Como vStack reduz o CPU Overhead na virtualização
Desde que a Lei de Moore deixou de ser válida, as empresas já não conseguem mais garantir o crescimento do desempenho das CPUs apenas atualizando o hardware. O setor corporativo começou a buscar outras formas de melhorar a performance da infraestrutura existente. Alguns fabricantes de soluções de virtualização passaram a oferecer uma alternativa eficaz: a redução do CPU Overhead. Essa abordagem permite usar de forma eficiente os recursos computacionais já disponíveis na empresa. No caso da solução de virtualização para empresas vStack, o nível de CPU Overhead fica entre 2% e 5%, comparado com os padrões do mercado, que variam entre 10% e 15%. Neste artigo, explicamos como a infraestrutura hiperconvergente vStack atinge esse baixo nível de sobrecarga e quais são as vantagens dessa abordagem.
Problemas com servidores virtuais ou o que é CPU Overhead
Servidores físicos contam com processadores, memória, discos rígidos, componentes de rede e sistemas operacionais para executar programas e aplicativos. Esses recursos não podem ser compartilhados entre diferentes empresas, o que significa que um único servidor físico geralmente é dedicado a uma única organização. Essa abordagem tem prós e contras. A principal desvantagem é que, em geral, apenas um tipo de sistema operacional pode ser executado em um servidor físico.
Para otimizar o uso de recursos, é possível instalar vários servidores virtuais em um mesmo servidor físico, cada um executando seu próprio sistema operacional com recursos dedicados. Um servidor virtual é um ambiente de software que simula as funções de um servidor físico.
A vantagem do servidor físico é que ele opera com recursos exclusivos — processador, armazenamento e rede — sem a necessidade de compartilhamento. Já os servidores virtuais precisam competir entre si por recursos computacionais. Por isso, a performance de servidores físicos costuma ser superior à dos virtuais.
A queda de desempenho de um servidor virtual, em comparação com um físico, causada pela sobrecarga da virtualização, é chamada de CPU Overhead. Para medi-la, compara-se a diferença entre a carga de trabalho que o processador poderia executar e a porcentagem da capacidade usada efetivamente nas tarefas reais.
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Quais são as vantagens de reduzir o CPU Overhead
O índice de CPU Overhead mostra quanto da capacidade de processamento real está sendo desperdiçada em tarefas de virtualização em vez de tarefas de negócio. Quanto menor o overhead, maior o desempenho do servidor virtual.
Com isso, a empresa consegue usar seus recursos de hardware da forma mais eficiente possível. Ou seja, é possível reduzir a quantidade de servidores e equipamentos, o que representa uma economia significativa nos custos com infraestrutura computacional.
Em outras palavras, reduzir o CPU Overhead permite aumentar a performance enquanto se reduzem os gastos.
CPU Overhead do vStack é pelo menos duas vezes menor do que o dos concorrentes
Em média, o CPU Overhead de plataformas de virtualização e sistemas hiperconvergentes varia de 10% a 15%. Esse nível era aceitável enquanto a Lei de Moore se mantinha válida — ou seja, enquanto o aumento de performance podia ser resolvido simplesmente comprando um hardware mais poderoso. No entanto, atualmente, esse crescimento estagnou. Assim, muitas empresas passaram a buscar alternativas para reduzir o CPU Overhead.
Especialistas já previam a desaceleração do crescimento do desempenho há anos. Por isso, os desenvolvedores da virtualização vStack começaram a trabalhar nessa questão em 2019. O resultado foi a criação de uma plataforma de virtualização focada em reduzir drasticamente os custos da virtualização.
Os criadores da infraestrutura hiperconvergente vStack conseguiram atingir um CPU Overhead de apenas 2% a 5%, garantindo performance próxima à de servidores físicos e altíssima eficiência no uso dos recursos computacionais.
Como o vStack atinge um CPU Overhead de apenas 2–5%
Vamos entender como a solução de virtualização para empresas vStack consegue garantir esse nível extremamente baixo de sobrecarga na virtualização.
Primeiramente, o segredo está na leveza e compacidade do hipervisor. Desde o início, os engenheiros da vStack projetaram a plataforma para uso em ambientes de nuvem, o que exigiu uma abordagem enxuta. Optou-se por não incluir funcionalidades utilizadas por apenas 3% a 5% dos usuários. A base de código da plataforma é enxuta, sem redundâncias ou complexidades excessivas comuns em outros sistemas de virtualização.
Ao desenvolver novas funcionalidades, os engenheiros da vStack sempre avaliam o impacto no desempenho e no CPU Overhead. Caso uma funcionalidade reduza a performance ou aumente a sobrecarga, ela pode ser descartada. Por exemplo, a equipe analisou a possibilidade de implementar a tecnologia Memory Hot Plug, que permite adicionar memória a uma máquina virtual em execução sem interromper o sistema operacional convidado. No entanto, sua implementação exigiria alterações profundas no gerenciamento de memória virtual, o que prejudicaria o desempenho geral da plataforma. Como o ambiente em nuvem permite lidar com esse tipo de demanda por outros meios, optou-se por não incluir essa funcionalidade.
Conclusão
A redução do CPU Overhead permite que empresas aproveitem ao máximo os recursos já disponíveis, diminuam custos com aquisição ou aluguel de hardware e aumentem o desempenho das aplicações. A virtualização para servidores corporativos vStack atinge esse objetivo ao manter uma arquitetura enxuta e ao evitar funcionalidades que comprometam a eficiência. Como resultado, a plataforma opera com um CPU Overhead de apenas 2% a 5%, enquanto a média do mercado fica entre 10% e 15%.