Introduction à la virtualisation
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Introduction à la virtualisation

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Questions and Answers

Quel est le principal avantage des machines virtuelles en termes de consommation énergétique ?

  • Augmentation des besoins en climatisation
  • Augmentation de la consommation électrique
  • Réduction de la consommation électrique (correct)
  • Aucune variation dans la consommation électrique

    • Quelle est la définition d'un hyperviseur ?

  • L'OS principal de l'ordinateur
  • Un programme qui gère uniquement les applications
  • Un environnement d'exécution physique
  • Le logiciel qui exécute les machines virtuelles (correct)

    • Comment les machines virtuelles contribuent-elles à la gestion des ressources matérielles ?

  • En réduisant l'espace requis (correct)
  • En augmentant le nombre de composants réseau
  • En rendant le système d'exploitation invité plus complexe
  • En isolant chaque machine virtuelle de l'autre (correct)

    • Quel terme désigne l'OS installé à l'intérieur d'une machine virtuelle ?

    <p>Système invité</p> Signup and view all the answers

    Quel impact les machines virtuelles ont-elles sur les besoins en climatisation ?

    <p>Réduction des besoins en climatisation</p> Signup and view all the answers

    Quel phénomène permet de regrouper plusieurs machines virtuelles sur une même carte réseau ?

    <p>Consolidation des ressources</p> Signup and view all the answers

    Quelle caractéristique des machines virtuelles améliore la sécurité des systèmes ?

    <p>L'isolement entre les machines</p> Signup and view all the answers

    Quel terme est souvent utilisé pour désigner un ordinateur virtuel ?

    <p>Serveur privé virtuel (VPS)</p> Signup and view all the answers

    Quel anneau est généralement utilisé pour l'exécution des applications de niveau utilisateur ?

    <p>Ring 3</p> Signup and view all the answers

    Quelles instructions ne peuvent être exécutées que par le système d'exploitation ou en mode protégé ?

    <p>Instructions privilégiées</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle des anneaux dans l'architecture des processeurs x86 ?

    <p>Séparer le contexte d'exécution</p> Signup and view all the answers

    Quel type d'instruction pourrait compromettre la sécurité du système si exécuté par un utilisateur non privilégié ?

    <p>Instructions privilégiées</p> Signup and view all the answers

    Quel changement de mode est effectué par une instruction privilégiée ?

    <p>D'utilisateur à noyau</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les niveaux de privilèges dans l'architecture des processeurs x86 ?

    <p>0, 1, 2, 3</p> Signup and view all the answers

    Quelles instructions sont liées à la modification de la configuration matérielle ?

    <p>Instructions sensibles</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principal accès que doit avoir le système d'exploitation pour exécuter des instructions privilégiées ?

    <p>Accès direct à la mémoire et au matériel</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce que la virtualisation en informatique?

    <p>La création d'une version virtuelle d'une plateforme matérielle.</p> Signup and view all the answers

    Quel est un des principaux avantages de la virtualisation?

    <p>Optimiser le taux d'utilisation des ressources IT.</p> Signup and view all the answers

    Quel énoncé décrit le meilleur aspect de la relation entre éléments physiques et éléments logiques dans la virtualisation?

    <p>Un élément physique peut se décomposer en plusieurs éléments logiques.</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les caractéristiques principales de la virtualisation?

    <p>L'optimisation et la simplification de l'infrastructure IT.</p> Signup and view all the answers

    Quel événement historique a fortement influencé le développement de la virtualisation?

    <p>L'émergence des ordinateurs personnels (PC).</p> Signup and view all the answers

    Quelles instructions Intel n'étaient pas virtualisables jusqu'en 2005 ?

    <p>Celles qui ne trappent pas et ont un comportement différent selon les modes</p> Signup and view all the answers

    Quelle méthode de virtualisation nécessite de modifier le noyau du système d'exploitation invité ?

    <p>Paravirtualisation</p> Signup and view all the answers

    Quelle technique de virtualisation est décrite par le fait d'interpréter chaque instruction au lieu de l'exécuter directement ?

    <p>Emulation</p> Signup and view all the answers

    Quelles innovations Intel et AMD ont été introduites pour résoudre les problèmes de virtualisation dans les processeurs en 2005/2006 ?

    <p>VT pour Intel et Pacifica pour AMD</p> Signup and view all the answers

    Quelle technique de virtualisation est caractérisée par l'utilisation d'hypercalls ?

    <p>Paravirtualisation</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'avantage principal de la paravirtualisation par rapport à l'émulation ?

    <p>Elle est très rapide et sûre</p> Signup and view all the answers

    Quelle méthode de virtualisation utilise la traduction binaire à la place de 'trap-and-emulate' ?

    <p>Virtualisation assistée par le matériel</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principal inconvénient de l'émulation par rapport aux autres méthodes de virtualisation ?

    <p>Elle est très lente</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'objectif principal d'un hyperviseur de type 1?

    <p>Créer des serveurs et réduire les coûts en remplaçant des machines physiques</p> Signup and view all the answers

    Quel profil d'utilisateur est généralement associé à un hyperviseur de type 2?

    <p>Développeur</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'avantage des instructions non-sensibles en termes de performance sur un hyperviseur?

    <p>Elles s'exécutent directement sur le CPU sans provoquer de traps.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le but de la technique Trap&emulate dans un hyperviseur?

    <p>Capturer et émettre des instructions sensibles vers le VMM.</p> Signup and view all the answers

    Quel type d'instructions peut avoir un impact significatif sur les performances dans un environnement virtualisé?

    <p>Instructions critiques</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la principale implication concernant les instructions sensibles dans la conception d'un VMM?

    <p>Elles forment un sous-ensemble des instructions privilégiées.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'effet des instructions critiques sur les applications à forte intensité d'E/S?

    <p>Elles sont durement touchées par le trap et l'émulation.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'un des défis principaux que rencontre la virtualisation des systèmes d'exploitation invités?

    <p>L'interaction entre plusieurs systèmes d'exploitation sans conflits.</p> Signup and view all the answers

    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.
    • 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.
    • 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

    • 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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