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Virtualisation par logiciels libres
Benoît DonnetteExpert OSSA
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● Qu'est-ce que la virtualisation ?– Raison d'être– Histoire, généralisation
● Technologies de virtualisation● Virtualisation libre
– Principaux logiciels● Conclusion
Sommaire
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Qu'est-ce que la virtualisation ?
● Virtualiser : donner à une machine l'apparence de n machines logiques
Une forme de schizophrénie logicielle « Je sont des autres » ;-)
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Qu'est-ce que la virtualisation ?
Système hôte : système qui acceuille les solutions de virtualisation, qui met à disposition ses ressources.
Système invité : système qui utilise les ressources mises à disposition par l'hôte.
VE : Virtual Environment. C'est une machine logique. Généralisation d'un système invité.
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La virtualisation, raison d'être
Premiers ordinateurs : « machines à batch »– Programmation séquentielle– CPU peu utilisé lors des I/O– Si le batch se finit, la machine attend...
Au prix de la puissance de calcul à l'époque !
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La virtualisation, raison d'être
Première solution : la multiprogrammation– Accessible dès que l'on a pu charger rapidement
un programme (RAM, disque)– Initialement faite « à la main », puis déléguée
au système
Apparition d'une couche d'abstraction : la « tâche », la machine se présente sous la forme d'unités de traitement parallèles
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La virtualisation, raison d'être
● Abstraction suivante : la machine virtuelle– VM = ensemble de tâches + OS
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La virtualisation, raison d'être
● Utilisation actuelle moyenne des serveurs ~10%(Source : Wikipedia)
● Besoin d'optimiser l'utilisation des ressources– Optimiser l'énergie, la ressource de calcul,
l'espace physique pris par les machines– Besoin de systèmes cloisonnés donc indépendants
La solution : la virtualisation. Une seule machine présente l'apparence de plusieurs machines indépendantes.
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La virtualisation – Histoire
● Recherches IBM, au catalogue dès 1972 (VM/CMS)● Mainframes, architectures NUMA (Superdome)● Généralisation par l'émulation (années 1980-90)● Début 2000 : VMWare● Apparition des instructions de virtualisation sur les
processeurs de PC (2004)
La virtualisation devient accessible à tout ordinateur personnel
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Technologies de virtualisation
Machine virtuelle
OS hôte
Matériel
Application
OS
VM logicielle
Application
OS
Application
OS
VM logicielle VM logicielle
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Technologies de virtualisation
OS hôte
Matériel
Application
OS
Virtualisation
Application
OS
Application
OS
Virtualisation d'OS
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Technologies de virtualisation
Hyperviseur
Matériel
Application
OS
Application
OS
Gestionnairede VM
Hyperviseur complet
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Technologies de virtualisation
Hyperviseur
Matériel
Application
OS
Application
OS
Application
OS
Paravirtualisation
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Virtualisation par logiciels libres
Système hôte considéré : Linux● Toutes les technologies sont représentées● Un grand nombre de projets● 4 projets remarquables, matures
– OpenVZ, Qemu (kqemu, kvm), VirtualBox, Xen● Des cadres prometteurs (kvm, lguest)● Des solutions stables et solides
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OpenVZhttp://openvz.org/
Solution libre de virtualisation d'OS● Issue du logiciel commercial Virtuozzo● Econome en mémoire
– (1 seul kernel, plusieurs VM)
● Bon niveau de performances– 1 seul kernel, une seule couche système
● Limité au partage de plusieurs VE sous (strictement) le même OS
● Mise en place d'une distribution délicate
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Qemuhttp://fabrice.bellard.free.fr/qemu/
F. Bellard, produit sous licence GPL● Logiciel de machine virtuelle
– Produit très ingénieux : virtualisation native ou par émulation
● Accélération potentielle : kqemu ou kvm● Produit mature, stable
● Interface un peu désuète
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VirtualBoxhttp://www.virtualbox.org/
Logiciel de machine virtuelle de Innotek GMBH● Coexistence d'une version Open Source et d'une
version éditeur● Les 2 versions sont très actives● Utilise des parties de Qemu (boot)● Accélération par module● Interface aboutie
– Démarrage de VM en quelques clics
● Gourmand en RAM
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Xenhttp://xen.org/
University of Cambridge - Citrix● Paravirtualiseur, né sous la forme d'un moniteur● Disponible pour les machines sans extensions de
virtualisation– Dans ce cas, un noyau modifié est nécessaire
● Profite des extensions de virtualisation si disponibles depuis la version 3.01
● Configuration souple mais complexe● Dom0 (hôte) limité à certains kernels (patches lourds)
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Conclusion
● Plusieurs solutions libres pour plusieurs problèmes– Couverture des principales technologies
● Outils d'administration locale et à distance en retrait– Développements en cours
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Conclusion
● Approche opposée au clusterCluster : n machines regroupées en une machine logique
● Les deux approches devraient en fait être complémentaires
Le cluster apporte la sûreté et la capacité en pointe de charge, la virtualisation consolide l'utilisation globale.
● Généralisation : n machines logiques sur p machines physiques
Possible et même opérationnel sur certains services (SGDB/JDBC)
Solutions encore spécifiques
