Virtualisation - Partie 5
Conteneurisation
La virtualisation au niveau du système d'exploitation, également appelée conteneurisation, désigne une fonctionnalité du système d'exploitation dans laquelle le noyau autorise l'existence de plusieurs instances d'espace utilisateur isolées. Ces instances, appelées conteneurs, partitions, environnements virtuels (EV) ou prisons (FreeBSD ou chroot), peuvent ressembler à des ordinateurs (physiques) du point de vue des programmes qui y sont exécutés. Un programme informatique exécuté sur un système d'exploitation classique peut voir toutes les ressources (périphériques connectés, fichiers et dossiers, partages réseau, puissance CPU, capacités matérielles quantifiables) de cet ordinateur. En revanche, les programmes exécutés dans un conteneur ne peuvent voir que le contenu du conteneur et les périphériques qui lui sont assignés.
Cela offre de nombreux avantages des machines virtuelles, tels que la standardisation et l'évolutivité, tout en utilisant moins de ressources grâce au partage du noyau entre les conteneurs.
La conteneurisation a commencé à gagner en popularité en 2014, avec l'introduction de Docker.
Types divers
Logiciels
Virtualisation d'applications et d'espaces de travail : isolement d'applications individuelles du système d'exploitation sous-jacent et d'autres applications ; étroitement associée au concept d'applications portables.
Virtualisation de services : émulation du comportement de composants spécifiques dans des applications hétérogènes basées sur des composants, telles que les applications pilotées par API, les applications cloud et les architectures orientées services.
Mémoire
La virtualisation de la mémoire : l'agrégation des ressources RAM de plusieurs systèmes en réseau dans un seul pool de mémoire unifié est un concept souvent appelé mémoire désagrégée, pool de mémoire ou accès mémoire à distance. Cette architecture vise à surmonter les limitations de mémoire traditionnelles d'un système unique en permettant à plusieurs ordinateurs ou nœuds de partager leur mémoire de manière performante et à faible latence. Mémoire virtuelle : donner à une application l’impression d’une mémoire de travail contiguë, l’isolant ainsi de la mémoire physique sous-jacente.
Stockage
Virtualisation du stockage : processus d’abstraction complète du stockage logique du stockage physique.
Système de fichiers distribué : tout système de fichiers permettant l’accès aux fichiers de plusieurs hôtes partagés via un réseau informatique.
Système de fichiers virtuel : couche d’abstraction superposée à un système de fichiers plus concret, permettant aux applications clientes d’accéder uniformément à différents types de systèmes de fichiers concrets.
Hyperviseur de stockage : logiciel gérant la virtualisation du stockage et combinant les ressources de stockage physique en un ou plusieurs pools flexibles de stockage logique.
Disque virtuel : programme informatique émulant un lecteur de disque, tel qu’un disque dur ou un lecteur de disque optique (voir la comparaison des logiciels d’image disque).
Données
Virtualisation des données : présentation des données sous forme de couche abstraite, indépendante des systèmes de base de données, des structures et du stockage sous-jacents.
Virtualisation des bases de données : découplage de la couche base de données, située entre les couches stockage et application au sein de la pile applicative.
Réseau
Virtualisation réseau : création d’un adressage réseau virtualisé. Espace au sein ou entre les sous-réseaux
Réseau privé virtuel (VPN) : protocole réseau qui remplace le câble ou tout autre support physique d'un réseau par une couche abstraite, permettant la création d'un réseau via Internet.
Virtualisation des protocoles réseau : découplage des couches réseau afin d'accélérer le déploiement et la gestion des réseaux.
Avantages et inconvénients
La virtualisation, en particulier la virtualisation complète, s'est avérée bénéfique pour :
partager un système informatique entre plusieurs utilisateurs ;
isoler les utilisateurs les uns des autres (et du programme de contrôle) ;
émuler du nouveau matériel pour améliorer la fiabilité, la sécurité et la productivité.
Un objectif commun de la virtualisation est de centraliser les tâches administratives tout en améliorant l'évolutivité et l'utilisation globale des ressources matérielles. Grâce à la virtualisation, plusieurs systèmes d'exploitation peuvent être exécutés en parallèle sur une seule unité centrale de traitement (CPU). Ce parallélisme tend à réduire les frais généraux et diffère du multitâche, qui consiste à exécuter plusieurs programmes sur le même système d'exploitation. Grâce à la virtualisation, une entreprise peut mieux gérer les mises à jour et les modifications rapides du système d'exploitation et des applications sans perturber l'utilisateur. En fin de compte, la virtualisation améliore considérablement l'efficacité et la disponibilité des ressources et des applications au sein d'une organisation. Au lieu de s'appuyer sur l'ancien modèle « un serveur, une application », qui conduit à une sous-utilisation des ressources, les ressources virtuelles sont appliquées dynamiquement pour répondre aux besoins de l'entreprise, sans excès de ressources.
Les machines virtuelles exécutant des systèmes d'exploitation propriétaires nécessitent des licences, quel que soit le système d'exploitation de la machine hôte. Par exemple, l'installation de Microsoft Windows sur une machine virtuelle invitée nécessite que ses exigences en matière de licences soient satisfaites.
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