Gourt Home::Gourt :: Virtualisation (informatique)
En informatique, on appelle virtualisation l'ensemble des technologies matérielles et/ou logicielles qui permettent de faire fonctionner sur une seule machine plusieurs systèmes d'exploitation et/ou plusieurs applications, séparément les uns des autres, comme s'ils fonctionnaient sur des machines physiques distinctes. Les outils de virtualisation servent à faire fonctionner ce qu'on appelle communément des serveurs privés virtuels (« Virtual Private Servers » ou VPS) ou encore environnements virtuels (« Virtual Environments » ou VE).
Notions
Chaque outil de virtualisation implémente une à plusieurs de ces notions :
- Couche d'abstraction matérielle et/ou logicielle
- OS hôte (installé directement sur le matériel)
- OS (ou applications, ou encore ensemble d'applications) « virtualisé(s) » ou « invité(s) »
- Partitionnement, isolation et/ou partage des ressources physiques et/ou logicielles
- Images manipulables : démarrage, arrêt, gel, clonage, sauvegarde et restauration, sauvegarde de contexte, migration d'une machine physique à une autre
- Réseau virtuel : réseau purement logiciel, interne à la machine hôte, entre hôte et invités
Intérêts de la virtualisation
Les intérêts sont :
- d'utiliser de manière optimale les ressources d'un parc de machines
- de migrer facilement une machine virtuelle (son image) d'une machine physique (hôte) à une autre
- d'économiser sur le matériel par mutualisation
- d'installer/tester/développer/casser... et pouvoir recommencer sans casser l'OS hôte
- de sécuriser et/ou isoler un réseau (cassage des OS virtuels, mais pas des OS hôtes qui sont invisibles pour l'attaquant)
- de pouvoir tester une architecture réseau virtuelle
- de pouvoir rapidement répondre à la demande
- de se soustraire aux problèmes de compatibilité matérielle : chaque machine virtuelle ne voit qu'un et un seul type de matériel sous forme de drivers génériques
- de réduire les soucis liés au matériel (la consommation électrique, les entretiens, le monitoring des pannes,...)
Comparaison visuelle de différentes technologies de virtualisation
Légende :
- En caractères gras : les couches lourdes et consommatrices en ressources.
- En caractères italique : les couches légères et peu consommatrices en ressources.
Afin d'avoir une idée théorique des performances des applications au sommet, il faut comparer verticalement l'empilage de couches. Il faut garder à l'esprit qu'il est possible d'élargir les schémas en rajoutant des environnements virtualisés consommant également des ressources de l'hôte.
Isolateur
Un isolateur est un logiciel permettant d'isoler l'exécution des applications dans des contextes ou zones d'exécution. L'isolateur permet ainsi de faire tourner plusieurs fois la même application (à base d'un ou plusieurs logiciels) prévue pour ne tourner qu'à une seule instance par machine.
| Logiciels |
| User-space |
| User-space |
Exemples :
- Linux-VServer : isolation des processus en user-space
- chroot : isolation changement de racine
- BSD Jail : isolation en user-space
- OpenVZ : libre, partionnement au niveau noyau sous Linux et Windows 2003
Noyau en espace utilisateur
Un noyau en espace utilisateur « user-space » tourne comme une application en espace utilisateur de l'OS hôte (qui a un noyau qui tourne directement sur la machine hôte en espace privilégié). Le noyau user-space a donc son propre espace utilisateur dans lequel il contrôle ses applications.
| User-space |
| noyau user-space |
| User-space |
| noyau user-space |
Exemples :
- User Mode Linux : noyau tournant en user-space
- Cooperative Linux ou coLinux : noyau coopératif avec un hôte Windows
- Adeos : micro noyau RT faisant tourner Linux en kernel-space non-RT
- L4Linux : micro noyau RT faisant tourner Linux en kernel-space non-RT
Machine virtuelle
Une machine virtuelle est un logiciel (généralement assez lourd) qui tourne sur l'OS hôte. Ce logiciel permet de lancer un ou plusieurs OS invités. La machine virtualise le matériel pour les OS invités ; les OS invités croient dialoguer directement avec le matériel. Cette solution est très comparable à un émulateur, et parfois même confondue.
| Logiciels |
| User-space |
| OS invité |
| Drivers |
| User-space |
| OS invité |
| Drivers |
Exemples :
- QEMU : émulateur de plateformes x86, PPC, Sparc
- Plex86 : émulateur de plateforme x86
- bochs : émulateur de plateforme x86
- PearPC : émulateur de plateforme PPC sur matériel x86
- VMWare : propriétaire, émulateur de plateforme x86
- Microsoft VirtualPC : propriétaire, émulateur de plateforme x86
- Lismoresystems Guest PC : propriétaire, émulateur de plateforme x86 sur matériel PPC
- MacOnLinux : émulateur de plateforme Mac OS sur Linux PPC
Para virtualisation
Xen est un noyau hôte allégé et optimisé pour ne faire tourner que des noyaux d'OS invités adaptés et optimisés pour tourner sur l'architecture Xen. Les applications en espace utilisateur des OS invités tournent ainsi sur une pile de deux noyaux optimisés, les OS invités ayant conscience d'être virtualisés. Xen est un Hyperviseur et fonctionne comme ESX Server de VMware.
| Logiciels |
| User-space |
| OS invité |
| Drivers Xen |
| User-space |
| OS invité |
| Drivers Xen |
Exemples :
- Xen : noyau léger supportant des noyaux Linux, Plan9, NetBSD, etc.
Matérielle
Des exemples de virtualisation matérielle :- Mainframes
- Sun E10k/E15k
- HP Superdome
- AMD Pacifica
Voir aussi
Liens externes
- virtualization.info
- Virtualization.com - Portail dédié à la virtualisation avec forums indépendants et beaucoup de nouvelles sur Xen, VMware, Vitual PC, Virtual server, etc...
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