Le document présente une introduction à la virtualisation, en expliquant son histoire, ses définitions et ses principaux concepts. Il met en avant les avantages, comme la réduction des coûts et l'élasticité, tout en décrivant les techniques et domaines d'application. Enfin, il aborde des notions connexes telles que le cloud computing et le green computing.

1. 6
Introduction à la virtualisation

2. Plan du chapitre I
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• Contexte, historique et définitions
• Terminologies
• Principe et applications
• Avantages/Inconvénients
• Que virtualiser et comment?
• Les concepts liés à la virtualisation

3. Contexte
En informatique, on essaye toujours de distinguer
deux mondes :
•Le monde du matériel
–fournit les équipements physiques
•Le monde du logiciel
–fournit les données et les applications.
Le matériel est cycliquement obsolète et tombe
régulièrement en panne
La virtualisation a été inventée dans le but de s'affranchir au
maximum de la couche matérielle de l'informatique
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4. Parlons un peu de son histoire
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• Apparu dans les 1960's avec les OS CP/CMS (time sharing OS)
et VM/CMS d’IBM (ré-implémentation de OS CP/CMS par
IBM)
– Répandu sur les mainframes avec des technologies propriétaires
• Les ordinateurs basés sur l’architecture x86 sont confrontés
aux mêmes problèmes de rigidité et de sous-utilisation
auxquels les mainframes ont dû faire face dans les années
1960
• 1990: VMware a inventé la virtualisation pour la plate-forme
x86 et popularise la machine virtuelle
• 2000: développement des solutions logicielles de
virtualisation, aidées par les évolutions matérielles
(Intel/AMD)

5. Quelques dates
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• 1960 → 2000 : IBM de CP/CMS à
z/VM
• 1979 : chroot (Unix)
• 1982 : chroot (BSD)
• 1999 : VMware (virtualisation pour
x86)
• 2000 : FreeBSD Jail (*BSD)
• 2003 : Xen (Linux)
• 2005 : Solaris Zones (Solaris et
dérivés)
• 2005/2006 : Intel-VT et AMD-V
(virtualisation matérielle)
• 2006 : OpenVZ (Linux)
• 2007 : KVM (Linux)
• 2008 : LxC (Linux)
• 2008 : Hyper-V (Microsoft)
• …….
• 2013: Docker (containers)
• 2016: Neo ceBox
• ~2018: Vagrant (wrapper)
• 2019-2020: parallels (partenaire
Microsoft), DH2i, NextAxiom, virtuozzo,
IBM Power VM, citrix, RedHat
virtualization, ProxMox, SCALE
computing

6. La virtualisation, c'est quoi?
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• Plusieurs définitions
1. Définition de Petri IT Knowledgebase
“Virtualization is a term that refers to the abstraction
of computer resources”
2. Définition de Vmware
« La virtualisation est une couche d'abstraction qui
découple le système d'exploitation du matériel afin de
délivrer une meilleure utilisation et flexibilité des
ressources de traitement »

7. La virtualisation, c'est quoi?
• La virtualisation repose sur 3 éléments importants :
1. L’abstraction des ressources informatiques ;
2. La création d’environnements virtuels.
3. La répartition des ressources pour qu’elles puissent être
utilisées par plusieurs environnements virtuels ;
La virtualisation permet une vue logique plutôt que
physique des ressources
– Couche de virtualisation
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8. Terminologie
• Host (hôte)
– Plateforme sous-jascente qui accueille
les invités (VMs par exemple)
– Peut être du matériel ou matériel + OS
accueillant le logiciel de virtualisation
• Guest (invité):
– Logiciel s’exécutant dans l’environnement
de la « VM » (généralement un OS)
• Logiciel de virtualisation:
– La couche logicielle rendant la virtualisation possible
– S’exécute au dessous de tous les invités pour les gérer
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9. Pourquoi la virtualisation?
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Motivation : intérêts de la virtualisation
• Études/développements/expérimentations
– Architectures matérielles
– OS
– Modélisation de systèmes
• Production
– MultiOS (applications dédiées)
– Consolidation de serveurs
– Élasticité (Cloud Computing)

10. Pourquoi la virtualisation?
1. Le multi-OS
Faire tourner des OS différents sur un même
serveur
– IBM 360 sur CP40/CMS (1966)
– VMware sur X86 (1999)
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11. Pourquoi la virtualisation?
2. La consolidation de serveurs
• Passer de plusieurs serveurs physiques à 1 seul
- Exemple:
8 serveurs physiques utilisés à 10%
1 serveur physique utilisé à 80 % avec 8 serveurs virtuels
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12. Pourquoi la virtualisation?
3. L’élasticité
• Les serveurs virtuels, étant des programmes,
peuvent s'adapter dynamiquement à la demande
Émergence de la notion de
Infrastructure as a Service
(Cloud Computing IaaS)
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13. Avantages de la virtualisation
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• Réduction des coûts
➔ 20 à 40% en général
• Economie d’espace dans les centres de calculs
(occupation au sol)
• Economie d’énergie via un meilleur taux
d’utilisation
• Coût de maintenance matérielle

14. Avantages de la virtualisation
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• Mise en service quasi-instantanée d'une nouvelle
machine (grâce à une interface graphique en
général)
• Réduction du TCO (Total Cost of Ownership)
• homogénéisation des serveurs
• possibilités de retour-arrière sur opération (snapshot)
• vision consolidée de l’infrastructure

15. Avantages de la virtualisation
• Migration des machines virtuelles d'un serveur
physique à l'autre
➔ Utile si panne → notion de disponibilité
➔ TRES utile pour maintenance des serveurs physiques
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16. Avantages de la virtualisation
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• Isolation
– « un service/une application » par machine
– Pas de passage de virus inter-VM, pas d'effacement de
fichier…
• Ajustement des ressources très simple pour MVs
– Exemple: ajustement mémoire, CPU en un clic
– À chaud ou à froid suivant la solution

17. Inconvénients
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• Problématiques de performance
• Support des éditeurs logiciels
• Modèles de licences

18. La virtualisation de quoi?
• La virtualisation est applicable à plusieurs
domaines:
• les applications ;
• les structures de communication ;
• les structures de stockage ;
• les systèmes d'exploitations
• …
Réseaux
Applications
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Serveurs

19. La virtualisation, comment ça marche?
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• Plusieurs techniques
• Isolateurs
• Conteneurs
• Machine virtuelle
• Hyperviseurs
• Exécution distante
• Streaming
• …..

20. Les concepts liés à la virtualisation
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• Green Computing
• Cloud Computing
• Network function virtualization (NFV)
• Big Data
• Software Defined Network (SDN)
• Virtual Appliance

21. Les concepts liés à la virtualisation
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• Green Computing
– Les serveurs informatiques consomment 7
milliards de KWh /année... pour rien
– Réduire la consommation d'énergie:
• Consolidation des serveurs;
• Virtualisation des postes de travail;
• Migration des MVs;
• …

22. Les concepts liés à la virtualisation
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• SDN : la virtualisation réseau pour les datacenters
– Plan de contrôle unifié et centralisé
• OpenFlow
– Plans de transfert/ de données: distibués et
programmables
• NFV:
– virtualisation des fonctions réseau
– Dissocier des fonctions telles que le pare-feu ou le
chiffrement de tout matériel dédié
• Les déplacer vers des serveurs virtuels
– un moyen de réduire les coûts et d’accélérer le
déploiement des services pour les opérateurs de réseau

23. Les concepts liés à la virtualisation
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• Cloud Computing
– Fournir des ressources informatiques à une entreprise qui
ne paye que ce qu'elle consomme
– Les entreprises ne sont plus propriétaires de leur
informatique
• Une entreprise spécialisée gère un centre de calcul
(datacenter) et offre une puissance de calcul et de
stockage à la demande (Ex: Amazon EC2)
– La virtualisation permet d'envisager ce type de service
– Quelques services: Iaas, Paas, Saas

25. Domaines
de
virtualisation
Virtualisation des serveurs
Virtualisation des applications
Virtualisation des postes de
travail
Virtualisation du stockage
Virtualisation du réseau
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26. Prérequis pour le TP1:
Préparer une machine virtuelle
sous linux
• VirtualBox à installer
• Télécharger un fichier iso d’un SE
Linux (Ubuntu de préférence)