C’est quoi la virtualisation ?

Peut-être avez-vous entendu la célèbre chanson de « M » – « Monde virtuel ». Oui, nous vivons dans un monde virtuel (je devrais plutôt dire entouré de virtuel).

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Actuellement la mode en informatique, c’est la virtualisation, on peut virtualiser : Les serveurs, Les applications, Les postes de travail, Les réseaux (Vlan) Les bureaux, Les datastore (c’est le stockage) et même les datacenters (voir la définition d’un datacenter ici).

Mais de quoi s’agit-il exactement ?
Quel est le but de cette virtualisation ?

Pour commencer, un peu de vocabulaire

Pour votre culture, les termes de « virtualisation » et « virtualiser » sont des termes récents, vous ne les trouverez pas dans des dictionnaires ayant quelques années d’existence. Tout ce que vous pourrez trouver, c’est « virtuel » et « virtuellement ». Vous comprendrez aisément le sens de ces 2 nouveaux mots, il s’agit de rendre virtuel. On pourrait dire faire quelque chose de virtuel est faire quelque chose comme la réalité mais qui n’existe pas vraiment.

Comprendre la virtualisation ?

Essayons de bien comprendre le concept. Et pour que cela soit plus simple, je ne vais parler dans ce chapitre que de la virtualisation des serveurs. (Si la notion de serveur ne vous est pas familière, lisez tout d’abord : c’est quoi un serveur ?)
Ensuite, j’expliquerai les autres types de virtualisation.

Avant de démarrer mes explications, voici un petit rappel bien utile :
(vous me direz tout ça je le sais déjà, mais c’est juste histoire de se le remettre en mémoire et de pouvoir comparer entre les parties réelles et les parties virtuelles).

Petit rappel

Un serveur physique, c’est :

• Un ordinateur,
• sur lequel est installé un OS (Windows, Linux, Unix, … voir la notion d’OS : c’est quoi un OS ?)
• sur lequel sont installés un ou plusieurs rôles qui vont rendre des services (voir : c’est quoi un service ?).
• une ou plusieurs cartes réseau pour pouvoir communiquer avec les autres ordinateurs,
• (je vous rappelle qu’il n’est pas nécessaire d’avoir un clavier et un écran de connecté à cet ordinateur)

Et surtout, les serveurs passent leur temps à attendre

Oui, un serveur attend qu’on lui demande quelque chose (une page web, une requête SQL, un fichier, un objet AD, etc …).
Pendant, le temps que le serveur attend, sa puissance (CPU) n’est pas utilisée.
Alors, pourquoi ne pas mettre tous ces serveurs sur le même équipement physique pour réduire le temps d’attente !

 

En détail

Voila les bases sont posées, regardons en détail, alors c’est parti !

1) On comprend aisément que virtuel, veut dire que ce n’est pas réel.

C’est facile à comprendre, mais en le précisant, ça a le mérite de le remettre en mémoire.

2) Oui, mais si ce n’est pas réel, comment on s’en sert ?

Eh bien exactement de la même manière qu’un serveur physique. C’est à dire que l’on va accéder aux services proposés par le serveur via la réseau. C’est pour cela que la plupart des serveurs dans le cloud sont virtualisés.

3) Comment c’est fait ?

On prend un serveur physique sur lequel on va installer un logiciel spécial. Ce logiciel est appelé Hyperviseur (j’y reviens un peu plus loin).
Les éditeurs les plus connus étant : VMWare avec VSphere et ses ESXi ou Microsoft avec son système Hyper-V et les solutions gratuites telles que ProxMox ou VirtualBox .

4) Comment ça marche ?

Ce logiciel va faire croire aux autres systèmes qu’ils fonctionnent sur des machines physiques, en leur mettant à disposition :

• • • RAM,
    • puissance CPU,
    • de l’espace disque,
    • une ou plusieurs cartes réseaux,
    • …

Ainsi lors de l’installation et du fonctionnement, l’OS ne saura pas s’il est installé en direct sur une machine physique ou sur une machine virtuelle.

Voici un petit schéma expliquant tout ça :

 Tout d’abord juste un petit rappel sur le principe Machine, OS, Logiciel :

Rappel du principe d’un serveur : Une machine physique (ordinateur) sur lequel est installé un système d’exploitation (OS) sur lequel on installe un ou plusieurs logiciels qui ont chacun une ou plusieurs fonctionnalités ou rôles qui rendent des services.
Pour en savoir plus : c’est quoi un serveur ?

Voici le même schéma en virtualisation :

Le logiciel de virtualisation rend comme service de mettre à disposition des machines virtuelles.

A nous d’installer l’OS et les logiciels adéquats sur ces machines virtuelles pour qu’elles rendent les services souhaités de la même manière que si elles avaient été de vraies machines physiques.

Dans ce schéma, une couche OS est mise sur l’ordinateur physique.
Cette couche OS est parfois intégrée directement dans le logiciel d’hypervision tel que ESXi de VMware.

Dans ce schéma, il n’y a qu’un seul ordinateur physique, en réalité on va mettre plusieurs ordinateurs physiques, car si l’un tombe en panne, les autres se distribueront le travail qui lui était attribué. C’est encore un avantage de la virtualisation.

C’est un hyperviseur qui va faire fonctionner l’ensemble.

Définition d’hyperviseur.

La définition d’hyperviseur peut varier de personnes à d’autres, certains parlent d’hyperviseurs quand ils parlent des ordinateurs physiques qui supportent les logiciels d’hypervision, c’est un abus de langage car la définition d’un hyperviseur est plutôt la plateforme mettant à disposition des machines virtuelles (celles-ci peut être constitué ou non d’ordinateur physiques mais constitué du matériel, de l’OS et du logiciel d’hypervision.

Comment ça marche la virtualisation ?

En regardant bien le travail des serveurs, on se rend compte que la plupart du temps, ceux-ci attendent de répondre à une demande. Ensuite, ils répondent à cette demande en peu de temps, et retourne ensuite à l’état d’attente.

En virtualisant, on va ainsi mutualiser ces temps d’attente, et un serveur (physique) sera plus sollicité car il répondra à plus de requêtes en même temps (requêtes traitées par les serveurs virtuels).
On pourrait se dire que le serveur (physique) ne pourra pas répondre à toutes les requêtes en même temps. C’est partiellement vrai : C’est vrai, qu’il ne peut pas répondre à toutes les requêtes en même temps, mais les serveurs récents étant constitués de plusieurs cœurs chacun pouvant traiter ses propres opérations, il y répondra en même temps en attribuant le travail à chacun de ses cœurs. Et pour celles qu’il ne peut pas traiter en même temps, il y répondra si vite qu’on aura l’impression qu’il a répondu en même temps que les autres.

Les avantages de la virtualisation.

Sans la virtualisation, il faut installer un serveur physique pour chaque système ou type de serveur. On se rend bien compte qu’entre le temps d’achat du serveur, de la livraison, de l’installation : il peut s’écouler plusieurs jours. Par conséquent, en virtualisant les serveurs, ils peuvent être opérationnels en quelques minutes seulement.

Un serveur physique est constitué de matériels électriques et électroniques, nous savons tous que cela peut tomber en panne. Il faut donc surveiller l’ensemble de ces systèmes. L’intérêt de la virtualisation est de s’appuyer sur quelques machines physiques, cela en fait beaucoup moins à surveiller. De plus, les systèmes hyperviseurs sont en général redondés, lorsqu’un serveur physique tombe en panne, le relai est pris par les les autres serveurs. (Je n’ai pas abordé cette notion de redondance ici, ni dans mes schémas).
En conséquence, il est facile de centraliser la surveillance, l’administration et l’exploitation.

Et enfin, en cette période, où nous devons faire des économies d’énergie pour protéger notre planète, les infrastructures virtualisées sont beaucoup moins gourmandes en électricité et en climatisation qu’un ensemble de serveurs physiques. (un seul serveur physique consomme moins que plusieurs).

La virtualisation est très utilisée dans le cloud car elle permet de fournir de la puissance de calcul et de stockage à la demande. (voir c’est quoi le cloud ?)

Expérience personnelle

Dans l’entreprise où je travaille, nous avons une ferme de serveurs ESXi (donc de la marque VMware) sur laquelle tournent environ 200 serveurs virtuels.
Autrefois, il y avait environ 200 machines physiques dans la salle serveur maintenant il ne reste que 5 ! Vous l’aurez compris, les 5 serveurs physiques restant sont des hyperviseurs.

Inutile de vous dire les gains en terme d’achats, de surveillance, d’économie d’énergie !

Notions des autres types de virtualisation.

Je ne vais pas entrer dans le détail, mais sachez que l’on virtualise aussi :

• • Les Applications,
  • Bureaux,
  • Postes de travail,
  • Les espaces de stockages,
  • DataCenter.

Je développerai peut-être tout ces aspects plus tard.

Conclusion

J’espère que vous avez un peu mieux compris comment fonctionnait la virtualisation et tous les avantages qu’elle apporte.

Bien évidemment, je reste disponible pour répondre à vos commentaires et pour modifier toutes les parties qui ne seraient pas claires ou pas assez précises.

Enfin, je vous propose d’essayer la virtualisation chez vous, c’est le meilleur moyen de comprendre comment cela fonctionne. Pour cela, allez voir l’article :  » Comment faire une machine virtuelle ? « . Pour cela, nous allons installer un petit serveur virtuel sur votre ordinateur, et dans ce serveur nous ferons fonctionner d’autre machine telle que un Windows XP, un Linux (mais il est possible de faire fonctionner d’autres OS, tels que Windows 7 ou 8).

Sommaire des articles liés à la virtualisation

Voici l’ensemble des articles liés à la virtualisation :

• C’est quoi la virtualisation
• Comment faire une machine virtuelle
• Importer une machine virtuelle
• Créer des machines virtuelles
• Comment connecter les machines virtuelles à Internet