Qu'est ce qu'une machine virtuelle ?

Qu'est-ce qu'une machine virtuelle ?

Une machine virtuelle (ou VM) est un environnement numérique qui fonctionne comme une ressource informatique virtuelle sur un serveur physique. Elle utilise un logiciel pour exécuter et déployer des applications au lieu d'un système informatique physique. Un serveur, appelé hôte, peut avoir de nombreuses machines virtuelles, appelées clients, qui fonctionnent simultanément. Chaque machine virtuelle possède des éléments qui fonctionnent indépendamment des autres machines virtuelles sur l’hôte matériel:

• son propre système d'exploitation, 
• de la mémoire, 
• du stockage, 
• un processeur,
• des interfaces réseau;
  

Un PC physique peut donc exécuter des machines virtuelles MacOS ou Linux sans aucun problème, par exemple.

Les machines virtuelles permettent d'exécuter simultanément plusieurs systèmes d'exploitation sur un seul ordinateur. Chaque machine virtuelle fonctionne de manière indépendante et offre à l'utilisateur final une expérience comparable à celle d'une machine non virtuelle, ou d'un système d'exploitation unique lié à une machine physique unique. Les utilisateurs finaux peuvent utiliser les applications sur une virtual machine comme ils le feraient sur leur système informatique classique. La plupart des utilisateurs finaux qui accèdent à des systèmes informatiques à distance ignorent d'ailleurs s'ils travaillent avec une VM ou un système informatique dédié.

Comment fonctionnent les machines virtuelles ?

Les machines virtuelles, par définition, reposent sur la virtualisation. Il s’agit- d'une technologie permettant à un seul serveur physique ou poste de travail d'héberger de nombreux environnements virtuels. La machine hôte utilise un logiciel appelé hyperviseur. Celui-ci s’occupe de gérer et séparer les ressources de calcul, de réseau et de stockage de l'hôte en un seul pool à distribuer à chaque VM en fonction des besoins.

Par exemple, il peut arriver qu’une virtual machine soit en cours d'exécution et que l'utilisateur (ou l'application) lui demande de réaliser une opération nécessitant plus de ressources que celles dont elle dispose actuellement. Dans ce cas, l'hyperviseur identifie rapidement le besoin. Il réaffecte une partie du pool ou des ressources partagées de l'hôte pour répondre à la demande.

En agissant essentiellement comme « un ordinateur dans l'ordinateur », les machines virtuelles permettent aux entreprises de disposer de dizaines de systèmes informatiques sur une seule machine. Chaque machine virtuelle peut fonctionner dans une fenêtre d'application sur le système d'exploitation de la machine hôte. Les utilisateurs peuvent modifier les configurations de l'OS de la virtual machine et le mettre à jour comme ils le feraient sur un ordinateur dédié. Ils peuvent également installer ou supprimer des applications sur la VM. Les machines virtuelles contiennent un certain nombre de fichiers communs, tels que des journaux, des configurations, des paramètres NVRAM et un fichier de disque virtuel.

À quoi servent les virtual machines ?

La technologie de virtualisation existe depuis longtemps. Les machines virtuelles quant à elles, se sont répandues à mesure que le télétravail et l'end-user computing gagnaient en popularité. Aujourd'hui, les virtual machines sont utilisées pour de nombreuses raisons dans les environnements sur site comme dans le cloud. Voici quelques cas d'utilisation d’une machine virtuelle :

• Consolidation des serveurs et optimisation du matériel. Les entreprises sont nombreuses à utiliser la virtual machine pour cette raison. Elles peuvent ainsi réduire l'empreinte de leur matériel physique sans compromettre la puissance de calcul et l'accès. Avec les virtual machine, il n'est pas nécessaire d'acheter des serveurs physiques et des postes de travail supplémentaires. Les entreprises peuvent ainsi économiser sur les coûts OpEx du datacenter ainsi que sur les coûts CapEx d'équipement. L'utilisation du matériel se trouve également optimisée, car le matériel dédié n'utilise généralement qu'une petite partie de ses ressources totales à la fois.
• Options supplémentaires de reprise après sinistre. Une machine virtuelle peu fournir des fonctionnalités de basculement et de redondance qui n'étaient autrefois accessibles que par l'achat de matériel supplémentaire.
• Environnements de test/développement/production temporaires ou ad hoc. Les machines virtuelles étant séparées les unes des autres, elles peuvent permettre au DevOps de tester de nouvelles applications ou de mettre en place un environnement de production rapide sécurisé en cas de besoin. Si un problème survient, le système hôte est alors totalement épargné.
• Accélération de la migration des charges de travail. Présentant une flexibilité et une portabilité élevées, les virtual machines favorisent une migration plus rapide et plus efficace.
• Création d'environnements informatiques hybrides. Avec les virtual machines, les entreprises peuvent placer plus facilement des charges de travail dans le cloud et sur site. Cela leur permet de gagner en flexibilité tout en tirant parti des systèmes existants.

Quels sont les différents types de machines virtuelles ?

Il existe principalement deux types de machines virtuelles : la machine virtuelle système et la virtual machine de processus.

Machine virtuelle système

Ces machines virtuelles émulent un système informatique complet, comme nous l'avons décrit dans les sections ci-dessus. Elles sont situées dans des partitions isolées d'un serveur physique ou d'un poste de travail et possèdent leurs propres systèmes d'exploitation, configurations, applications et services qui fonctionnent indépendamment les uns des autres. Ce type de virtual machine nécessite un hyperviseur qui alloue des ressources à chaque machine à partir d'un seul pool partagé. Parmi les exemples de machine virtuelle système, citons Nutanix AHV, VMware Fusion et l'open source Xen.

Virtual machine de processus

Les virtual machines de processus servent à exécuter temporairement un processus unique en tant qu’application. Elles permettent par exemple d’exécuter des programmes Java ou le .NET Framework de Microsoft. La virtual machine de processus est aussi appelée machine virtuelle d’application, ou environnement d’exécution managé (MRE).

Ainsi, ces machines virtuelles sont essentiellement des environnements d'exécution pour ce processus spécifique et ne dépendent d'aucune plateforme. Elles fonctionnent en fournissant un haut degré d'abstraction qui sert à « cacher » le système d'exploitation de l'hôte et du matériel. Les machines virtuelles de processus sont temporaires. Elles sont créées lorsqu'un utilisateur lance un processus spécifique et sont détruites à la fin du processus.

Machines virtuelles et cloud computing

Les fournisseurs de clouds publics recourent de plus en plus à la virtualisation et aux virtual machines.,  Ce qui motive cette utilisation, c’est notamment la recherche :

• de flexibilité ;
• d'évolutivité des charges de travail ; 
• d’une meilleure prise en charge d’une grande variété d'applications sur plusieurs systèmes d'exploitation.

Une machine virtuelle dans le cloud fonctionne de la même manière que sur un serveur dans le datacenter d'une entreprise. La seule différence observable est que la virtual machine dans le cloud est hébergée dans le datacenter d'un fournisseur de services cloud au lieu de l'être dans le vôtre.Il existe généralement deux types de machines virtuelles dans le cloud:

VM single-tenant

Les machines virtuelles single-tenant, ou monolocataires, sont conçues pour être utilisées par un seul client (généralement une entreprise). Ces machines peuvent être soit un hôte dédié, soit une instance dédiée.

• Un hôte dédié implique que le client loue la totalité de la machine physique et qu'il est la seule entité autorisée à utiliser le matériel, les virtual machines, les applications, les logiciels et tout ce qui réside sur l'hôte. Ce modèle est privilégié par les clients qui recherchent une flexibilité et une visibilité optimales au niveau du matériel, et veulent pouvoir contrôler totalement le placement des charges de travail.
  
• Les instances dédiées permettent toujours de s'isoler des autres clients et de contrôler le placement des charges de travail. Toutefois elles ne sont pas liées à une machine physique spécifique. Le fournisseur de services cloud met à la disposition du client un espace dédié sur une machine hôte. Si l'instance est redémarrée, par exemple, elle pourrait se retrouver sur une tout autre machine, à un tout autre emplacement. Le client ne s'en rendrait probablement pas compte, car l'expérience et les performances de la machine virtuelle resteraient identiques.

Machines virtuelles multi-tenant

Également appelées machines virtuelles publiques ou multilocataires, les multi-tenant sont partagées par plusieurs clients au sein d'une infrastructure physique multi-utilisateur. Les données de chaque client sont isolées de celles des autres, mais ils partagent un ensemble unique d'applications, de bases de données et de ressources serveur. Même si elles n'offrent pas le haut degré de séparation et de personnalisation souhaité par certains clients, ce type de machines virtuelle offre une grande évolutivité et une excellente rentabilité. En erret, elles sont généralement moins chères que les machines virtuelles single-tenant. 

Avantages des machines virtuelles

• Simplification de la gestion, de l'administration et de la maintenance en réduisant le nombre de machines physiques à mettre à jour, à sécuriser, etc.
• Amélioration de l'utilisation et de l'efficacité du matériel, car plusieurs machines virtuelles permettent de mieux utiliser les ressources d'un hôte par rapport à une instance unique.
• Réduction des coûts de la migration, car la machine virtuelle peut être utilisée pour exécuter les applications existantes. Cela évite d'avoir à la migrer vers des environnements et des systèmes d'exploitation plus récents. 
• Réduction des coûts du matériel, en raison du moindre besoin de machines physiques et de matériel périphérique. Cela permet également de baisser les dépenses opérationnelles du datacenter.
• Renforcement de la sécurité grâce à l'isolation des virtual machines entre elles. Cette organisation évite que l'attaque d'une VM ne compromette les autres VM de la même machine.
• Plus grande flexibilité et évolutivité, car les machines virtuelles sont très mobiles et peuvent être déplacées, copiées ou réaffectées à différents hôtes en fonction des besoins.

Les limites des machines virtuelles

Les machines virtuelles offrent de nombreux avantages par rapport aux machines hôtes physiques. Cependant, elles mais elles présentent également quelques inconvénients :

• Des performances potentiellement inférieures à celles des machines physiques, selon les configurations et le nombre de machines virtuelles utilisées sur un même hôte.
• De nombreuses virtual machines peuvent être touchées en cas de dysfonctionnement de l'hôte physique. Une panne peut avoir des conséquences graves lorsque des dizaines de machines virtuelles dépendent du fonctionnement d'un seul serveur.
• La sécurisation de la machine virtuelle peut s'avérer difficile et demander un haut niveau de compétences.
  
• La consolidation des disques virtuels, ou la fusion des fichiers du disque de la VM qui ont été créés après la création des snapshots de la VM par le système, peut s'avérer complexe et difficile à gérer.

Pourquoi les entreprises devraient-elles utiliser des virtual machines ?

Les utilisations des machines virtuelles sont diverses et variées, comme évoqué précédemment. Au départ, dès les années 60, les virtual machines sont utilisées pour isoler les données de chaque utilisateur partageant un gros ordinateur central. Aujourd’hui, les entreprises utilisent les VM pour :

• optimiser l’utilisation du matériel ;
• réduire leur empreinte matérielle ;
• économiser sur les coûts d’équipement et d’exploitation physique.

L'infrastructure de postes de travail virtuels (VDI informatique) contribue également à l'utilisation des machines virtuelles dans les entreprises. Les plateformes VDI permettent aux employés d'accéder à leurs postes de travail à partir d'emplacements et d'appareils distants. C’est un véritable atout à l'heure où les modèles de travail à distance et hybrides sont de plus en plus répandus.

Les entreprises déplacent de plus en plus les charges de travail vers le cloud. Dans les faits. elles utilisent des machines virtuelles basées sur le cloud pour créer des environnements hybrides. Ceci leur permet de mettre en place une infrastructure, parallèlement à leurs environnements existants sur site.

Les avantages que présentent les virtual machines sur le plan de la sécurité sont un autre atout. Leur séparation offre effectivement une couche de protection supplémentaire lorsque les systèmes sont infiltrés.

Ajoutez à cela un potentiel important de réduction des coûts et une évolutivité extrême,. Vous comprenez certainement pourquoi les machines virtuelles sont devenues des composants essentiels de l'infrastructure informatique des entreprises modernes.

Comment créer une machine virtuelle ?

De nombreuses options s'offrent aux entreprises lorsqu'il s'agit de choisir une plateforme de virtualisation. La plupart des plateformes possèdent des processus simplifiés pour créer et déployer de nouvelles machines virtuelles. Par ailleurs, plusieurs solutions sont dotées d'assistants de configuration ou de modèles très pratiques qui facilitent et accélèrent la prise en main.

Un grand nombre de plateformes de virtualisation sont conçues pour les entreprises et proposent diverses fonctionnalités avancées et d'options de personnalisation. Vous pouvez également trouver des plateformes de virtualisation simples et gratuites. C'est par exemple le cas de VirtualBox, un logiciel open source d'Oracle.

Pourquoi choisir Nutanix ?

Avec plus de 20 000 utilisateurs qui lui font confiance, Nutanix connaît bien la virtualisation. Nos solutions de virtualisation et de virtual machine fournissent les fonctionnalités avancées de niveau entreprise. Celles-ci permettent de simplifier la virtualisation dans l'ensemble de votre écosystème informatique ; sur site, en périphérie, sur plusieurs clouds, ou tout cela à la fois.

Avec Nutanix AHV, vous bénéficiez d'une plateforme sécurisée conçue pour le multicloud hybride d'aujourd'hui. Elle offre:

• une haute disponibilité des charges de travail;
• des performances et une utilisation entièrement optimisées;
• une gestion du cycle de vie sur l'ensemble de votre pile.

Nutanix VDI exploite toute la puissance de Nutanix Cloud Platform pour simplifier l'end-user computing en intégrant le calcul, la virtualisation, le stockage, la mise en réseau et la sécurité.