe o software de virtualização já possui seus próprios aplicativosque já estão consumindo recursos da máquina física, fazendo assim com que sobre menosrecurso para as máquinas que estão virtualizadas.Na virtualização de tipo dois existem vários softwares para o gerenciamento dasmáquinas virtuais, alguns deles são o VirtualBox da Oracle, VMwareServer da VMware,VirtualPC da Microsoft, entre alguns outros que serão vistos mais abaixo.1.2 Características de hardwareFigura 1. 2 - Máquina Virtual Tipo IIFonte: (LAUREANO, 2006.)Dentre as características necessárias de hardware temos dois tipos de exigênciasdiferentes; executar a virtualização total ou a virtualização direta.Se você deseja executar a virtualização total ou a para-virtualização, esse processoutiliza softwares específicos para virtualizar sistemas operacionais diretamente pelohardware. Isso acaba gerando melhor aproveitamento do mesmo, tanto pelo fato de nãopossuir outro sistema operacional pesado rodando ao mesmo tempo como base, quanto pelofato de a máquina ser criada exatamente para este propósito, ou ainda, em um caso maissimples, uma virtualização sobre um sistema operacional comum. No caso da virtualizaçãodiretamente feita pelo hardware, é feito melhor aproveitamento pelo fato de ser removida uma

17camada de sistema que é desnecessária, quando o objetivo é ter somente servidoresvirtualizados.No caso da virtualização tendo como base um sistema operacional comum, não hágrande requisito de hardware, havendo apenas que verificar alguns detalhes. Trata-se dedetalhes básicos como, por exemplo, verificar se o host possui quantidade o suficiente dememória, disco e processador para suportar os dois sistemas operacionais rodandosimultaneamente, e ainda se é compatível com o software desejado. Já a virtualização total oua para-virtualização exige que alguns requisitos sejam cumpridos para que se possa executála.Estes mesmos que serão vistos logo abaixo.1.2.1 Placa mãePara ser possível fazer a virtualização total ou para-virtualização se tem comorequisito de placa mãe que ela suporte esta tecnologia. Em geral não há este problema, poisquando a placa mãe é compatível com o processador, que possui características compatíveiscom virtualização, esta também será aceita, apenas sendo necessário em alguns casos fazerum upgrade de BIOS.1.2.2 ProcessadorNo caso do processador precisa é necessário verificar em primeiro lugar se ele écompatível com a placa mãe escolhida, além de avaliar se ele possui suporte paravirtualização. Neste caso, se pode consultar no site do fabricante, também pode ser verificadona BIOS. No caso do processador ter sido fabricado pela Intel ou AMD, pode-se utilizar umsoftware disponibilizado pelo próprio fabricante para fazer a verificação da possibilidade domesmo aceitar uma virtualização.1.2.3 GeralComo cuidados gerais necessário se ter o projeto bem planejado, além de verificar sevocê possui a quantidade necessária de hardware para atender aos requisitos mínimos do seuprojeto. Neste caso seria uma verificação de capacidade de processamento e não de tecnologiapresente, como por exemplo, não seria possível rodar cinco máquinas virtuais com WindowsServer 2008R2 em apenas 512Mb de RAM na máquina física, visto que o hardware dispostonão seria suficiente para criar tal ambiente.

181.3 Softwares para virtualizaçãoSão três os principais softwares para realizar a virtualização total ou a paravirtualização,dentre eles temos o VMware, empresa cujo foco é a tecnologia comespecialização em virtualização, possuindo uma ferramenta própria para esta técnica, que épaga, mas possui uma licença de demonstração válida por sessenta dias. Há o XenServer,produto da empresa Citrix, concorrente direta da empresa VMware cujo foco também évirtualização, que fornece uma versão paga e uma gratuita, que precisa ser renovada a cadaano. E por fim o OpenVZ, que é gratuito.1.3.1 VMwareA VMware foi a pioneira no que se trata de virtualização para a plataforma x86.Quando foi lançada em 1999, ela surgiu com a promessa de fornecer uma solução para algunsproblemas existentes, dentre eles estão:Pouca utilização da infraestrutura: Conforme vimos anteriormente maior parte dosservidores hoje em dia ocupam somente 10 a 15% de sua capacidade de processamento emgrande parte do tempo segundo a IDC. Isto pelo fato de as empresas adotarem por medida desegurança um padrão de possuir diversos servidores, podendo assim dividir aplicativos compontos fracos diferentes para cada servidor, aumentando assim a segurança, mas ao mesmotempo diminuindo o real aproveitamento do hardware.Aumento dos custos da infraestrutura física: Não se tratando somente do custo doservidor em si, mas calculando o custo para manter toda a estrutura necessária, que nãocompreende somente um servidor, mas vários servidores. Sendo necessário aparelhos derefrigeração do ar cada vez mais potentes conforme o aumento da quantidade de servidores,gerando também um aumento no consumo de energia, pois o servidores necessitam ficarligados o tempo todo.Aumento dos custos de gerenciamento de TI: Conforme aumenta a quantidade deservidores físicos, aumenta também a necessidade de se possuir cada vez mais funcionários econsequentemente estes funcionários precisarão de mais experiência, aumentando assim oscustos para a manutenção dos servidores.Proteção insuficiente contra desastres e failover, que seria a capacidade de migrarautomaticamente para outro servidor, sistema ou rede redundante quando da ocorrência defalha do servidor ativo. Failover acontece sem intervenção humana. Com a necessidade das

19empresas de se manter em produção o tempo inteiro, surge a preocupação com possíveisdesastres, sendo eles naturais ou não. As empresas necessitam de diversos tipos de prevenção,isto para que a sua linha de produção não pare nem por ataques terroristas, nem por umterremoto, por exemplo.Desktops de usuário final com alta manutenção. Manter uma empresa segura requerlimitar o acesso indevido à informações por parte dos funcionários, ou impedir que algumvírus possa afetar estações de trabalho, ou ainda se caso afetar uma estação, não afete asoutras. Exige um grande esforço, sendo necessário uma manutenção continua dos desktops,com a aplicação de procedimentos de segurança atualizações de softwares.A imagem a seguir demonstra a tela de administração remota com o VMwarevSphereClient de um servidor VMware ESXi 5.0. Como se pode ver no campo da esquerda,existem sistemas instalados no host físico, dentre eles estão um servidor Windows 2003, umWindows 2008R2, três Windows XP e um pool, que é a alocação de recursos paradeterminados sistemas. Neste caso, sendo um Windows XP o sistema que está em destaque,um Windows 2008R2 selecionado para exibir a alocação de recursos para o mesmo, que porestar desligado acaba não ocupando recursos dos host físico, assim ele não exibe resultadossobre uso do hardware.No topo da imagem se tem uma barra com alguns botões práticos que auxiliam nafácil inicialização, parada e reinicialização das máquinas virtuais. Também ao lado direito dosbotões acima citados, há botões que auxiliam no gerenciamento de snapshots, que é o pontosalvo de uma máquina virtual onde se pode restaurar a mesma em caso de falhas, podendotirar, restaurar ou gerenciar as mesmas. Ao selecionar-se uma VM, apresenta-se uma tela comas abas de getting started, que é uma tela que fala sobre a virtualização; summary que exibeum resumo da máquina virtual que é selecionada; resource alocation que exibe em forma debarras o quanto o hardware está sendo consumido, que vão do zero até a quantidade dehardware disponibilizado na máquina virtual; performance sendo esta uma aba dedicada aoconsumo de hardware, que indica em forma de gráficos que são atualizados segundo asegundo; events que armazena em forma de lista as alterações da máquina virtual; consoleonde exibe a tela do sistema operacional e por fim permissions, para poder adicionar editar ouexcluir permissões de certos usuários sobre as máquinas.

20Figura 1.3 – Vmware vSphere Client AdministraçãoFonte: AutorNa imagem que segue temos a tela do ESX que é o sistema que faz a comunicaçãodas máquinas virtuais com o hardware. Nele se podem configurar diversos itens como senhade administrador, configuração do endereço de IP ou IPv6, DNS, testar a comunicação derede, verificar logs de acesso e de alteração e restaurar as configurações.Em sua tela principal, quando está bloqueado por não ter ninguém usando o console,é possível o desbloqueio mediante uso usuário e senha com permissões para executarem açõesnesta tela. Ele exibe então algumas informações simples, mas importantes e necessárias, comoversão do software de virtualização, processador, memória e meios de acesso como nome dehost e endereço de IP, ou também caso seja necessário, pode-se desligar o servidor por estatela, não sendo exigido ao usuário abrir a tela de manutenção de máquinas virtuais para fazero desligamento seguro do servidor.No caso do VMware ESX não há possibilidade de alcançar a tela do console atravésdo vSphere, assim como podemos fazer com o XenCenter. Só sendo possível acessar a tela deconsole estando presencialmente em frente ao host físico.

21Figura 1.4 - VMware ESX 5.0.0 ConsoleFonte: Autor1.3.2 XenServerA ferramenta XenServer da Citrix é uma concorrente da VMware, que surgiu com oobjetivo de quebrar este monopólio e para isto ela oferece duas versões de seu produto. Umaversão gratuita e uma versão que é necessário pagar, dessa forma eles conseguem atrair opúblico que não pretende pagar em um primeiro momento. Este público pretende apenasconhecer o produto e conforme a necessidade de negócio, acaba adquirindo a versão maiscompleta que contém alguns recursos a mais que a versão gratuita. A ferramenta teve seuprimeiro lançamento ao público alguns anos depois do lançamento da VMware, em 2003,sendo que sua concorrente lançou sua primeira versão em 1999.Entre os recursos gratuitos do XenServer estão, Hypervisor XenServer, XenMotionmigração ao vivo, VMSnapshot disco e reverter, XenCenter gestão multi-servidor, arquiteturadistribuída de gerenciamento e ferramentas de conversão. Já na versão paga, o cliente podeencontrar ferramentas como alta disponibilidade, otimização de memória, desempenho dealertas e relatórios, automated balanced de carga, piscinas heterogêneas, host degerenciamento de energia, serviços de abastecimento (virtual), administração baseada emfunções, live instantâneos de memória e reverte, Citrix Storage Link, gerenciamento do ciclode vida, serviços de abastecimento (física) e recuperação do site.

22Abaixo segue a tela de administração do XenServer, cujo item selecionado é opróprio servidor físico, exibindo em gráficos instantâneos o consumo de CPU, memória eoutros.Figura 1.5 - XenServer AdministraçãoFonte: AutorA próxima imagem mostra a tela de configuração do XenServer, com váriasconfigurações disponíveis sendo elas, status display, network and management interface,authentication, virtual machines, disks and storage repositories, resource pool configuration,hardware and BIOS information, keyboard and time zone, remote service configuration,backup, restore and update, technical support, reboot or shutdown e local command shell.

23Figura 1.6 - XenServer 5.6 ConsoleFonte: Autor1.3.3 Outras ferramentasAlém das ferramentas citadas acima que são as mais conhecidas na área além deprincipais concorrentes, existem algumas outras que também cumprem com o objetivo devirtualizar sistemas operacionais. Algumas muito conhecidas enquanto outras não tanto,sendo que algumas são mais voltadas para uma virtualização simples sobre um sistemaoperacional já existente.1.3.3.1 VirtualBoxO VirtualBox é uma das ferramentas de virtualização muito conhecidas por suafacilidade de uso. Seu desenvolvimento inicial foi feito pela empresa Innotek situada emStuttgart, Alemanha. Foi comprada em fevereiro de 2008 pela Sun Microsystems e algunsanos mais tarde se incorporou à Oracle Corporation, quando a Sun foi comprada pela mesma.A ferramenta consiste de um sistema que virtualiza máquinas, mas tendo como baseum sistema operacional. É uma prática diferente das duas ferramentas de virtualização que jávimos, o que em alguns casos deixa seu aproveitamento de hardware mais baixo que umatecnologia de virtualização direta por hardware, como vimos no caso da VMware ou doXenServer. Mesmo funcionando sobre outro sistema operacional, o Virtualbox apresenta

24ferramentas assim como o VMware Workstation, que geram melhor aproveitamento eintegração do sistema virtualizado com o sistema hospedeiro.As definições de configuração de máquinas virtuais são armazenadas em XML e sãototalmente independentes das máquinas locais. Sendo assim, as definições podem serfacilmente transferidas para outros computadores, sem transtornos.O VirtualBox, por ser uma ferramenta simples eficaz e leve, também é usada emcursos em que se precisa de um segundo sistema operacional para poder editar e nãoprejudicar o sistema da máquina física. Ele também é compatível tanto com sistemasWindows quanto com sistemas Linux, pode ser encontrado em um site próprio para download.Atualmente ele esta na versão 4.1.4.1.3.3.2 Virtual ServerVirtual Server é uma ferramenta da Microsoft que serve para virtualizar sistemasMicrosoft. Assim como o VirtualBox ele necessita de um sistema operacional como base paraser instalado. Dentre os sistemas que podem ser instalados nele estão o Windows XP,Windows Vista e Windows Server 2003.Inicialmente o Virtual Server foi desenvolvido pela Connectix, mas antes do seulançamento ao publico foi comprado pela Microsoft, em uma tentativa da mesma de entrar nomercado de virtualização com esta ferramenta.Na versão Virtual Server 2005 R2 SP1, ele possui novas ferramentas quepossibilitam a virtualização de sistemas operacionais Linux além de permitir a execução deShadow Copy, possibilitando que um backup seja feito da máquina virtual e que sejaarmazenado em outro servidor para, assim, aumentar a segurançaO Virtual Server possui alguns problemas conhecidos, como apesar de conseguirtrabalhar bem com processadores 64 bits, ele não oferece suporte à criação de máquinasvirtuais com sistema operacional 64 bits, limitando assim sua capacidade de trabalhar comdeterminados sistemas. Outro problema desta ferramenta é que devido seu tipo decomunicação com o hardware, ele acaba perdendo bastante seu desempenho, fazendo comque não seja uma ferramenta muito utilizada para virtualizar sistemas operacionais. Hoje emdia ele foi substituído pelo Hyper-V do Windows Server 2008.

251.3.3.3 Virtual PCVirtualPC é outra ferramenta de virtualização da Microsoft. Ela necessita de umsistema operacional como base para rodar, tendo assim a mesma perda de recursos que osoutros sistemas de virtualização que necessitam de um sistema operacional comum para rodar.Muito semelhante ao VirtualBox, ele possui uma facilidade na sua manutenção e podevirtualizar diversos sistemas operacionais.Com esta ferramenta é possível rodar sistemas operacionais Windows, Linux emdiversos sistemas operacionais como base. Mesmo este sistema não sendo um Windows, oVirtualPC pode criar, gerenciar, remover e alterar máquinas virtuais assim como os seusrecursos.1.3.3.4 Hyper-VO Hyper-V é uma ferramenta de virtualização da Microsoft que já vem incluída nosWindows Servers 2008. Ela substitui o Virtual Server também da Microsoft, mas ao contráriodo Virtual Server, ela possui suporte nativo a sistemas de 64 bits. Para implementá-la énecessário possuir processadores com a tecnologia AMD-V ou Intel VirtualizationTechnology.A ferramenta possui muitos recursos que faziam falta na tecnologia antecessora daMicrosoft. Dentre as novas funcionalidades estão o snapshot, que possibilita a recuperaçãorapidamente em caso de falhas. Outra tecnologia disponível é o Live Migration, que permite amigração de uma máquina virtual sem o usuário perceber a diferença.Outra vantagem do Hyper-V é que ele possui o mesmo formato de arquivos demáquinas virtuais do Virtual Server, ou seja, o antigo usuário da tecnologia que foi substituídapode migrar seus dados para o novo sistema de virtualização sem perder seus dados ouqualquer preocupação quanto a isto.Assim como suas concorrentes, o Hyper-V possui uma boa ferramenta deadministração de carga do servidor, permitindo a divisão de recursos entre as máquinasvirtuais, gerenciamento de Snaphots já tirados, podendo excluí-los ou reverte-los rapidamente,diminuindo o tempo de recuperação.

261.3.3.5 Kernel-based Virtual MachineO Kernel-based Virtual Machine, ou KVM é uma ferramenta de virtualização focadaem Linux, A ferramenta atualmente é mantida e financiada pelas AviKivity e Qumranetele, esuporta nativamente as tecnologias de processador Intel VT ou AMD-V. Apesar de ser umaferramenta de virtualização baseada em Linux, ela consegue criar máquinas virtuais comWindows e outros sistemas operacionais.Uma das suas vantagens é que ela possui ferramentas para uma melhor experiênciacom virtualização em Linux, permitindo melhor aproveitamento do hardware e gerandomelhor desempenho, já por ela ser baseada no mesmo. Outra vantagem é que ele éinteiramente gratuito e possui partes sobre a licença GNU GPL.Mais uma vantagem do Kernel-based Virtual Machine é que ele suportaautomaticamente todos os dispositivos de hardware que funcionam no Linux hospedeiro(Silva et al, 2008, p. 30). Outro ponto a favor ainda é que utilizando a ferramenta ConVirt sepode além de fazer a tradicional criação, edição e inicialização das máquinas virtuais, ser feitaa migração das máquinas virtuais em execução ou suspensas entre os sistemas hospedeiros.Uma desvantagem do KVM é o fato de cada sistema virtualizado ser executado noespaço do usuário da máquina hospedeira, por isto ele é tratado como um processo normalpara o Kernel, o que acaba gerando certo problema no isolamento das máquinas virtuais,quando comparado a outras tecnologias de virtualização (MATHEWS, 2008).Segundo (Mathews et al, 2008, p.22), “a KVM é uma modificação do núcleo doLinux que efetivamente o transforma em um hypervisor quando se acrescenta um móduloadicional”.Silva et al, (2008, p.32) classifica os dois componentes principais do KVM: “umdriver de dispositivos para gerenciamento do hardware virtualizado, e um componente nouser-space, para emulação do hardware de um PC comum. Para essa modificação é utilizadauma versão modificada do QEMU”.1.3.3.6 Linux VServerO Linux VServer é uma ferramenta destinada para a virtualização que foidesenvolvida pela comunidade Linux. Ela permite executar mais de um sistema operacionaldiferente, tudo no mesmo Kernel.

27Você pode pensar nele como um novo sistema num ambiente chroot, mas com umnome de host e endereço IP diferentes, sendo como outro usuário root com menos privilégios,e gerenciamento de recursos configuráveis. São características similares ao jails do FreeBSDe os containers do Solaris 10+.Os VServers são uma proposta diferente do popular XEN Hypervisor, já que com oXEN você possui um kernel para cada servidor virtual, e com os VServers não. Com oVServer você possui pouco overhead (virtualmente nenhum), por outro lado você possuimenos recursos - atualmente é impossível ter um VServer com uma configuração de horadiferente do sistema host, por exemplo. Entretanto é possível executar um diferente fusohorário. O design do UNIX em geral permite que para uma grande quantidade de aplicações,esta técnica de virtualização é perfeitamente adequada.Note que o Xen e o VServer são propostas ortogonais - isto é, é perfeitamentepossíveis e algumas vezes até mesmo adequadas se executar máquinas virtuais Xen em umsistema Linux, e dentro destas executar VServers Linux.1.3.4 Comparação entre tecnologiasAbaixo temos uma tabela comparativa entre os softwares de virtualização que foramvistos. Esta tabela exibe os softwares, VMware, Xen Server, Virtual Box, Virtual Server,Virtual PC, Hyper-V, Kernel-based Virtual Machine e Linux VServer. Os dados que sãoexibidos de cada sistema de virtualização são, criador, arquitetura CPU anfitrião, suportaarquitetura de CPU convidado, sistemas operacionais anfitriões, suporta sistemas operacionaiscomo convidados, licença, executa outro sistema operacional (kernel diferente), possui driverspor sistemas convidados suportados, suporte SMP para sistemas convidados, método deoperação, comumente usado por quem, desempenho do sistema operacional convidado emcomparação com sistema operacional anfitrião e possui suporte.

28NomeTabela 1.1 – Comparação entre características de ferramentas de virtualização.VmwareESXCriador Vmware Universidade deCambridge,Intel eAMDArquiteturaCPUAnfitriãox86,AMD64Xen VirtualBox VirtualServerx86,AMD64,(PowerPC ex86-64)VirtualPC Hyper-V KVM LinuxVServerInnoTek Microsoft Microsoft Microsoft KVM ProjetoComunitáriox86,x86-64 Intel x86,AMD64x86, x64 x86, x64 CPU Intel/AMD comhardwareassist.x86, AMD64,PowerPC64,RISC/64,SPARC/64,ARM, S/390,SuportaArquiteturade CPUConvidadox86,AMD64Mesmo queo anfitriãox86 Intel x86 x86 x86/AMD64x86/AMD64CompatívelSOAnfitriõesSOpróprioNetBSD,Linux,SolarisWindows,Linux,Mac OS XWindows 2003,XPWindowsVista,XPWindows 2008 Linux LinuxSuporta SOcomoConvidadosLicençaWindows, RedHat,SuSe,Netware,SolarisFreeBSDComercialLinux,NetBSD,FreeBSD,OpenBSD,Solaris,WindowsGPLDOS, Windows,Linux, OS/2,FreeBSDGPL V2 versãocompletacomercialWindows NT,2000,2003, Linux(RedHat eSUSE)DOS,Windows,OS/2Windows2008,2003,CentOS,RedHat, SUSEGratuita Gratuito AcompanhaWindows 2008Linux,WindowsVáriasdistribuiçõesLinuxGPL 2 GPL 2Executa outroSO (Kerneldiferente)Possui driversporsistemasconvidadossuportadosSuporte SMPpara sistemasconvidadosSim Sim Sim Sim Sim Sim Sim NãoSim Sim Sim Sim Sim Sim N/D N/DSim Sim Não Não Não Sim Sim SimMétodo deoperaçãoVirtualizaçãoTotalParavirtualizaçãoVirtualizaçãoTotalVirtualizaçãoTotalVirtualizaçãoTotalVirtualizaçãoTotalVirtualizaçãono nível desistemaoperacionalVirtualizaçãono nível desistemaoperacionalComumenteusadopor quemDesempenhode OSconvidado emcomparaçãocom OSanfitriãoPossuiSuporteConsolidaçãodeservidoresPróximoao nativo? Estações detrabalho,consolidação deservidoresedesenvolvimentoPróximo aonativo comperda dedesempenhocomo oaumento decargaPróximo aonativoSim Sim Sim (comlicençacomercial)Parque deservidoresPróximo aonativoEstações detrabalho,consolidação deservidoresedesenvolvimentoPróximoao nativoEstações detrabalho,consolidação deservidoresedesenvolvimentoPróximo aonativo? Hospedagem,isolamento deserviços esegurançaPróximoao nativo? ? Sim ? ?próximo aonativoFonte: Virtualização de sistema operacionais.

292 FERRAMENTAS DE BENCHMARKINGEm trabalho publicado, Otto Duarte (2008), afirma que, "A virtualização consiste naemulação de ambientes isolados, capazes de rodar diferentes sistemas operacionais dentro deuma mesma máquina, aproveitando ao máximo a capacidade do hardware, que muitas vezesfica ociosa em determinados períodos do dia, da semana ou do mês. Esse aproveitamento émaior devido à possibilidade de fornecer ambientes de execução independentes a diferentesusuários em um mesmo equipamento físico, concomitantemente.". Dessa forma é necessárioter o controle sobre o que realmente é exigido do hardware onde será implementada avirtualização de servidores.O termo benchmark não se aplica somente na área de informática, este termocomeçou a ser utilizado pela empresa XEROX para definir o processo deles de comparar seusprodutos ou suas práticas com outras empresas e obter um melhor rendimento. Segundo oconceito da empresa IAPMEI:“A prática do benchmarking consiste na pesquisa dos melhoresmétodos utilizados nos diferentes processos de negócio e funçõesempresariais, com especial ênfase naqueles cujo impacto, nodesempenho, permite assegurar e sustentar vantagens competitivas.”No caso da informática, o benchmark consiste em testes de capacidade do hardwareou de software, executando diferentes rotinas que molde seu tempo para concluir ou seudesempenho ao executar as mesmas. O item a ser analisado recebe uma nota que varia de umaferramenta de benchmark para outra. Este resultado pode ser comparado com outrosresultados de testes que utilizaram a mesma ferramenta de benchmark, assim haverá umamesma métrica de pontuação, possibilitando a comparação entre os mesmos. A técnica debenchmark na informática pode ser dividida em três partes, sendo elas Quick-hit, Synthetic eApplication Benchmarks.Os testes conhecidos como Quick-hit, são testes normalmente simples e rápidos de seexecutarem. Não são muito eficientes para passar estatísticas muito aprofundadas sobre ohardware, como sua capacidade de processamento. Normalmente ele é utilizado para asimples identificação do mesmo.Os testes sintéticos (Synthetic) são usados por quem busca um resultado maisaprofundado sobre o desempenho do seu hardware. Eles demoram mais que os Quick-hit, mas

30conseguem retornar dados mais aprofundados, como capacidade máxima de algum hardwareou taxa de transferência máxima do mesmo. Mesmo com estes testes mais aprofundados, elenão consegue retornar resultados como se fossem em um aspecto real de carga de trabalho.Para isto que servem os testes de aplicação.O benchmark de aplicativos (application benchmark) é utilizado para fazer asimulação como se as aplicações estivessem em uma carga normal de trabalho, tornandoassim os resultados mais reais e fazendo com que a pessoa tenha uma melhor perspectivasobre o hardware em um ambiente mais próximo ao ambiente de trabalho (RajJain pag2).2.1 VMmarkAlgumas das métricas que veremos abaixo são as adotadas pela ferramenta debenchmark VMmark, que foram retiradas do seu manual. Nesta tabela são exibidas na colunada esquerda a que o servidor se destina, na coluna do meio o sistema e na coluna da direita asua métrica, medida em que é avaliado. Sendo elas ações por minuto (servidor de e-mail),operações por minuto (olio server), none (quando não é avaliado, seja sistema ou unidade demedição, standby server, DRS), transações por minuto (DS2WebA, DS2WebB e DS2WeC),clones por hora (cópia e implantação) e migrações de VM por hora (vMotion e StoragevMotion).Tabela 2.1 – Unidade de medida por servidor.Workload Name Application(s) MetricMail Server Microsoft Action/minuteExchangeOlio Server tc Server, MySQL Operation/minuteStandby Server None NoneDS2WebA Apache, MySQL Transaction/minuteDS2WebB Apache, MySQL Transaction/minuteDS2WebC Apache, MySQL Transaction/minuteClone and NoneClones/hourdeployvMotion None VM migration/hourStorage vMotion None VM migration/hourDRS N/A NoneFonte: VMware VMmark® Benchmarking Guide.Na tabela abaixo temos um exemplo de como a tabela é preenchida com os valoresobtidos após a análise de desempenho. Constam nesta tabela somente qual o propósito doservidor na coluna a esquerda e sua pontuação atingida a direita, esta que utiliza as métricas

31vistas na tabela anterior e também mantém os mesmo exemplos de servidores da tabela acima,mesmo os que não se aplicam ao teste continuam na mesma.Tabela 2.2– Unidades de medidas médias por servidor.Workload NameMail ServerOlio ServerStandby ServerDS2WebADS2WebBDS2WebCClone anddeployvMotionStorage vMotionDRSScore1000 actions/minuteNone1000 operations/minute1000 transaction/minute1000 transaction/minute1000 transaction/minute10 clones/hour10 VM migrations/hour10 VM migrations/hourNoneFonte: VMware VMmark® Benchmarking Guide.Tendo como base estas métricas, se pode calcular manualmente o resultado de umaanálise de benchmark. Abaixo segue um cálculo retirado do manual do VMmark parademonstrar como são feitos os mesmos, demonstrando assim como se obtém o resultado dostestes de forma completa.Neste exemplo temos resultados fictícios criados pelo manual de quatro etapas comresultados diferentes cada uma, conforme demonstrado na tabela abaixo.Tabela 2.3– Pontuação por servidores.Workload Name 1 2 3 4Mail Server 1100 1050 990 1080Olio Server n/a n/a n/a n/aStandby Server 940 950 890 940DS2WebA 950 1000 990 970DS2WebB 940 1010 1020 970DS2WebC 930 1020 960 1050Clone and21deployvMotion 22Storage vMotion 11DRSn/aFonte: VMware VMmark® Benchmarking Guide.Retirando-se os número desta tabela e reduzindo eles conforme consta no manual,sendo os resultados do Mail Server, Standby Server, DS2WebA, DS2WebB, DS2WebC,

32divididos por 1000 cada um. /já os resultados do Clone and deploy, vMotion e StoragevMotion divididos por 10 cada um, se obtêm os seguintes valores.Tabela 2.4– Calculo de simplificação.Workload Name Tile 1 Tile 2 Tile 3 Tile 4Mail Server 1,1 1,05 0,99 1,08Olio Server n/a n/a n/a n/aStandby Server 0,94 0,95 0,89 0,94DS2WebA 0,95 1 0,99 0,97DS2WebB 0,94 1,01 1,02 0,97DS2WebC 0,93 1,02 0,96 1,05Clone and2,1deployvMotion 2,2Storage vMotion 1,1DRSn/aFonte: VMware VMmark® Benchmarking Guide.Após fazer esta transformação, são unidos os resultados dos cinco (5) servidoresseparados por teste, transformando em um numero único. Para fazer esta junção é necessáriomultiplicar o resultado de um servidor pelo resultado de outro, depois fazer o resultado damultiplicação dos cinco (5) valores multiplicados elevado na 0,2, como mostrado no exemploabaixo.(1,1 × 0,94 × 0,95 × 0,94 × 0,93) , Conseguindo-se desta forma o valor0,969998, fazendo este mesmo cálculo para as outras colunas se obtém os seguintes valores.(1,05 × 0,95 × 1 × 1,01 × 1,02) , = 1,005465(0,99 × 0,89 × 0,99 × 1,02 × 0,96) , =0,968961(1,08 × 0,94 × 0,97 × 0,97 × 1,05) , =1,000592Com estes resultados já calculados é necessário somar os quatro (4) para finalizaresta etapa obtendo assim um número único.0,9699 + 1,0054 + 0,9689 + 1,0005 = 3,945016Para a segunda parte do cálculo é necessário juntar os valores do Clone and deploy,vMotion e Storage vMotion tendo assim um único número como se obteve nos cálculos acimaexemplificados.(2,1 × 2,2 × 1,1) , = 1,719273

33Agora para concluir os cálculos é necessário unir os resultados ao resultado obtidonos cálculos da infraestrutura com o resultado obtido nos cálculos de aplicação, tendo assimum score total com o seguinte resultado.(3,9445 × 0,8) + (1,7192 × 0,2) = 3,499867Por definição, no resultado dos cálculos de aplicação é necessário multiplicar por 0,8antes de somar, e no resultado da infraestrutura se multiplica por 0,2 também antes de fazer asoma. Obtendo no final a nota final da execução de benchmark, que neste caso é de 3,499867,podendo variar quando testado em outros dispositivos físicos com hardware diferente e comum layout de teste diferente.Como exemplos de resultados de testes de benchmark serão exibidos três resultadosde três grandes empresas de informática, podendo assim verificar resultados diferentes paraempresas diferentes. São elas: IBM, que foi a empresa que teve a primeira ideia devirtualização, que alguns anos atrás produzia computadores pessoais e hoje tem seu foco maisvoltado para a área de grandes servidores empresariais; Dell que é grande produtora dedesktops notebooks e servidores empresariais; e HP, também grande produtora de desktops,impressoras e servidores empresariais. Tendo todas as empresas citadas acima, comocaracterística principal que as fazem estar nesta lista temos o fator de produzirem servidoresde grande porte e terem seus resultados publicados.Cada uma destas empresas utiliza um hardware próprio com as configurações que sedeseja, tendo assim equipamentos diferentes em cada teste, o que por sua vez gera resultadosdiferentes entre si.Para a escolha das empresas que serão analisadas os testes, foi escolhido darprioridade para as empresas que são conhecidas, principalmente por seus servidores de grandepotencia, sendo também mundialmente conhecidas por possuir testes recentes tornando oestudo o mais atual possível.Para facilitar o entendimento dos resultados, cada análise conta com uma imagem departe dos resultados. Serão descritos os servidores físicos que foram utilizados por cadaempresa, contendo detalhes de processador, memória e disco. Além disto serão feitos oscálculos para demonstrar como se obtiveram os resultados demonstrados nas imagens e assimentender o processo como um todo.Os testes destas empresas contidos neste trabalho estão disponíveis para download nosite da VMware, onde também se pode encontrar outros dezesseis testes realizados por outras

34empresas com resultados diferentes. Além das que estão sendo estudas neste, no site se podeencontrar os resultados da Fujitsu e da Cisco, em alguns casos repetindo a empresa, sendo quea IBM possui um teste, a DELL possui um teste, a HP possui seis testes, a Cisco possui seistestes e a Fujitsu possui cinco testes, mas com uma configuração de hardware diferente.O download destes resultados da aplicação com a ferramenta da VMware o VMmarkestão disponíveis de forma gratuita sem ser necessário que a pessoa interessada seja obrigadaa fazer o cadastro ou login no site da WMware ou seja, é possível fazer o download dosresultados sem ser necessário fornecer dados pessoais.2.1.1 IBMNo caso da avaliação de resultados da IBM, o servidor que foi avaliado é um IBMBladeCenter HS22V, sendo 2 hosts testados no dia 29 (vinte e nove) de 9 (setembro) de doismil e onze (2011). Os testes foram realizados com um VMware ESX 4.1.0 Build 260247 eVMware vCenter Server 4.1.0 Build 25890. Sua configuração física é processador Intel XeonX5690 3.46GHz, possuindo 2 sockets, totalizando 12 núcleos, 96GB de RAM DDR3 sendo12 pentes de 8GB cada.Para o teste foram utilizados três (3) servidores de storage sendo dois (2) IBMSystem Storage DS5300, versão 07.70.38.00 e um (1) IBM Storwize V7000 Midrange DiskSystem, versão 6.2.0.2, tendo ocupados 1,6 TB de disco, tendo 61 discos físicos totalizando18,3 TB de espaço disponível.

Figura 2.1- Benchmark com VMmark IBMFonte: VMware35

362.2 BurnInTestBurnInTest é uma das diversas ferramentas de benchmark desenvolvidas pelaPassMark, empresa que tem como foco o desenvolvimento de softwares para benchmark.Esta ferramenta é uma ferramenta paga, possuindo apenas 30 dias de uso gratuito, comooutros softwares do tipo.2.2.1 ProcessadorNeste tópico serão especificados alguns detalhes sobre o teste de processador doBurnInTest, ferramenta usada para a geração de carga nos três cenários.Os números exibidos na janela de teste representam quantos milhões de operações daCPU foram realizados e verificados. Cada teste de matemática diferente é executado por meiosegundo. Após todos os testes serem executados a contagem de ciclo é incrementada. O cicloe a velocidade da CPU determinam quantas operações podem ser processadas durante operíodo.Para a avaliação da CPU, existe uma grande variedade de testes que podem serrealizados no BurnInTest, dentre eles temos alguns mais específicos e outros mais genéricos,sendo eles:1. Instruções gerais elementares (x86)2. Unidade de ponto flutuante (FPU) instruções (x87)3. CPU instruções de extensão (extensões x86), As instruções específicas deextensão podem ser: MMX, 3DNow, SSE,SSE2, SSE3, SSE4.1, SSE4.2 eSSE4a!.4. Teste número primo5. Teste de temperatura máximaO teste padrão que vem previamente configurado no software, executa um teste emcada núcleo, a coluna threads exibe um relatório de processos que estão rodando nas CPUscaso exista mais de uma. Os testes podem ser interrompidos a qualquer momento, portantoantes de completar os quinze minutos da versão gratuita, ou antes do tempo configurado naversão paga.Instruções gerais elementares (x86):

37O software possui um número máximo de processadores que podem ser testados,sendo o limite 256, quando se fala de processadores, se refere a núcleos x pacotes x threads.O teste do processador avalia se as instruções do processador estão funcionando corretamente,instruções estas que seguem descritas abaixo:• Matemática (somar, subtrair, multiplicar e dividir)• Instruções de transferência (por exemplo, pushing/popping dados de/para apilha)• Instruções lógicas (bit a bit and / or / xor)• Shift e girar instruções (por exemplo, dados de deslocamento x número debits)• Instruções lógicas (por exemplo, igual)• Controle de instruções de transferência (por exemplo, salto em x maior que y)• Instruções de String (cópia de uma cadeia de texto)O software gera combinações aleatórias de números para desta forma, poder testarmelhor o sistema sem a indução dos resultados. A ferramenta funciona em sistemas 32 ou de64 bits, gerando conjunto de dados de 32 bits para os sistemas 32 e conjunto de dados de 64bits para os sistemas 64 bits.Unidade de ponto flutuante (FPU) instruções (x87):Este teste exerce e verifica o funcionamento correto das instruções da CPU dosseguintes grupos:• Matemática de ponto flutuante (por exemplo, adicionar, subtrair, multiplicar edividir)• Transcendental (por exemplo, seno, cosseno)• Carga constante (por exemplo, PI)Instruções de extensão (extensões x86):Esse teste exerce extensões para a instrução de CPU x86 para definir uma variedadede aplicações, tais como multimídia.• 3DNow: Este teste exercita e verifica o funcionamento correto do CPU,incluindo uma amostra de 3DNow em movimento, adição, subtração e

38multiplicação. Conjuntos conhecidos e aleatória de dados são usados paraexecutar e verificar o funcionamento correto. Os conjuntos de dados sãopares de 32-bit flutuadores (por exemplo, x, y), onde X e Y são 32 bitsflutuadores.• MMX: Como para o teste 3DNow. As instruções incluem moverregistradores MMX, adição, subtração e multiplicação. Conjunto de dados:conjuntos de dados de 64 bits são usados.• SSE: Como para o teste MMX. As instruções incluem mover registros SSE,adição, subtração e multiplicação. Conjunto de dados: grupos de 4 x 32 bitsflutuadores (por exemplo, a, b, c, d) onde a, b, c, d são 32 bits flutuadores.• SSE2: Como para o teste de SSE. Conjunto de dados: pares de 64-bitflutuadores (por exemplo, x, y) em que x, y são 64 bits flutuadores.• SSE3: Como para o teste de SSE2. Conjunto de dados: pares de 64-bit.• SSE4.1: Como para o teste de SSE3. Instruções incluem uma amostra demover registos e multiplicação. Conjunto de dados: os pares de inteiros de 64bits.• SSE4.2: Como para o teste SSE4.1. As instruções incluem funções auxiliaresCRC. Conjunto de dados: os pares de inteiros de 32 bits.• SSE4a: Como para o teste SSE4.1. As instruções incluem funções de extraçãode dados. Conjunto de dados: os pares de inteiros de 64 bits não assinados.Notas:1. MMX significa "Extensões de multimídia".2. SSE significa "Streaming SIMD Extensions".3. SIMD significa" Single Instruction Multiple Data".4. Os testes são realizados apenas se a CPU suporta o teste. Por exemplo, ostestes SSE3 só serão realizados se a CPU suporta SSE3.5. Conjuntos conhecidos e aleatórios de dados são usados para executar everificar o funcionamento correto.

396. Os dados do teste são gerados aleatoriamente, de forma regular, paraproporcionar um maior conjunto de dados, bem como assegurar que otransbordamento do cache da CPU.Número primo:Este teste exerce e verifica a operação correta da CPU através do uso de umalgoritmo de geração de número primo.Temperatura máxima:Com base em testes PassMark de um conjunto de algoritmos da CPU para osdiferentes sistemas, um teste que visa gerar a temperatura mais elevada possível CPU foiproduzido. Este teste destina-se a verificação de que o sistema de refrigeração é capaz defazer o seu trabalho com a CPU sob carga extrema, especialmente em casos em que a CPUsofreu um overclock.Observações:(1) Alguns testes do processador são suportados apenas na versão 32bits doBurnInTest, sendo eles: 3DNow, MMX, as operações de push/Pop pilha, Transcendental e asconstantes de carga.(2) BurnInTest foi projetado para testar CPUs entre grupos de processadoresmúltiplos, ou seja, testar mais de 64 processadores lógicos.2.2.2 DiscoNeste tópico será especificado alguns detalhes sobre o teste de disco do BurnInTest,ferramenta usada para a geração de carga nos três cenários.O teste de disco tem como objetivo testar de modo os discos do computador, seja eleum disco rígido ou uma unidade USB conectada ao dispositivo onde está sendo executado oteste. A ferramenta trabalha com unidades de armazenamento com sistema de arquivoscriados (NTFS, FAT, FAT32), sendo que a unidade a ser verificada pode ou não ser a partiçãoprincipal do sistema operacional.A ferramenta pode ser configurada para executar o teste em discos com o sistema dearquivos configurado como citado acima, ou também em discos em que ainda não foi definidoo sistema de arquivos, ou seja, um disco ainda não formatado.

40Para os testes de disco, a ferramenta possibilita trabalhar com até 50 unidades, sendoestas unidades pendrives como citado anteriormente, disquetes, ou podem estar ligadas aocomputador através de barramentos como o IDE, SATA, eSATA, SCSI, Firewire ou qualquerou meio compatível com Windows.Funcionamento dos testes:Os testes podem ser selecionados na configuração ou simplesmente deixar que aferramenta siga um ciclo previamente definido. Abaixo os testes que podem ser selecionadosde acordo com a necessidade:• Default (Cyclic)• Sequential data pattern (0,1,2 ... 255)• Random data with random seeking• High Low freq. Data overwrite (10101 entail 00001)• Butterfly seeking• Bin Ary data pattern1 (10101010)• Bin Ary data pattern2 (01010101)• Zeros data pattern (00000000)• Ones data pattern (11111111)• Random data pattern• Quick physical drive test (BurnInTest Professional)Para realizar o teste, é criado a cada ciclo um novo arquivo no disco e feita suaverificação, este procedimento é feito em todos os testes, exceto nos teste de Butterfly seekinge no teste de Quickphysical drive test.No teste de disco sem um sistema de arquivos previamente definida (NTFS, FAT32),a ferramenta irá criar arquivos virtuais diretamente no disco, isto destrói as informaçõespreviamente contidas no mesmo. Este teste é executado mais rápido e normalmente retornaresultados melhores por ser diretamente no disco.BurnInTest Professional Specificend:

41É definido por padrão um tamanho de arquivo de 1% do tamanho do disco a sertestado, ou seja, se no teste a ser executado existir mais de um disco com tamanho diferente,serão adotados dois tamanhos de arquivos diferentes para cada disco. Este arquivo é criado naraiz do disco. Para unidades com pouca capacidade de armazenamento como, por exemplo osdisquetes, existe um tamanho mínimo que é de 32KB.Os arquivos são criados e preenchidos com uma sequência de números previamentedefinida, após a criação e a inserção de dados nos arquivos, é feita a verificação destes dados.Os arquivos são criados no espaço disponível do disco, ao atingir 94% de ocupação do disco,todos os arquivos gerados são removidos e é iniciado novamente o teste. É adotado um padrãode 94% do disco para não interferir no swap do sistema.É necessário executar certa quantidade de procedimentos para os teste descritos,procedimentos estes que seguem abaixo:Random data with random seeking: realiza dois procedimentos repetidos, um delesengloba escrita, leitura e verificação de um arquivo de teste com dados aleatórios. O outrofunciona buscando locais aleatórios nos arquivos de teste e leitura ou gravação de blocos dedados.Procedimento 1, são gerados sete blocos de dados aleatórios para cada disco, ousuário pode definir manual o tamanho destes blocos se desejar. A ferramenta escreve em umarquivo utilizando estes blocos de dados em sequencia, do primeiro ao sétimo bloco. Após aconclusão do ultimo bloco é iniciado novamente a escrita com o primeiro bloco, até o arquivoatingir o tamanho previamente definido.Após a conclusão da criação do arquivo, os dados contidos nele são lidos e éverificada a integridade do arquivo, concluindo desta forma o procedimento 1.Com a conclusão do procedimento 1, o procedimento 2 seleciona aleatoriamente umarquivo gerado pelo procedimento 1. Abre este arquivo e seleciona dentro dele um bloco dedados também de forma aleatória e irá ler e escrever neste bloco de dados selecionado damesma forma. Este procedimento é realizado de acordo com o número de vezes definido pelousuário.Estes procedimentos 1 e 2 são repetidos até atingir o limite do disco mencionadoacima. Atingindo este limite, todos os arquivos de teste são apagados e o procedimentoreiniciado.

42Butterfly Seeking: Este teste executa uma busca aleatória pelo disco, procurando emsetores de disco entre 0 e X, sendo X o tamanho do disco. Este procedimento é realizado onúmero de vezes que é definido pelo usuário. Este teste é suportado somente em versões doWindows XP ou superior.Quickphysical Drive Test: Este teste executa procedimentos de escrita e leitura dodisco de arquivos virtuais. Este procedimento é realizado do inicio ao fim do disco de formaaleatória.No teste de disco existe também a opção SMART, que pode ser selecionada paracada disco que o usuário considerar necessário. SMART significa Self-Monitoring Analysisand Reporting Technology, ou seja, a ferramenta executa primeiro uma varredura no disco edepois executa um teste complete gerando logs mais detalhados sobre setores defeituososExibição de resultados:Durante o teste são exibidas barras laterais onde se pode acompanhar praticamenteem tempo real os testes de disco. Nestas barras se pode acompanhar detalhes comovelocidade, dados escritos, progresso da verificação do disco, ciclos realizados e status doprocesso.Figura 2.2 – Teste de discoFonte : Autor

43Observações:Quando mais de um BurnInTest está rodando ao mesmo tempo e na mesma rede oteste de verificação de discos, podem ser gerados erros. Estes erros podem se manifestar comoerro de criação de arquivo, pois dois testes podem tentar criar o mesmo arquivo de teste e nãoconseguir por outra ferramenta já estar usando um com o mesmo nome.Para evitar este conflito podem ser configurados nomes de unidades de redediferentes para cada máquina que estiver executando o BurnInTest.Para testar portas Firewire é recomendável ligar um disco removível na mesma eutilizar o BurnInTest configurado para testes de disco externo, o mesmo método érecomendável para os testes de leitores de cartões.2.2.3 MemóriaO teste de memória, testa a integridade da memória RAM instalada nocomputador. Como BurnInTest é executado dentro de janelas, parte da RAM disponível estásendo usado pelo Windows e outros aplicativos em execução. Qualquer memória que já nãoesteja em uso ativo pelo sistema ou por qualquer outro aplicativo, será testada pela ferramentaem questão.O teste de memória escreve um número padrão na memória RAM, em seguida,verifica se os números lidos da memória RAM correspondem a esta sequência. O padrãousado pode alterar automaticamente de um ciclo para o outro.Padrões de teste disponíveis na ferramenta:1. Sequencia (0,1,2 ...)2. Binário 1 (10101010 ...)3. Binário 2 (01010101 ...)4. Zeros (00000000 ...)5. Ones (11111111 ...)6. Teste de adjacência celularO padrão de teste pode ser alterado para ser apenas um dos padrões de teste citadosacima. Alternativamente, a configuração padrão (cíclica) irá percorrer cada um dos padrões deteste.

44A quantidade total de memória RAM livre é exibida na janela de teste de memória.Parte da memória é sempre deixado disponível para evitar erros de memória, evitando destaforma o swap. Os MBs escritos e MBs lidos, campos presentes na janela de teste de memória,são acumulativos desde o início do ensaio, podendo desta forma ser maior do que o tamanhoda memória RAM instalada no computador.Para o teste de memória, um ciclo é definido como sendo o número de vezes que ostestes acima foram executados. Ou seja se cada teste for executado uma vez o resultado vaimostrar seis ciclos, se cada teste for executado duas vezes o resultado vai mostrar doze ciclosrealizados.O teste da memória RAM não necessariamente detecta todas as falhas que podemexistir na mesma, isto acontece se cache do sistema operacional Windows está ou nãoutilizando muito espaço. Nestes casos, erros da memória RAM serão apresentados como errosno sistema operacional ou erros no disco. Para evitar estes erros no teste o recomendável é umpré-teste na memória RAM.Funcionamento dos testes de memória RAM:O teste da memória RAM executa uma ordem de três passos que contem os padrõesde teste binário 1, binário 2, Zeros e Uns. Segue abaixo a sequencia dos três testes executados:Alocação de memória: o teste aloca e libera dinamicamente a memória, este testedepende da quantidade de memória que está disponível para o teste.Escrevendo: registra dados de teste do inicio ao fim da memória RAM.RAM.Verificando: verifica a integridade dos dados de teste do inicio ao fim da memória

45Figura 2.3 – Teste de memóriaFonte : AutorTeste padrão de memória:O teste padrão de memória é o teste normal para verificar erros na memória RAM,este teste já vem previamente configurado na ferramenta em questão.Teste de Tortura (BurnInTest Professional):O teste de tortura é um teste de memória que trabalha com multi-processo. Váriosprocessos são iniciados no seu próprio espaço de endereço virtual e cada processo aloca umbloco de memória RAM para testes. Isto evita o problema de fragmentação de memóriavirtual, problema que o teste padrão pode sofrer tentando alocar um único bloco grande dememória RAM. Cada processo é executado de forma assíncrona, de modo que a escrita e aleitura dos blocos de memória são feitos em vários lugares ao mesmo tempo e por processosdiferentes.O teste de tortura eventualmente faz mais atribuições a memória RAM do querealmente esta disponível no momento do teste, isto acaba fazendo um swap por falta derecursos. Esta troca contínua de dados da memória para o disco e do disco para a memóriaRAM, acaba gerando uma grande carga para o sistema operacional o que deixa a máquinasignificativamente mais lenta.

46Addressing Windows Extension (AWE) (disponível apenas no BurnInTestProfessional 32-bit)O Addressing Windows Extension (AWE), permite uma maior área de memória a sertestada em versões 32-bit do Windows. Ele requer que o usuário que está executando aferramenta possua direitos de administrador no sistema operacional. Este teste funcionasomente no Windows XP.2.3 PerformanceTestPerformanceTest é uma ferramenta desenvolvida pela PassMark, empresa focada nodesenvolvimento de software para testes de hardware. Esta ferramenta em especifico édesenvolvida para executar um teste que avalia a performance do hardware e exibe umapontuações geral e uma por categoria.Esta ferramenta, que é desenvolvida para rodar em computadores com sistemaoperacional Windows, dispõe de testes de CPU, memória, disco, CD/DVD, placa mãe evídeo, todos esses com subtestes próprios, para gerar maior confiança nos resultados.No teste de disco, a ferramenta busca avaliar o desempenho do disco medindo avelocidade de gravação e de leitura de dados entre a memória RAM e o disco a ser avaliado,podendo ser mais de um disco se necessário ou da vontade do usuário. Esse teste pode serexecutado em discos locais, discos mapeados pela rede, discos USB, discos IDE, discos SCSI,discos com RAID e unidades SATA.No teste de disco podem ser configurados detalhes como o tamanho do arquivo a serutilizado, o que significa que os testes que utilizam cache geram um efeito menor nosresultados finais. Pode ser definido também o tamanho do bloco para as solicitações de leiturae escrita, o que gera um número menor de solicitações ao disco e, por consequência, podelevar a uma alteração no resultado final.Para o teste podem ser configurados os métodos de leitura e escrita, que sãoclassificados em:• Standard C/C++ API: método em que são utilizadas funções do C/C++,fwrite e fread. Este método de teste utiliza cache e o seu tamanho máximo dearquivo suportado é de 2GB.

47• Standard Win32 API (Cached): método que utiliza a interface padrão doWindows para comandos de entrada e saída (WriteFile/ReadFile). Estemétodo tem um pico de utilização no inicio, pois ele faz a transferência para ocache.• Standard Win32 API (Uncached): método é parecido com o “StandardWin32 API (Cached)”, com a diferença que este não utiliza o cache.• Raw Disk Access (Lowlevel): método em que se utiliza interface de baixonível para ler e escrever diretamente em disco, setor por setor sem o uso decache. Este método possui um ponto fraco, pois a gravação de dadosdiretamente em disco pode corromper as tabelas de partição e formatação dedisco.Outra opção do teste de disco é o formato de requisição, podendo ela ser síncrona ouassíncrona. A opção síncrona é quando as requisições de leitura e/ou escrita são feitassomente depois que o sistema retornou a conclusão da solicitação anterior. A opçãoassíncrona é quando é feita uma solicitação de leitura e/ou escrita e enquanto a resposta dasolicitação não é recebida o sistema realiza outras operações.Entre as opções, há também uma barra onde se pode selecionar se o teste vaiexecutar 100% de leitura ou 100% de gravação. Esta barra é configurada por padrão para 50%de cada. Existe também a opção de definir qual é a porcentagem de chance da próxima leituraou escrita em disco seja em sequencia ou em modo aleatória.em:Para o teste de memória, no software há dois tipos que de execução, classificados• Memory Speed Per Access Step Size: este método executa um teste em váriasetapas, sendo a primeira um teste completo da memória, do inicio ao fim. Emseguida ele executa outro teste, pulando de dois em dois setores da memória edepois disto ele executa o mesmo teste novamente, mas desta vez de quatroem quatro setores.• Memory Speed Per Block Size: este método testa a memória por blocos,fazendo uma requisição ao sistema e alocando todo um bloco para testes, osblocos podem ser definidos de 8 em 8bits, 16 em 16bits, 32 em 32bits ou de64 em 64bits.

48Após a conclusão do teste padrão do PerformanceTest, ele exibe uma imagemcontendo uma nota geral do teste feito, conforme na figura 3.1. Nesta tela, além da notaencontra-se a opção de fazer upload dos resultados obtidos e desta forma comparar comoutros resultados. Existe também um botão para a explicação deste resultado e um botão parasair desta tela.Figura 2.4 – Resultado geral PerformanceTestFonte :PassMarkO resultado geral é obtido através de um cálculo que precisa, necessariamente,envolver todos os dispositivos testados, com exceção do teste de CD/DVD, recursos quepodem estar ausentes em alguns computadores, e por este motivo não são exigidos.Tabela 3.1– Exemplo cálculo da nota geral.HardwarePesoDisco 21%CD / DVD 5%Memória 19%Gráficos 3D 12%Gráficos 2D 14%CPU 29%Total 100%Fonte: PassMark.Para o cálculo do resultado geral é levado em consideração a importância de algumaparte do hardware, deste modo algumas partes possuem um peso maior na nota final que

49outros, para facilitar o entendimento do cálculo da nota podemos observar na tabela acima ovalor de cada componente.Os valores registrados na tabela acima são apenas para exemplificar de modo simplescomo é feito o cálculo, os algoritmos para o ele são outros e estes números não podem serutilizados para se tentar obter o mesmo resultado.Estes valores utilizados como exemplo, portanto não necessariamente representamuma pontuação real, pois varia conforme a necessidade de cada usuário. Como para umapessoa que utiliza o computador para jogos, um dos testes mais importantes seria o teste degráficos 3D, enquanto para um administrador de redes o mais importante seria a velocidade dedisco.Por este motivo o software também exibe uma avaliação individual do hardwarepara que não seja considerada apenas uma pontuação geral, mas sim uma pontuação porhardware específico.Figura 2.5 – Resultado geral PerformanceTestFonte :PassMarkA imagem acima representa o resultado do PerformanceTest, exibindoprimeiramente o resultado geral da execução e em seguida os resultados de cada hardwareespecifico, desta forma possibilitando que o usuário decida o que considera mais importante.

502.4 Outras ferramentas de benchmarkExistem muitas ferramentas de benchmark, algumas são especificas para algum tipode hardware enquanto outras trabalham com vários tipos. Dentro destas faixas temosferramentas de benchmark que acompanham jogos digitais, por exemplo. Estas ferramentasrealizam o teste do hardware para a parte gráfica do computador, executando suasferramentas pondo o foco no desempenho do vídeo. Assim, o usuário pode escolher se desejafazer benchmark de todo o hardware de seu computador, ou só daquilo que lhe interessa.Além das já citadas ferramentas de benchmark de hardware, existem tambémferramentas desenvolvidas pelo próprio fabricante para comparar o desempenho de seuproduto com o de outro fabricante, neste caso podendo gerar até uma interação entre seusclientes. Como ao disponibilizar um local para que seja feita a troca de conhecimentos sobre ohardware especifico e a exibição dos seus resultados, por exemplo.Os aplicativos de benchmark também auxiliam na manutenção do computador, comono caso dos testes de benchmark criados pelos próprios fabricantes de processadores, com finsde monitorar as condições de seu produto. Nesse exemplo, se pode manter um monitoramentosobre o processador e desse modo acompanhar a sua temperatura, a fim de evitaro aquecimento do mesmo.Ainda com o objetivo de auxiliar na manutenção de computadores em geral, existemsoftwares que são independentes de fabricantes e que não funcionam apenas em um tipo dehardware especifico. Esses softwares normalmente disponibilizam um grande espaço paraque o usuário possa interagir com outras pessoas trocando conhecimentos e avaliando seuhardware.Abaixo na tabela 3.2, podem ser observados alguns softwares de benchmark. Algunssendo exclusivos para determinados hardwares, outros criados por seus fabricantes paraavaliar seu hardware, ou ainda softwares diversos sem vínculo algum comempresas, dedicados principalmente à avaliação de hardware.

51Tabela 3.2 – Ferramentas de benchmark.AMD N-Bench2Característica Desenvolvedor SiteProcessador,VídeoAMDhttp://www.amdboard.com/amd_nbench3.htmlATAINF 1.3 Disco Computall Services http://web.ncf.ca/aa571/docs/atainf.txtBapco Sysmark 2002Disco, Memória,Vídeo, Rede eProcessadorBAPCOhttp://www.bapco.com/BurnInTestDisco, Memória,Vídeo, Rede eProcessadorPassMarkhttp://www.passmark.com/products/bit.htmChameleonMark Vídeo NVIDIA http://www.ntcompatible.com/news/story/nvidia_chameleonmark_review.htmlCPU RightMarkProcessador eVídeoRightMarkGatheringhttp://cpu.rightmark.org/manifest.shtmlCPU-Z Processador CPUID http://www.cpuid.com/softwares/cpuz.htmlCtcmProcessador eMemóriaCT-magazinehttp://www.thg.ru/cpu/19960919/print.htmlHardware SysinfoDisco, Memória,Vídeo, Rede eProcessadorHardware SystemInfohttp://www.drhardware.com/pghpdrhd.htmHot CPU Tester Processador 7Byte Computers http://www.7byte.com/index.php?page=hotcpuKribiBenchProcessador eVídeoInartis AShttp://www.inartis.com/Products/Kribi%203D%20Engine/Default.aspxMax Payne Vídeo RemedyEntertainmentMemtest86http://remedygames.com/http://www.memtest86.com/PerformanceTestDisco, Memória,Vídeo, Rede eProcessadorPassMarkhttp://www.passmark.com/products/pt.htmPC ClinicDisco, Memória,Vídeo, Rede eProcessadorGeniyisis ComputerSystemshttp://www.geniyisis.com/index.html?/diagnostic/pc_clinic.htmSiSoft SandraDisco, Memória,Vídeo, Rede eProcessadorSISoftwarehttp://www.sisoftware.net/WCPUID Processador H.Oda! http://www.h-oda.com/Fonte: Autor.

522.5 Importância da análiseVeremos a utilidade de se ter uma boa análise de um sistema virtualizado. Umaanálise bem feita ajuda a medir e quantificar a potenciados servidores, obtendo assim maisdetalhes sobre sua capacidade e podendo optar sé é necessário aumentar a quantidade desistemas virtualizados em um computador, ou se é necessário adquirir outro caso o hardwareem questão já tenha estourado seu limite de máquinas virtuais possíveis.Tendo como base uma boa análise do hardware, onde se pretende montar osservidores de virtualização e do sistema que será utilizado como base para virtualizar. Épossível prever problemas como mudança da carga de trabalho. Visto que um hardwarefísico pode suportar um ou mais sistemas virtuais e durante a carga de trabalho é comumserem executados diversos aplicativos em servidores virtuais que costumam ficar acessívelpara usuários. Com estes aplicativos frequentemente entrando em execução e saindo deexecução, o VMM pode não suportar da maneira certa estas alterações frequentes, o que podegerar falhas inesperadas e transtornos indesejados, ou até mesmo deixar o servidorindisponível em parte do tempo.

533 METODOLOGIAEste capítulo apresenta toda a metodologia adotada para a aplicação dos testespropostos neste projeto. É preparado o ambiente, que engloba os três cenários criados para aexecução das ferramentas, onde é usado o software ESX da VMware como base para osmesmos. São instaladas e configuradas as máquinas virtuais, com configurações de hardwaredistintas. Após este processo, são configuradas as ferramentas, que são softwares escolhidospara os testes de benchmark. Por fim, temos os resultados expressos na forma de números,para que sejam analisados e classificados em forma de gráficos.3.1 AmbienteOs cenários, ou ambientes propostos neste projeto, são divididos em Cenário 1,Cenário 2 e Cenário 3. Estes três cenários estão classificados pela configuração de hardware,de forma que o Cenário 1 possua maior capacidade de processamento, o Cenário 2 possuacapacidade média comparado aos Cenários 1 e 3, enquanto o Cenário 3 possui a capacidadeinferior comparado aos demais sistemas virtualizados. Configurações que são descritasdetalhadamente na seção de software abaixo.3.1.1 HardwarePara poder gerar três máquinas virtuais com configurações de hardware distintas,onde uma máquina virtual possuísse uma diferença de desempenho para a outra, foinecessário configurar um computador para armazenar e rodar os sistemas virtualizados. Ocomputador, cujo o ambiente de teste foi configurado possui as seguintes características:• Processador Intel Core2 Quad Q6600 2,4GHz• 4GB de memória RAM 800MHz• Disco rígido de 250 GBPara poder ter acesso aos sistemas virtualizados e gerenciar os mesmos, foinecessário um segundo computador com as seguintes configurações de hardware:• Processador Intel Celeron M410 1,4GHz• 2GB de memória RAM 800MHz• Disco rígido de 40 GB

54As configurações deste segundo computador não exigem grande capacidade dohardware, pois o seu verdadeiro foco é o acesso ao host que armazena as máquinas virtuaiscriadas.3.1.2 SoftwarePara a criação e gerenciamento das três máquinas virtuais foi utilizado, como sistemahospedeiro, o software VMware ESX 5 Build 441354. Nele foram criados os três sistemasutilizados para os testes, sendo três Windows 2008R2, ambos em x64. A fim de facilitar oacesso a interface de configuração dos sistemas virtualizados e do sistema base dasvirtualizações, foi utilizado o software Vmware vSphere 5, também ferramenta da VMware.Conforme os testes planejados, foram criadas máquinas virtuais, cada uma com umaconfiguração diferente de processador e de memória, conforme pode ser verificado na tabela4.1, que exibe as máquinas virtuais e suas configurações.Tabela 3.3 – Máquinas virtuais.Cenário 1 Cenário 2 Cenário 3SISTEMA 2008R2 2008R2 2008R2NÚCLEO 4 2 1MEMÓRIA 4Gb 2Gb 512MbDISCO 30Gb 30Gb 30GbVM 8 8 8IP 192.168.0.30 192.168.0.14 192.168.0.17Fonte: Autor.Tendo em mente as máquinas virtuais que foram criadas para os testes, podemosseguir para o próximo tópico onde veremos mais a fundo como foram criadas e configuradasestas máquinas.3.2 Cenários propostosComo base para os cenários planejados é necessário possuir um sistema que executea comunicação das máquinas virtuais com o hardware. Nesse caso, o projeto está trabalhandocom ferramentas da VMware, portanto, foi escolhido o VMwareESXi 5 para executar estacomunicação.Para possibilitar a instalação do VMwareESXi no host, foi criado um CD de bootcom o software desejado e feita a inicialização da máquina com ele. Após a inicialização peloCD, o sistema executa uma verificação de compatibilidade com o hardware onde está sendo

55instalado, conforme se pode ver na imagem 4.1. Caso exista algum tipo de incompatibilidadede hardware o software da VMware, exibe um aviso na tela e, dependendo do tipo deincompatibilidade, o mesmo impede a continuação da instalação.Durante a instalação foi solicitada a senha de acesso para o usuário “root”,responsável pela configuração do sistema após a conclusão. Ao concluir a instalação foi feita,a configuração de ip do sistema de base para acesso, criação e configuração das máquinasvirtuais pelo VMware vSphere.Figura 3.1 – Instalação VMwareESXiFonte: autorPara possuir acesso a interface de criação e configuração das máquinas virtuais apósa instalação e configuração do VMwareESXi, foi instalado em outro computador um softwareda VMware o vSphere Client, conforme pode ser verificado na figura 4.2. Com o ESXinstalado e o vSphere tendo acesso a interface de configuração, é possível fazer oprocedimento de criação das máquinas virtuais desejadas.

56Figura 3.2 – vSphere ClientFonte: autor3.2.1 Cenário 1O Cenário 1 foi o primeiro a ser configurado, após a conclusão da instalação econfiguração do VMware ESX, foi possível dar inicio a instalação do Cenário 1, este que apósa conclusão, possibilitou a criação dos Cenários 2 e 3.Num primeiro momento, foi criada uma nova máquina virtual e definida aconfiguração de hardware, sendo esta configuração definida como:• Processador com 4 núcleos;• 4Gb de memória RAM;• 30Gb de disco rígido;• Versão da máquina virtual 8.Visto que o Cenário 1 possui esta configuração, de modo que ele seja a máquina commaior capacidade de processamento, desta forma sendo ela a que possui a configuração de

57hardware mais próxima da máquina física.Com a configuração de hardware do Cenário 1definida, foi utilizado um disco com o Microsoft Windows Server 2008R2 Standard Edition64 bits, em inglês, como sistema operacional base das ferramentas a serem configuradas.Figura 3.3 – Instalação Windows 2008Fonte: autorBuscando uma maior agilidade na máquina virtual e uma maior precisão tanto nomanuseio quanto nos resultados, foi instalado o VMware Tools, que tem como objetivoaprimorar a utilização da máquina virtual, deixando a mesma mais rápida e com comandosmais precisos.Após a instalação do sistema operacional e da VMware Tools, foi definido um ipfixo, desta forma evitando futuras alterações de ip. Em seguida foi feita a ativação e o updatedo sistema operacional para os testes serem executados em máquinas virtuais atualizadas, comtodas as correções de segurança disponíveis.Para executar a instalação de uma das ferramentas escolhidas com o objetivo deavaliar o desempenho da máquina virtual, foi feito o download do site do fabricante doPerformanceTest da PassMark® Software PtyLtd. Concluído o download foi iniciada a

58instalação, sem fazer alteração na configuração padrão do instalador, sendo ele instalado no“C:\Program Files\PerformanceTest\”.Ao concluir a instalação foi escolhido por executar o software para que sejamconfigurados os itens a serem avaliados pela ferramenta durante a execução, sendo estes itenso processador, a memória e o disco rígido.Iniciada a instalação da segunda ferramenta de benchmark escolhida para avaliar odesempenho da máquina virtual. Feito o download da ferramenta BurnInTest desenvolvidapela PassMark® Software PtyLtd"C:\Program Files (x86)\BurnInTest\”, ao concluir ainstalação o software pergunta se deseja adquirir a versão completa do software ou se desejaapenas testar ele por trinta dias, no caso deste teste foi escolhido por apenas avaliar aferramenta por trinta dias.Executada a ferramenta para que se possa configurar ela de acordo com os testesplanejados. Acessado as configurações e removidos todos os testes com exceção dos testes deprocessador, memória e disco. Por se tratar de um software pago e nestes testes foramutilizadas as versões gratuitas do mesmo, não foi possível alterar o tempo de execução ou aquantidade de ciclos para o fim da execução, podendo apenas selecionar o que vai ser testadoe a carga de trabalho que irá ser utilizada. Para uma primeira execução do software foiselecionado uma carga de 25 para cada item a ser testado, sendo o mínimo 1 e o máximo 100por item.Estas configurações foram feitas nas duas ferramentas para que elas executem osmesmos tipos de teste e mantenham o foco no objetivo principal de avaliação deste projeto.3.2.2 Cenário 2Para a configuração do Cenário 2 foi criada uma máquina virtual com menoscapacidade de processamento que o Cenário 1. Para isto foi criada uma máquina virtual comum hardware qualquer, em seguida foi acessado o storage do host físico na pasta onde estãoos arquivos de configuração de disco do Cenário 1 e feita uma cópia para a pasta que foicriada pelo ESX para o Cenário 2.Ao iniciar novamente a máquina virtual correspondente ao segundo cenário, ovSphere exibe um aviso de erro, pois ele detecta que os arquivos foram editados e solicita oque fazer com estes novos arquivos de configuração de máquina virtual, neste caso foimarcado a opção cópia e selecionado para iniciar a máquina virtual.

59Após a inicialização do sistema operacional, a máquina virtual é exatamente igual àmáquina criada para o primeiro cenário, incluindo o hardware. Para alterar estasconfigurações de hardware, foi desligada a máquina virtual e acessado as configurações damesma, desta forma foi possível alterar o hardware e deixar a máquina com as seguintesconfigurações:• Processador com 2 núcleos;• 2Gb de memória RAM;• 30Gb de disco rígido;• Versão da máquina virtual 8.Essas configurações de hardware foram feitas com o objetivo de possuir umamáquina virtual com capacidade de processamento intermediário entre as três máquinas.Tendo, dessa forma, uma máquina com potencia total do hardware e uma com a metade dapotencia.Com os Cenários 1 e 2 possuindo configurações de hardware diferentes, foi iniciadoo Cenário 2 para fazer a última alteração necessária, que é a alteração do ip. Removendo destaforma, o ip 192.168.0.30 e configurando o ip 192.168.0.14.3.2.3 Cenário 3Com a conclusão da configuração dos Cenários 1 e 2, restou apenas configurar oterceiro e ultimo cenário necessário para os testes,Para a configuração do Cenário 3, foi criada uma máquina virtual com menoscapacidade de processamento que os Cenários 1 e 2. Para isto foi criada uma máquina virtualcom um hardware qualquer, em seguida foi acessado o storage do host físico na pasta ondeestão os arquivos de configuração de disco do Cenário 1 (podendo também acessar asconfigurações de disco do Cenário 2) e feita uma cópia para a pasta que foi criada pelo ESXpara o Cenário 3.Ao iniciar novamente a máquina virtual correspondente ao terceiro cenário, ovSphere exibe um aviso de erro, pois ele detecta que os arquivos foram editados e solicita oque fazer com estes novos arquivos de configuração de máquina virtual. Neste caso foimarcado a opção cópia e selecionado para iniciar a máquina virtual.

60Após a inicialização do sistema operacional, a máquina virtual é exatamente igual àmáquina que foi utilizada para fazer a cópia, incluindo o hardware. Para alterar estasconfigurações de hardware, foi desligada a máquina virtual e acessado as configurações damesma, desta forma foi possível alterar o hardware e deixar a máquina com as seguintesconfigurações:• Processador com 1 núcleo;• 512Mb de memória RAM;• 30Gb de disco rígido;• Versão da máquina virtual 8.O Cenário 3 possui estas configurações devido ao fato desta ser esta a configuraçãomínima recomendada pelo fabricante do sistema operacional, neste caso a Microsoft.Com os Cenários 1, 2 e 3 possuindo configurações de hardware diferentes, foiiniciado o Cenário 3 para fazer a ultima alteração necessária, que é a alteração do ip,removendo desta forma o ip 192.168.0.30 e configurando o ip 192.168.0.17.Desta forma a configuração dos 3 cenários ficou como descrito na figura 4.4, sendoum host físico (VMwareESXi 5) e três cenários (máquinas virtuais).

61Figura 3.4 – AmbienteFonte: autor3.3 MétodoCom a criação e configuração das máquinas virtuais concluídas deu-se inicio aostestes propostos neste trabalho. Para facilitar o estudo dos resultados, os testes realizadosforam divididos em três grupos, sendo classificados de acordo com a máquina virtual ondeforam executados.Foram adotados cinco tipos de testes a serem executados, um com a ferramentaPerformanceTest e BurnInTest com carga 1%, outro com a ferramenta PerformanceTest eBurnInTest com carga 25%, outro com a ferramenta PerformanceTest e BurnInTest com carga50%, outro com a ferramenta PerformanceTest e BurnInTest com carga 75% e outro com aferramenta PerformanceTest e BurnInTest com carga 100%.Desta forma temos os testes classificados em:Cenário 1

62• PerformanceTest e BurnInTest com carga 1%• PerformanceTest e BurnInTest com carga 25%• PerformanceTest e BurnInTest com carga 50%• PerformanceTest e BurnInTest com carga 75%• PerformanceTest e BurnInTest com carga 100%Cenário 2• PerformanceTest e BurnInTest com carga 1%• PerformanceTest e BurnInTest com carga 25%• PerformanceTest e BurnInTest com carga 50%• PerformanceTest e BurnInTest com carga 75%• PerformanceTest e BurnInTest com carga 100%Cenário 3• PerformanceTest e BurnInTest com carga 1%• PerformanceTest e BurnInTest com carga 25%• PerformanceTest e BurnInTest com carga 50%• PerformanceTest e BurnInTest com carga 75%• PerformanceTest e BurnInTest com carga 100%No momento não serão exibidos todos os testes realizados, deixando assim, osdetalhes para serem analisados no capítulo “Resultados”. Dessa forma, os testes a seremexibidos abaixo serão:Cenário 1• Resultados BurnInTest 75Cenário 2• Resultados BurnInTest 25Cenário 3• Resultados PerformanceTest

633.3.1 Cenário 1No segundo teste executado com a segunda ferramenta, a mesma foi configuradapara trabalhar com 75 de carga, sendo ela relativamente alta para verificar como a máquinavirtual se comportaria no teste de exigência alta nos recursos a serem avaliados, como podeser verificado na figura 4.5.Para ter um acompanhamento do uso em tempo real da máquina virtual em que estásendo executado o teste, foi aberto um gerenciador de tarefas e selecionada a aba“Performance”, deste modo foi possível visualizar um gráfico em tempo real do inicio ao fimda execução dos testes selecionados.Como é possível visualizar no gráfico da figura 4.5, assim como neste teste quantonos outros, o processador oscilou bastante, mas por se tratar de uma execução do softwarecom carga de 75 o mesmo se manteve com muita carga na maior parte do tempo. Tornando,assim, o gráfico bem diferente nos testes com carga de 25 em todas as máquinas virtuais, poisnos casos dos testes com carga de 25, o gráfico raramente passava dos 50% de carga doprocessador.

64Figura 3.5: Execução BurnInTest carga 75% vm Cenário 1Fonte: autor3.3.2 Cenário 2No primeiro teste executado com a segunda ferramenta, a mesma foi configuradapara trabalhar com 25 de carga, sendo ela relativamente baixa para verificar como a máquinavirtual se comportaria no primeiro teste de pouca exigência, como pode ser verificado nafigura 4.6.Para ter um acompanhamento do uso em tempo real da máquina virtual em que estásendo executado o teste, foi aberto um gerenciador de tarefas e selecionada a abaPerformance. Deste modo foi possível visualizar um gráfico em tempo real do inicio ao fimda execução dos testes selecionados.Como é possível visualizar no gráfico presente na figura 4.6, assim como neste testequanto nos outros o processador oscilou bastante, mas por se tratar de uma execução do

65software com carga apenas de 25 o mesmo se manteve com pouca carga na maior parte dotempo, tendo apenas alguns grandes picos de uso, picos estes que não estão visíveis nestaimagem. Gráfico este que apresentou mudanças nos testes com carga de 75 em todas asmáquinas virtuais.Figura 3.6 : Execução BurnInTest carga 25% vm Cenário 2Fonte: autorNo topo da figura 4.6 pode ser visto como segundo plano os três primeiros testes queestavam sendo executados nesta máquina virtual, sendo o primeiro da esquerda o teste deprocessador, o teste do meio sendo de disco e o da direita sendo o teste de memória. Todoseles exibidos em janelas separadas com informações em tempo de execução dos mesmos.Conforme observado na parte superior da figura 4.6, é possível verificar que o testede disco está no sexto ciclo da verificação do disco C:, enquanto isto o teste de memóriaRAM está no ciclo 18. Observando estes testes se percebe que os ciclos de teste são

66independentes entre de um hardware para o outro, ou como o teste de processador que nãotrabalha por ciclos e sim por instruções.3.3.3 Cenário 3Ao iniciar o teste com a ferramenta Performance Test, o software exibe uma tela comimagens centrais cada uma delas podendo ser selecionada e representando uma parte dohardware do computador, sendo estas partes o drive de CD, HD, placa de vídeo, placa mãe,processador e memória. Esta primeira tela permite selecionar algum hardware específico paraque seja exibido informações sobre o mesmo.O teste do hardware pode ser iniciado clicando no ícone que fica no canto esquerdosuperior, escrito Run Benckmark. Após selecionar a opção, a ferramenta exibe uma tela comum aviso “You are about to run all tests, this may take several minutes. Are you sure yourwant to continue?” que permite ao usuário selecionar as opções sim ou não.O primeiro teste a ser executado é o teste de processador com os seus subtestes, emseguida ele executa os testes gráficos 2D, gráficos 3D, memória, disco rígido e drive de CD,todos estes seguidos também pelos seus subtestes.Por se tratar de uma ferramenta que avalia e disponibiliza uma nota para o hardwareque esta sendo testado, ela faz uso de diferentes testes que utilizam grande parte dacapacidade de processamento do hardware. Para que o teste seja o mais fiel possível o ideal énão utilizar o computador enquanto o teste estiver sendo executado.Abaixo uma imagem demonstrando a execução da ferramenta, no momento em que aimagem foi gerada, a ferramenta estava passando pelo teste de memória, estando quase no fimdo mesmo. Pode ser acompanhado a pontuação de cada subteste da memória, Allocate SmallBlock, Read Cached, Read Uncached e outros. Para facilitar a visualização dos resultados, osmesmos estão sendo exibidos com uma barra gráfica e um resultado numérico dos testes jáconcluídos.

Figura 3.7 : Execução Performance TestFonte: autor67

684 RESULTADOSEste capítulo apresenta os resultados obtidos com a execução das ferramentaspropostas neste trabalho. Para esta apresentação o capítulo é divido em três subtópicos, sendoestes, CPU, MEMÓRIA e DISCO.Cada um dos subtópicos é responsável por apresentar uma parte do hardwareavaliado e a análise destes resultados.Abaixo seguem três tabelas divididas por cenários, cada uma destas tabelas contémos resultados do inicio ao fim dos testes. Para melhor compreender a tabela, esta é divididaem CPU, DISCO e MEMÓRIA, nas linhas e nas colunas estão destacadas as cargas que foramaplicadas para se obter estes resultados.A primeira tabela a ser analisada é a do Cenário 1, esta sendo a máquina virtual commaior capacidade de hardware como foi explicado anteriormente.Avaliando o teste de CPU pode ser visto que do teste de carga 1% para o teste decarga 25% se obteve 216,5 pontos a menos, ou seja, foi obtida uma diferença deaproximadamente 6,7%. Do teste de carga 25% para a carga 50%, sendo a metade da carga, seobteve 725,5 pontos a menos, tendo uma queda de aproximadamente 24,2% da pontuação. Adiferença de pontuação da carga de 50 para a carga de 75 obteve um resultado muito próximo,diminuindo apenas 44,2 pontos, atingindo 1,9% de diferença. Já do teste com carga de 75 parao teste de carga 100% se obteve a maior diferença nos resultado, chegando a 938,5 dediferença chegando aos 42,2%.Tabela 4.1 – Resultado Cenário 1.CENARIO 1 1 25 50 75 100CPU 3208,4 2991,9 2266,4 2222,2 1283,7DISCO 468,5 453,7 413,8 441,2 486,4MEMÓRIA 505,3 523,5 552,6 417,7 229,3GERAL 914,9 877,7 734,1 735,8 345,0Fonte: Autor.Nos testes em geral do Cenário 1, o processador obteve uma pontuaçãoconsideravelmente mais elevada que as outras partes do hardware. Desta forma o restante dohardware acabou se tornando um gargalo para a pontuação do processador.

69Tabela 4.2 – Resultado Cenário 2.CENARIO 2 1 25 50 75 100CPU 1541,5 1466,8 1293,9 1038,2 560,6DISCO 487,1 415,3 403,0 401,5 399,4MEMÓRIA 563,3 514,9 501,8 395,2 167,6GERAL 774,1 690,7 677,2 529,3 294,8Fonte: Autor.No Cenário 2 é perceptível a diferença do teste de carga 1% da CPU para o mesmoteste realizado no cenário, sendo que no Cenário 1 a pontuação foi de 3208,4 e no Cenário 2 apontuação foi de 1541,5. Ou seja, se obteve uma diferença de cerca de 50% do teste doCenário 1 para o teste do Cenário 2. Do teste de carga 1% para o teste de carga 25% houveuma pequena queda na performance do processador, aproximadamente 4,8%. Como já eraesperado, devido a uma pequena alteração da carga de processamento. No caso do teste decarga 25% para o teste de carga 50% houve uma queda de 172,9 pontos, atingindoaproximadamente 11,7% dos pontos de diferença, pouco mais que a diferença do teste decarga 1% para o teste de carga 25%.Tabela 4.3 – Resultado Cenário 3.CENARIO 3 1 25 50 75 100CPU 909,9 812,8 779,5 742,1 475,7DISCO 444,4 375,1 310,6 366,3 404,5MEMÓRIA 445,6 409,7 387,0 377,2 118,2GERAL 572,6 520,3 473,1 474,1 249,5Fonte: Autor.Tratando dos resultados gerais, pode ser observado também que em todos os cenárioso teste com quantidade de 100 de carga apresentou um resultado muito inferior ao teste decarga 75%, sendo que os três resultados com carga de 100 apresentaram resultados muitopróximos, enquanto os resultados com as outras cargas apresentaram valores um pouco maisdiferentes entre eles.Ao se verificar os resultados gerais dos Cenários 1, 2 e 3, é possível perceber queeles seguem uma redução na pontuação continua e próxima, sem diferença significativa doresultado geral do teste do Cenário 1 para o resultado geral do teste do Cenário 2. O mesmopode ser verificado em comparação entre os resultados gerais do Cenário 2 para os resultadosgerais do Cenário 3.

70Título do GráficoÍNDICE100090080070060050040030020010001 25 50 75 100CENARIO 1 914,9 877,7 734,1 735,8 345CENARIO 2 774,1 690,7 677,2 529,3 294,8CENARIO 3 572,6 520,3 473,1 474,1 249,54.1 CPUEste tópico tem como objetivo apresentar por completo os testes que foramexecutados no processador com os três cenários. Para isto foi gerado um gráfico onde sãodemonstrados os resultados obtidos nos testes, totalizando quinze testes divididos em trêscenários de cinco testes cada um.Abaixo segue o gráfico representando a redução no desempenho da CPU conformeaumenta a carga gerada nos três cenários, sendo que esta redução é mais significativa paraalguns cenários do que para outros.

71CPU350030002500íNDICE20001500100050001 25 50 75 100CENÁRIO 1 3208,4 2991,9 2266,4 2222,2 1283,7CENÁRIO 2 1541,5 1466,8 1293,9 1038,2 560,6CENÁRIO 3 909,9 812,8 779,5 742,1 475,7Figura 4.1: Gráfico de uso da CPU nos três cenáriosFonte: autorSegundo o gráfico pode se perceber uma diferença na capacidade de processamentodo Cenário 1 para os Cenários 2 e 3. Também é possível verificar que o Cenário 1 é o quesofreu uma maior queda na performance conforme sua carga aumentava.Com carga de 1, o Cenário 1 obteve uma pontuação de 3208,4, o Cenário 2 obteveuma pontuação de 1541,5 e o Cenário 3 obteve uma pontuação de 909,9. Já no teste comcarga 100% o Cenário 1 obteve uma pontuação de 1283,7, o Cenário 2 obteve uma pontuaçãode 560,6 e o Cenário 3 obteve uma pontuação de 475,7.Desta forma, o Cenário 1 obteve uma queda de 1924,7, cerca de 60% de perda na suapontuação, enquanto o Cenário 2 teve uma queda de 980,9, em torno de 63% da suapontuação. O Cenário 3 obteve uma queda de apenas e 434,2, aproximadamente 47% de perdana sua pontuação. O Cenário 3 foi o que menos perdeu carga, já pelo fato de ele ser o quemenos tem capacidade a perder perante os demais cenários. Pois enquanto os outros cenáriostinham muito mais capacidade a ser gasta com o gerador de carga, acabam perdendo maiorpontuação que o cenário que não tem muita capacidade de processamento para perder.Entre as quedas de desempenho no Cenário 2, duas foram as que mais se destacaram,sendo elas do teste de desempenho com carga de 1 para o teste com carga de 25 e a segundaque da acentuada que se teve foi do teste de carga 75% para o teste de carga 100%.No caso do teste de carga 1% para 25, o resultado se deve a uma oscilação nodesempenho da máquina virtual. Com mais testes se obteve um resultado que segue um

72número uniforme, mas para demonstrar as oscilações que podem acontecer em sistemasvirtualizados foi optado por permanecer com a fidelidade do primeiro resultado obtido semalterações.Os Cenários 2 e 3 mantiveram resultados muito próximos durante os testes, sendoque a maior diferença entre os dois cenários ocorreu no teste com carga 1%, obtendo 631,6,aproximadamente 41% de diferença entre os dois resultados. Enquanto o teste de mesmacarga obteve 1666,9, cerca de 51% de diferença entre os cenários 1 e 2.4.2 DISCOEste tópico tem como objetivo apresentar por completo os testes que foramexecutados no disco com os três cenários. Para isto foi gerado um gráfico onde estão sendodemonstrados os resultados do início ao fim de cada teste, totalizando quinze testes divididosem três cenários de cinco testes cada um.Nestes testes, mesmo com a grande variação de carga, não houve grande mudança nográfico dos três cenários, todos eles estando em limites próximos. Enquanto a mudança doCenário 1 fica entre 486,4 pontos e 413,8 pontos, para o Cenário 2 ficou entre 487,1 pontos e401,5 pontos, enquanto para o Cenário 3 ficou entre 444,4 pontos e 310,6 pontos.Desta forma, o gráfico ficou limitado entre 487,1 pontos, visto que a pontuação maisalta dos três cenários, obtida pelo Cenário 2 e a pontuação mais baixa com 310,6 pontos,pontuação esta obtida pelo Cenário 3. O gráfico ficou com diferença de aproximadamente36%, entre a pontuação mais alta e a pontuação mais baixa, de toda a categoria de testes.Abaixo segue o gráfico representando a oscilação no desempenho do disco conformeaumenta a carga gerada nos três cenários, mudança que fica muito mais perceptível no testecom carga de 100 em específico para o Cenário 1.

73DISCO600500400íNDICE300200Figura 4.2 : Gráfico de uso do disco nos três cenáriosFonte: autorComo é possível ver no gráfico acima, os testes do Cenário 2 e do Cenário 3obtiveram resultados muito próximos em grande parte dos testes. Finalizando com o resultadomais próximo de todos os testes.Diferente dos Cenários 2 e 3, o Cenário 1 esteve em queda durante grande parte doteste, finalizando com a maior pontuação dos três cenários, enquanto o Cenário 3 obteve amaior queda de pontuação até o teste de carga 50%, recuperando a sua pontuação logo após.Enquanto isto o Cenário 2 teve uma queda de 87,7 pontos e o Cenário 3 teve uma queda de39,9 pontos, sendo esta ultima a menor queda dos três cenários durante o teste de disco.No teste de disco a ferramenta de benchmark avaliou pela velocidade de gravação etambém pela velocidade de leitura, estas que não foram alteradas para nenhum dos trêscenários. Assim como não foi alterado também o tamanho do disco. Neste caso é possívelperceber que o teste oscilou pouco em comparação com outros testes, atingindo uma diferençade 176,5 pontos entre o teste com maior pontuação e o teste de menor pontuação dos trêscenários.Neste comparativo, o teste com menor pontuação seria o Cenário 3 com carga de 50atingindo 310,6 pontos e a melhor pontuação o Cenário 2 com carga de 1 atingindo 487,1pontos.10001 25 50 75 100CENÁRIO 1 468,5 453,7 413,8 441,2 486,4CENÁRIO 2 487,1 415,3 403 401,5 399,4CENÁRIO 3 444,4 375,1 310,6 366,3 404,5Em uma comparação entre os resultados dos testes de disco, o teste que obteve umresultado final mais próximo do resultado inicial foi o teste do Cenário 1, obtendo uma

74diferença de 17,9 pontos, aproximadamente 3,6% de diferença do teste de carga 1%, para oteste de carga 100%.4.3 MEMÓRIAEste tópico tem como objetivo apresentar por completo os testes que foramexecutados na memória com os três cenários. Para isto foi gerado um gráfico onde é exibidoos resultados obtidos nos testes de desempenho, totalizando quinze testes divididos em trêscenários de cinco testes cada um.Abaixo o gráfico representando o desempenho da memória conforme aumenta acarga gerada nos três cenários, desempenho que se manteve sem grande oscilação na maiorparte do tempo, tendo apenas uma grande queda na sua pontuação no último teste com carga100%.600500400MEMÓRIAíNDICE3002001000Figura 4.3 : Gráfico de uso da memória nos três cenáriosFonte: autorNo teste de memória, todos os três apresentaram resultados com padrões depontuação parecidos até os penúltimos testes. O teste de carga 75%, as três máquinascomeçaram a apresentar uma queda visualmente significativa. A queda visualizada no final dográfico se deve ao fato de que no último teste a memória passou a ser usada praticamente porcompleto. Dessa forma o teste de desempenho da máquina virtual teve que competir com ogerador de carga pelo uso da memória e assim gerou um resultado significativamente menornos três cenários.1 25 50 75 100CENÁRIO 1 505,3 523,5 552,6 417,7 229,3CENÁRIO 2 563,3 514,9 501,8 395,2 167,6CENÁRIO 3 445,6 409,7 387 377,2 118,2

75Esta queda pode ser vista no Cenário 1, com a perda de 323,3 pontos do teste decarga 50% para o teste de carga 100%, também no Cenário 2 com a perda de 334,2 pontos doteste de carga 50% para o teste de carga 100%. No caso do Cenário 3, que obteve menorqueda na pontuação que os outros três cenários, perdeu apenas 268,8 pontos do teste de carga50% para o teste de carga 100%.4.4 GERALEste tópico tem como objetivo apresentar os resultados gerais dos três cenários,gerando um comparativo dos resultados e os apresentado em forma de gráfico. Desta forma,tirando o foco dos três dispositivos que foram analisados anteriormente.Abaixo o gráfico representando o calculo da média final dos três cenários, conformea ferramenta PerformanceTest, desempenho que se manteve conforme esperado durantegrande parte dos testes.Título do GráficoTítulo do Eixo100090080070060050040030020010001 25 50 75 100CENÁRIO 1 914,9 877,7 734,1 735,8 345CENÁRIO 2 774,1 690,7 677,2 529,3 294,8CENÁRIO 3 572,3 520,3 473,1 474,1 249,5Figura 4.4 : Gráfico dos resultados gerais dos três cenáriosFonte: autorConforme pode ser visto no gráfico acima os três cenários apresentaram resultadosconforme o esperado, havendo apenas uma pequena oscilação nos três cenários no teste comcarga de 50%. No teste de carga 50%, o Cenário 1 apresentou queda de aproximadamente16%, o Cenário 2 apresentou queda de em torno de 1% e o Cenário 3 apresentou quedaaproximada de 9% da sua performance.

76No caso do teste de 100% de carga, os três cenários apresentaram grande queda naperformance, conforme o esperado. Dessa forma o Cenário 1 atingiu uma queda deaproximadamente 53%, enquanto o Cenário 2 obteve uma queda de aproximadamente 44% eo Cenário 3 de obteve uma queda de aproximadamente 47%. Resultando dessa forma emresultados próximos um do outro.

77CONCLUSÃOCom a opção de virtualização de servidores se tornando cada vez mais a melhorescolha para a administração de um data center, surge a dúvida sobre como será feita talestrutura e o que realmente é necessário para montá-la e mantê-la.Se percebe que na hora de planejar e executar um projeto de virtualização de um datacenter é extremamente necessário fazer a medição e analisar detalhadamente como estatecnologia vai ser implantada. Mesmo sendo uma técnica antiga já, iniciada em 1960, aindahoje não se tem o costume de executar testes de Benchmark a fim de avaliar mais a fundo averdadeira necessidade. Essa falta de costume pode em alguns casos até gerar problemas pelafalta de planejamento, visto que planejar e monitorar o hardware que será necessário evitafuturos problemas como falta de estrutura física para suportar cargas de trabalho. Com estetrabalho vimos alguns exemplos de ferramentas de avaliação de desempenho para executaruma melhor inspeção do hardware onde se pretende aplicar a virtualização. Para tentar tornara técnica de virtualizar servidores uma aliada das empresas e não fazer com que ela acabegerando transtornos desnecessários para os administradores de data centers.Dentre as ferramentas vistas tivemos o destaque do BunrInTest que foi de extremaimportância, pois com ele se conseguiu gerar cargas diferentes de trabalho e ter maiorcontrole sobre o uso do hardware que estava sendo analisado. Outra ferramenta de extremaimportância foi o Performance Test, esta mais focada na análise de desempenho do sistema enão em geração de carga, o que possibilitou a geração de resultados que avaliaram o hardwarede forma a gerar uma pontuação do mesmo.Este trabalho teve como objetivo utilizar estas duas ferramentas acima citadas paragerar carga em 3 cenários com especificações de hardware diferentes entre si e avaliar osresultados gerados pela ferramenta utilizada.Dessa forma ficou claro que as ferramentas testadas nos três cenários apresentaramresultados coerentes e que são de grande utilidade para a avaliação do hardware virtual,podendo ser aplicada durante a avaliação de desempenho de um servidor virtual assim comode um servidor físico. A medida que a pratica de virtualização ganha mais força surgenecessidade de mais avaliações do hardware.Dando continuidade a este estudo, surgem algumas outras ideias de trabalhosrelacionados que podem ser desenvolvidos: 1) Trabalhar com outras variáveis de hardware a

78serem analisadas; 2) Utilizar outras bases de virtualização, como por exemplo, XenServer; 3)Aplicar outras ferramentas para a execução dos testes de benchmark; 4) Executar testes emsistemas operacionais Linux e Windows; 5) Executar testes de benchmark em duas máquinasvirtuais sobre o mesmo hardware ao mesmo tempo.

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