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Rosana Manara

R.A. 0402089 8 Semestre

VIRTUALIZAO DE SISTEMAS COM VMWARE

Jaguarina

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Rosana Manara

R.A. 0402089 8 Semestre

VIRTUALIZAO DE SISTEMAS COM VMWARE

Monografia apresentada disciplina trabalho deconcluso de curso, do curso de Cincia daComputao da Faculdade de Jaguarina, soborientao do Prof. Ms. Peter Jandl Jr., comoexigncia parcial para concluso do curso degraduao.

Jaguarina

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MANARA, Rosana. Virtualizao de sistemas com VMWARE. Monografia defendida e

aprovada na FAJ em 13 de dezembro de 2007 pela banca examinadora constituda pelos

professores:

________________________________________________________________________

Prof. Ms. Peter Jandl Jr.

FAJ

________________________________________________________________________

Prof. Christiane Novo Barbato

FAJ

________________________________________________________________________

Prof. Jos Arnaldo Geraldini Nunes

FAJ

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Dedico este trabalho aos meus pais e a todos

que de alguma forma me acompanharam

durante o desenvolvimento, seja pela amizade,

pelo companheirismo, pela pacincia, pelo amor,

pelo carinho.

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AGRADECIMENTOS

A realizao desta Monografia contou com o apoio, o estmulo e o carinho de muitas

pessoas: Professores, amigos, colegas, familiares... cada um, ao a seu modo, contribui para

que eu pudesse encontrar a fora e o incentivo necessrio para superar os obstculos e as

dificuldades que ao longo do curso surgiram. Deixo aqui, o meu sincero agradecimento a

todas as pessoas que, direta ou indiretamente contriburam para que este trabalho fosse

concludo.

Algumas pessoas foram fundamentais:

Primeiramente, agradeo a Deus por ter me dado a oportunidade de estar no mundo e

ter me ajudado a chegar at aqui e vencer mais essa etapa da minha vida.

Ningum neste mundo mais merecedor de meus agradecimentos do que minha

querida famlia, especialmente meus pais, Antonio e Conceio, pelas oraes, incentivo,

carinho e apoio. Eles no mediram esforos para que eu chegasse at esta etapa de minha

vida. Creio que nunca poderei recompens-los por tudo o que fizeram por mim.

Ao meu querido orientador Prof. Ms. Peter Jandl Jr, pela oportunidade, confiana,

pacincia, amizade, dedicao e pelas orientaes que foram essenciais para o meu

crescimento.

A todos os professores do curso de Cincia da Computao da FAJ pela contribuio

na minha formao das mais diferentes maneiras (aulas, conversas nos corredores...)

.

Em especial agradeo meu amigo Leandro Bordignon (Garotinho), pessoafundamental na minha caminhada, tudo o que sei hoje deve a ele. Sem ele no chegaria

onde cheguei. Obrigada pela pacincia pelo apoio, incentivo e ajuda. Voc sempre me

animou nos meus momentos de desnimo. S tenho a agradec-lo.

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"Nenhuma grande vitria possvel sem que tenha sido precedida de pequenas vitriassobre ns mesmos."

( L. M. Leonov )

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MANARA, Rosana. Virtualizao de sistemas com VMWARE. 2007. Monografia

(Bacharelado em Cincia da Computao) Curso de Cincia da Computao da

Faculdade de Jaguarina, Jaguarina.

RESUMO

O conceito de virtualizao no novo, ele foi introduzido pela IBM nos mainframes nadcada de 60, principalmente porque havia a necessidade de reduo de custos sem perderservios, o que s foi possvel com a consolidao de vrias mquinas em uma nica.

Atualmente devido grande procura de equipamentos, aplicativos e sistemas operacionais,nos quais exigem cada vez mais mquinas poderosas, as empresas comearam aconsiderar a virtualizao como a soluo para seus problemas.Virtualizao um mtodo que permite ao usurio de computador instalar e usarsimultaneamente mais de um sistema operacional na mesma mquina. O objetivo centraldessa tecnologia justamente gerar mais produtividade ao ambiente de TI (tecnologia dainformao) das empresas, com cada vez menos gastos e investimentos em manuteno eequipamentos. Para isso j existem softwares que fazem esse gerenciamento e podem seraplicados de acordo com as necessidades da empresa. Existem vrios tipos de softwares devirtualizao o mais conhecido de fcil aplicao e uso o VMware. O VMware umsoftware que permite voc executar e rodar vrios sistemas operacionais na mesmamquina, cada uma se comportando como se fossem independentes.

Os ganhos com virtualizao vo desde a otimizao dos recursos de hardware e o maiornvel de disponibilidade para as aplicaes at reduo de gastos obtida com aconsolidao do parque de servidores.

Palavras-chaves: Sistemas Operacionais, Virtualizao, VMware

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MANARA, Rosana. Virtualizao de sistemas com VMWARE. 2007. Monografia

(Bacharelado em Cincia da Computao) Curso de Cincia da Computao da

Faculdade de Jaguarina, Jaguarina.

ABSTRACT

The concept of virtualization is not new, it was introduced by IBM in mainframes in thedecade of 60, mainly because there was the need to reduce costs without losing services,which was only possible with the consolidation of several machines into one. Currently due tothe high demand for equipment, applications and operating systems, in which demandincreasingly powerful machines, companies began to consider the virtualization as thesolution..to..their..problems.Virtualization is a method that allows the user to install and use the computer while morethan one operating system on the same machine. The main objective of this technology isprecisely generate more productivity to the environment of IT (information technology)enterprises, with fewer expenses and investments in maintenance and equipment. For thatalready exist that make this software management and can be applied in accordance withthe needs of the company. There are several types of software virtualization of the bestknown of easy implementation and use is the VMware. The VMware is software that lets yourun and run multiple operating systems on the same machine, each is behaving as if theywere..independent.The earnings virtualization range from the optimization of the resources of hardware and the

highest level of availability for applications by reducing expenses from the consolidation ofthe..stock..of..servers.

Keywords: Operating Systems, Virtualization, VMware

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SUMRIO

LISTA DE FIGURAS E TABELAS..........................................................................................11

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS..................................................................................12

1. INTRODUO....................................................................................................................13

2. METODOLOGIA................................................................................................................ 15

3. VIRTUALIZAO...............................................................................................................16

3.1 Conceitos..........................................................................................................................16

3.2 Justificativa para virtualizao..........................................................................................173.3 Vantagens.........................................................................................................................17

3.4 Desvantagens...................................................................................................................18

4. PRODUTOS EXISTENTES ...............................................................................................19

4.1 Virtual PC .........................................................................................................................19

4.2 Xen ..................................................................................................................................19

4.3 VMware.............................................................................................................................20

5. ESTUDO DETALHADO DO VMWARE .............................................................................22

5.1 Como funciona o VMware Server ....................................................................................22

5.2 Vantagens do VMware Server .........................................................................................23

5.3 Desvantagens do VMware Server....................................................................................23

6. EXPERIMENTOS COMPUTACIONAIS.............................................................................24

6.1 Descrio dos testes........................................................................................................24

6.2 Ambiente de realizao dos testes...................................................................................26

6.3 Sistema operacional sem virtualizao............................................................................26

6.4 Instalando o VMware........................................................................................................26

6.5 Testes sistema operacional com virtualizao.............................................................33

6.6 Anlise dos Resultados....................................................................................................34

7. CONCLUSO.....................................................................................................................35

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8. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ..................................................................................36

9. ASSINATURAS .................................................................................................................37

Apndice I.............................................................................................................................38

Apndice II..............................................................................................................................40

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LISTA DE FIGURAS E TABELAS

Figura 1 - Sistema operacional virtualizado............................................................................17

Figura 2 - Particionamento de servidor fsico.........................................................................22

Figura 3 - Processos de execuo do programa....................................................................25

Figura 4 - Incio banco de dados ...........................................................................................25

Figura 5 - Inicio da instalao do VMware.............................................................................27

Figura 6 - Configurao do VMware.......................................................................................27

Figura 7 - Escolha do sistema operacional convidado...........................................................28

Figura 8 - Definio do nome da mquina virtual...................................................................28

Figura 9 - Configurao da memria disponvel.....................................................................29

Figura 10 - Escolha do adaptador de E/S...............................................................................30

Figura 11 - Criao de um novo disco....................................................................................31

Figura 12 - Escolha do adaptador..........................................................................................31

Figura 13 - Tamanho do disco virtual.....................................................................................32

Figura 14 - Nome do Arquivo que conter a mquina virtual.................................................32

Figura 15 - Incio do boot da mquina virtual.........................................................................33

Tabela 1 - Testes sistema operacional sem virtualizao......................................................26

Tabela 2 - Testes sistema operacional com virtualizao......................................................34

Tabela 3 - Comparativo da mdia de tempo das tabelas 1 e 2..............................................34

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

TI Tecnologia da Informao

CPU Central Processing UnitSO Sistema OperacionalE/S Entrada e SadaDHCP Dynamic Host Configuration ProtocolSCSI Small Computer System InterfaceIP Internet ProtocolLSI Large Scale Integration

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1. INTRODUO

Nos dias de hoje, imprescindvel para as empresas que buscam pelo sucesso

possuir uma rea de TI (Tecnologia da Informao) flexvel, pronta para crescer na mesmaproporo que crescem seus negcios. Mas para alcanar esse to almejado sucesso as

empresas precisavam implantar rapidamente novos servios, aplicativos e investir em

equipamentos. No suportando mais os altos custos de energia e de imveis, nem a

complexidade associada com o amontoamento de servidores, as empresas buscando

aumentar a agilidade nos negcios e a reduo de custos, comearam a considerar as

tecnologias de virtualizao como soluo para seus problemas, alm de melhor

aproveitarem seus recursos de computao.

De acordo com TORRES & LIMA (2006), a virtualizao de sistemas uma soluopara melhorar os recursos do hardware e ao mesmo tempo aproveitar todo o poder de

processamento.

Existem vrias finalidades em se virtualizar um sistema operacional ou uma aplicao

qualquer. Uma delas a economia em sistemas, aplicaes, gastos na compra de novos

servidores, manuteno e backup. Outra razo a simplificao dos processos de

manuteno.

Contudo, alm do fator financeiro e do fator tcnico, outros pontos comearam chamar

a ateno das empresas, o uso para segurana na internet e a possibilidade de estudar

sistemas diferentes em um mesmo computador sem correr risco de afetar o sistema nativo.

Segundo MIER & KOCKLER (2006), quando um computador incapaz de explorar

todo o potencial de uma CPU (Central Processing Unit) moderna, voc pode deixar vrios

computadores tentarem. Mltiplos servidores virtuais num pequeno nmero de mquinas

fsicas compem uma soluo para melhorar o uso dos recursos de hardware, ao mesmo

tempo consolidando o panorama do sistema.

Para LAUREANO (2006), a virtualizao uma forma de utilizar a capacidade do

processador para fornecer benefcios aos usurios. O aumento da complexidade dos

computadores (padres de processador, chipsets, dispositivos de controles etc) dificulta a

configurao das mquinas e a sua utilizao. As tcnicas de virtualizao podem ser

utilizadas para ajudar a ocultar essa complexidade dos usurios que, em vez de ver um

sistema complexo, vem em seu lugar uma mquina virtual mais simples e fcil de usar,

definida pelo SO (Sistema Operacional).

Este trabalho tem como objetivo mostrar aplicaes de virtualizao de sistemas nas

empresas, e tambm avaliar as vantagens e desvantagens dessas aplicaes, e quais os

ganhos que se tem em virtualizar.

Est organizado da seguinte maneira. No captulo 2 descrita a metodologia

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empregada.

O captulo 3 aborda os conceitos de virtualizao suas vantagens e desvantagens.

Os produtos existentes e suas descries podem ser vistos no captulo 4.

No captulo 5 foi feito um estudo detalhado do VMware e suas funcionalidades.O captulo 6 mostra os experimentos computacionais realizados e o resultado desses

testes.

No captulo 7 mostra a concluso obtida com os testes realizados nos sistemas

operacionais sem virtualizao e com virtualizao.

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2. METODOLOGIA

Esse trabalho foi elaborado conforme a metodologia descrita a seguir:

1. Levantamento bibliogrfico

Nesta etapa foi realizada a pesquisa em livros, sites da internet e revistas tcnicas

sobre o tema de virtualizao.

2. Estudo sobre virtualizao:

Nesse item foi realizado um estudo sobre conceitos, definies da virtualizao, o que

, o que faz, vantagens e desvantagens.

3. Levantamento de produtos existentes.

Foi feita uma pesquisa buscando os produtos de virtualizao que atuam no mercado

suas funes e caractersticas.

4. Estudo detalhado do software VMware.

Nesse item foi feito um estudo sobre o VMware verificando como ele funciona.

5. Experimentos computacionais.

Nesta etapa foi realizado testes prticos verificando o desempenho da virtualizao no

sistema operacional sem virtualizao e com virtualizao.

6. Resultados.Nesse item foi descrito os resultados esperados da virtualizao e os benefcios que

ela pode trazer para as empresas.

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3. VIRTUALIZAO

3.1 Conceito

O conceito de virtualizao no novo, ele foi introduzido pela IBM nos mainframes na

dcada de 60, principalmente porque havia a necessidade de reduo de custos sem perder

servios, o que s foi possvel com a consolidao de vrias mquinas em uma nica. Essa

tecnologia passou a ser desenvolvida para servidores das plataformas X86 e hoje j se fala

em virtualizao de desktops.

Para LOPES & LAZARINO (2006) Virtualizao a palavra que faz brilhar os olhos

dos executivos de TI de grandes empresas. No para menos. A virtualizao lidera o

ranking das tecnologias, divulgado pelo Gartner Consulting, que tero mais impacto em

2007. No caso da virtualizao de servidores, o crescimento monstruoso. H trs anos, o

nmero de servidores instalados em grandes empresas era quase zero. Hoje, so 500 mil

servidores virtuais rodando aplicaes com mais diversos nveis de complexidade. Segundo

projees do IDC, outra empresa de consultoria, em 2009 esse nmero deve chegar a 1,2

bilho. A corrida motivada pelas inquestionveis vantagens proporcionadas pela troca de

servidores reais por virtuais.

A virtualizao chega ao mercado com fora total, representando inovao e

proporcionando recursos altamente eficientes para as empresas e organizaes. Atualmentea virtualizao uma das solues em tecnologia para facilitar os processos dentro do

ambiente de TI. Existem softwares que atuam nesse cenrio, cada um com suas

especificaes, agregando qualidade e melhor desempenho rede. Com os recursos que

essa tecnologia proporciona possvel para a empresa, entre outras facilidades como

economia em equipamentos e consolidao de servidores. Com ela possvel reduzir em

mais de 50% a utilizao em recursos de hardware. Ao invs de ter dez servidores

possvel ter apenas cinco com mais capacidade que os dez anteriores, isso representa

acima de tudo economia.A virtualizao permite a instalao simultnea de vrios sistemas operacionais em um

mesmo hardware, sendo assim, possvel usar o Windows XP em uma mquina e, de uma

hora para outra, iniciar um programa de mquina virtual e ter uma janela rodando alguma

distribuio do Linux dentro do Windows XP e vice versa. A Figura 1 mostra que eu posso

ter vrios sistemas operacionais rodando em um mesmo hardware.

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Figura 1 Sistema operacional virtualizado.

A virtualizao uma tecnologia emergente que promete diminuir a importncia do

sistema operacional, criando uma espcie de nova camada de software. Ela proporciona ao

sistema uma viso idealizada do hardware, por meio da qual cada sistema operacional

utiliza os recursos presentes em cada computador.

Com isso, tanto os sistemas operacionais se tornam programas menores e mais

simples e rodam simultaneamente no mesmo computador, sem os vrios processos de

deteco..de..hardware.

3.2 Justificativas para virtualizao

Ao longo dos anos, as mquinas virtuais vm sendo utilizada com vrias finalidades,

como processamento distribudo e segurana. Um uso freqente de sistemas baseados em

mquinas virtuais o que chamamos de consolidao de servidores. Em vez da utilizao

de vrios equipamentos com seus respectivos sistemas operacionais, utiliza-se somente um

computador com mquinas virtuais abrigando os vrios SOs e suas aplicaes e servios.

De acordo com TANENBAUM & WOODHULL (2000) como tudo o que se refere a

computadores, os sistemas operacionais evoluem a passos largos. essa evoluo que

abre caminho para aplicativos mais poderosos e tem aumentado dia a dia a presena de

computadores em nossas vidas.

3.3 Vantagens

A virtualizao de servidores e mquinas proporciona s empresas a consolidao de

servidores, que consiste em centralizar ou diminuir o numero de equipamentos e aplicaes

instaladas em cada um dos servidores da organizao, com objetivo de aumentar a

produtividade da infra-estrutura, melhorar o gerenciamento do ambiente, aumentar a

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segurana, diminuir a manuteno e economizar em recursos humanos, fsicos e

financeiros.

Existem vrias vantagens para utilizao de mquinas virtuais em sistemas de

computao: Facilitar o aperfeioamento e teste de novos sistemas operacionais.

Auxiliar no ensino prtico de SOs e programao, uma vez que permitido a

execuo de vrios sistemas para comparao no mesmo equipamento.

Executar diferentes SOs sobre o mesmo hardware, simultaneamente.

Simular configuraes e situaes diferentes do mundo real, como por exemplo,

mais memria disponvel ou a presena de outros dispositivos e E/S (Entrada e

Sada). Simular alteraes e falhas no hardware para teste e reconfigurao de um sistema

operacional, provendo confiabilidade para as aplicaes.

Desenvolvimento de novas aplicaes para diversas plataformas, garantindo a

portabilidade dessas aplicaes.

Diminuio de custos com hardware, utilizando a consolidao de servidores.

Facilidades no gerenciamento, migrao e reaplicao de computadores, aplicaes

ou sistemas operacionais.

Prover um servio dedicado a um cliente especfico com segurana e confiabilidade.

3.4 Desvantagens

Como desvantagens no pode ser descartada a perda de performance das aplicaes

de maneira geral.

Outra desvantagem que as mquinas virtuais consomem bastante processamento e

memria, exigindo mquinas de mais desempenho e configurao mais sofisticada que

custam mais caro.

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4. PRODUTOS EXISTENTES

Existem diversos softwares de virtualizao para os principais sistemas operacionais.

Esses produtos criam mquinas virtuais que permitem a execuo de sistemas operacionaissem que estes percebam que no correm diretamente sobre uma mquina fsica. Este tipo

de aplicaes permite a coexistncia na mesma mquina de mais do que um sistema

operativo a correrem em simultneo.

4.1. Virtual PC

O Microsoft Virtual PC foi criado em 2003, a soluo desenvolvida pela Microsoft de

virtualizao. Ela possui os produtos de virtualizao no mercado, que so o Virtual PC para

sistema operacional Windows XP, Virtual Server 2005, que um software mais robusto e

que pode ser instalado apenas no Windows 2000 Server e no Windows 2003 e o Virtual PC

2007, suportando o Windows Vista.

Para MICROSOFT VIRTUAL PC (2007) a grande necessidade do mercado atual a

diminuio de custos. Esse processo pode ser realizado em vrias vertentes das empresas

mas a rea de TI uma das prediletas. Por esse motivo a Microsoft criou o Virtual PC.

Assim como os outros, em uma janela ser possvel abrir outro sistema operacional,

como Windows, Linux, o que permite rodar diversos sistemas operacionais em uma mesma

mquina, atendendo clientes de Windows. Assim sendo ser possvel executar outrosistema operacional, como Linux, Windows dentro do sistema operacional nativo Windows.

Uma das vantagens do software a rpida reconfigurao dos equipamentos. Ele

otimiza a produtividade dos profissionais e suporte tcnico, pois permite facilmente sempre

que precisam atender um chamado.

O Virtual PC tem como desvantagem o suporte ao Linux. Sua instalao s aceita no

Windows.

4.2 Xen

O projeto Xen nasceu na Universidade de Cambridge, tendo se transformado na

instituio independente XenSource, que foi depois adquirida pela Citrix Systems a verso

opensource para virtualizao. No uma soluo fcil de usar como o VMware, sendo

mais voltado para uso em servidores Linux, permitindo rodar vrios servidores virtuais numa

nica mquina.

Segundo XENSOURCE (2007) as empresas esto abraando o Xen para servidores,

porque lhes permite aumentar a utilizao dos servidores, consolidar servidores, e reduzir

drasticamente a complexidade e o custo total de propriedade. Xen o meio mais rpido eseguro de virtualizao de softwares disponveis hoje em dia.

O Xen utiliza um conceito chamado paravirtualizao, onde o sistema operacional

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rodando dentro de uma mquina virtual tem a iluso de estar sendo executado diretamente

sobre o hardware. O Xen se encarrega de organizar as requisies feitas pelas mquinas

virtuais e repass-las ao sistema principal. Voltado para soluo em servidores permite,

como outras solues, vrios servidores virtuais em uma mesma mquina. O Xen umaopo acessvel e robusta para aqueles que querem entrar no mundo virtualizado.

As vantagens do Xen so o excelente desempenho e o baixo custo.

Uma das desvantagens do Xen que para rodar dentro do Xen necessrio que o

sistema guest seja modificado. No possvel rodar qualquer sistema diretamente, como no

caso do VMware. No caso dos servidores (onde temos um pblico da rea tcnica) isto no

chega a ser um grande problema, mas nos desktops ele ainda pouco usado.

4.3 VMware

O VMware foi criado em 1998 com objetivo de trazer tecnologia de mquinas virtuais

aos computadores de todo setor. hoje a mquina virtual para a plataforma X86 mais bem

elaborada e difundida dos ltimos tempos. De fcil uso e excelente desempenho, o VMware

permite a emulao de vrios sistemas operacionais ao mesmo tempo sobre um sistema

hospedeiro, utilizando para isto o conceito de mquinas virtuais. Para entendermos um

pouco melhor como funciona, imagine um computador com o Windows XP Professional

instalado e sobre ele instalarmos o VMware. Ele possibilitar a criao de vrias mquinas

virtuais com seus prprios sistemas operacionais, inclusive Linux. como se tivesse mais

de uma mquina, porm tendo-se apenas uma.

Como podem existir vrios sistemas operacionais em execuo no mesmo hardware,

o monitor tem de emular certas instrues para representar corretamente um processador

virtual em cada mquina virtual. As instrues a serem emuladas so chamadas de

instrues sensveis.

Por razes de desempenho, as mquinas virtuais geralmente confiam no mecanismo

de trap (armadilha) do processador para executar instrues sensveis. Porm, osprocessadores X86 no capturam todas as instrues sensveis e um trabalho adicional

deve ser realizado.

LAUREANO (2006) afirma que para controlar as instrues sensveis que no foram

capturadas, o VMware utiliza uma tcnica chamada reescrita binria. Com essa tcnica,

todas as instrues so examinadas antes de serem executadas, e o monitor insere pontos

de parada no lugar das instrues sensveis. Quando executado, o ponto de parada faz com

que o processador capture a instruo do monitor. Essa tcnica acrescenta complexidade

ao monitor do VMware, prov um conjunto completo de instrues X86 para interface do

sistema convidado.

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Por razes de desempenho, o monitor do VMware utiliza uma abordagem hbrida para

implementar a interface do monitor com mquinas virtuais. O controle de exceo e gerencia

mento de memria realizado pela manipulao direta do hardware, mas para simplificar o

monitor, o controle de E/S e do sistema anfitrio. Com o uso de abstraes para suportar aE/S, o monitor evita manter device drives, algo que os sistemas operacionais j

implementam adequadamente. Essa simplificao causou uma perda de desempenho em

verses mais antigas do VMware, mas foram adotadas otimizadas para diminuir seus efeitos

e melhorar o desempenho de E/S.

A gerncia de memria no VMware feita diretamente pelo sistema convidado. Para

garantir que no ocorra nenhum conflito de memria entre o sistema convidado e o real, o

VMware aloca uma parte da memria para uso exclusivo, ento o sistema convidado utiliza

essa memria previamente alocada.

Para controlar o sistema convidado, o VMware implementa servios de interrupo

para todas as interrupes do sistema convidado. Sempre que uma exceo causada no

convidado, ela examinada primeiro pelo monitor. As interrupes de E/S so remetidas

para o sistema anfitrio, para que sejam controladas corretamente. As excees geradas

pelas aplicaes no sistema convidado so remetidas para o sistema convidado.

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5. ESTUDO DETALHADO DO VMWARE

Um dos mais completos softwares de virtualizao de fcil aplicao, pode ser

executado em qualquer plataforma X86 padro, o VMware Server um produto grtis devirtualizao para servidores Windows e Linux. Ele permite que as empresas particionem

um servidor fsico em vrias mquinas virtuais e comecem a experimentar as vantagens da

virtualizao. O VMware um produto potente e, ao mesmo tempo, de fcil utilizao por

usurios sem experincia com a tecnologia de virtualizao de servidores.

Segundo VMWARE (2007) o VMware conta com uma variedade de produtos de

virtualizao dando as empresas e usurios opes de escolha: VMware ACE, VMware

workstation, VMware Infrastructure, VMware ESX, VMware VirtualCenter, VMware Player e

o VMware Server. O VMware Player e o Server possuem verses gratuitas para download.

Vamos falar um pouco do VMware, que um produto gratuito e de fcil utilizao.

5.1 Como funciona o VMware Server

O VMware Server instalado e executado como um aplicativo em um sistema

operacional hospedeiro Windows ou Linux. Uma fina camada de virtualizao particiona o

servidor fsico para que vrias mquinas virtuais possam ser executadas simultaneamente

em um nico servidor como mostra a Figura 2.Os recursos de computao do servidor fsico so tratados como um reservatrio

uniforme e de recursos que podem ser alocados s mquinas virtuais de forma controlada.

Figura 2 - Particionamento de servidor fsico

De acordo com VMware (2007) o VMware Server particiona um servidor fsico emvrias mquinas virtuais. Cada mquina virtual isolada de seu hospedeiro e das outras

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mquinas virtuais, impedindo que sejam afetadas se alguma mquina virtual falhar. Os

dados no vazam entre as mquinas virtuais e os aplicativos s podem se comunicar por

conexes de rede configuradas. O VMware Server encapsula o ambiente da mquina virtual

como um conjunto de arquivos fceis de fazerbackup, mover e copiar.

5.2 Vantagens do VMware Server

Ao criar e executar mquinas virtuais com o VMware Server, os usurios podem:

Abastece servidores adicionais em minutos, sem investir em novo hardware.

Executar sistemas operacionais e aplicativos Windows, Linux, Solaris e Netware no

mesmo servidor fsico.

Facilidade de criao de ambientes de testes;

Aumentar a utilizao da CPU (Central Processing Unit) de um servidor fsico.

Mover mquinas virtuais de um servidor fsico para outro, sem necessidade de

reconfigurao.

Capturar o estado completo de uma mquina virtual e recuperar sua configurao.

Viabilizar o gerenciamento centralizado para abastecer, monitorar e gerenciar com

eficincia a infra-estrutura de TI.

Ter acesso ao suporte para produtos de nvel corporativo.

5.3 Desvantagens

Como toda tecnologia, o VMware tambm tem suas limitaes.

Uma das desvantagens do VMware com a padronizao das janelas de opes, o

layout acaba sendo prejudicado em alguns momentos.

Outra desvantagem incompatibilidade e perda de performance em algumasaplicaes. O banco de dados tende a tomar conta de toda a memria. Quando colocado

junto com a virtualizao, compete pelo controle dos recursos, gerando conflitos. Alguns

aplicativos que controlam dispositivos fsicos de rede, como o firewall, tambm no devem

compartilhar ambientes virtualizados.

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6. EXPERIMENTO COMPUTACIONAL

6.1 Descrio dos testes

O objetivo principal desses testes verificar o desempenho de dois sistemas

operacionais, um sem virtualizao e outro com virtualizao para obter uma porcentagem

de quanto tempo os sistemas levam para fazer o processamento dos dados contidos nas

tabelas.

Para isso foi criado um programa em Java que insere e deleta registros em uma tabela

de um banco de dados sequncialmente. Foram realizados 10 repeties do mesmo teste

com incluso de 1000, 5000, 10000, 50000 e 100000 registros, verificando o tempo inicial e

final de processamento em cada caso e com esses valores, calculando-se os tempos

mnimo, mximo e a mdia gastos em cada teste realizado. Os testes foram realizados nos

sistemas operacionais sem e com virtualizao como pode ser visto na Tabela 1.

6.2 Ambiente de realizao dos testes

O hardware utilizado para os testes tem as seguintes especificaes:

Processador: Mbile AMD Sempron 3400 + e cach L2 de 256KB (1,8GHz)

Placa de rede: NVIDIA nForce Networking Controller

Memria: 512MB 667MHz DDR2

Disco: TOSHIBA MK6034GSX (60GB, 5400RPM, SATA)

Os Softwares utilizados nos testes foram:

Microsoft Windows XP

VMware Server

Sun JDK1.6.0 Java SE (Stantard Edition)

Java HSQLDB

Os testes foram executados em configuraes que imitam situaes reais de uso

sistema com virtualizao, alm do cenrio nativo, onde no temos nenhuma mquina

virtual executando.

O software VMware foi escolhido para execuo dos testes, porque um software de

fcil uso para iniciantes e um timo software para realizao de testes para a prtica dasvantagens da virtualizao.

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Foi utilizado tambm o sistema operacional Windows de uso bastante . A escolha

linguagem de programao Java se deve ao fato de ser multiplataforma podendo ser

executada em diversos sistemas operacionais (JANDL 2002).

O banco de dados utilizado foi o HSQLDB (2007) que um um projeto de banco dedados livre escrito em java.

Iniciando os testes: primeiro inicia-se o banco de dados hsql com o comando start java

-cp hsqldb.jar org.hsqldb.Server -database.0 bd\ro -dbname.0 ro figura(4). Logo aps

executado o comando set path=c:\arquivos de programas\java\jdk1.6.0\bin;%path% para

compilar o programa que executado em seguida com o comando java -cp hsqldb.jar;.

TesteInsercao numero_repeticoes > arqresultado.txt. Todos os resultados obtidos so

gerados atravs de um de um arquivo .txt que fica armazenado no local especificado Figura

3.

Figura 3 - Processos de execuo do programa

Figura 4 Incio do banco de dados HSQLDB.

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6.3 Teste em sistema operacional sem virtualizao

Inicialmente os testes foram realizados no sistema operacional sem virtualizao. A

Tabela 1 mostra os valores mnimo, mximo e a mdia de tempo gasto em cada tarefa

executada. O tempo de insero e remoo de cada registro da tabela foi medido em

milisegundos. Foi medido o tempo inicial e final de insero e remoo de cada registro na

tabela e calculado o delta que (tempo final menos tempo inicial).

Tabela 1 Testes sistema operacional sem virtualizao

SISTEMA OPERACIONAL SEM VIRTUALIZAOINSERE

1000REMOVE

1000INSERE

5000REMOVE

5000INSERE10000

REMOVE10000

INSERE50000

REMOVE50000

INSERE100000

REMOVE100000

TESTE #1 265 16 828 16 1594 15 7766 140 16032 281

TESTE #2 172 0 797 15 1641 47 8250 140 16282 281

TESTE #3 156 0 1031 16 1609 32 7828 125 16094 265

TESTE #4 156 0 766 16 1593 32 7875 125 16203 282

TESTE #5 156 0 781 16 1609 31 8000 141 16938 265

TESTE #6 156 0 782 15 1610 31 7953 125 16297 266

TESTE #7 156 0 781 0 1609 32 8000 125 16203 265

TESTE #8 157 0 797 0 1843 16 8000 125 16219 265

TESTE #9 157 0 781 0 1609 31 8282 140 16594 266

TESTE #10 156 0 781 16 1656 31 8125 141 16391 328

MNIMA 156 0 766 0 1593 15 7766 125 16032 265

MXIMA 265 16 1031 16 1843 47 8282 141 16938 328

MDIA 168,7 1,6 812,5 11,0 1637,3 29,8 8007,9 132,7 16325,3 276,4

Podemos observar a mdia de tempo gasto em cada tabela em cada solicitao.

6.4 Instalao do VMware

A instalao do VMware Server no Windows semelhante ao processo de instalao

de qualquer outro aplicativo nesse ambiente, ou seja, o procedimento auxiliado por um

assistente especfico como mostra a Figura 5. Para explicar a instalao, utilizou-se o

VMware Server.

Segue um exemplo de instalao do VMware no Windows para suportar o SO Linux.

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Figura 5 Incio da instalao do VMware.

No momento de criar uma nova mquina virtual, o VMware permite utilizar uma opo

mais rpida e outra customizada. Ser vista em detalhes a opo customizada ilustrada na

Figura 6.

Figura 6 Configurao do VMware.

Inicialmente, deve ser informado o tipo de mquina virtual verso Server ou verso

legada para que seja possvel criar verses compatveis da mquina virtual com verses

mais antigas, mas o recomendado criar uma nova mquina virtual na verso Server, pois

essa verso inclui uma srie de melhorias para aumento do desempenho do sistema

convidado.

O VMware suporta vrios sistemas operacionais como convidado (vrias distribuies

Linux, Unix e diversas verses do Windows). O processo de criao de uma mquina virtual

simples; o maior tempo gasto ser para instalar um sistema operacional convidado. Cada

sistema operacional possui as suas prprias caractersticas internas para gerenciamento dememria, processos e operaes de E/S. Assim, o VMware solicita que seja indicado qual o

sistema operacional, incluindo a verso a ser instalada. Isso necessrio para que o

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VMware fornea o melhor suporte ao sistema convidado, principalmente no que diz respeito

criao da CPU e da memria virtual para o sistema como na Figura7.

Figura 7 Escolha do sistema operacional convidado.

Dever tambm ser informado um nome para a mquina virtual, tal como ilustra a

Figura 8. O nome deve ser escolhido de forma a facilitar a identificao do sistema

convidado.

Figura 8 Definio do nome da mquina virtual.

A definio do tamanho da memria a ser utilizada pelo sistema convidado depende

basicamente de dois fatores:

Quantidade de memria disponvel no sistema anfitrio;

Quantidade de memria requerida para o sistema convidado.

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O VMware sugere uma configurao de memria baseada na escolha do sistema

operacional convidado e na quantidade de memria disponvel. O recomendvel nunca

deixar menos de 30% da memria para o sistema anfitrio, por exemplo, o equipamento

possui 1GB de memria fsica disponvel, o mximo a ser alocado para o sistema convidado de 766MB ou seja, 70% da memria disponvel.

No momento em que a mquina virtual executada com o sistema convidado, o

VMware reserva essa memria para o sistema em execuo. Na prtica o VMware ir

ocupar em mdia 35MB para seu prprio uso, acrescidos da memria do sistema convidado.

Pode se ter vrias maquinas virtuais em execuo simultaneamente, mas o consumo total

da memria no pode ultrapassar os 70% recomendados. O prprio VMware pode ser

configurado para gerenciar o uso total, sacrificando o desempenho das mquinas virtuais

para garantir a integridade do sistema anfitrio.

Atualmente, todos os sistemas operacionais Linux operam normalmente com 160MB

de memria, utilizando esse valor como padro. Figura 9.

Figura 9 Configurao da memria disponvel.

Durante a instalao do VMware, cria-se um dispositivo de rede virtual no sistema.

Esse dispositivo ser responsvel pelo acesso rede por parte do sistema convidado. O

sistema convidado pode acessar diretamente o dispositivo de rede do sistema anfitrio. O

dispositivo virtual ir prover o acesso de endereos IPs (Internet Protocol) dinmicos para os

sistemas convidados, parecido a um servidor DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol),e qualquer acesso rede externa ir passar por esse dispositivo. Esse mtodo o mais

indicado, principalmente por aspectos de segurana.

O VMware solicita que seja informado como o disco virtual deve ser criado. O

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recomendado utilizar o padro SCSI (Small Computer System Interface) por ser mais

rpido (selecionado nos prximos passos da instalao e mostrado na figura). Nesse

momento, deve ser selecionado o tipo de suporte SCSI, cujo padro LSI (Large Scale

Integration) Logic Figura 10.

Existe a opo que permite o VMware acessar diretamente um sistema operacional j

instalado no equipamento, por exemplo: o equipamento possui o Linux em uma partio e o

Windows em outra, e o acesso a esses sistemas ocorre pelo uso de um gerenciador de boot

(dual boot), que indica qual sistema ser ativado no momento. Embora essa opo seja

indicada para usurios mais experiente, pode ser utilizada por qualquer usurio, devendo

somente ficar atento ao fato de que todos os processo de alterao no sistema sero

perdidos ao trmino da execuo da mquina virtual. Por exemplo: o usurio acessou o

sistema Linux a partir da execuo do VMware no Windows e a internet a partir do Linux,

para realizar o downloadde msicas MP3 sero perdidos, pois o VMware reverte o sistema

ao seu formato original.

Figura 10 Escolha do adaptador de E/S

Outro detalhe importante que dificulta a adoo dessa forma de utilizao o prprio

fabricante no oferece suporte para problemas que possam ocorrer nos sistemas instalados.

O principal problema dessa soluo o compartilhamento do hardware e do software,

inclusive, em alguns casos de utilizao, o sistema operacional pode ser corrompido. Para

continuar a instalao padro, selecione a opo para a criao de um novo disco, Como

mostra a Figura 11.

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Figura 11 Criao de um novo disco.

Conforme informado anteriormente, o tipo do disco rgido sugerido o SCSI Figura 12,

por ter melhor desempenho.

Figura 12 Escolha do adaptador.

O tamanho do disco virtual a ser criado depende diretamente do sistema convidadoque ser utilizado e da sua funo. Para sistemas Linux com ambiente grfico, aplicativos

Office e navegao na internet, algo em torno de 4GB suficiente para a instalao e ainda

ter espao para arquivos de usurio. Como o disco virtual ser criado na forma de um

arquivo de usurio no sistema anfitrio, tem-se a opo de:

1) Alocar totalmente o espao em disco no momento da instalao;

2) Permitir que o VMware gerencie o tamanho do arquivo.

Na primeira opo, ser criado um arquivo com o tamanho mximo do disco virtual(4GB, por exemplo); na segunda, o arquivo ir crescendo de acordo com a demanda (se a

Instalao do convidado estiver utilizando somente 2GB, o arquivo ter o mesmo tamanho),

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como indica a Figura 13. Esta opo impacta diretamente no desempenho do sistema

convidado em processos de acesso a disco, pois no segundo caso, o arquivo da mquina

virtual pode sofrer fragmentao ou ter problemas para ser aumentado (falta de espao em

disco no sistema anfitrio). Em compensao, tem-se um maior aproveitamento do espaoem disco no sistema anfitrio.

Figura 13 Tamanho do disco virtual.

Como explicado anteriormente, o VMware ir criar um arquivo de usurio para conter o

sistema convidado, e portanto, ele solicita que seja informado o nome desse arquivo

tambm. Recomenda-se utilizar um nome que lembre a sua utilidade (similar ao nome da

maquina virtual), para facilitar o processo de migrao de maquinas e cpias de segurana,

como ilustra a Figura 14.

Figura 14 Nome do Arquivo que conter a mquina virtual.

Aps a criao da maquina virtual, as opes de criao podem ser ajustadas

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novamente. Deve-se indicar quais dispositivos estaro disponveis para o sistema

convidado, tais como disquetes e CD-ROM. O VMware ir acusar erro no momento da

execuo da mquina virtual caso seja informado a existncia de uma unidade de disquete

e este no existir fisicamente no equipamento.

Ao iniciar a mquina virtual, o VMware ir realizar todo o procedimento de boot de uma

maquina real. No processo de boot, ser verificado o disquete (se estiver disponvel), e,

depois, o disco virtual.

Portanto, para realizar a instalao de um novo sistema operacional, basta colocar o

CD-ROM do sistema e seguir os procedimentos da instalao.

Aps o termino da instalao e configurao do sistema operacional convidado, este

pode ser utilizado normalmente.

Ao iniciar a maquina virtual, o VMware ir realizar todo o procedimento de bootde uma

mquina real Figura 15.

Figura 15 Incio do boot da mquina virtual.

6.5 Testes em sistema operacional com virtualizao

Os mesmos procedimentos e testes foram feitos s que agora no sistema operacional

virtualizado. Como podemos observar na Tabela 2, o SO com virtualizao tem um gasto de

tempo um pouco maior na realizao das operaes em relao ao sistema operacional

sem virtualizao.

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Tabela 2 Testes sistema operacional com virtualizao

6.6 Anlise dos resultados

Analisando os resultados obtidos com os testes, podemos observar que, o

desempenho do sistema operacional com virtualizao teve significativa perda de

performance em relao ao sistema operacional no virtualizado.

Para fazer essa comparao foi tomado o valor mdio do sistema com virtualizao

menos o valor do sistema sem virtualizao dividido pelo valor do sistema operacional sem

virtalizao e foi obtido valor em % Tabela 3.

Tabela 3 Comparativo da mdia de tempo das tabelas 1 e 2

Comparando os resultados obtidos, podemos observar que o sistema com

virtualizao, como j esperado toma tempo significativamente maior para fazer o

processamento das informaes.

SISTEMA OPERACIONAL COM VIRTUALIZAOINSERE

1000

REMOVE

1000

INSERE

5000

REMOVE

5000

INSERE

10000

REMOVE

10000

INSERE

50000

REMOVE

50000

INSERE

100000

REMOVE

100000TESTE #1 1000 46 2594 31 4782 31 22141 140 44422 313

TESTE #2 437 0 2234 16 4703 31 22579 140 44016 312

TESTE #3 422 16 2219 15 4453 32 21671 157 44140 422

TESTE #4 438 0 2234 16 4328 15 21954 156 44469 390

TESTE #5 422 16 2172 15 4406 32 23234 156 44594 547

TESTE #6 437 0 2235 0 4359 47 22000 156 44485 297

TESTE #7 515 16 2156 16 4406 16 22078 140 44500 532

TESTE #8 421 16 2188 15 4422 31 21953 157 45953 312

TESTE #9 438 0 2187 16 4281 31 22110 125 46203 1016

TESTE #10 421 0 2282 15 4422 31 22032 140 44282 593

MNIMA 421 0 2156 0 4281 15 21671 125 44016 297

MXIMA 1000 46 2594 31 4782 47 23234 157 46203 1016MDIA 495,1 11,0 2250,1 15,5 4456,2 29,7 22175,2 146,7 44706,4 473,4

COMVIRTUALIZAO MDIA 168,7 1,6 812,5 11 1637,3 29,8 8007,9 132,7 16325,3 276,4SEMVIRTUALIZAO MDIA 495,1 11,0 2250,1 15,5 4456,2 29,7 22175,2 146,7 44706,4 473,4

COMP 193% 588% 177% 41% 172% 0% 177% 11% 174% 71%

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7. CONCLUSO

A concluso obtida com os testes que virtualizao de sistemas uma soluo

vivel para as empresas. Como visto nos testes realizados, o sistema operacional com

virtualizao tem uma perda de desempenho considervel em relao ao sistema

operacional sem virtualizao.

Alm dos benefcios que virtualizao e uma soluo para as empresas que desejam

ter economias desde economia com energia at economia com pessoas para suporte

conforme visto nos estudo feitos.

Alm desses benefcios podemos citar tambm a economia com equipamentos uma

vez que uma maquina virtualizada os equipamentos so consolidados fazendo com que

centralize o trabalho dos gerentes de tecnologia e tornando a administrao mais rpida esimplificada.

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8. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

GARLOFF, M. Virtualizao. LINUX Magazine, So Paulo, n. 24, p 38-55, out. 2006.

HSQLDB. O novo HSQLDB. Disponvel via URL em: www.hsqldb.org Acesso em novembro

2007.

JANDL, P. JR. Introduo ao Java. Ed. So Paulo: Berkeley, 2002.

LAUREANO, M. Maquinas Virtuais e Emuladores: Conceitos, Tcnicas e aplicaes. 1 ed.

So Paulo: Novatec, 2006.

LOPES, A.; LAZARINO, O. VMWARE Inside in INFO, So Paulo, n. 248, p. 126-127, nov.

2006.

MEIER, W.; KOCKLER, T. Virtualizao no LINUX. Disponvel via URL em:

http://www.linuxmagazine.com.br/issue/24/LM24_34-37.pdf Acesso em 08 de dez. de 2006.

MICROSOFT VIRTUAL PC. Product Information. Disponvel via URL em:

http://www.microsoft.com/windows/virtualpc/default.mspx Acesso em novembro de 2007.

TANENBAUM, A. S.; WOODHULL, A. S. Sistemas Operacionais Projeto e Implantao

2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2000.

TORRES, G.; LIMA, C. Como Funciona a Tecnologia de Virtualizao da Intel.

Disponvel via URL em: http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1144 Acesso em 11 de

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VMWARE. Virtualization Software. Disponvel via URL em:www.vmware.com/br/Acesso

em novembro de 2007.

XENSOURCE. Open SourceVirtualization. Disponvel via URL em: www.xensource.comAcesso em novembro de 2007.

http://www.hsqldb.org/http://www.xensource.com/http://www.hsqldb.org/http://www.xensource.com/

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9. ASSINATURAS

________________________________

Rosana Manara

Orientando

________________________________

Prof. Ms. Peter Jandl Jr.

Orientador

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Apndice I

Teste Insero

import java.sql.*;

public class TesteInsercao {

public static void main(String args[]) throws Exception {

// Carregamento do driver

Class.forName("org.hsqldb.jdbcDriver");

// Conexo com BD

Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:hsqldb:hsql://localhost/ro","sa","");int tamanhos[] = {1000, 5000, 10000, 50000, 100000};

int testes =Integer.parseInt(args[0]);

for(int t=1; t

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System.out.print(";'" + fim + "'");

System.out.print(";'" + (fim - inicio) + "'");

stmt.close();

}System.out.println();

}

// Fecha Statement e Connection

con.close();

}

}

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Apndice II

Teste Remoo

import java.sql.*;

public class TesteRemocao {

public static void main(String args[]) throws Exception {

// Carregamento do driver

Class.forName("org.hsqldb.jdbcDriver");

// Conexo com BD

Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:hsqldb:hsql://localhost/ro","sa","");// Cria Statement

Statement stmt = con.createStatement();

System.out.println("INICIO TESTE");

long inicio = System.currentTimeMillis();

stmt.execute("delete from tabela");

long fim = System.currentTimeMillis();

// Fecha Statement e Connection

stmt.close();con.close();

System.out.println("Inicio: " + inicio);

System.out.println("Fim : " + fim);

System.out.println("Delta : " + (fim - inicio));

System.out.println("FIM TESTE");

}

}