Avant de se lancer dans la virtualisation, il faut définir un peu de vocabulaire technique. Premièrement, voyons le mot virtualisation.
La virtualisation consiste à intercaler une couche d’abstraction entre un client et un fournisseur au sens large du terme. Dans le monde du système d’information, cela consiste à utiliser des moyens techniques (matériels et/ou logiciels) afin de faire fonctionner sur une seule machine plusieurs systèmes d’exploitation ou plusieurs applications, séparément les uns des autres, comme s’ils fonctionnaient sur des machines physiques distinctes.
Actuellement ,on peut distinguer deux types de produits : les produits constitués à base d’un hyperviseur et les autres.
Les Hyperviseurs
Les produits basés sur un hyperviseur se destinent au milieu de l’entreprise (car très robuste et performant), et en particulier à la production. On trouve dans cette catégorie VMWare ESX, Citrix Xen et Microsoft Hyper-V.
Partant du principe que pour avoir une virtualisation efficace il faut affiner les couches, ces systèmes utilisent une fine couche logicielle supplémentaire qui vient s’intercaler entre le matériel et les machines virtuelles (c’est l’hyperviseur). Son rôle consiste à exposer aux machines hébergées un matériel virtuel (CPU, mémoire, contrôleurs d’entrée/sortie, etc.) ainsi qu’à en contrôler les performances. L’hyperviseur est en quelque sorte un mini système d’exploitation à lui seul.
Les autres produits
Le second segment de marché est constitué des produits de virtualisation qui viennent s’installer en surcouche d’un système d’exploitation hôte. Ce sont pour les gammes serveur des produits comme VMWare Server ou Microsoft Virtual Server et pour les gammes client VMWare Workstation ou encore Microsoft Virtual PC.
Le point faible de cette solution est son importante consommation de ressources. Elle isole bien les systèmes d’exploitation invités, mais elle a un gros coût en performance, principalement au niveau des entrées-sorties. Cette solution n’est pas non plus économe en mémoire, puisque aucune économie d’échelle ne peut être réalisée en ce qui concerne les OS chargés. A cela peut être ajouté un coût supplémentaire si le processeur doit être émulé.
Technique de paravirtualisation
La paravirtualisation, sur les systèmes à base d’hyperviseurs, modifie les OS virtualisés pour qu’ils soient adaptés et optimisés pour cette utilisation. Elle permet aux machines virtuelles de communiquer ensemble et en particulier avec la machine parente à travers un bus logiciel. Les machines paravirtualisées n’exploiteront donc plus les pilotes émulés mais directement les drivers physiques même pour la gestion des E/S.
A noter que l’utilisation des instructions Intel VT ou AMD-V rendent possible l’utilisation de la paravirtualisation sur un OS non modifié.
2. Avantages et inconvénients de la virtualisation
2.1. Les avantages de la virtualisation
Depuis de nombreuses années, les performances des équipements informatiques n’ont cessées d’évoluer pour atteindre aujourd’hui une puissance extraordinaire. Les applications proposées de nos jours ont besoin de beaucoup de ressources mais paradoxalement n’utilisent qu’une fraction du potentiel de certains serveurs. Selon Microsoft, il est souvent possible de regrouper jusqu’à 5 serveurs sur une seule machine sans perte de performances. La virtualisation apporte donc de nombreux avantages :
Elle permet de diminuer le nombre de machines physiques, ce qui entraine un retour sur investissement intéressant :
- En termes d’espace nécessaire, un serveur capable de faire fonctionner différents systèmes d’exploitation sur une seule machine réduit en moyenne de moitié l’espace réservé aux serveurs dans une entreprise.
- En plus de cette réduction de place, la diminution du nombre de machines physiques entraine une réduction de la consommation électrique.
- Enfin, moins de machines veut dire moins de contrats de supports matériels (souvent très cher sur les serveurs, où la maintenance doit intervenir rapidement en cas de panne matérielle).
Note: Microsoft à mit en place un site web permettant de calculer facilement l’économie que vous pourriez réaliser en virtualisant votre parc informatique :Hyper-Green
En plus de ces avantages, la virtualisation permet une gestion simplifiée du parc serveurs.
- Les applications étaient autrefois étroitement liées aux serveurs sur lesquels elles s’exécutaient. La technologie de virtualisation créant une couche d’abstraction entre le matériel physique et les logiciels, elle permet l’exécution et la cohabitation de plusieurs serveurs bien distincts sur une même machine. Ainsi, des applications métiers développées en interne ne s’exécutant que sur un ancien OS (comme NT4 par exemple) peuvent être conservées sans garder les contraintes liées à l’ancien serveur physique.
- La virtualisation permet de réduire le temps et le coût souvent élevés consacrés à l’administration des serveurs. La gestion du parc machine est plus facile, ce qui allège la charge des administrateurs.
- Elle simplifie la mise en place de plateformes de tests ou de production en réduisant le temps de mise à disposition d’un serveur.
- Enfin, elle augmente la disponibilité des serveurs avec une reprise d’activité plus rapide que pour une machine physique.
Nous pouvons ajouter à ces caractéristiques un réseau plus sécurisé. En effet, la machine hébergeant les systèmes virtuels n’est pas visible par l’attaquant.
2.2. Les contraintes de la virtualisation
Malgré tous ces avantages, se lancer dans la virtualisation sans y avoir bien réfléchit, sans études et surtout sans plan de reprise d’activité (PRA) peut être fatal à votre système d’information.
- La mise en œuvre de la virtualisation induit une complexité de gestion et apporte son lot de risques inhérents au “tout virtuel”. C’est une autre façon d’organiser son parc informatique, qui peut demander un temps d’adaptation.
- Un autre problème se pose : la gestion des données. Comment en effet retrouver ses données quand elles sont partagées sur plusieurs disques physiques, mais stockées sur des volumes logiques? Il faut absolument faire une cartographie détaillée à un instant T de ses données. Les LUN (Logical Unit Number) doivent être normés, avoir un nom et un numéro.
- Enfin, si la machine qui héberge tous les OS s’arrête ou si la montée en charge d’une application est flagrante, la situation peut vite tourner au cauchemar.
- D’autant plus que la virtualisation masque souvent l’origine des pannes, notamment grâce aux fonctionnalités automatiques de répartition de charge, qui rendent les pannes quasiment invisibles, puisque le système continue de fonctionner quoi qu’il arrive. Mais si une panne plus importante survient, il devient alors très difficile pour l’administrateur de la localiser.
Pour une virtualisation redondante il est donc capital de dupliquer les machines virtuelles. Dans tous les cas la virtualisation n’est pas à prendre à la légère et doit être mûrement réfléchie.
