Virtualisation x86 : Architecture (2ème partie)

Dans la première partie de ce dossier, nous avons découvert quels étaient les grands principes de la virtualisation. Dans cette seconde partie, nous allons développer quels sont les différences majeures dans les différents produits actuellement disponibles sur le marché.

Une première catégorie de ses produits s’installe comme une application sur système d’exploitation Linux ou Microsoft Windows. C’est à partir de ce logiciel qu’il devient possible de créer une machine virtuelle dans laquelle sera installée un système d’exploitation. C’est un système de virtualisation dit « Host-Based ». Il est basé sur un « hôte ». En d’autres termes, il est exécuté sur un système d’exploitation hôte.

La seconde famille de systèmes de virtualisation, contrairement à la première, n’utilise plus de système d’exploitation. Le système de virtualisation fait lui-même office de système d’exploitation. C’est ce qu’on appelle un « hyperviseur ». Ils sont appelés « native hypervisor » ou sont dits de type « bare-metal », c’est-à-dire, proche du matériel.

Figure 1

Les machines virtuelles sont appelées « guest operating system » ou « système d’exploitation invité » en référence aux hôtes.

Quels sont les avantages et inconvénients de chacune de ses solutions ?

L’architecture host-based présente plusieurs avantages :

  • Il est facile à installer, il s’installe généralement comme une application classique
    La compatibilité est maximale
  • Il supporte de nombreux périphériques car il s’appuie sur les pilotes fournis par le système d’exploitation

Malheureusement, cette architecture souffre d’un manque important de performances lié au nombre important de couche que doivent traverser les données et les instructions de la machine virtuelle pour accéder au matériel, notamment aux disques et à la mémoire.

De son côté, l’architecture de type bare-metal outrepasse certaines de ses limitations :

  • Les performances sont bien meilleures car l’hyperviseur ne consomme que très peu de ressources, il a été construit en ce sens
  • Les pilotes de périphériques ont été optimisés afin d’exécuté des machines virtuelles
  • Le noyau est plus sécurisé de par sa structure et grâce à une exposition moins importante
  • Il existe des fonctionnalités avancées tel que VMotion ou XenMotion
  • Les ressources matérielles utilisées par les machines virtuelles peuvent être finement gérées et dynamiquement allouées aux machines virtuelles

Il existe toutefois un inconvénient, certains matériels ne sont pas pris en charge. Il n’est pas toujours possible d’exécuter ce type de système sur des postes de travail. Les hyperviseurs sont confinés dans le centre de données.

Quelques exemples de solution host-based :

  • VMware Workstation, VMware Server
  • Microsoft Virtual Server 2005

Idem pour des hyperviseurs natifs :

  • VMware ESX Server
  • Citrix XenServer
  • Microsoft Hyper-V

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