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La virtualisation est une technologie permettant de créer et d'exécuter une ou plusieurs représentations virtuelles d'un ordinateur ou de ses différentes ressources sur une même machine physique. Découvrez tout ce que vous devez savoir sur cette technologie : définition, fonctionnement, avantages…
Les besoins en puissance de calcul et en espace de stockage des entreprises ne cessent d'augmenter. Malheureusement, les serveurs x86 sont trop limités pour répondre à ces besoins. De fait de nombreuses organisations déploient de multiples serveurs, et n'exploitent qu'une fraction de leur capacité. En résulte un usage inefficace et coûteux. La virtualisation est une technologie qui permet de remédier à ce problème, et bien plus encore.
Qu'est-ce que la virtualisation ?
La virtualisation consiste à créer une représentation virtuelle, basée logicielle, d'un objet ou d'une ressource telle qu'un système d'exploitation, un serveur, un système de stockage ou un réseau. Ces ressources simulées ou émulées sont en tous points identiques à leur version physique.
Les machines virtuelles sont exécutées sur une couche d'abstraction matérielle. Ainsi, les entreprises sont en mesure d'exécuter plusieurs systèmes d'exploitation et applications simultanément sur un serveur unique. Les ressources et capacités du serveur sont réparties entre les différentes instances. Ceci permet de réaliser d'importantes économies et d'utiliser les serveurs plus efficacement puisque leurs capacités sont pleinement exploitées.
De plus, la virtualisation permet d'exécuter des programmes de façon isolée pour effectuer des tests en toute sécurité sans risquer de compromettre les autres machines virtuelles exécutées sur le même serveur hôte. Pour les particuliers et les utilisateurs de PC, il est aussi possible d'utiliser la virtualisation pour exécuter des applications nécessitant différents systèmes d'exploitation sur un seul et même ordinateur.
Comment fonctionne la virtualisation ?
La technologie de virtualisation repose sur l'abstraction d'une application, d'un système d'exploitation ou du stockage de données du véritable logiciel ou du hardware sous-jacent. L'un des principaux cas d'usage est la virtualisation de serveur, reposant sur une couche logicielle appelée » hyperviseur » pour émuler le hardware.
L'hyperviseur permet de créer et d'exécuter des machines virtuelles. Le logiciel se charge de diviser les ressources entre les différents environnements virtuels en fonction de leurs besoins.
Par le passé, on distinguait les hyperviseurs natifs, directement intégrés au hardware du logiciel, et les hyperviseurs » hébergés « semblables à des applications logicielles. Cependant, sur les systèmes modernes, cette distinction a perdu de l'importance. Pour cause, il existe désormais des systèmes comme le KVM (kernel-based virtual machine), qui est intégré au kernel Linux et peut exécuter les machines virtuelles directement bien qu'il soit possible de continuer à utiliser le système lui-même comme un ordinateur normal.
Les utilisateurs peuvent ensuite interagir et lancer des applications ou des calculs au sein de l'environnement virtuel, que l'on appelle généralement machine virtuelle. La machine virtuelle est l'équivalent émulé d'un ordinateur, et est exécutée par-dessus un autre système. Elle peut exploiter la puissance de calcul du CPU et la mémoire de la machine hôte, un ou plusieurs disques virtuels pour le stockage, une interface réseau virtuelle ou réelle, ainsi que les autres composants tels que les cartes graphiques ou même les clés USB.
La machine virtuelle fonctionne comme un fichier de données unique. Elle peut donc être transférée d'un ordinateur à l'autre, et fonctionner de la même manière sur les deux machines. Si la machine virtuelle est stockée sur un disque virtuel, on parle souvent d'une image disque.
Quels sont les différents types de virtualisation ?
Il existe différents types de virtualisation. On dénombre six principaux domaines de l'informatique où la virtualisation est couramment utilisée :
La virtualisation de serveur, précédemment évoquée, permet d'exécuter plusieurs systèmes d'exploitation sur un seul serveur physique sous forme de machines virtuelles. Elle permet une efficacité accrue, une réduction des coûts, un déploiement plus rapide des workloads, une augmentation des performances d'application, une disponibilité de serveur en hausse, et l'élimination des complications liées à la gestion de serveurs.
La virtualisation de réseau consiste à reproduire un réseau physique et ses différents composants : ports, interrupteurs, routeurs, firewalls, équilibreurs de charges… ceci permet d'exécuter des applications sur un réseau virtuel comme sur un réseau physique, tout en profitant de l'indépendance matérielle inhérente à toute forme de virtualisation.
La virtualisation de stockage consiste à assembler la capacité de stockage de multiples appareils de stockage en réseau sous forme d'un seul appareil de stockage (virtuel) pouvant être géré depuis une console centrale.
La virtualisation desktop est similaire à la virtualisation de serveur, mais permet de créer des machines virtuelles reproduisant des environnements de PC. Ceci permet aux entreprises de réagir plus rapidement aux changements de besoins et aux nouvelles opportunités. De plus, les PC virtualisés, tout comme les applications, peuvent être transférés rapidement à des sous-traitants ou à des employés travaillant sur des appareils mobiles comme les tablettes.
La virtualisation de données repose sur l'abstraction des détails techniques traditionnels des données et du Data Management : localisation, performance, format… ceci permet d'ouvrir l'accès aux données et d'accroître la résilience. De plus, la » Data Virtualization » permet aussi de consolider les données en une source unique afin de simplifier leur traitement.
Enfin, la virtualisation d'application consiste en l'abstraction de la couche application du système d'exploitation. Ceci permet d'exécuter l'application sous une forme encapsulée, indépendante du système d'exploitation. Ainsi, il est par exemple possible d'exécuter une application Windows sur Linux et vice-versa.
Quelle différence entre une machine virtuelle et un container ?
En principe, les containers Linux sont similaires aux machines virtuelles. Les deux permettent l'exécution d'applications au sein d'un environnement isolé, et peuvent être accumulés séparément sur une même machine. Cependant, leur fonctionnement est différent.
Un container n'est pas une machine indépendante complète. Il s'agit simplement d'un processus isolé partagent le même kernet Linux que le système d'exploitation hôte, ainsi que les bibliothèques et autres fichiers nécessaires à l'exécution du programme contenu dans le container. En général, les containers sont donc conçus pour exécuter un programme unique et non un serveur complet.
Virtualisation vs Cloud Computing : quelle différence ?
La virtualisation et le Cloud Computing sont deux technologies à ne pas confondre. La virtualisation permet de rendre les environnements informatiques indépendants d'une infrastructure physique, tandis que le Cloud Computing est un service délivrant les ressources informatiques partagées à la demande via Internet.
Ces deux technologies sont donc différentes, mais peuvent aussi être complémentaires. Il est par exemple possible de virtualiser les serveurs, pour ensuite migrer vers le Cloud en vue d'une agilité amplifiée et d'un accès self-service.
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