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Table des matières
Introduction.....................................................................................................................................................3
I. L’historique de la virtualisation...............................................................................................................4
II. Le fonctionnement de la virtualisation ...................................................................................................5
A) La virtualisation de serveurs...............................................................................................................5
A. 1) Hyperviseur de type 1 ................................................................................................................6
A. 2) Hyperviseur de type 2 ................................................................................................................7
A. 3) Virtualisation au niveau OS ........................................................................................................8
A. 4) Paravirtualisation........................................................................................................................9
B) La virtualisation des postes de travail...............................................................................................11
B. 1) Virtualization Desktop Infrastructure.......................................................................................12
B. 2) Streaming OS............................................................................................................................13
B. 3) Hyperviseur client.....................................................................................................................14
C) La virtualisation d’applications.........................................................................................................15
C. 1) Virtualisation de présentation..................................................................................................15
C. 2) Virtualisation applicative..........................................................................................................16
D) Avantages et inconvénients des virtualisations................................................................................17
III. Le marché de la virtualisation...........................................................................................................18
A) Les acteurs importants .....................................................................................................................18
B. 1) Installation et exploitation de VirtualBox 5.1 (Oracle).................................................................18
B. 2) Installation et exploitation de Workstation Pro (VMware)..........................................................28
Conclusion.....................................................................................................................................................37
Lexiques.........................................................................................................................................................38
Sources..........................................................................................................................................................39
3. Khampheng David
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Introduction
Aujourd’hui, notre monde est confronté à une évolutivité permanente dans le domaine de
l’informatique, environnemental et sociétal.
En effet, les entreprises qui utilisent des serveurs afin d’y traiter leurs données doivent
organiser leurs infrastructures informatiques pour être le plus efficient possible.
Afin d’optimiser leurs fondations et de réduire les coûts, les entreprises font appel à la
virtualisation.
Ce projet concernera uniquement les entreprises.
Le but de ce mécanisme informatique est de mutualiser les capacités de chaque serveur. Il
permet à l’utilisateur de réaliser des économies sur l’infrastructure physique.
Les contraintes sont techniques, en effet, pour utiliser la virtualisation, l’entreprise doit faire
appel à une personne compétente dans ce domaine. De plus, les dépenses pour l’entreprise
sont importantes sur une utilisation à long terme.
Prenons un exemple concret : une entreprise a besoin de plusieurs serveurs, elle va donc se
procurer un serveur physique. A l’aide d’un hyperviseur installé dans le serveur « hôte »,
l’entreprise va pouvoir utiliser d’autres serveurs qui seront alors, virtuels. L’hyperviseur est
une plate-forme de virtualisation. Ces serveurs virtuels sont appelés Serveur Privé Virtuel
(« Virtual Private Server » (VPS) en Anglais ou « Virtual Environment »(VE)).
L’entreprise va pouvoir réaliser des économies sur le plan énergétique et financier par rapport
à une installation de plusieurs serveurs physiques.
On peut donc être amené à se poser comme questions :
- Comment fonctionne la virtualisation ?
- Quels sont les intérêts d’utiliser la virtualisation ?
Dans un premier temps, nous étudierons les débuts de la virtualisation.
Dans un second temps, nous allons travailler sur les différents types de fonctionnement de la
virtualisation ainsi que leurs avantages et inconvénients respectifs.
Dans un troisième temps, nous définirons les principaux acteurs de ce marché et nous ferons
des installations et des exploitations de logiciels de virtualisation.
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I. L’historique de la virtualisation
Dans les années 1960, l’informatique est peu connue et les sociétés qui possèdent des
assemblages informatiques. Ces sociétés sont équipées de de gros calculateurs appelés
« Mainframe ».
Durant ces années, la firme IBM est la première entreprise informatique à avoir conçu le
premier système de virtualisation.
Du fait que les gros calculateurs étaient sous-exploités, la notion d’optimisation des machines
physiques était présente. C’est pour cette raison qu’IBM a créé son premier système de
virtualisation de serveurs appelé VM/CMS (Virtual Machine / Conversational Monitor System).
Aux alentours des années 1980-1990, les ordinateurs adoptent la nouvelle architecture x86 et
connaissent une forte popularité auprès des utilisateurs. Cependant la virtualisation connaît
une baisse de popularité à cause
Au début des années 1990 et 2000, la société VMware a réussi à développer la virtualisation
sur les machines x86 et a incité d’autres entreprises à s’y intéresser.
De nos jours, la virtualisation est très popularisée près des usagers et se décompose en
différents genres, on parle de virtualisation de serveurs, virtualisation des postes de travail,
ou encore de virtualisation d’applications. Par ailleurs, c’est grâce à la virtualisation qu’est né
le cloud computing même s’ils sont deux sujets bien distincts.
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II. Le fonctionnement de la virtualisation
Les termes « virtualiser » et « virtualisation » sont récents, ces deux mots expriment l’idée de
rendre virtuel. En principe, la virtualisation permet de faire fonctionner plusieurs OS sur une
même infrastructure physique. Mais nous verrons que la virtualisation, c’est bien plus que
cela, elle peut être différente en fonction du besoin de l’utilisateur.
A) La virtualisation de serveurs
La virtualisation serveur consiste à héberger plusieurs systèmes d‘exploitation sur une
ressource matérielle unique. On distingue 4 types de virtualisation serveur.
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A. 1) Hyperviseur de type 1
Un hyperviseur est un gestionnaire de machine virtuelle sous forme d’un programme. Il
permet à plusieurs OS de partager un seul hôte matériel.
L’hyperviseur type 1 est un système qui s’installe directement sur la couche matérielle du
serveur. Sa fonctionnalité est de contrôler les échanges entre les ressources (processeur,
RAM…) et les OS. Cela permet de libérer le plus de ressources possibles pour les machines
virtuelles.
Chaque système d’exploitation est isolé et indépendant des autres OS.
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A. 2) Hyperviseur de type 2
Un hyperviseur de type 2 est un logiciel qui virtualise sur un système d’exploitation préinstallé
ou sur un poste client.
Il s’installe sur l’OS hôte de la même façon qu’une application classique ensuite il met en
commun les ressources disponibles entre l’OS hôte et les OS virtuels. Il est moins optimisé par
rapport au type 1.
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A. 3) Virtualisation au niveau OS
La virtualisation d’OS mutualisés consiste à créer des serveurs virtuels au niveau de la couche
de l’OS (noyau). Contrairement aux types de virtualisation vus précédemment, les
environnements virtuels sont créés sur le même serveur physique et le même OS.
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A. 4) Paravirtualisation
La paravirtualisation est un système permettant, à l’aide d’un hyperviseur de
paravirtualisation installé sur la ressource matérielle, de contrôler les échanges de ressources.
L’hyperviseur apporte des modifications dans le noyau des OS virtualisés. Ce type de
virtualisation est possible qu’avec des OS libres uniquement.
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Les modifications faites dans le noyau des OS virtualisés sont des drivers frontend et backend
qui redirigent les appels système au lieu de les traduire. Ces actions de redirection permettent
un gain de temps non négligeable par rapport à la virtualisation classique. Il est donc
préférable d’utiliser ce mécanisme pour accéder à du matériel très sollicité comme des
disques durs ou encore des interfaces réseaux.
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B) La virtualisation des postes de travail
La virtualisation des postes de travail est un moyen qui a pour but de réduire la dépendance
entre l’ordinateur et l’utilisateur. Il s’agit donc de virtualiser le bureau de l’utilisateur.
Cette virtualisation est disposée en trois formes :
- Le Virtualization Desktop Infrastructure (VDI)
- Le Steaming OS
- L’hyperviseur Client
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B. 1) Virtualization Desktop Infrastructure
Ce système de virtualisation comporte une infrastructure composée d’au moins un serveur de
virtualisation. L’hyperviseur installé dans celui-ci héberge plusieurs OS. Chaque système
d’exploitation se référencient à un environnement utilisateur.
L’utilisateur n’a plus qu’à se connecter sur le réseau pour accéder à l’un des OS. Le serveur de
virtualisation prend tout en charge pour le bon fonctionnement du système de l’utilisateur,
c’est-à-dire les calculs et les exécutions des applications.
Le serveur virtuel envoie l’affichage de l’écran sur le poste de l’utilisateur.
13. Khampheng David
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B. 2) Streaming OS
Le streaming OS consiste à communiquer entre le serveur de virtualisation et l’environnement
de l’utilisateur. Son environnement est stocké sous la forme d’un paquet dans un serveur de
stockage.
L’ordinateur client qui n’a pas d’OS préinstallé peut effectuer une demande au serveur de
virtualisation pour lui transférer son système d’exploitation. Les calculs et les applications sont
traités par l’ordinateur physique de l’utilisateur.
14. Khampheng David
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B. 3) Hyperviseur client
L’hyperviseur client permet à l’utilisateur d’installer un hyperviseur directement sur le poste
client. Le client pourra alors faire fonctionner plusieurs systèmes d’exploitation
indépendamment de son ordinateur.
15. Khampheng David
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C) La virtualisation d’applications
La technologie de virtualisation d’applications (anciennement appelée « publication
d’applications » ou « served-based computing ») permet de mettre à disposition des
applications comme des services en s’émancipant des contraintes techniques de déploiement.
Cette virtualisation s’illustre en deux formes :
- Virtualisation de présentation
- Virtualisation applicative
C. 1) Virtualisation de présentation
Le principe de cette virtualisation est d’exécuter des applications de manière centralisée sur
des serveurs de présentations. Elle déporte l’image sur l’écran de l’utilisateur via un protocole
dédié, les applications sont prises en charge par les serveurs de présentations.
16. Khampheng David
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C. 2) Virtualisation applicative
La virtualisation applicative répond au besoin d’isolation de l’exécution des applications
obligatoires pour pouvoir répondre aux conflits induits par les systèmes d’exploitation.
Cette virtualisation peut aussi délivrer des applications sous forme de streaming ou encore
mettre à jour de façon grenue ces applications.
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D. Avantages et inconvénients des virtualisations
Virtualisation des serveurs :
Avantages Inconvénients
- Moins de serveurs physiques
- Une disponibilité accrue
- Une meilleure performance
- Une meilleure sécurité
- Une mise en œuvre complexe
- Si la machine est hors service, tous
les serveurs virtuels de cette
machine ne fonctionnent pas
Virtualisation des postes de travail :
Avantages Inconvénients
- Création simple de nouveaux postes
de travail
- Coût attractif et facilité d’utilisation
pour déployer de nouvelles
applications
- Une sécurité des données sûre
- Accès à distance depuis un
environnement de bureau
d’entreprise
- Dégradation de la performance
potentielle, de la bande passante du
réseau
- Risques pour la sécurité si le réseau
n’est pas correctement géré
- Complexité et coûts élevés pour le
déploiement et la gestion
- Dépendance à la connectivité au
réseau
Virtualisation d’applications :
Avantages Inconvénients
- Mise à jour centralisée des
applications
- Gestion centralisée des droits
d’accès aux applications
- Déploiement rapide des applications
- Le support du multimédia est fragile
- Il faut des serveurs performants
- Même si la redirection des
périphériques est gérée de façon
optimale, elle reste tout de même
compliquée
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III. Le marché de la virtualisation
A) Les acteurs importants
En 2009, le chiffre d’affaires du marché de la virtualisation était de 2 696, 6 millions de
dollars selon Gartner Group.
De nos jours, les deux acteurs principaux de la virtualisation en général sont :
- VMware : leader du marché (50% de parts), un chiffre d’affaires de 2,9 milliards de
dollars en 2010 et possède près de 250 000 clients à travers le monde. Son logiciel
phare est la plate-forme vSphere (logiciel avec licence)
- Microsoft : le deuxième du marché avec son logiciel de virtualisation appelé Hyper-V,
c’est un logiciel libre et permet de concurrencer le logiciel vSphere.
Nous avons d’autres sociétés qui se partagent le reste du marché comme Citrix, Odin,
Huawei, Red Hat et Oracle.
En plus de ces logiciels, nous avons des full open source software (OSS) qui sont des logiciels
totalement gratuits. Ils représentent 25% du nombre totale des machines virtuelles et
conteneurs en production chez les clients. On peut prendre pour exemple VirtualBox de la
société Oracle.
B) Installations et exploitations des logiciels de virtualisation
B. 1) Installation et exploitation de VirtualBox 5.1 (Oracle)
Avant de commencer l’installation, le poste client doit avoir au minimum :
- Un hardware de type x86
- Un processeur Intel ou AMD
- 512 MB de RAM
- 10 GB disponible dans le disque dur
- Un OS hôte : Windows, Linux, Mac OS X, Solaris et OpenSolaris
- Un OS invité
19. Khampheng David
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L’installation se fera sur Windows 10 famille 64 bits.
Tout d’abord, il faut aller sur le site officiel de VirtualBox (https://www.virtualbox.org/), puis
il faut cliquer sur « Download VirtualBox 5.1 ».
Ensuite, on clique sur « Windows hosts » (surligné en bleu) car on est sur un système
d’exploitation Windows, si on était sur un autre système d’exploitation, on aurait alors
cliqué sur l’OS spécifique. On doit suivre la procédure.
20. Khampheng David
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Le launcher se lance, on doit appuyer sur « Next ».
Ensuite, on choisit l’emplacement dans l’ordinateur où on souhaite que le logiciel s’installe
(1) puis on clique sur « Next » (2).
21. Khampheng David
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Dans cette étape de l’installation, on peut créer des raccourcis dans le menu Démarrer, sur
le bureau, dans la barre de recherche rapide par exemple. Après avoir choisi, on clique sur
« Next ».
On effectue l’installation en cliquant sur « Yes » ou bien on peut annuler l’installation en
cliquant sur « No ».
22. Khampheng David
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On clique sur « Install » pour valider l’installation.
On clique sur « Finish » pour finir l’installation de VirtualBox et on lance le logiciel.
Une fois qu’on est sur la page d’accueil du logiciel de virtualisation, on va créer une machine
virtuelle (VM), cela sera notre partie Exploitation.
Pour commencer, on clique sur l’onglet « Nouvelle ».
23. Khampheng David
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1 : On choisit le nom qu’on souhaite attribuer à la machine virtuelle.
2 : On sélectionne le type d’exploitation qu’on souhaite installer sur cette VM.
3 : On choisit la version de l’OS sélectionné.
Ici, la machine virtuelle nommé « Tuto » aura comme OS Windows 10 64 bits.
On clique sur « Suivant » (4) lorsque les choix ont été définis.
24. Khampheng David
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Après, on choisit la taille de la mémoire dont on va lui donner, puis on clique sur « Suivant ».
On peut soit ne pas ajouter de disque dur virtuel qu’on pourra configurer par la suite, soit
créer un disque dur virtuel maintenant (1), soit choisir un disque dur existant. Ici, le disque
dur sera créé directement. On clique sur « Suivant » pour passer à l’étape suivante.
25. Khampheng David
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On sélectionne le type de fichier de disque dur souhaité puis on clique sur « Suivant ». Dans
l’installation, on a choisi le Disque Virtual Machine (VMDK).
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1 : On choisit le mode de stockage du disque dur virtuel, ici, le disque dur sera alloué de
manière progressive en fonction des données qu’il contiendra.
2 : On clique sur « Suivant ».
Ensuite, on sélectionne le nom du fichier de disque dur virtuel (ici, « Tuto1 ») puis la taille
maximale que fera celui-ci (ici, 1.01 Gio), on appuie sur « Créer ».
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Puis le logiciel nous affiche les caractéristiques complètes du nouveau système
d’exploitation virtuel qu’on vient de créer.
On appuie sur « démarrer » pour lancer l’OS invité.
Voici la fin de l’installation et de l’exploitation de VirtualBox
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B. 2) Installation et exploitation de Workstation Pro (VMware)
Avant de commencer l’installation, l’ordinateur hôte doit au moins posséder les
caractéristiques suivantes :
L’installation est la version 12.0.0 de Workstation Pro.
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Comparatif entre VirtualBox et Workstation
VirtualBox Workstation
- Open source
- Gratuit pour usage personnel
- Il comprend les langages C, C++, x86
Assembly
- Formats de stockage : VDI, VMDK,
VHD
- Mémoire vidéo maximale : 128 Mo
- Plateformes supportées : Windows,
Linux, Mac OS
- Propriétaire
- 189 $
- Ne comprend pas de langage de
programmation
- Formats de stockage : VMDK, VHD
- Mémoire vidéo maximale : selon la
carte graphique
- Plateformes supportées : Windows,
Linux
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Conclusion
La virtualisation en général fonctionne grâce à une machine physique où est installé un
hyperviseur.
Ce hyperviseur permettra de créer des machines virtuelles.
Ces atouts sont multiples :
- Un gain de place considérable par rapport à une infrastructure composée de
plusieurs serveurs physiques
- Une meilleure disponibilité
- De meilleures performances
- Une meilleure sécurité
- Une garantie anti-obsolescence
- Un gain potentiel sur les coûts de licences
- Des sauvegardes simplifiées
- Le plan de reprise d’activité plus facile à gérer
- Un tremplin vers le Cloud privé
Dans le contexte professionnel, la virtualisation est intéressante que ce soit pour les Très
Petites Entreprises ou pour les Grandes Entreprises.
38. Khampheng David
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Lexiques
VM : acronyme de Virtual Machine, soit Machine Virtuelle. Il s’agit de l’ensemble des
ressources matérielles (processeur, mémoire, disque dur, périphériques, etc.) simulées par
le logiciel de virtualisation et vues par les systèmes d’exploitation invités. Plus précisément,
on parle ici de HVM (Hardware Virtual Machine), machine virtuelle matérielle.
http://www.tomshardware.fr/articles/virtualisation-Intel-AMD,2-353-2.html
Virtualisation : La virtualisation consiste à faire fonctionner un ou plusieurs systèmes
d'exploitation / applications comme un simple logiciel, sur un ou plusieurs ordinateurs -
serveurs / système d'exploitation, au lieu de ne pouvoir en installer qu'un seul par machine.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Virtualisation
Système d’exploitation : Le système d’exploitation, abrégé SE (en anglais operating system,
abrégé OS), est l’ensemble de programmes central d’un appareil informatique qui sert
d’interface entre le matériel et les logiciels applicatifs.
http://www.additeam.com/SSII/systeme-d%E2%80%99exploitation-os/
Hyperviseur : Si on souhaite définir un hyperviseur, on peut dire qu’il s’agit d’un outil de
virtualisation qui permet à plusieurs systèmes d’exploitation (OS) de fonctionner
simultanément sur une même machine physique.
Théoriquement, c’est une couche logicielle très légère (en comparaison à un OS classique)
qui permet d’allouer un maximum de ressources physiques aux machines virtuelles.
http://blog.compufirst.com/serveur/quest-ce-qu-un-hyperviseur
Paravirtualisation : La paravirtualisation est une technique de virtualisation qui présente
une interface logicielle similaire à du matériel réel à une machine virtuelle mais optimisée
pour ce type de fonctionnement, contrairement à l'émulation d'un périphérique matériel
existant qui peut s'avérer laborieuse et surtout lente.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Paravirtualisation
Open source : Un logiciel Open Source est un programme informatique dont le code source
est distribué sous une licence permettant à quiconque de lire, modifier ou redistribuer ce
logiciel
https://www.1min30.com/dictionnaire-du-web/open-source-logiciel