Computação em nuvem: leve suas máquinas virtuais para a nuvem [Cloud Computting]

A execução de máquinas virtuais no Windows Azure combina os benefícios da virtualização e da computação em nuvem.

A mudança constante é um pilar do setor de TI. Novas tecnologias, hardware, software e protocolos de comunicação são apresentados todos os dias. Essa grande quantidade de tecnologias novas cria um cenário dinâmico que aprimora a maneira como conduzimos os negócios, nos comunicamos e compartilhamos conhecimentos. Em meio ao turbilhão de mudanças, as duas transformações mais significativas que vimos no mundo de TI nos últimos anos foram a virtualização e a computação em nuvem.

A virtualização ajuda as empresas a usar os recursos de hardware com mais eficiência. Ela possibilita um nível mais alto de abstração do ambiente do software a partir do hardware. Agora, os servidores existem com um único arquivo. É possível movê-los de um hardware para o outro, duplicá-los quando desejar e criar uma infraestrutura mais escalonável e flexível.

A computação em nuvem aumentou ainda mais esse nível de eficiência e agilidade atingido pela virtualização. Por meio de recursos em pool, diversidade geográfica e conectividade universal, a computação em nuvem facilitou o fornecimento de softwares hospedados, plataformas e da infraestrutura como um serviço. Ela é, ao mesmo tempo, uma nova plataforma tecnológica e um novo modelo de negócios.

Com a introdução da função de máquina virtual (VM) na plataforma Windows Azure, esses conceitos poderosos se unem para hospedar a infraestrutura virtual na nuvem. Em breve, você poderá criar VMs para o Windows Azure e implantá-las na nuvem, onde será possível aproveitar a infraestrutura flexível e escalonável, bem como as economias de custos pelas quais a computação em nuvem é conhecida.

Atualmente, a função de VM do Windows Azure ainda está na versão beta. Mais informações sobre o programa beta podem ser obtidas no site Computação do Windows Azure. É possível solicitar a versão beta visitando a seção Programas Beta do Portal de Gerenciamento do Windows Azure. Devido a esse status beta, as informações aqui contidas relacionadas à função de VM estão sujeitas a alterações.

Criação para a nuvem

A função de VM do Windows Azure é similar a outras funções de servidor. As VMs no Windows Azure executam uma versão do SO Windows Server. A diferença da função de VM é que você pode criar, personalizar e gerenciar a imagem do servidor para atender às suas necessidades e especificações.

Há algumas diferenças operacionais das quais você deve estar ciente ao executar sua VM no Windows Azure, e não em um hardware local. Primeiro, algumas funcionalidades relacionadas à rede são restritas. Por exemplo, para usar o protocolo UDP, você também deve usar o Windows Azure Connect. Além disso, uma instância da função de VM em execução no Windows Azure não tem um estado de persistência.

É aconselhável usar os serviços de armazenamento do Windows Azure para persistir o estado, gravando-o em um blob ou em uma unidade do Windows Azure. Para obter mais detalhes sobre como fazer isso, consulte “Como desenvolver um adaptador para uma função de VM no Windows Azure”.

Os dados gravados no diretório local de armazenamento de recursos são persistentes quando ocorre uma recriação da imagem de uma instância do servidor. No entanto, você pode perder esses dados em caso de falhas temporárias no Windows Azure que exigem que você mova sua instância de função de VM para um hardware diferente.

Com essas condições em mente, o processo de criação de uma VM para o Windows Azure é similar ao de criação de qualquer outra VM. Comece pela criação de um disco rígido virtual (VHD) de base, criando um VHD em branco com o Gerenciador do Hyper-V, modificando um VHD existente ou convertendo uma instalação de servidor físico para um VHD. (Para obter mais informações, consulte “Fontes de novas máquinas virtuais”.)

A imagem base contém o SO (que deve ser o Windows Server 2008 R2), quaisquer personalizações no SO e os aplicativos necessários. Você deve habilitar a função Hyper-V de dentro do Gerenciador de Servidores, além de instalar o SDK do Windows Azure (que inclui os Componentes de Integração do Windows Azure). Também é uma boa ideia incluir a mídia de instalação do Windows Server 2008 R2 (geralmente um arquivo ISO) na imagem base, caso ele seja necessário para tarefas como a instalação de componentes adicionais.

Em seguida, instale os Componentes de Integração do Windows Azure. Eles são necessários em todas as imagens de servidor antes que seja possível carregar as imagens para o Windows Azure. Esses componentes são iniciados todas as vezes que o SO é iniciado, e integram o SO da função de VM ao Windows Azure.

Os componentes trabalham com o balanceador de carga para comunicar o estado das instâncias. Os componentes também inicializam a VM ao instalar os certificados e criar diretórios locais de recursos com base nas configurações de definição do serviço. Você encontra etapas detalhadas para a instalação dos componentes em “Como instalar os Componentes de Instalação do Windows Azure”.

O desenvolvimento de um “adaptador” é uma próxima etapa opcional no processo de criação de imagens. Quando você desenvolve e carrega uma imagem de servidor personalizada, está instalando e configurando um software para ser executado no ambiente dinâmico do Windows Azure. Pode ser necessário fornecer informações de configuração para o seu aplicativo que talvez não estejam disponíveis no momento do desenvolvimento. Você terá que coletá-las em tempo de execução. É aconselhável configurar seus aplicativos para o ambiente dinâmico ao criar um adaptador que interaja com o Windows Azure, prepare e execute seu aplicativo.

Você tem duas opções para criar um adaptador:

• Você pode criar um adaptador que seja executado durante a fase de especialização. Isso ocorre quando o SO está sendo configurado, depois de carregar a imagem do servidor para o Windows Azure pela primeira vez ou depois de recriar a imagem de uma instância. Você pode criar esse adaptador sem escrever códigos, usando uma das duas abordagens. Execute um script do arquivo de resposta ou de um provedor criado para a Ferramenta de Preparação do Sistema (sysprep). Para obter mais informações, consulte a seção “Crie um projeto de configuração para o adaptador” da página “Como desenvolver um adaptador para uma função de VM no Windows Azure” da Biblioteca MSDN.
• Você pode criar um adaptador como um serviço do Windows — que inicia automaticamente cada vez que o SO é iniciado. Você pode criar esse tipo de adaptador em código gerenciado ou nativo. Ele usa a API de tempo de execução de serviço do Windows Azure para coletar dados dinâmicos do ambiente do Windows Azure. Para obter mais informações, consulte a seção “Defina o que acontece quando o adaptador é iniciado” da página “Como desenvolver um adaptador para uma função de VM no Windows Azure” da Biblioteca MSDN.

A etapa final para preparar a imagem do seu sistema que será carregada para o Windows Azure é avaliar a configuração do Firewall do Windows. Você deve abrir todas as portas que o seu aplicativo precisará depois que for executado na instância da função de VM no Windows Azure. O seu serviço hospedado deve usar portas locais fixas. Você pode especificar os números das portas para os pontos de extremidade que definir para qualquer função do Windows Azure — independentemente se for da Web, de trabalho ou de VM.

Depois de concluir o processo de instalação e de configuração, a etapa final na criação da sua imagem é prepará-la para ser carregada no Windows Azure. Para isso, você usará a ferramenta sysprep. A ferramenta sysprep “generaliza” a imagem, removendo identificadores de segurança (SIDs) únicos para que o Windows Azure possa restabelecê-los em cada uma das instâncias quando a máquina for implantada. Para concluir a preparação da imagem final:

• Abra uma janela do prompt de comando como administrador.
• Altere o diretório para %windir%\system32\sysprep e, em seguida, execute o sysprep.exe.
• Na caixa de diálogo da Ferramenta de Preparação do Sistema, selecione Enter System Out-of-Box Experience (OOBE) para a System Cleanup Action.
• Certifique-se de que Generalize esteja selecionado.
• Selecione Shutdown para as Shutdown Options.
• Clique em OK.

Quando a operação do sysprep estiver concluída, a VM será desligada. Agora, você está pronto para a implantação.

Implantação de uma VM no Windows Azure

A primeira etapa para a implantação da imagem do seu sistema é a configuração dos certificados de serviço e de gerenciamento. Quando você carrega um arquivo .vhd para o Windows Azure, ele usa um certificado x.509, salvo como um arquivo .cer, para autenticação (chamado de certificado de gerenciamento no Portal de Gerenciamento do Windows Azure). Você também precisará de um certificado de troca de informações pessoais, salvo como um arquivo .pfx (chamado de certificado de serviço no Portal de Gerenciamento do Windows Azure), se planejar acessar remotamente a instância da função de VM.

Você pode autoassinar esses certificados. Em outras palavras, não será necessário adquiri-los de provedores de terceiros. Você mesmo pode criá-los com a ferramenta makecert.exe. Há instruções detalhadas para a criação dos seus certificados em “Como criar um certificado para uma função”.

Depois de criar o seu certificado, você pode adicioná-lo ao Portal de Gerenciamento do Windows Azure. Selecione Hosted Services, Storage Accounts & CDN e, em seguida, clique emManagement Certificates ou Hosted Services (para certificados de serviço).

Você precisa do identificador de assinatura para carregar o VHD. Você pode copiar e colar as informações do Portal de Gerenciamento na linha de comando. Para encontrar a ID da assinatura e a impressão digital do certificado:

1. Faça logon no Portal de Gerenciamento.
2. Clique em Hosted Services, Storage Accounts & CDN e, em seguida, clique emManagement Certificates.
3. No painel Properties, você pode encontrar a impressão digital do certificado em Thumbprint. O identificador de assinatura está em Subscription ID.

Depois que tiver encontrado a impressão digital do certificado e o identificador de assinatura, você poderá carregar o VHD.

Para carregar a imagem:

1. Abra uma janela do prompt de comando do SDK do Windows Azure como administrador.
2. Altere o diretório no qual a imagem VHD foi salva.
3. Configure a cadeia de conexão com o comando a seguir e substitua SubscriptionId e CertThumbprint pelos valores de sua assinatura:

csupload Set-Connection "SubscriptionId=SubscriptionId; CertificateThumbprint=CertThumbprint"

1. Carregue o VHD com o comando a seguir e substitua o nome do arquivo e o nome exibido do VHD:

csupload Add-VMImage –LiteralPath VHDName.vhd –Location LocationValue –Name DisplayedNameInPortal

Será exibida uma caixa de diálogo para a Ferramenta de Verificação de VHD do Windows Azure. Essa ferramenta verifica se o SO está no estado adequado e pronto para ser carregado para o Windows Azure. Clique em OK para continuar o processo de carregamento.

Observe que os parâmetros –LiteralPath e –Location (ou –AffinityGroup) são necessários. O parâmetro –Name é opcional. O local ou grupo de afinidade deve corresponder ao local ou grupo de afinidade definido para o serviço hospedado correspondente.

A criação de um modelo de serviço é a etapa final para a implantação. Para que uma instância da função de VM seja executada no Windows Azure, você deve definir o modelo de serviço criando a definição e os arquivos de configuração do serviço. Para obter instruções detalhadas, consulte o artigo da Biblioteca MSDN, “Como criar e implantar um modelo de serviço da função de VM”.

Agora que a sua VM está pronta para execução no Windows Azure, você deve manter uma cópia local do VDH original como backup de segurança. Caso queira fazer alterações no VHD no futuro — para aplicar atualizações ou atualizar os aplicativos, por exemplo — você pode usar discos diferenciais. Você encontrará instruções detalhadas sobre o uso dos discos diferenciais para fazer a manutenção da sua VM aqui: “Introdução à alteração de uma imagem do servidor para uma função de VM no Windows Azure.

Escrito por: Joshua Hoffman