Définition Virtualisation

Virtualisation : 6 minutes

La virtualisation est le processus qui consiste à créer une représentation imaginaire – et non réelle – de quelque chose, comme un système d’exploitation (OS), un périphérique de stockage, un serveur ou une ressource réseau.

La virtualisation utilise un logiciel qui émule les capacités du matériel pour créer le système virtuel. Cette technique permet aux entreprises informatiques d’utiliser plusieurs systèmes d’exploitation et plusieurs systèmes virtuels, ainsi que plusieurs applications sur un seul serveur. Les avantages de la virtualisation comprennent une efficacité et une efficience accrues ainsi que des économies d’échelle.

La virtualisation du système d’exploitation désigne l’utilisation d’un logiciel qui permet au matériel d’exécuter simultanément plusieurs images de système d’exploitation. Cette technologie a été introduite pour la première fois sur les mainframes il y a quelques décennies et permet aux administrateurs de ne pas gaspiller une puissance de traitement coûteuse.

Comment fonctionne la virtualisation

La virtualisation est un terme utilisé pour décrire une méthode qui permet de séparer une application, un système d’exploitation invité (OS invité) ou un stockage de données du matériel ou du logiciel. L’une des utilisations les plus importantes de cette technologie est la virtualisation des serveurs, qui fait appel à une couche d’application – également connue sous le nom d’hyperviseur – qui émule le matériel. Cette couche comprend généralement les entrées/sorties (E/S) de la mémoire du processeur et le trafic réseau. Les hyperviseurs utilisent les ressources physiques pour les séparer afin de les utiliser dans le monde virtuel. Ils peuvent être installés soit au-dessus des systèmes d’exploitation, soit directement sur le matériel. Dans ce dernier cas, la majorité des entreprises virtualisent leurs systèmes.

L’hyperviseur Xen est un logiciel open source chargé de gérer les interactions à bas niveau entre les machines virtuelles (VM) et le matériel physique. L’hyperviseur Xen peut être utilisé pour faciliter la création, l’exécution et l’administration simultanées d’une variété de machines virtuelles dans des environnements physiques.

Grâce à l’hyperviseur, le système d’exploitation invité, qui interagit généralement avec le matériel en temps réel, peut désormais le faire en utilisant un logiciel émulateur qui émule le matériel. Souvent, le système d’exploitation qui fonctionne sur l’invité ne sait pas qu’il fonctionne sur du matériel virtuel. Bien que les performances du système virtuel ne soient pas aussi bonnes que celles d’un système d’exploitation qui fonctionne sur le matériel, l’idée de la virtualisation fonctionne parce que la majorité des systèmes d’exploitation et des applications invités ne nécessitent pas l’utilisation complète du matériel. Cela donne plus de flexibilité dans le contrôle, l’isolation et le contrôle en supprimant la dépendance à une plate-forme matérielle spécifique. Bien qu’elle ait été conçue à l’origine pour être utilisée pour la virtualisation des serveurs, l’idée de la virtualisation a été étendue pour inclure les réseaux, les applications et les postes de travail.

Le processus de virtualisation est basé sur les étapes suivantes :

• Les hyperviseurs retirent les ressources physiques de leur environnement physique.
• Les ressources sont collectées et distribuées en fonction des besoins dans le monde physique vers divers mondes virtuels.
• Les utilisateurs du système effectuent des calculs dans le monde virtuel.
• Lorsque l’environnement virtuel est en cours d’exécution, une application ou un utilisateur peut transmettre un ordre qui demande des ressources supplémentaires à l’environnement physique. En réponse, l’hyperviseur relaie l’information au système physique. Il enregistre également les changements. Ce processus se déroule à une vitesse quasi native.

L’environnement virtuel est communément appelé machine invitée ou machine virtuelle (VM). La VM est un fichier de données qui peut être transféré d’un ordinateur à l’autre et auquel on peut accéder sur les deux. Elle est censée fonctionner exactement de la même manière sur chaque ordinateur.

Types de virtualisation

Vous connaissez probablement un peu la virtualisation si vous avez déjà divisé votre disque dur en plusieurs partitions. Les partitions sont la division la plus logique d’un disque afin de créer, en fait, deux disques durs distincts.

La virtualisation progresse dans six domaines informatiques différents :

• La virtualisation des réseaux est le processus qui consiste à combiner les ressources des réseaux en divisant la bande passante en canaux indépendants les uns des autres et pouvant être attribués ou modifiés en temps réel à un appareil ou un serveur spécifique. La virtualisation masque la nature complexe réelle des réseaux en les divisant en segments gérables, à l’instar du partitionnement de votre disque dur, ce qui simplifie la manipulation de vos données.
• La virtualisation du stockage fait référence à la procédure consistant à combiner le stockage physique de divers dispositifs de stockage en réseau en un seul dispositif de stockage qui est géré par une console centralisée. La virtualisation du stockage est une caractéristique commune aux réseaux de stockage.
• La virtualisation de serveur encapsule les ressources du serveur, y compris l’identité et le nombre de processeurs, les serveurs physiques et les systèmes d’exploitation individuels des utilisateurs du serveur. L’objectif est d’éliminer la nécessité pour les utilisateurs de comprendre et de gérer les aspects complexes des ressources du serveur, tout en augmentant l’utilisation et le partage des ressources et en offrant la possibilité de s’étendre davantage.
• La couche logicielle qui permet cette abstraction est communément appelée « hyperviseur ». L’hyperviseur le plus populaire est de type 1. Il peut être utilisé pour virtualiser des plates-formes matérielles qui seront utilisées par des machines virtuelles.
• La virtualisation KVM est un hyperviseur de virtualisation basé sur le noyau Linux qui possède les mêmes caractéristiques de virtualisation de type 1 que les autres hyperviseurs. KVM fait l’objet d’une licence open-source. Les hyperviseurs de type 2 nécessitent un système d’exploitation sur l’hôte et sont généralement utilisés pour tester.
• La virtualisation des données est le processus d’abstraction des aspects techniques traditionnels des données et de la gestion des données, tels que l’emplacement et les performances, voire le format, pour permettre un meilleur accès et une plus grande résilience aux exigences de l’entreprise.
• La virtualisation du poste de travail consiste à mettre le poste de travail à la place des serveurs. Cela permet aux utilisateurs d’utiliser le bureau en déplacement, en utilisant généralement un client léger sur le bureau. Comme le poste de travail se trouve essentiellement sur le serveur du centre de données, l’accès à celui-ci sera plus sûr et plus portable. Il faut tenir compte de la licence du système d’exploitation et de l’infrastructure.
• La virtualisation des applications est le processus d’abstraction de la couche d’application par rapport au système d’exploitation. Cela permet à l’application d’être exécutée comme une version encapsulée sans que le système d’exploitation y soit lié. Ainsi, une application fonctionnant sous Windows pourra être exécutée sous Linux et vice-versa, tout en assurant un certain degré d’isolation.

La virtualisation fait partie d’une tendance plus large de l’informatique d’entreprise qui englobe l’informatique autonome, un scénario dans lequel l’environnement informatique est capable de se gérer lui-même en fonction de l’activité perçue, ainsi que l’informatique utilitaire, où la puissance informatique est considérée comme un élément que les utilisateurs peuvent payer en fonction de leurs besoins. Le principal objectif de la virtualisation est de simplifier les tâches administratives, tout en augmentant l’évolutivité et l’efficacité.

Avantages de la virtualisation

Les avantages de l’utilisation d’environnements virtualisés sont les suivants :

• Réduction des coûts. La virtualisation peut réduire le nombre de serveurs matériels nécessaires dans une entreprise ou un centre de données. Cela réduit les dépenses globales liées à la maintenance et à l’achat d’une grande quantité de matériel. Une reprise après sinistre plus facile. La reprise après sinistre est un jeu d’enfant dans un environnement virtualisé. Des instantanés réguliers sont mis à jour avec les dernières informations, ce qui permet de protéger et de restaurer les machines virtuelles. Même en cas d’urgence, les machines virtuelles peuvent être déplacées vers un autre emplacement en quelques minutes.
• Des tests plus faciles. Les tests sont plus simples dans un monde virtuel. Même si une erreur grave se produit, il n’est pas nécessaire de terminer le test et de revenir au début. Il peut simplement revenir à l’instantané précédent et continuer à tester.
• Sauvegardes plus rapides. Les sauvegardes peuvent être effectuées à partir du serveur et de la machine virtuelle. Des instantanés sont automatiquement pris au cours de la journée, afin de garantir que toutes les informations sont à jour. De plus, les machines virtuelles sont déplacées entre elles et redéployées efficacement.
• Une productivité accrue. Moins de ressources physiques signifie que vous passez moins de temps à gérer les serveurs et à les maintenir en état de marche. Les opérations qui prennent des semaines ou des jours dans un espace physique sont réalisées en quelques minutes. Les employés peuvent ainsi se consacrer à des tâches plus productives, comme l’augmentation des revenus de leur entreprise et la promotion d’initiatives.
• La virtualisation offre aux entreprises l’avantage d’augmenter leur production. Les autres avantages pour les entreprises et les centres de données sont les suivants
• Des serveurs à usage unique. La virtualisation offre une solution rentable pour séparer les bases de données, le courrier électronique ainsi que les serveurs de sites Web, ce qui permet d’obtenir un système efficace et sécurisé.
• Déploiement et redéploiement rapides. Si le serveur physique tombe en panne, le serveur de secours peut ne pas être toujours disponible ou à jour. Il se peut qu’il n’y ait pas d’image ou de réplique du serveur. Si tel est le cas, le processus de redéploiement peut être long et fastidieux. Si le centre de données a été virtualisé, le processus est rapide et relativement facile. Un logiciel de sauvegarde virtuelle, comme Veeam, peut accélérer le processus.
• Réduction de la chaleur et augmentation des économies d’énergie. Les entreprises qui utilisent un grand nombre de serveurs matériels courent le risque de faire surchauffer leurs ressources. Le moyen le plus efficace d’éviter un tel scénario est de réduire le nombre de serveurs utilisés pour gérer les données, et la virtualisation est le moyen le plus efficace d’y parvenir.
• Plus durable pour l’environnement. Les centres de données et les entreprises qui utilisent de grandes quantités de matériel créent une empreinte carbone importante. Ils doivent être responsables de la pollution qu’ils créent. La virtualisation peut en réduire l’impact en diminuant drastiquement la quantité d’énergie et de refroidissement nécessaire et contribue à assainir l’air et l’atmosphère. Au final, les entreprises ainsi que les centres de données qui utilisent la virtualisation peuvent améliorer leur image et améliorer leurs connexions avec leurs clients et le monde.
• Une migration plus simple vers le cloud. La virtualisation aide les entreprises à se rapprocher d’un système basé sur le cloud. Les machines virtuelles peuvent être utilisées en dehors des centres de données pour créer une infrastructure basée sur le cloud. La possibilité d’adopter des processus centrés sur la virtualisation facilite encore plus la migration vers le cloud.
• Aucune dépendance vis-à-vis des fournisseurs. Les machines virtuelles sont agnostiques sur le plan matériel. Cela signifie que la virtualisation des logiciels et du matériel permet à une organisation de ne pas dépendre d’un fournisseur pour la mise à disposition des ressources physiques.

Limites de la virtualisation

Avant de décider de passer à un environnement virtualisé, il est essentiel de réfléchir aux nombreux coûts initiaux. L’investissement nécessaire dans les logiciels de virtualisation et le matériel requis pour rendre la virtualisation possible peut être coûteux. Si l’infrastructure en place a plus de cinq ans, un budget de renouvellement préliminaire doit être pris en considération. De nombreuses entreprises sont en mesure de passer à la virtualisation sans dépenser d’énormes sommes d’argent. De plus, les coûts peuvent être réduits en faisant appel à un fournisseur de services gérés qui propose des options de location ou d’achat sur une base mensuelle.

Il faut également tenir compte des aspects liés aux licences lors de la création d’un système virtualisé. Les entreprises doivent s’assurer qu’elles savent comment leurs fournisseurs de logiciels envisagent de les utiliser dans un environnement virtualisé. Cet aspect est moins problématique car les fournisseurs de logiciels s’adaptent à l’utilisation croissante de la virtualisation.

La conversion à la virtualisation peut prendre du temps et constituer une courbe d’apprentissage. La mise en œuvre et la gestion des environnements virtualisés exigent que chaque membre du personnel informatique soit formé et connaisse la virtualisation. En outre, certains logiciels ne s’adaptent pas bien lorsqu’ils sont incorporés dans l’environnement virtualisé. Le personnel informatique doit être prêt à faire face à ces problèmes et doit les résoudre avant de passer à la virtualisation.

La virtualisation peut également présenter des risques pour la sécurité. Les données sont essentielles à la croissance de toute entreprise et, à ce titre, elles constituent une cible d’attaque fréquente. Les chances de subir les conséquences d’une violation de données sont considérablement accrues lorsque vous utilisez la virtualisation.

Dans un environnement en ligne, les utilisateurs perdent le contrôle des actions qu’ils peuvent entreprendre, car de nombreux liens doivent fonctionner ensemble pour accomplir la même tâche. Si l’un des liens tombe en panne, c’est toute l’opération qui est ruinée.