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Questions and Answers
Quel est le principal avantage des machines virtuelles en termes de consommation énergétique ?
Quel est le principal avantage des machines virtuelles en termes de consommation énergétique ?
Quelle est la définition d'un hyperviseur ?
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Comment les machines virtuelles contribuent-elles à la gestion des ressources matérielles ?
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Quel terme désigne l'OS installé à l'intérieur d'une machine virtuelle ?
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Quel impact les machines virtuelles ont-elles sur les besoins en climatisation ?
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Quel phénomène permet de regrouper plusieurs machines virtuelles sur une même carte réseau ?
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Quelle caractéristique des machines virtuelles améliore la sécurité des systèmes ?
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Quel terme est souvent utilisé pour désigner un ordinateur virtuel ?
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Quel anneau est généralement utilisé pour l'exécution des applications de niveau utilisateur ?
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Quelles instructions ne peuvent être exécutées que par le système d'exploitation ou en mode protégé ?
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Quel est le rôle des anneaux dans l'architecture des processeurs x86 ?
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Quel type d'instruction pourrait compromettre la sécurité du système si exécuté par un utilisateur non privilégié ?
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Quel changement de mode est effectué par une instruction privilégiée ?
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Quels sont les niveaux de privilèges dans l'architecture des processeurs x86 ?
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Quelles instructions sont liées à la modification de la configuration matérielle ?
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Quel est le principal accès que doit avoir le système d'exploitation pour exécuter des instructions privilégiées ?
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Qu'est-ce que la virtualisation en informatique?
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Quel est un des principaux avantages de la virtualisation?
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Quel énoncé décrit le meilleur aspect de la relation entre éléments physiques et éléments logiques dans la virtualisation?
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Quelles sont les caractéristiques principales de la virtualisation?
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Quel événement historique a fortement influencé le développement de la virtualisation?
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Quelles instructions Intel n'étaient pas virtualisables jusqu'en 2005 ?
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Quelle méthode de virtualisation nécessite de modifier le noyau du système d'exploitation invité ?
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Quelle technique de virtualisation est décrite par le fait d'interpréter chaque instruction au lieu de l'exécuter directement ?
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Quelles innovations Intel et AMD ont été introduites pour résoudre les problèmes de virtualisation dans les processeurs en 2005/2006 ?
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Quelle technique de virtualisation est caractérisée par l'utilisation d'hypercalls ?
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Quel est l'avantage principal de la paravirtualisation par rapport à l'émulation ?
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Quelle méthode de virtualisation utilise la traduction binaire à la place de 'trap-and-emulate' ?
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Quel est le principal inconvénient de l'émulation par rapport aux autres méthodes de virtualisation ?
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Quel est l'objectif principal d'un hyperviseur de type 1?
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Quel profil d'utilisateur est généralement associé à un hyperviseur de type 2?
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Quel est l'avantage des instructions non-sensibles en termes de performance sur un hyperviseur?
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Quel est le but de la technique Trap&emulate dans un hyperviseur?
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Quel type d'instructions peut avoir un impact significatif sur les performances dans un environnement virtualisé?
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Quelle est la principale implication concernant les instructions sensibles dans la conception d'un VMM?
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Quel est l'effet des instructions critiques sur les applications à forte intensité d'E/S?
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Quel est l'un des défis principaux que rencontre la virtualisation des systèmes d'exploitation invités?
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Study Notes
Introduction à la virtualisation
- Définition : La virtualisation consiste à créer une version virtuelle (plutôt que physique) d'un élément informatique comme une plateforme matérielle, un système d'exploitation, un dispositif de stockage ou des ressources réseau.
-
Avantages:
- Simplifier l'infrastructure informatique et optimiser l'utilisation des ressources.
- Permettre de créer plusieurs éléments logiques à partir d'un élément physique (ex: un serveur physique peut héberger plusieurs serveurs virtuels).
- Ou inversement, regrouper plusieurs éléments physiques en un seul élément logique (ex: combiner plusieurs serveurs physiques pour créer un seul serveur virtuel plus puissant).
- Histoire : L'informatique a connu une évolution du modèle centralisé (mainframes) vers un modèle décentralisé (arrivée du PC). La prolifération des PC a conduit à une complexification de l'infrastructure informatique. La virtualisation a émergé comme une solution pour simplifier et optimiser l'utilisation des ressources informatiques.
-
Avantages en termes de gestion :
- Réduction de la consommation électrique.
- Diminution des besoins en climatisation et d'espace physique.
- Agrégation des charges d'inactivité.
- Optimisation de la restauration et de la sauvegarde.
- Amélioration de la sécurité.
Comprendre la virtualisation
- Fonctionnement des machines virtuelles : Les machines virtuelles fonctionnent en émulant un environnement matériel complet, permettant aux systèmes d'exploitation invités de fonctionner comme s'ils étaient installés sur du matériel réel.
- Architectures des processeurs x86 : Les processeurs x86 utilisent un système d'anneaux de privilèges (Rings) pour séparer les différents niveaux d'accès aux ressources.
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Types d'instructions :
- Instructions privilégiées : Exécutées uniquement par le système d'exploitation en mode protégé (Ring 0).
- Instructions sensibles : Modifient la configuration matérielle ou les ressources. Ces instructions nécessitent un contrôle strict pour éviter des problèmes de sécurité.
- Rôle de l'hyperviseur (VMM) : L'hyperviseur intervient lorsque le système d'exploitation invité souhaite exécuter une instruction sensible. Il capture cette instruction et l'émule en interagissant avec le matériel physique.
- Trap&emulate : Technique utilisée par les hyperviseurs pour émuler les instructions sensibles et fournir un environnement virtuel aux systèmes d'exploitation invités.
- Performances : Les instructions non-sensibles s'exécutent sans surcharge, tandis que les instructions critiques ont un impact potentiel sur les performances car elles déclenchent un trap et doivent être émulées.
- Problèmes de virtualisation des processeurs x86 : Certains processeurs x86 ne sont pas conçus pour la virtualisation car ils ne supportent pas le trap&emulate pour toutes les instructions sensibles.
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Solutions pour rendre les processeurs x86 virtualisables :
- Emulation : Interprétation de chaque instruction, ce qui est très lent.
- Paravirtualisation : Modification du système d'exploitation invité pour éviter les instructions non virtualisables. Très rapide et sûr, mais nécessite des modifications au niveau du noyau.
- Traduction binaire : Traduire le code machine du système d'exploitation invité pour s'adapter à l'environnement virtuel.
- Corrections au niveau des processeurs : Introduction du support de virtualisation (VT par Intel, Pacifica par AMD) pour rendre la virtualisation plus efficace et performante.
Techniques de Virtualisation
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Techniques de virtualisation :
- Paravirtualisation : Le système d'exploitation invité utilise des appels d'API pour communiquer avec l'hyperviseur.
- Virtualisation Totale : L'hyperviseur contrôle directement tous les accès au matériel physique.
- Virtualisation assistée par le matériel : Le matériel est conçu pour soutenir la virtualisation.
- Virtualisation au niveau du SE : La création de machines virtuelles s'effectue au niveau du système d'exploitation.
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Description
Ce quiz explore les concepts fondamentaux de la virtualisation en informatique. Il aborde la définition, les avantages et l'évolution historique de cette technologie. Comprenez comment la virtualisation transforme l'infrastructure informatique moderne.
