Qu'est-ce qu'un hyperviseur dans le cloud computing ? Types et exemples

Par : Ethan Wright Ethan Wright
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L'hyperviseur est un logiciel de virtualisation qui permet à une seule machine physique d'exécuter plusieurs systèmes d'exploitation en tant que machines virtuelles isolées, en allouant du processeur, de la mémoire et du stockage à chaque invité tout en conservantping les séparer pour des raisons de sécurité, d'efficacité et d'utilisation du matériel.

  • ️ Définition: Un hyperviseur, ou moniteur de machine virtuelle (VMM), crée et exécute des machines virtuelles en partageant le matériel d'un serveur entre plusieurs systèmes d'exploitation invités.
  • ???? Type de 1: Les hyperviseurs bare metal s'installent directement sur le matériel, offrant des performances, une sécurité et une stabilité élevées pour les centres de données d'entreprise.
  • 💻 Type de 2: Les hyperviseurs hébergés s'exécutent comme une application sur un système d'exploitation existant, idéaux pour les ordinateurs de bureau, les tests et l'apprentissage.
  • ☁️ Rôle dans le cloud : Les hyperviseurs cloud mutualisent la puissance de calcul et la mémoire d'un fournisseur afin que les machines virtuelles isolées fonctionnent indépendamment, améliorant ainsi l'efficacité et la fiabilité.
  • ⚙️ Pièces fonctionnelles : Les modules de répartition, d'allocation et d'interprétation acheminent les instructions et attribuent des ressources à chaque machine virtuelle.
  • 🤖 Aide à l'IA : L'IA optimise désormais le placement des machines virtuelles et l'allocation des ressources, tandis que GitHub Copilot aide à écrire le code de virtualisation et d'infrastructure.
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Qu'est-ce que l'hyperviseur dans le cloud computing

Qu'est-ce que l'hyperviseur?

Un hyperviseur est un programme qui permet à plusieurs systèmes d'exploitation de partager un même matériel physique. Chaque système d'exploitation partage le processeur, la mémoire, le stockage de fichiers et les autres ressources de l'hôte. L'hyperviseur gère le processeur et les ressources de l'hôte, en allouant ce qui est nécessaire à chaque système d'exploitation. Ceci garantit que les systèmes d'exploitation invités (appelés machines virtuelles) ne peuvent pas s'interrompre mutuellement.

Étant donné que les hyperviseurs aident à créer et à gérer des machines virtuelles (VM), ils sont également connus sous le nom de moniteurs de machines virtuelles, ou VMM.

Les hyperviseurs vous aident à garder le contrôle sur les processus et l'infrastructure d'un environnement cloud, à protéger les données sensibles et à rendre les applications cloud accessibles dans un environnement virtuel.

Hyperviseur partageant un seul serveur physique entre plusieurs machines virtuelles invitées

Types d'hyperviseurs

Il existe deux types d'hyperviseurs, comme détaillé ci-dessous :

Types d'hyperviseurs : Type 1 (serveur physique) versus Type 2 (architecture hébergée)

Hyperviseur de type 1

L'hyperviseur de type 1 est installé directement sur le serveur physique ; on l'appelle donc hyperviseur « bare metal ». Il a un accès direct aux ressources du serveur, ce qui lui confère une grande efficacité. De plus, sa conception est hautement sécurisée, limitant ainsi la surface d'attaque et les risques de compromission.

Les hyperviseurs de type 1 sont le choix le plus courant en entreprise, offrant une sécurité, une stabilité et des performances élevées.

Les hyperviseurs de type 1 populaires sont Nutanix AVS, VMware ESXi et Citrix Hypervisor, Entre autres.

Hyperviseur de type 2

Les hyperviseurs de type 2 s'exécutent comme des applications sur le système d'exploitation préexistant d'un serveur physique. Le système d'exploitation hôte se situe entre le serveur physique et l'hyperviseur ; c'est pourquoi on parle également d'hyperviseur « hébergé ».

Cependant, les hyperviseurs de type 2 ne sont pas idéaux pour les environnements serveur, car ils présentent une latence et une exposition aux risques plus élevées que les hyperviseurs de type 1. Ils sont faciles à installer et fonctionnent bien dans des cas spécifiques, comme celui des utilisateurs individuels de PC exécutant un seul système d'exploitation, où les performances et la sécurité ne sont pas des préoccupations principales.

Exemple : Pose Linux terminé Windows grâce à VirtualBox.

Qu'est-ce qu'un hyperviseur cloud ?

Un hyperviseur cloud est une solution logicielle qui vous permet de partager les ressources de calcul physique et de mémoire d'un fournisseur de cloud entre plusieurs serveurs. machines virtuelles (VM).

Il a été créé pour les ordinateurs centraux dans les années 1960. Les hyperviseurs cloud ont acquis une popularité mondiale avec l'introduction de VMware pour les serveurs standard de l'industrie dans les années 1990.

Un hyperviseur cloud permet à un seul serveur physique d'exécuter plusieurs machines virtuelles invitées. Chaque machine virtuelle possède son propre système d'exploitation, fonctionnant indépendamment et logiquement séparé des autres. De ce fait, les problèmes ou les pannes survenant dans une machine virtuelle invitée n'affectent pas les autres machines virtuelles, leurs systèmes d'exploitation ni leurs applications.

Pourquoi avez-vous besoin d'un hyperviseur cloud ?

Imaginez que vous possédiez une entreprise avec plusieurs serveurs fournissant divers services à des clients via Internet. Dans ce cas, il n'est pas facile de les gérer de manière centralisée, en particulier ceux qui fonctionnent sous différents systèmes d'exploitation.

Un hyperviseur permet de virtualiser ces serveurs et de les gérer depuis une seule machine physique, ce qui améliore leur efficacité. Il permet également de contrôler le flux de données vers les machines virtuelles qu'il gère.

L'hyperviseur fait également office de centre de stockage où toutes les données sont stockées virtuellement.

Comment fonctionne un hyperviseur cloud ?

Les trois modules suivants sont utilisés dans un hyperviseur :

  • Répartiteur : Ce module sert de point d'entrée pour le moniteur virtuel. Il redirige toutes les instructions de la machine virtuelle vers l'un ou les deux modules listés ci-dessous.
  • Allocateur : L'allocateur détermine les ressources système à allouer à l'instance de machine virtuelle. Autrement dit, le répartiteur fait appel à l'allocateur chaque fois qu'une machine virtuelle exécute une instruction modifiant les ressources qui lui sont associées.
  • Interprète: Le module d'interprétation contient des routines qui s'exécutent chaque fois qu'une machine virtuelle exécute des instructions privilégiées spécifiques.

Avantages d'un hyperviseur cloud

Voici quelques avantages importants d'un hyperviseur cloud :

  • Transférabilité : Les applications connaissant des pics de demande peuvent connecter des machines supplémentaires pour augmenter leur capacité, car les hyperviseurs permettent aux charges de travail de se déplacer entre les machines virtuelles.
  • Rendement : Un serveur physique est utilisé plus efficacement lorsque plusieurs machines virtuelles s'exécutent sur les ressources d'une seule machine.
  • Utilisation: Plusieurs machines virtuelles s'exécutent sur un seul serveur physique et partagent les ressources, ce qui augmente l'utilisation tout en économisant sur l'énergie, le refroidissement, etc.
  • Neutre en matière de matériel : La réplication basée sur un hyperviseur est neutre sur le plan matériel, ce qui signifie que les données en double peuvent facilement être stockées sur n'importe quel appareil.
  • Flexibilité: L'hyperviseur exécute des machines virtuelles et des systèmes d'exploitation invités sur une large gamme de matériels.
  • Temps d'utilisation: Les hyperviseurs cloud permettent de démarrer ou d'arrêter instantanément les machines virtuelles, ce qui permet aux projets de se lancer et aux équipes de commencer à travailler le jour même.
  • Fiabilité: Les pannes matérielles peuvent être corrigées en déplaçant les machines virtuelles vers différentes machines.

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Conteneur vs hyperviseur

Les conteneurs et les hyperviseurs contribuent tous deux à rendre les applications plus rapides et plus efficaces, mais ils atteignent cet objectif différemment.

Voici quelques différences importantes entre un conteneur et un hyperviseur :

Diagramme comparatif d'architecture conteneur vs hyperviseur

Conteneurs Hyperviseur
Les conteneurs en tant que service sont un type d'infrastructure principalement destiné à exécuter une seule application. Un hyperviseur, également appelé moniteur de machine virtuelle, est un logiciel qui crée et exécute des machines virtuelles. machines virtuelles (VM).
Il peut fonctionner sur n'importe quel système d'exploitation. La seule exigence est un moteur de conteneur correspondant. Il partage des ressources informatiques virtuelles, de stockage et de mémoire.
Il permet aux applications de s'exécuter sans avoir besoin d'un système d'exploitation. Il permet à un système d'exploitation de s'exécuter indépendamment du matériel sous-jacent à l'aide de machines virtuelles.
Elles sont extrêmement portables car une application contient tout ce dont elle a besoin pour fonctionner. Il peut fonctionner sur plusieurs systèmes d'exploitation ou être installé sur le système d'exploitation standard.

Comment choisir le bon hyperviseur ?

Voici les points importants à prendre en compte lors du choix du bon hyperviseur :

  • Le coût d'un hyperviseur : Le facteur le plus important devrait être de trouver le juste équilibre entre coût et fonctionnalités. Plusieurs solutions d'entrée de gamme sont gratuites, mais ne possèdent pas les fonctionnalités essentielles.
  • Performances de la machine virtuelle : Les systèmes virtuels doivent égaler, voire surpasser, les performances de leurs homologues physiques ; par conséquent, tout ce qui dépasse ce seuil est indéniablement rentable.
  • Écosystème: Il est essentiel de choisir un hyperviseur doté d'un écosystème robuste. Il est souhaitable de disposer de documentation, d'un support, de formations, de développeurs tiers et de services de conseil pour l'hyperviseur choisi.
  • Testez-vous: Vous pouvez tester différents systèmes d'hyperviseur pour déterminer celui qui convient le mieux. Vous pouvez effectuer ce test sur votre ordinateur de bureau ou portable actuel.
  • Performance : Il devrait offrir des performances suffisantes pour prendre en charge vos applications critiques.
  • Support du système d'exploitation Vérifiez s'il prend en charge les invités populaires systèmes d'exploitation comme Microsoft, SUSE, Red Hat, Ubuntu, et CentOS.

Exemple d'hyperviseur

Voici quelques exemples célèbres d'hyperviseurs :

  • KVM : KVM est un logiciel de virtualisation qui fournit une infrastructure de virtualisation et un module spécifique au processeur. Il permet d'exécuter plusieurs machines virtuelles sur des images non modifiées. Windows ou les systèmes d'exploitation Linux. Il facilite également la planification et le contrôle des ressources.
  • vSphère : VMware vSphere est une application logicielle de virtualisation de serveurs développée par VMware. Les services informatiques peuvent ainsi exécuter des charges de travail applicatives sur des ressources informatiques optimisées et économiques. Elle offre un système de gestion centralisé et performant pour l'hébergement de plusieurs machines ou serveurs virtualisés.
  • XenServeur : Citrix XenServer est un serveur open source virtualisation Plateforme basée sur l'hyperviseur Xen. Cette plateforme d'hyperviseur permet la création et la gestion d'infrastructures de serveurs virtualisés.

FAQ

Non. Un hyperviseur est la couche logicielle qui crée et gère les machines virtuelles. Une machine virtuelle est un environnement invité isolé — doté de son propre système d'exploitation — que l'hyperviseur exécute sur un matériel partagé.

Certains sont gratuits, d'autres payants. Parmi les solutions open source, on trouve KVM, Xen et… VirtualBox Ces plateformes sont gratuites, tandis que les plateformes d'entreprise telles que VMware ESXi et vSphere nécessitent des licences payantes qui ajoutent du support, de la gestion et des fonctionnalités avancées.

Les hyperviseurs isolent chaque machine virtuelle, de sorte qu'une défaillance dans l'une d'elles affecte rarement les autres. Cependant, une attaque par échappement de machine virtuelle (où du code malveillant s'échappe d'une machine virtuelle invitée pour atteindre l'hyperviseur) représente un risque sérieux nécessitant une mise à jour rapide.

Chaque hyperviseur engendre une légère surcharge car il s'interpose entre le matériel et les systèmes invités. Les hyperviseurs de type 1 (bare-metal) minimisent cette surcharge et fonctionnent à une vitesse proche de celle du système natif, tandis que les hyperviseurs hébergés de type 2 présentent une latence plus importante due au système d'exploitation hôte sous-jacent.

La virtualisation imbriquée exécute un hyperviseur à l'intérieur d'une machine virtuelle, permettant ainsi à une machine virtuelle invitée d'héberger ses propres machines virtuelles. Elle est utile pour les tests, la formation et les environnements de test dans le cloud, bien qu'elle engendre une surcharge et nécessite une puissance de calcul supplémentaire.

Oui. Les hyperviseurs hébergés de type 2, tels que VirtualBox et l'installation de VMware Workstation sur Windows, macOSet les postes de travail Linux. Les hyperviseurs bare metal de type 1, comme ESXi, remplacent le système d'exploitation hôte et s'exécutent directement sur le matériel serveur.

L'IA et l'apprentissage automatique analysent les charges de travail pour optimiser le placement des machines virtuelles, prédire les besoins en ressources et équilibrer la charge entre les hôtes. Ils détectent également les anomalies et automatisent la mise à l'échelle.ping Les plateformes cloud permettent d'exécuter les machines virtuelles de manière plus efficace et plus fiable.

Oui. Copilote GitHub suggère des scripts et une infrastructure en tant que code pour des outils comme Terraform, Ansible et PowerCLI, aideping Les ingénieurs provisionnent des machines virtuelles, configurent des hyperviseurs et automatisent les flux de travail de virtualisation, même si le résultat doit encore être examiné.

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