Virtualisation et Cloud Computing PDF 2024-2025

ENSTICP Virtualisation et Cloud Computing Zendaoui Fairouz 2024‐2025 Virtualisation Cloud Computing Sommaire Introduction Historique Terminologie et concepts Infrastructure virtuelle Types de virtualisation Caractéristiques de la virtualisat...

ENSTICP Virtualisation et Cloud Computing Zendaoui Fairouz 2024‐2025 Virtualisation Cloud Computing Sommaire Introduction Historique Terminologie et concepts Infrastructure virtuelle Types de virtualisation Caractéristiques de la virtualisation Types d’implémentation Domaines d’application Avantages et inconvénients Virtualisation vs conteneurisation Virtualisation vs cloud computing  Introduction Le terme Hardware signifie Le terme Software désigne le mot « matériel ». Il englobe tous les « logiciel ». Contrairement au composants physiques d’un Hardware, le Software n’est pas ordinateur. En d’autres termes, Hardware palpable, mais il permet toutefois de faire fonctionner l’ordinateur. c’est tout ce qui constitue celui- ci. Les composants Hardware vs Les programmes informatiques permettent à l’ordinateur de traiter sont des matériels physiques palpables, pouvant être à Software des tâches bien spécifiques selon l’intérieur ou à l’extérieur du PC. son utilisation.  Introduction Virtualiser : proposer, par l'intermédiaire d'une couche d'abstraction proche du matériel, une vue multiple d'un matériel unique, en sérialisant les appels vus concurrents de l'extérieur. Virtualisation : est une couche d'abstraction qui brise la connexion réelle entre le matériel physique et le logiciel informatique.  Introduction Virtualisation : est une technologie qui permet de créer des versions virtuelles de ressources informatiques physiques, telles que des serveurs, des systèmes de stockage, des réseaux et des ordinateurs. Ces ressources virtuelles, appelées machines virtuelles (VM), fonctionnent de manière indépendante des ressources matérielles sous- jacentes.  Introduction Avant la virtualisation, les applications devaient s'exécuter à l'intérieur d'un système d'exploitation, et un seul système d'exploitation pouvait s'exécuter sur un serveur physique à la fois. La virtualisation simule les fonctionnalités matérielles et crée plusieurs machines virtuelles sur un serveur physique. Les machines virtuelles résidant sur le même serveur physique exécutent des systèmes d'exploitation indépendants de façon simultanée.  Introduction Principe de la virtualisation Avant la virtualisation, nous pouvons localiser les appareils physiques exécutant nos applications dans un environnement réel à l'aide d'une liste d'équipements ou de la configuration physique d'un serveur physique (plusieurs composants : CPU, mémoire, disques durs). Composants d’un serveur physique  Introduction Principe de la virtualisation La virtualisation convertit des serveurs physiques en répertoires ou fichiers logiques. Ces répertoires ou fichiers peuvent être divisés en deux partie:  Une partie pour enregistrer les informations de configuration de la machine virtuelle: CPU, mémoire, disque.  Une partie pour enregistrer les données de l’utilisateur.  Introduction Principe de la virtualisation Exemple d’une partie du fichier de configuration d’une machine virtuelle KVM.  Introduction Principe de la virtualisation Sans virtualisation, l'exécution de plusieurs programmes d'application dans le même système d'exploitation d'un serveur physique, peut entraîner des conflits d'exécution et des goulots d'étranglement des performances. L'exécution d'une seule application sur un serveur dédié pourrait résoudre ces problèmes mais entraînerait facilement une faible utilisation des ressources. Conflit entre deux applications installées Application de la virtualisation  Introduction Principe de la virtualisation La virtualisation sépare la couche matérielle et la couche logicielle. La virtualisation permet de configurer une machine virtuelle dans un environnement d'isolation. La virtualisation isole les objets d'application, les fichiers et les paramètres de registre dans cet environnement d'isolation. Les ressources critiques sont gérées localement par l'environnement d'isolation, minimisant ainsi les dépendances de ressources entre les machines. Une machine virtuelle n'a aucun impact sur les autres machines.  Introduction Principe de la virtualisation Une machine physique peut être virtualisée en plusieurs machines virtuelles. Plusieurs machines virtuelles peuvent être exécutées sur une seule machine physique. Chaque machine virtuelle dispose de son propre système d’exploitation (Operating System, OS) de façon indépendante.  Historique Bref historique de la virtualisation informatique (Huawei)  Terminologie et concepts Une machine physique ou hôte : C’est un ordinateur qui emploie le logiciel de virtualisation pour exécuter des machines virtuelles. Les hôtes fournissent des ressources CPU et mémoire utilisées par les machines virtuelles et leur donnent l'accès au stockage et aux réseaux. Un système d'exploitation installé sur une machine hôte s'appelle un système d'exploitation hôte.  Terminologie et concepts Une machine virtuelle: C’est un ordinateur virtuel qui, comme un ordinateur physique, exécute un système d'exploitation et des applications. Un système d'exploitation installé sur une machine virtuelle s'appelle un système d'exploitation invité.  Terminologie et concepts Un hyperviseur: Avec la virtualisation, le système d’exploitation (OS) invité accède à l’architecture matérielle sous-jacente par l’intermédiaire d’un noyau système très léger nommé hyperviseur. C’est un arbitre entre les systèmes invités. Il attribue du temps processeur et des ressources à chacun, redirige les requêtes d’entrées sorties vers les ressources physiques, veille au confinement des invités dans leur propre espace.  Terminologie et concepts Système invité (Guest OS): Un système d’exploitation fonctionnant dans une machine virtuelle. Une machine invitée (Guest Machine): Application Application Application Une machine virtuelle créée via la virtualisation. Système Invité Système Invité Système Invité Hyperviseur ou Hypervisor: Machine Invitée Machine Invitée Machine Invitée Une couche logicielle de virtualisation, ou un moniteur de machine virtuelle (Virtual Machine Couche Virtualisation Monitor, VMM). Système Hôte Système hôte (Host OS): Un système d’exploitation fonctionnant dans une Machine Hôte machine physique. Architecture virtualisée Machine hôte (Host Machine): Une machine physique. Exemples de virtualisation Infrastructure de postes de travail virtuels Exemples de virtualisation Virtualisation d’application  Infrastructure virtuelle L’infrastructure virtuelle est une solution qui fournit une informatique puissante et fluide permettant: Maximiser l'utilisation des ressources et les économies de coûts. Exécuter plusieurs machines virtuelles avec des systèmes d'exploitation hétérogènes. Exécuter des applications en isolation, côte à côte sur la même machine physique. Architecture traditionnelle Architecture virtuelle  Infrastructure virtuelle Caractéristiques d’une infrastructure virtuelle La virtualisation libère les applications d’être limitées à un seul serveur en permettant aux machines virtuelles de migrer de façon dynamique dans les deux sens au sein du cluster sans impact sur la continuité du service ou l’expérience de l’utilisateur. La migration dynamique de VMs permet des fonctionnalités avancées:  Haute disponibilité.  Planification dynamique de ressources.  Gestion distribuée de la puissance de traitement. Architecture virtuelle  Infrastructure virtuelle Caractéristiques d’une infrastructure virtuelle Avantages pour les centres de données d'entreprise  Portabilité des charges de travail.  Consolidation de serveurs.  Tolérance aux pannes.  Réduction des coûts d'exploitation et de gestion.  Flexibilité et évolutivité. Architecture virtuelle  Infrastructure virtuelle Caractéristiques d’une infrastructure virtuelle Avantages pour les centres de données d'entreprise Portabilité des charges de travail La virtualisation permet de créer des machines virtuelles (VM) indépendantes du matériel sous-jacent. Cela signifie que les charges de travail peuvent être encapsulées dans des VM et déplacées facilement d'un serveur physique à un autre, voire d'un centre de données à un autre. Cette portabilité offre une flexibilité considérable, permettant aux entreprises de migrer des applications et des services sans perturbation majeure. Cela facilite également la migration vers le cloud ou d'autres environnements de virtualisation. Architecture virtuelle  Infrastructure virtuelle Caractéristiques d’une infrastructure virtuelle Avantages pour les centres de données d'entreprise Consolidation de serveurs La virtualisation permet de faire fonctionner plusieurs VM sur un seul serveur physique. Cette consolidation permet aux entreprises de tirer le meilleur parti de leur matériel existant en réduisant le nombre de serveurs physiques nécessaires. Cela entraîne des économies importantes en termes d'espace, de coûts d'achat de matériel et de consommation d'énergie. La consolidation de serveurs contribue également à améliorer l'utilisation des ressources matérielles. Architecture virtuelle  Infrastructure virtuelle Caractéristiques d’une infrastructure virtuelle Avantages pour les centres de données d'entreprise Tolérance aux pannes La virtualisation offre des mécanismes de tolérance aux pannes avancés. En cas de panne d'un serveur physique, les VM qui y étaient hébergées peuvent être rapidement migrées vers d'autres serveurs disponibles. Cela garantit que les applications restent opérationnelles même en cas de défaillance matérielle. La tolérance aux pannes améliore considérablement la continuité des opérations et la disponibilité des services. Architecture virtuelle  Infrastructure virtuelle Caractéristiques d’une infrastructure virtuelle Avantages pour les centres de données d'entreprise Réduction des coûts d'exploitation et de gestion La virtualisation permet de rationaliser la gestion des infrastructures informatiques. La gestion centralisée des VM simplifie les tâches d'administration, de surveillance et de sauvegarde. De plus, la réduction du nombre de serveurs physiques réduit les coûts de consommation d'énergie et d'espace dans le centre de données. L'automatisation des opérations courantes, telle que la création de nouvelles VM, contribue également à réduire la charge de travail des équipes IT. Architecture virtuelle  Infrastructure virtuelle Caractéristiques d’une infrastructure virtuelle Avantages pour les centres de données d'entreprise Flexibilité et évolutivité La virtualisation offre la possibilité de créer et de dimensionner rapidement de nouvelles VM pour répondre aux besoins changeants de l'entreprise. Si une application nécessite plus de ressources, il est possible de les allouer en quelques clics. De même, si une charge de travail diminue, les ressources peuvent être réaffectées à d'autres tâches. Cette flexibilité permet de s'adapter rapidement aux exigences métier en constante évolution. Architecture virtuelle