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Virtualisation et serveurs virtuels

Terme à la mode pour les grandes entreprises et éditeurs informatiques, la virtualisation permet en utilisant des processus matériels et logiciels spécifiques de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitations et applications sur le même serveur, chacun dans une parte totalement indépendante. Chaque session est appelé serveur virtuel et permet finalement de transformer du matériel en logiciel. C'est une solution totalement basée serveur, voire terminaux informatiques connectés sur un seul ordinateur.

Au niveau logiciel, la société VMware reste le précurseur et le leader actuel. Pourtant, Microsoft l'annonce en Option sur Windows Server 2008, Sun et IBM développe également des solutions notamment par l'utilisation de serveurs Internet. Au niveau processeurs, AMD développe la technologie PACIFICA (AMD-V) pour ses Opteron depuis 2005, INTEL, la technologie VT-X. Toutes deux sont optimalisées pour faciliter le fonctionnement des machines virtuelles (VM). Cette méthode a déjà été utilisée pour émuler Windows sur des ordinateurs de type Mac (et donc les processeurs de type X86) où même OS2 dans ses premières versions permettant de faire tourner plusieurs sessions DOS et Windows 3.X totalement indépendantes.

Commençons par analyser les intérêts, avantages et .. désavantages. Le premier avantage est l'utilisation optimum d'un seul ordinateur pour un ensemble d'applications distinctes, sans liaisons entre-elles (aussi sur des systèmes d'exploitation différents). Ceci permet de n'utiliser qu'un seul serveur informatique qui tourne beaucoup plus ou faire travailler plusieurs serveurs en fonction des demandes. Le désavantage immédiat est la puissance nécessaire si elle n'est pas répartie sur plusieurs ordinateurs. Utilisé en mode serveur, l'intérêt est de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation simultanément, comme par exemple Windows server et Linux. La solution proposée par Microsoft est plutôt une utilisation de type terminal (pour l'instant).

Cette solution est actuellement peu adoptée par les entreprises, y compris de grande taille, même si elle permet en théorie de réduire le nombre de serveurs réseaux, et donc les tâches d'administration, consommation électrique, place et encombrement, ....

1. Machines virtuelles.

Dans ce mode, le serveur est géré par un système d'exploitation standard. Un logiciel virtuel permet d'interfacer différentes sessions de systèmes d'exploitation séparés, éventuellement différents. La machine fonctionne comme un émulateur de matériel servant d'interface entre les systèmes d'exploitation Hôte et le global. Cette solution est généralement assez lourde en ressources. C'est par exemple la solution adoptée sur les Macintosh pour faire tourner des logiciels Windows.

C'est la plus ancienne méthode de virtualisation. Le plus célèbre gestionnaire est XEN.

2. Séparation.

Dans ce mode, un seul système d'exploitation gère l'ordinateur, le gestionnaire virtuel permet de totalement isoler les différentes sessions utilisateurs. Cette solution permet en cas de plantage d'une application de préserver le fonctionnement des autres.

C'est également une solution de sécurité, un virus ou une intrusion sur une session utilisateur ne perturbera pas les autres sessions. Utilisant un serveur plus musclé, elle permet des ordinateurs clients plus faibles, lors d'une utilisation en mode client - serveur. Son intérêt est néanmoins limité, la différence de coûts des stations étant gommée par celle du serveur. C'est un mode travail totalement dédié application.

3. Mode Hyperviseur.

Le mode hyperviseur émule différents systèmes d'exploitation sur un système d'exploitation allégé spécifiquement développé. Cette solution développée par Microsoft pour Windows serveur 2008 mais aussi pour Linux permet par exemple d'utiliser des ordinateurs distants comme simples terminaux, même si la communication se fait maintenant par Ethernet ou même directement par VPN et Internet au lien des anciennes applications via connexion série RS-232. Moins gourmandes en ressources processeur, elle augmente le transfert de données sur le réseau. Ici aussi, les sessions utilisateurs (système d'exploitation et applications) sont totalement dissociés.

4. Microprocesseurs.

Ces modes de travail utilisent tous des ressources particulières au niveau logiciels mais le même processeur (y compris multi-core ou même multi-processeurs). AMD (AMD-V) et INTEL (VT-X) développent actuellement des solutions pour optimaliser le gestionnaire virtuel à l'intérieur du processeur. Ces solutions ne remplacent pas le gestionnaire mais améliorent son fonctionnement comme gestionnaire de machine virtuelle. Implanté (en partie) dans Windows 7, ces technologies hardware sont obligatoires pour pouvoir les utiliser.

5. Internet, serveur virtualisé (VPS - serveur privé virtuel)

Cette méthode est utilisée pour l'hébergement de sites Internet mais d'une manière un peu différente. Elle se situe entre un dédié et un hébergement mutualisé, offrant les avantages d'un serveur dédié pour un prix moindre. Plusieurs personnes sont hébergées par un même serveur (éventuellement plusieurs partagés), y compris la bande passante, comme dans un mutualisé. Par contre, chaque utilisateur gère ses sites comme sur un dédié, y compris ses sessions, sites, bases de données.

6. Le cloud

C'est peut-être ici que ca se passe. L'utilisation d'Internet n'a pas forcément que des avantages sauf si vous souhaitez une grosse activité de calcul pendant une courte durée. On parle de Saas (Software As A Service)

une demande de puissance de calcul importante mais brève. Cette solution est proposée principalement par Amazon, Google prépare la même chose
un rassemblement des différentes fonctions accessibles à distance qui reprennent des serveurs de systèmes d'exploitation différents

Définitions annexes: la mémoire virtuelle de Windows, aussi appelé fichier d'échange, VPS (Virtual Private Server) - architecture serveur en LAME - serveurs en rack

Systèmes d'exploitation: DOS - OS2

Dernière mise à jour, le 24/01/2021