1. Seguretat SI
Virtualització
v2011/09
Carles Mateu i Ramon Bèjar
Departament d'Informàtica i Enginyeria Industrial
Universitat de Lleida

2. Virtualització
Definició:
Que té alguna característica aparent (en contrast
amb una de real o absoluta)
Webster:
Existing in essence or efect though not in actual
fact.

3. Virtualització
Per nosaltres:
Sistemes virtuals
Emprar objectes lògics per abstraure components
físics.
Exemples
●Xarxa: Virtual LAN (VLAN), Virtual Private Network
(VPN)
●Storage – Storage Area Network (SAN), LUN
●Ordinadors – Virtual Machine (VM), simuladors o
emuladors
●Servidors: VHOST, ParaVirtualització

4. Virtualització Màquines
Definició màquina:
●Components físics:
● Processador,
Memòria, Disc, ...
● Habitualment
infrautilitzats
●Programari:
● Única imatge de SO
● Estretament lligat
al maquinari
● SO controla
maquinari

5. Virtualització Màquines

6. Virtualització Màquines
Abstracció de maquinari.
● Maquinari virtual: processadors, memòria, dispositius I/O, etc.
● Encapsula estat de SO i aplicacions
Programari Virtualització
● Nivell addicional d'indirecció: aïlla maquinari i SO.
● Multiplex de maquinari entre MV
● MV fortament isolades
● Gestió recursos millorada

7. Aïllament MV
Multiplexació segura:
● Múltiples MV en un sol amfitrió
● Aïllament de HW de les MV
Seguretat inter-màquina:
● Virus, problemes, etc. queden confinats a una MV
Aïllament de capacitats:
● El VMM (Hipervisor) assigna i controla recursos:
millor aprofitament, no acaparament.

8. Encapsulació MV
Cada MV en un sol fitxer/directori:
● Storage (SO, Aplicacions, Dades)
● Estat dispositius i memòria
Clons i Snapshots:
● Congelar estat de MV i recuperació point-in-time
Facilitat de distribució:
● Màquines pre-configurades, demos, etc.
● Servidors (appliances) virtuals.

9. Compatibilitat MV
Aïllament hardware
● Maquinari real amagat a la MV
● La MV disposa de maquinari virtual “estàndard”
Migració
● Canvi d'amfitrió ≠ reconfiguració MV
MV antigues
● Executar aplicacions/SO antics en plataformes
noves, aïllant maquinari

10. Usos
● Test:
● Provar nous SO
● Noves configuracions
● Provar sobre SO “net”
● Desenvolupament:
● Tenir sistemes “nets” (DLL Hell)
● Sistemes similars al client
● Múltiples sistemes target

11. Usos
● Seguretat:
● Servidors fàcilment replicables
● SNAPSHOTS
● De: n serveis x màquina a 1 servei x màquina
● Cost/Consum
● Compartir maquinari (BLADES)
● Reduïr consum elèctric
● Reaprofitar maquinari

12. Models
Nivell de Nivell Nivell de
llenguatge de SO maquinari

13. Models
Sistema
Llenguatge Emuladors Nivell SO Maquinari
Hypervisor
●Java ●Boochs ●User-Mode
●.NET/MONO ●QEMU
●zSeries
Linux ●Xen
●LISP ●MAME ●Zones ●PS/3
●VMWare ESX
●snes9x ●Jails
ParaVirtualització
●OpenVZ
●Xen
●Virtuozzo ●VMWare VMI
Allotjada
●VirtualBox
●VMWare Player
●Parallels
●MS VirtualPC

14. Llenguatge
● Menor requeriment maquinari
● Facilitat de desplegament
● Poca seguretat (a part de Sandbox)
● Pot conviure altres models
● Aplicacions:
● Sandbox respecte sistema
● Sandbox entre elles

15. Emuladors
● Menor requeriment maquinari
● Facilitat de desplegament
● Seguretat suficient
● Pot conviure altres aplicacions
● Pèssim rendiment:
● Emula CPU instrucció a instrucció
● Permet executar binaris altres arquitectures

16. Nivell SO
● Seguretat mitjana:
● Aïlla major part d'accions.
● Tot s'executa al mateix espai d'adreçament
● Rendiment bo
● Alguns cops requereix versions especials sistema
● No permet barreja arquitectures/sistemes

17. Maquinari Hipervisor
● Seguretat bona:
● Màquines perfectament aïllades
● Adreçament/accés recursos controlat hipervisor
● Rendiment bo
● Generalment no requereix versions especials
sistema operatiu
● Permet barrejar arquitectures/sistemes (alguns
cops)
● Requereix maquinari especial i sistemes especials

18. Maquinari Paravirtualització
● Seguretat bona:
● Màquines perfectament aïllades
● Adreçament/accés recursos controlat virtualitzador
● Rendiment bo si HW bo, fluix altrament
● Generalment no requereix versions especials
sistema operatiu
● Permet barrejar arquitectures/sistemes (alguns
cops)
● No requereix maquinari especial (però rendiment
en surt afectat)

19. Maquinari Allotjada
● Seguretat bona:
● Màquines perfectament aïllades
● Adreçament/accés recursos controlat virtualitzador
● Rendiment bo (HW especial requerit)
● No requereix versions especials sistema operatiu
● Permet barrejar arquitectures/sistemes
● Requereix maquinari especial (processadors amb
Virtualització)

20. Xen

21. Virtualització - Laboratori
Laboratori:
●Instal·lar VirtualBox a les màquines on esteu
●Descarregar-se CentOS de:
http://ia.udl.cat/virtual/iso/
●Instal·lar-lo.