O que são VMs? Casos de uso e principais benefícios

O que é uma VM?

Uma VM (Virtual Machine, Máquina Virtual) é uma emulação de software que divide um único dispositivo físico de computação em vários ambientes de computação isolados, cada um com uma CPU, uma memória, um armazenamento e um sistema operacional alocados. Essa metodologia permite a otimização máxima de recursos, ao mesmo tempo que proporciona isolamento e independência completos para cada ambiente computacional. As VMs são um dos precursores de tecnologias modernas como a nuvem e os containers.

Este artigo aborda as VMs, seus casos de uso comuns e as importantes preocupações de segurança que elas introduzem. Vamos discutir as principais ferramentas do setor que ajudam a proteger suas VMs contra atividades maliciosas.

Arquitetura e componentes da VM

Os computadores físicos são compostos por diversos componentes de hardware, incluindo CPU, memória e armazenamento em disco. As VMs não possuem hardware físico; elas são versões virtualizadas desses componentes. Normalmente, as máquinas físicas possuem um sistema operacional subjacente que se comunica diretamente com o hardware. Isso é conhecido como sistema operacional do host na terminologia de máquinas virtuais. 

Para criar VMs a partir de um único dispositivo físico, o hipervisor precisa solicitar recursos (como CPU, memória, armazenamento e interfaces de rede) do sistema operacional host para construir o hardware virtual. Após a alocação de recursos, ele cria um sistema operacional convidado para se comunicar com o hardware virtual recém-criado. O ideal é que o sistema operacional host minimize o consumo de recursos, pois todos os sistemas operacionais convidados serão executados com base nele. 

Alternativamente, alguns hipervisores podem ser executados diretamente no hardware, eliminando completamente a necessidade de um sistema operacional host. Essa abordagem agiliza o provisionamento de recursos e os otimiza. Isso se tornou comum em ambientes corporativos, como plataformas de computação em nuvem.

Casos de uso comuns para VMs

A flexibilidade e a praticidade das VMs levaram à sua ampla adoção na indústria de tecnologia. Organizações de todos os portes, assim como desenvolvedores independentes e entusiastas, utilizam VMs em uma variedade de casos de uso valiosos.

Desenvolvimento e testes

Os testes de software garantem que uma aplicação se comporte conforme o esperado em todas as plataformas e sistemas operacionais. Os desenvolvedores usam VMs para acessar esses diversos ambientes para fins de teste. As VMs também criam ambientes totalmente isolados para experimentação, pois você pode implementar várias atualizações de código sem afetar o ambiente de produção.

Consolidação de servidores

Executar uma única aplicação de servidor em um único computador físico geralmente representa um desperdício de recursos, pois os componentes de hardware (como memória e CPU) são utilizados apenas parcialmente por essa aplicação. Executar aplicações em máquinas virtuais ajuda a otimizar o uso de recursos, especialmente se houver containers em execução em cada máquina virtual.

Recuperação de desastres

As VMs são uma solução conveniente para backup e recuperação, pois são facilmente replicadas, provisionadas e restauradas. Sua portabilidade permite uma migração rápida para diversos hosts, garantindo a continuidade dos negócios com tempo de inatividade mínimo durante interrupções ou ataques de segurança.

Computação em nuvem

Os ambientes em nuvem são incrivelmente dinâmicos. Os clientes estão constantemente provisionando e desativando instâncias de computação com uma ampla variedade de configurações de recursos. Sem as máquinas virtuais, a flexibilidade e a elasticidade da nuvem não seriam tão perfeitas como são hoje.

Principais benefícios do uso de VMs

Otimização de recursos

Os recursos de um único computador físico são frequentemente mais do que suficientes para executar a tarefa que lhe é delegada. É por isso que o conceito de máquinas virtuais é atraente, especialmente com o crescimento da computação em nuvem. Com um único host físico executando várias VMs, as organizações podem maximizar a utilização do hardware e ainda reduzir o consumo de recursos.

Isolamento e segurança

Além de alocar recursos de hardware, o hipervisor garante isolamento completo e segurança ideal para todas as VMs em execução. O hipervisor impõe políticas que determinam o grau em que as VMs podem interagir umas com as outras (se é que podem). O papel do hipervisor como intermediário entre o ambiente físico e o virtual garante que o sistema operacional convidado não tenha conhecimento nem método de interação com o sistema operacional host ou o hardware subjacente. Mesmo que o sistema operacional convidado sofra um ataque, o sistema operacional host, o hardware físico e outras VMs em execução permanecerão intactos. 

Escalabilidade e flexibilidade

As VMs podem ser provisionadas e desativadas de forma fácil e rápida. Isso é ideal para sistemas que executam workloads dinâmicas, como provedores de nuvem. Consequentemente, as VMs tornaram-se um dos pilares fundamentais da infraestrutura de computação em nuvem e a espinha dorsal por trás da escalabilidade perfeita, que é a marca registrada da nuvem.

Eficiência de custos

A maioria das organizações busca oportunidades para reduzir o desperdício e a capacidade ociosa, além de diminuir o consumo de energia e o tempo gasto com manutenção de equipamentos. Tudo isso pode resultar em economias de custos significativas.

Décadas atrás, antes do surgimento das VMs, os custos de hardware eram significativamente mais altos. O processo de encomenda e entrega de hardware era demorado, e as empresas sofriam por não conseguirem se adaptar às mudanças nas demandas e nos padrões de tráfego. Esse atraso prejudicava o crescimento e reduzia a competitividade geral da empresa. 

Agora, com as VMs, as organizações têm uma maneira segura e rápida de obter o poder computacional de que precisam e ainda otimizar o uso de seus recursos.

Considerações de segurança

Hoje em dia, as VMs são onipresentes, o que significa que também são grandes alvos de ciberataques. Algumas das ameaças de segurança mais comuns em VMs incluem:

• Proliferação descontrolada de VMs: o crescimento descontrolado de VMs é causado por configurações incorretas de provisionamento e desativação, o que pode levar a instâncias não monitoradas e inseguras, vulneráveis a ataques.
• Fuga de VM (jailbreaking): um ataque de segurança ocorre quando um ator malicioso explora vulnerabilidades para escapar de uma VM e acessar o sistema host ou outras VMs, comprometendo a segurança geral. Implementações inadequadas de controle de acesso, isolamento ou autorização costumam causar isso.
• Vulnerabilidades em snapshots e backups: o manuseio inseguro de snapshots e backups de VMs leva à exposição de dados confidenciais ou à recuperação não autorizada de VMs comprometidas.
• Configuração inadequada do hipervisor: configurações incorretas ou configurações de segurança inadequadas no hipervisor levam a um controle de acesso deficiente e à segmentação da rede. O monitoramento e o registro inadequados também abrem portas a grandes ataques de segurança.

Diversas práticas recomendadas servem como diretrizes para você alcançar a segurança ideal de máquinas virtuais, incluindo:

• Aplique correções regularmente no software do hipervisor e em todos os softwares em execução dentro da VM.
• Criptografe workloads sensíveis que estão sendo executadas dentro de suas VMs.
• Configure corretamente o controle de acesso para limitar o acesso à VM apenas aos operadores que realmente precisam dela.

Por fim, atente-se à conformidade regulatória ao lidar com VMs. As organizações que utilizam virtualização devem garantir que cada VM provisionada e seu software atendam aos requisitos de conformidade do setor, incluindo a adesão a leis de proteção de dados relevantes, protocolos de segurança e requisitos de auditoria para minimizar o potencial de violações regulatórias.

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As máquinas virtuais oferecem um valor crucial às organizações, ao mesmo tempo que reduzem as despesas operacionais. Os desenvolvedores trabalham com tecnologia de virtualização há várias décadas, especialmente nos últimos anos com o surgimento da computação em nuvem. No entanto, as máquinas virtuais são vulneráveis a falhas de segurança, como invasões graves ou ataques de conformidade regulatória. 

Proteger as VMs contra ameaças é imprescindível. Para fazer isso de forma mais eficaz, usamos soluções de segurança de ponta, como o CrowdStrike Falcon® Cloud Security. Essa ferramenta avançada oferece funcionalidades robustas, incluindo proteção em tempo de execução, gerenciamento simplificado e visibilidade abrangente, garantindo uma excelente segurança para os ambientes virtuais.

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