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Qu’est-ce qu’un hyperviseur de machine virtuelle?

Les hyperviseurs sont ce qui rend les machines virtuelles possibles, et ils ne sont plus uniquement destinés aux serveurs. Vous en utilisez probablement un tous les jours et vous ne le savez même pas. Si vous n’en utilisez pas maintenant, vous le ferez dans un proche avenir.

Un hyperviseur est un logiciel qui existe en dehors d’un système d’exploitation invité pour intercepter les commandes envoyées au matériel informatique. Le terme «hyperviseur» provient des différents niveaux d’un noyau de système d’exploitation; il effectue des actions avec plus d’autorité que le niveau «superviseur», donc-conseiller.

Image via striatic sur Flickr

Principes de base de l’hyperviseur

Un hyperviseur est également connu sous le nom de Virtual Machine Manager (VMM) et son seul objectif est de permettre à plusieurs «machines» de partager une seule plate-forme matérielle. Les systèmes d’exploitation sont conçus de manière à entretenir une relation individuelle avec le matériel sur lequel ils s’exécutent, mais avec des processeurs multicœurs et multithreads et des quantités ridicules de RAM, exécuter plusieurs à la fois est un jeu d’enfant.

L’hyperviseur sépare le système d’exploitation (OS) du matériel en prenant la responsabilité d’autoriser chaque système d’exploitation en cours d’exécution avec le matériel sous-jacent. Il agit comme un agent de la circulation pour laisser le temps d’utiliser le processeur, la mémoire, le GPU et tout autre matériel. Chaque système d’exploitation contrôlé par l’hyperviseur est appelé un système d’exploitation invité et le système d’exploitation de l’hyperviseur, le cas échéant, est appelé le système d’exploitation hôte. Parce qu’il se situe entre le système d’exploitation invité et le matériel, vous pouvez avoir autant de systèmes d’exploitation invités différents que votre système peut gérer; vous pouvez même en avoir différents types (par exemple Windows, OS X, Linux).

La séparation du matériel et des logiciels s’avère également bonne pour la portabilité. Étant donné que l’hyperviseur sert d’intermédiaire, il est beaucoup plus facile de passer d’un ordinateur à l’autre sans avoir à installer de nouveaux pilotes ou à mettre à jour votre système d’exploitation invité. Vous avez peut-être remarqué cela si vous avez pris vos machines virtuelles Virtualbox et les avez placées sur un autre ordinateur. Pour le système d’exploitation invité, il n’y a jamais eu de changement notable, bien que le système d’exploitation hôte et le matériel puissent être complètement différents.

Un autre avantage majeur de la virtualisation d’un système d’exploitation est la sécurité. Si vous souhaitez tester un logiciel pouvant être nocif pour votre ordinateur, il est recommandé de le tester sur une machine virtuelle plutôt que sur votre système d’exploitation hôte. Si le système d’exploitation invité est infecté et criblé de virus, cela n’affectera pas les fichiers du système d’exploitation hôte, à moins que des dossiers partagés ou un pont réseau ne connectent les deux. Les deux systèmes d’exploitation existent complètement séparés l’un de l’autre et n’ont aucune connaissance de l’existence de l’autre, ce qui permet une informatique sûre.

Certains hyperviseurs populaires sont VMware ESXi, Xen, Microsoft Hyper-V, VMware Workstation, Oracle Virtualbox et Microsoft VirtualPC. Tous ces éléments permettent à un utilisateur de virtualiser un ou plusieurs systèmes d’exploitation sur une seule pièce matérielle.

Différents types d’hyperviseur

Les hyperviseurs peuvent être divisés en deux types principaux:

  • Type 1, aka bare metal, est un hyperviseur qui s’installe directement sur un ordinateur. Il n’y a pas de système d’exploitation hôte et l’hyperviseur a un accès direct à l’ensemble du matériel et des fonctionnalités. La principale raison d’installer un hyperviseur de type 1 est d’exécuter plusieurs systèmes d’exploitation sur le même ordinateur sans la surcharge d’un système d’exploitation hôte ou de tirer parti de la portabilité et de l’abstraction matérielle. Le Bare Metal est le plus souvent utilisé pour les serveurs en raison de leur sécurité et de leur portabilité pour passer du matériel au matériel en cas de panne. De bons exemples d’hyperviseurs de type 1 sont VMware ESXi, Citrix XenServer et Microsoft Hyper-V.
  • Type 2, aka hébergé, est ce que la plupart des gens connaissent probablement lorsqu’il s’agit de virtualiser les systèmes d’exploitation. Les hyperviseurs hébergés nécessitent un système d’exploitation hôte et sont souvent traités comme des logiciels installés à l’intérieur de l’hôte. Le type 2 peut toujours exécuter plusieurs systèmes d’exploitation à la fois, mais il n’a pas d’accès direct au matériel et a donc plus de surcharge lors de l’exécution d’un invité. Cela signifie que le système d’exploitation invité ne fonctionnera pas à son plein potentiel et si votre hôte tombe en panne, vous n’aurez pas non plus accès à vos invités. Les hyperviseurs de type 2 sont la solution idéale lorsque vous devez tester plusieurs systèmes d’exploitation sous Windows, OS X ou Linux. De bons exemples sont VMWare Workstation, VMware Parallels, Oracle Virtualbox et Microsoft VirtualPC.

Hyperviseurs du futur

Aujourd’hui, la plupart des hyperviseurs sont soit utilisés pour des déploiements de serveurs à grande échelle, soit pour permettre aux utilisateurs finaux d’exécuter des applications héritées ou d’essayer un système d’exploitation différent. Cependant, il y a déjà eu quelques changements dans cette façon de penser avec les versions actuelles d’Android et les rumeurs de Windows 8.

Android utilise un noyau Linux pour l’interaction avec le matériel et les services d’arrière-plan, puis utilise une machine virtuelle appelée Dalvik pour exécuter le logiciel avec lequel l’utilisateur interagit. Bien qu’il ne permette pas à un utilisateur d’exécuter plusieurs systèmes d’exploitation à la fois, Android est très similaire à un hyperviseur de type 1. L’hôte Linux sous-jacent est complètement transparent pour l’utilisateur final, à moins que vous ne rootiez votre téléphone et que vous souhaitiez interagir avec lui.

Selon les rumeurs, Windows 8 fonctionnerait entièrement en tant que système d’exploitation invité au-dessus de Hyper-V de Microsoft. Hyper-V prendra la responsabilité de gérer votre matériel et d’effectuer des tâches en arrière-plan telles que les sauvegardes et les vérifications du système de fichiers. Semblable à Android, cela vous permettrait d’avoir une meilleure portabilité, flexibilité et sécurité au sein de votre système d’exploitation. Sans oublier, cela rendrait votre installation de Windows 8 complètement portable afin que vous puissiez l’emporter avec vous d’un ordinateur à l’autre.

Les serveurs Web continueront de tirer parti des hyperviseurs pour maximiser leur utilisation matérielle et réduire les coûts. Si vous avez partagé un hébergement Web via un hébergeur Web populaire, vous êtes probablement déjà sur un hyperviseur de type 1 et ne le saviez pas. Avec un bon matériel de serveur, les hyperviseurs bare metal peuvent repousser les limites de l’installation d’un seul système d’exploitation à des milliers de disponibles. Cela permet non seulement d’économiser de l’argent lors de l’achat de matériel, mais aussi le refroidissement et la puissance sont réduits à une petite fraction de ce qu’ils étaient pour faire fonctionner le même nombre de machines.

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