Máquinas Virtuais do Azure

Uma máquina virtual (VM) do Azure é uma oferta de IaaS que fornece recursos de computação escalonáveis e sob demanda na nuvem. Ela emula um computador físico — com sua própria CPU, RAM, armazenamento e interface de rede — executado no hipervisor da Microsoft (Hyper-V) em servidores físicos de um centro de dados do Azure. Você instala e gerencia o sistema operacional convidado (Windows ou Linux), o middleware e os aplicativos, enquanto o Azure cuida do hardware subjacente, do sistema operacional do host e da camada do hipervisor.

A criação de uma VM exige a especificação de vários parâmetros importantes: Imagem — o sistema operacional e os softwares pré-instalados (por exemplo, Windows Server 2022, Ubuntu 22.04 e SQL Server no Windows). Tamanho — a quantidade de vCPUs, a RAM e o armazenamento temporário da VM (descritos a seguir). Região — onde a VM será executada. Autenticação — par de chaves SSH para Linux ou nome de usuário e senha para Windows. O portal orienta você por essas configurações com assistentes guiados, e o Azure CLI permite criar um roteiro da mesma configuração para implantações repetíveis.

O Azure organiza os tamanhos de VM em famílias (séries) otimizadas para diferentes cargas de trabalho: série B (expansível, econômica para uso médio baixo de CPU), série D (finalidade geral — equilíbrio entre CPU e memória), série E (otimizada para memória, bancos de dados e análise), série F (otimizada para computação), série N (acelerada por GPU para IA/ML e gráficos) e série L (otimizada para armazenamento). A convenção de nomenclatura codifica a série, a quantidade de vCPUs e a variante — por exemplo, Standard_D4s_v5 é uma VM da série D com 4 vCPUs que usa armazenamento premium.

O Azure oferece três modelos de preços para VMs: pagamento conforme o uso — cobrança por segundo de tempo de computação, sem compromisso e com a maior tarifa por hora. instâncias reservadas — compromisso de 1 ou 3 anos, com economia de até 72% em comparação ao pagamento conforme o uso, com pagamento antecipado ou mensal. instâncias Spot — execução em capacidade não utilizada do Azure, com descontos de até 90%, mas com possibilidade de remoção mediante aviso de apenas 30 segundos quando o Azure precisar recuperar a capacidade. As instâncias Spot são ideais para processamento em lote, simulações e cargas de trabalho tolerantes a falhas que possam continuar a partir de pontos de verificação.

Toda VM do Azure tem pelo menos dois discos: o disco do sistema operacional (onde o sistema operacional é instalado, apoiado por um disco gerenciado) e o disco temporário (SSD local rápido para arquivos de paginação e dados temporários, mas os dados nele são LOST quando a VM é interrompida ou desalocada). Você pode anexar discos de dados adicionais para os dados do aplicativo — eles são discos gerenciados duráveis que persistem após as reinicializações da VM. Os discos gerenciados têm quatro tipos: HDD Standard, SSD Standard, SSD Premium e Ultra Disk, com desempenho e preço crescentes.

Cada VM do Azure está conectada a uma Rede Virtual (VNet) por meio de uma placa de interface de rede virtual (vNIC). A VM recebe um endereço IP privado dentro da sub-rede da VNet, o que permite a comunicação com outros recursos na mesma VNet. Para tornar a VM acessível pela internet, associe um endereço IP público e abra as regras apropriadas do Grupo de Segurança de Rede (NSG). Por padrão, o Azure bloqueia todo o tráfego de entrada da internet para uma VM nova — é necessário abrir explicitamente as portas de que precisa, como a porta 22 para SSH ou a porta 3389 para RDP.

Para melhorar a disponibilidade das VMs, o Azure oferece duas opções: os Conjuntos de Disponibilidade distribuem as VMs entre domínios de falha (racks separados) e domínios de atualização em um único centro de dados, oferecendo um SLA de 99,95%. As Zonas de Disponibilidade distribuem as VMs entre centros de dados fisicamente separados dentro de uma região, oferecendo um SLA de 99,99%. Para novas arquiteturas, a Microsoft recomenda zonas de disponibilidade em vez de conjuntos de disponibilidade sempre que houver suporte a zonas, pois as zonas oferecem um isolamento mais forte contra falhas de hardware e eventos que afetam todo o centro de dados.

As Extensões de VM do Azure são pequenos aplicativos que automatizam tarefas de configuração e gerenciamento pós-implantação em VMs. A Extensão de Script Personalizado baixa e executa um script em uma VM imediatamente após sua criação — isso é útil para instalar software ou definir configurações sem SSH/RDP manual. Outras extensões incluem o agente do Azure Monitor (para coleta de logs), a configuração de convidado do Azure Policy (para verificação de conformidade) e a extensão Antimalware (para configuração do Windows Defender). As extensões são executadas como a conta do sistema e instaladas pelo portal do Azure ou por modelos ARM.

Existe uma distinção importante entre parar e desalocar uma VM do Azure. Parar uma VM de dentro do OS convidado (por exemplo, shutdown -h now) desliga o OS, mas mantém a VM alocada no host — você continua sendo cobrado pelo processamento. A desalocação pelo portal do Azure ou pela CLI libera os recursos de processamento subjacentes, interrompendo a cobrança pelo processamento (você ainda paga pelos discos gerenciados). Use sempre az vm deallocate ou o botão 'Parar' no portal para evitar cobranças desnecessárias quando uma VM não estiver em uso.

O Azure realiza periodicamente manutenção planejada no hardware do host para aplicar patches de segurança e atualizações de firmware. Na maioria dos casos, o Azure usa a migração ao vivo para mover sua VM para um hardware atualizado sem reiniciá-la, causando uma pausa de rede inferior a 10 ms. Quando a migração ao vivo não é possível, o Azure agenda uma reinicialização durante uma janela de manutenção e avisa você com antecedência pelo portal do Azure e por email. Você também pode agendar a janela de manutenção por conta própria para suas VMs pelo portal, a fim de minimizar a interrupção da sua carga de trabalho.

As VMs são a escolha certa quando você precisa de controle completo no nível do OS — para instalar versões específicas do OS, drivers ou software que não pode ser executado em plataformas PaaS. Os casos de uso comuns incluem: migrações do tipo lift-and-shift de aplicativos locais, software personalizado que exige configurações específicas do OS, ambientes de desenvolvimento e teste e aplicativos legados que não podem ser conteinerizados nem refatorados. Quando o controle completo do OS não for necessário, considere opções PaaS como o App Service ou o Azure Container Instances, que reduzem significativamente a sobrecarga de gerenciamento.

Teste sua compreensão dos conceitos do Microsoft Azure Fundamentals (AZ-900) apresentados nesta lição.

Nesta lição, você aprendeu que: as VMs do Azure são recursos de IaaS nos quais você gerencia o OS convidado e as camadas superiores, enquanto o Azure gerencia o hipervisor e o hardware; os tamanhos de VM são organizados em famílias otimizadas para cargas de trabalho de uso geral, processamento, memória, armazenamento e GPU; e as zonas de disponibilidade oferecem um SLA de 99,99% ao distribuir as VMs entre centros de dados fisicamente separados. A seguir, exploraremos os Conjuntos de Dimensionamento de Máquinas Virtuais para o dimensionamento automático de VMs idênticas.