Virtualisation par logiciels libres

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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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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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● Abstraction suivante : la machine virtuelle– VM = ensemble de tâches + OS

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● 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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OS hôte

Matériel

Application

OS

Virtualisation

Application

OS

Application

OS

Virtualisation d'OS

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Hyperviseur

Matériel

Application

OS

Application

OS

Gestionnairede VM

Hyperviseur complet

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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

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Merci de votre attention

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