M8 · Cloud e Virtualização

Virtualização de recursos

O que é virtualização

Virtualização é a abstração de recursos físicos — como CPU, memória, armazenamento e rede — para criar versões lógicas independentes do hardware subjacente. No contexto do CCNA, o foco está em como isso impacta redes e infraestrutura de TI moderna.

Hypervisors

O hypervisor (ou VMM — Virtual Machine Monitor) é o software que gerencia máquinas virtuais (VMs).

Tipo 1 — Bare-metal

Roda diretamente sobre o hardware físico, sem sistema operacional host. É o modelo usado em ambientes de produção.

Exemplos: VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, KVM

Tipo 2 — Hosted

Roda sobre um sistema operacional existente. Usado em desktops e laboratórios.

Exemplos: VMware Workstation, VirtualBox

Componentes de rede virtualizada

Virtual Switch (vSwitch)

Um vSwitch opera dentro do hypervisor e conecta as VMs entre si e ao mundo externo. Funciona como um switch físico — aprende endereços MAC e encaminha frames — mas reside inteiramente em software.

Virtual NIC (vNIC)

Cada VM possui uma ou mais interfaces de rede virtuais. Para a VM, a vNIC é indistinguível de uma placa física.

Containers vs Máquinas Virtuais

Característica VM Container
Isolamento Sistema operacional completo Compartilha kernel do host
Overhead Alto Baixo
Inicialização Minutos Segundos
Portabilidade Moderada Alta

Containers (Docker, Kubernetes) são mais leves, mas VMs oferecem isolamento mais forte.

NFV — Network Functions Virtualization

NFV substitui appliances físicos dedicados (firewalls, roteadores, balanceadores de carga) por instâncias de software rodando em servidores commodity. Isso reduz custo de hardware e aumenta flexibilidade no provisionamento.

Componentes do NFV:

  • VNF (Virtualized Network Function): a função de rede em si (ex: roteador virtual)
  • NFVI (NFV Infrastructure): hardware + hypervisor que suporta as VNFs
  • MANO (Management and Orchestration): camada de gerenciamento

SDN e virtualização

SDN (Software-Defined Networking) separa o plano de controle do plano de dados, centralizando decisões de roteamento em um controlador. Trabalha em conjunto com NFV para criar redes totalmente programáveis.

[Controlador SDN]
       |
  [API Southbound]  ← OpenFlow, NETCONF
       |
[Plano de Dados] ← switches físicos ou virtuais

Em Cisco, o DNA Center atua como controlador SDN para redes empresariais.

Tipos de cloud

Modelo Descrição
IaaS Infraestrutura como serviço (VMs, storage, rede)
PaaS Plataforma como serviço (SO + middleware gerenciados)
SaaS Software como serviço (aplicação completa)

Modelos de implantação: Public cloud, Private cloud, Hybrid cloud, Community cloud.

Pontos-chave para o exame

  • Hypervisor Tipo 1 = bare-metal (produção); Tipo 2 = sobre OS (laboratório)
  • vSwitch conecta VMs internamente no hypervisor
  • NFV virtualiza funções de rede (firewall, roteador) em software
  • SDN centraliza o plano de controle — separa controle de encaminhamento
  • IaaS/PaaS/SaaS descrevem o que é gerenciado pelo provedor vs. pelo cliente
  • Containers compartilham kernel; VMs possuem OS próprio