La virtualisation, qu'est-ce que c'est ?

La virtualisation est une technologie qui permet de créer des environnements virtuels et simulés à partir d'une seule machine physique. Grâce à ce processus, les professionnels de l'informatique peuvent exploiter leurs investissements existants et optimiser toutes les capacités d'une machine physique en distribuant des ressources traditionnellement liées au matériel dans de nombreux environnements.

Utilisée depuis des décennies, la virtualisation est une technologie puissante au sein de l'infrastructure informatique capable d'augmenter l'efficacité, de préserver la flexibilité et d'améliorer l'évolutivité. Étant donné qu'il est possible pour plusieurs systèmes d'exploitation de partager le même matériel physique, la virtualisation peut améliorer l'utilisation des ressources, réduire les coûts associés à la maintenance matérielle et renforcer la sécurité grâce à des systèmes isolés.

La virtualisation joue un rôle clé dans la modernisation des infrastructures informatiques et des charges de travail, aussi bien pour les administrateurs en virtualisation qui exécutent des environnements de test sur leur station de travail que pour les grandes entreprises qui exécutent de nombreuses machines virtuelles au sein de leur plateforme de cloud hybride.

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La virtualisation repose sur deux concepts importants : les machines virtuelles et les hyperviseurs.

Machines virtuelles

Une machine virtuelle est un environnement de calcul qui fonctionne comme un système isolé, avec son propre processeur, son système d'exploitation, sa mémoire, son interface réseau et son espace de stockage, créé à partir d'un pool de ressources matérielles. Une telle machine peut être définie par un fichier de données unique. En tant qu'environnement isolé, elle peut être transférée d'un ordinateur à un autre, ouverte sur l'un ou l'autre et s'exécuter de la même manière.

La virtualisation permet d'exécuter simultanément des machines virtuelles dotées de différents systèmes d'exploitation sur un seul appareil physique, comme un environnement macOS ou Windows sur une distribution Linux®. Chaque système d'exploitation s'exécute sur le matériel hôte comme le ferait tout autre type de système d'exploitation ou d'application. L'expérience de l'utilisateur final est donc quasiment identique à celle qu'offre un système d'exploitation exécuté en temps réel sur une machine physique.

Hyperviseurs

Parfois appelé moniteur de machine virtuelle, un hyperviseur est un logiciel qui sépare les ressources physiques d'un système et les divise pour que les environnements virtuels puissent les utiliser selon les besoins. Il exploite les ressources physiques (processeur, mémoire et stockage) du matériel et les alloue simultanément à plusieurs machines virtuelles, ce qui permet d'en créer de nouvelles et de gérer celles qui existent déjà. Les hyperviseurs reposent soit sur un système d'exploitation (comme sur un ordinateur portable), soit directement sur du matériel (comme un serveur). Lorsqu'il est utilisé en tant qu'hyperviseur, le matériel physique est appelé « hôte », tandis que toutes les machines virtuelles qui utilisent ses ressources sont appelées « invités ».

Lorsque l'environnement virtuel est exécuté et qu'un utilisateur ou un programme émet une instruction nécessitant des ressources supplémentaires de l'environnement physique, l'hyperviseur transmet cette requête au système physique et met en cache les modifications. Ce processus est presque aussi rapide que sur un système natif.

Il existe deux types d'hyperviseurs pour la virtualisation, selon les besoins.

Type 1 : également appelés hyperviseurs natifs ou bare metal, les hyperviseurs de type 1 s'exécutent directement sur le matériel de l'hôte pour gérer des systèmes d'exploitation invités. Ils remplacent le système d'exploitation hôte et planifient les ressources des machines virtuelles directement sur le matériel. Ces hyperviseurs sont les plus couramment utilisés dans les datacenters d'entreprise ou d'autres environnements basés sur un serveur.

Type 2 : également appelés hyperviseurs hébergés, les hyperviseurs de type 2 s'exécutent sur un système d'exploitation traditionnel en tant que couche logicielle ou application. Ils fonctionnent en dissociant les systèmes d'exploitation invités du système d'exploitation hôte. Les ressources des machines virtuelles sont ordonnancées sur un système d'exploitation hôte, qui est ensuite exécuté sur le matériel. Ces hyperviseurs sont plus adaptés pour les utilisateurs individuels qui souhaitent exécuter plusieurs systèmes d'exploitation sur un ordinateur personnel.

Définition de KVM

KVM (Kernel-based Virtual Machine) est un hyperviseur Open Source de type 1, présent dans les distributions Linux modernes. Il permet aux machines virtuelles de bénéficier des fonctions d'optimisation des performances de Linux, tandis que les utilisateurs tirent parti du contrôle précis fourni par le système d'exploitation.

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