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
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
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)
