Hyperviseur : Types, Fonctionnement et Cas d'utilisation

Imaginez cloner vous-même pour vous occuper de nombreuses tâches de travail différentes en même temps. Vous pourriez assister à une réunion, répondre à des e-mails, travailler sur la nouvelle application de votre équipe et former un nouveau membre de l'équipe, le tout en une heure.

Ça ressemble à de la science-fiction inspirée par la productivité, n'est-ce pas ?

Les humains ne peuvent pas encore se reproduire, mais en informatique, les hyperviseurs transforment un ordinateur en plusieurs. Ces hyperviseurs créent les conditions pour que plusieurs machines virtuelles fonctionnent en même temps, chacune effectuant une tâche distincte sans ralentir les autres.

Les entreprises utilisent des solutions d'infrastructure hyperconvergée (HCI) pour virtualiser les serveurs, le stockage et les réseaux. L'HCI utilise une approche centrée sur le logiciel, chaque élément étant intégré et géré comme un système unique pour offrir aux entreprises plus de flexibilité en matière d'infrastructure.

Comment fonctionnent les hyperviseurs ?

Les hyperviseurs extraient et gèrent le matériel physique d'un ordinateur, y compris sa mémoire, son stockage et son unité centrale de traitement (CPU). Ils permettent ensuite le partage des ressources en distribuant les ressources à travers de nombreuses machines virtuelles. Chacune fonctionne indépendamment des autres. Les hyperviseurs appliquent des algorithmes de planification et des techniques de gestion de la mémoire pour allouer les ressources de l'ordinateur hôte afin de garantir que chaque VM dispose de ce dont elle a besoin pour des opérations efficaces.

En un mot, les hyperviseurs créent un pool de ressources partagées à distribuer entre les machines virtuelles, mais elles ne s'interfèrent pas les unes avec les autres.

Comprendre les hyperviseurs dans leur contexte

Pensez-y de cette façon. Supposons que Sarah, une responsable informatique d'une entreprise technologique en pleine croissance, travaille sans relâche pour soutenir la main-d'œuvre mondiale de son entreprise. L'entreprise a des employés dans différents fuseaux horaires et continents en Amérique du Nord, en Australie, en Inde et au Canada. L'entreprise technologique s'est engagée à travailler entièrement à distance, et Sarah doit s'assurer que l'équipe a un accès fluide, sécurisé et efficace aux ressources de l'entreprise pour faire leur travail.

Sarah identifie un hyperviseur de niveau entreprise que l'entreprise peut utiliser et commence à configurer les serveurs pour en tirer le meilleur parti en termes de performance et de sécurité. Elle installe ensuite le logiciel hyperviseur sur chaque serveur afin qu'ils puissent héberger plusieurs VM simultanément. Chaque VM servira de machine autonome, similaire à la façon dont les choses pourraient fonctionner si l'entreprise technologique avait un bureau physique et que chaque membre de l'équipe avait sa propre machine à son bureau.

Sarah configure les VM pour répondre aux besoins des différents départements de l'organisation, de l'équipe d'ingénierie aux analystes commerciaux et au-delà. L'équipe d'ingénierie reçoit des VM équipées d'environnements de développement robustes pour leurs charges de travail. Les analystes commerciaux obtiennent des VM préchargées avec le logiciel dont ils ont besoin pour effectuer des analyses de données efficaces. Sarah a méticuleusement programmé les VM pour la meilleure exécution et sécurité au niveau du département.

Maintenant, peu importe où travaillent les employés, ils peuvent se connecter à leurs espaces de travail virtuels et accéder à ce dont ils ont besoin. Grâce aux capacités de gestion centralisée, Sarah et l'équipe informatique peuvent mettre à jour les VM et déployer des correctifs pour sécuriser l'environnement virtuel de l'entreprise. À mesure que l'entreprise se développe au cours des prochains mois, Sarah pourra rapidement créer de nouvelles VM.

Types d'hyperviseurs : type 1 vs. type 2

Deux types d'hyperviseurs sont disponibles : type 1 et type 2. Les entreprises doivent choisir le meilleur pour leur infrastructure tout en tenant compte des coûts, de la planification de la croissance et des besoins en équipement.

Hyperviseurs de type 1 (bare-metal)

Les hyperviseurs de type 1 fonctionnent directement sur le matériel de la machine hôte. Un utilisateur installe un logiciel de virtualisation sur le matériel de l'ordinateur hôte, puis le logiciel crée des machines virtuelles.

Ces hyperviseurs efficaces offrent des performances élevées car le niveau intermédiaire n'existe pas, et ils ont un accès direct aux ressources matérielles de l'hôte. Les professionnels de l'informatique utilisent des hyperviseurs de type 2 dans les centres de données, les environnements d'entreprise et les infrastructures cloud qui nécessitent des performances élevées et une sécurité complète.

Hyperviseurs de type 2 (hébergés)

Un hyperviseur de type 2 (également connu sous le nom d'hébergé) fonctionne sur le système d'exploitation (OS) de la machine hôte. Cette couche supplémentaire entre l'hôte et la machine virtuelle - que le type 1 n'a pas - peut introduire des défis de latence.

Les professionnels de l'informatique et les particuliers utilisent des hyperviseurs de type 2 dans les environnements de développement et sur les ordinateurs de bureau avec des charges de travail moins intensives en ressources que celles des centres de données et des environnements d'entreprise. Ils sont idéaux lorsque la simplicité et la commodité sont plus importantes que la performance brute.

Comparaison des hyperviseurs de type 1 et de type 2

Examinez de plus près les différences entre les hyperviseurs de type 1 et de type 2.

Avantages des hyperviseurs

Les entreprises qui utilisent des hyperviseurs bénéficient de plusieurs avantages, y compris ceux expliqués ici.

Optimisation des ressources

Les hyperviseurs permettent aux administrateurs et professionnels de l'informatique de tirer le meilleur parti des ressources disponibles de leur ordinateur hôte sans acheter d'équipement supplémentaire. Ils obtiennent les meilleures performances de leur matériel disponible, économisant des coûts car ils n'ont pas besoin d'autant de machines physiques pour soutenir leurs équipes. Au lieu de cela, ils peuvent allouer dynamiquement des ressources comme le CPU, la mémoire et le stockage en fonction des besoins et de la taille de leur équipe.

Évolutivité et flexibilité

Les entreprises utilisent des hyperviseurs pour faire évoluer leurs environnements virtuels sans machines séparées pour différentes charges de travail. Cela fait des VM un bon choix pour les entreprises à forte croissance ou celles qui ont besoin de flexibilité pour répondre à des demandes de charge de travail variables.

Amélioration de la sécurité grâce à l'isolation

Étant donné que les hyperviseurs produisent des environnements isolés pour chaque VM, une attaque ou une violation de données dans un environnement ne se propage pas aux autres ou à l'hôte. Cette configuration réduit le risque d'attaques inter-VM et de compromission généralisée du système.

Portabilité

La portabilité fait référence au transfert de logiciels d'un système à un autre. Les hyperviseurs obtiennent de bons résultats ici car ils découplent les ressources de la machine physique. Avec les hyperviseurs, les équipes peuvent rapidement déplacer les charges de travail et allouer des ressources à travers des machines virtuelles, se déplaçant sans problème d'une machine à une autre.

Défis avec les hyperviseurs

Bien que les hyperviseurs offrent de nombreux avantages aux organisations et aux équipes informatiques en matière de virtualisation et d'optimisation des ressources, il existe certains défis à connaître.

Problèmes de performance

La virtualisation aide à optimiser les ressources de l'ordinateur hôte et ajoute une couche entre le matériel et le système d'exploitation dans les hyperviseurs de type 1 et plusieurs couches pour un hyperviseur de type 2. Ajouter plus de couches peut nuire à la performance des applications et augmenter la latence du réseau.

Complexité de gestion et prolifération de la virtualisation

Les hyperviseurs simplifient la création et la distribution de nouvelles machines virtuelles, ce qui peut aider les entreprises à intégrer de nouveaux membres de l'équipe. Cependant, les équipes informatiques risquent de connaître une prolifération de la virtualisation - la croissance incontrôlée des machines virtuelles sur un réseau - sans pratiques de provisionnement et de gouvernance appropriées pour la gestion du cycle de vie des VM. Lorsque les administrateurs ne peuvent plus gérer efficacement les VM, les organisations peuvent sous-utiliser les VM ou les laisser inactives.

Mauvaise gestion des ressources

Les hyperviseurs allouent et gèrent des ressources telles que le CPU, la mémoire et le stockage parmi plusieurs VM, mais l'allocation des ressources n'est pas toujours parfaite. Lorsqu'un hyperviseur ne distribue pas suffisamment de ressources pour répondre aux besoins de charge de travail, certaines VM peuvent bien fonctionner, mais d'autres peuvent avoir de mauvaises performances. Allouer plus de ressources que ce qui est physiquement disponible peut causer de l'instabilité et des problèmes de performance.

Considérations pour choisir un hyperviseur

Choisir le bon hyperviseur pour vos besoins dépend de votre entreprise et de votre infrastructure actuelle. Certains facteurs à prendre en compte incluent ceux énumérés ci-dessous :

• Évolutivité : En tant que meilleure pratique, testez l'efficacité avec laquelle un hyperviseur distribue les ressources CPU, mémoire, stockage et réseau, en gardant à l'esprit l'équilibrage de charge et l'allocation dynamique. L'évolutivité d'un hyperviseur est cruciale pour les entreprises qui s'attendent à une croissance rapide. Le bon hyperviseur doit diviser les ressources pour éviter de perturber les opérations commerciales et l'accès aux VM.
• Exigences matérielles : À quoi ressemble votre infrastructure matérielle existante ? Réfléchissez à la façon dont l'hyperviseur s'intègre à votre infrastructure informatique et à votre équipement réseau. Avez-vous des exigences matérielles uniques ? Certains hyperviseurs ont des exigences matérielles spécifiques et des configurations préférées, alors assurez-vous de comprendre si votre infrastructure fonctionne avec l'hyperviseur.
• Exigences budgétaires : Évaluez les coûts initiaux et récurrents de l'hyperviseur. Des frais supplémentaires peuvent inclure des fonctionnalités avancées ou un support d'entreprise pour une configuration détaillée et une assistance continue, il est donc essentiel d'inclure des frais supplémentaires dans votre évaluation budgétaire. N'oubliez pas que certaines options peuvent sembler moins chères que d'autres à long terme, mais pourraient nécessiter des frais de configuration initiaux plus élevés.
• Supportabilité et communauté : En rapport avec les coûts supplémentaires, considérez les options de support disponibles lors du choix d'un hyperviseur et déterminez si vous prévoyez avoir besoin de support ou d'accès à la communauté. Les communautés d'utilisateurs peuvent être précieuses pour résoudre les problèmes d'hyperviseur, tandis que le support d'entreprise aide les entreprises à résoudre rapidement les défis des VM en temps réel.

Hyperviseurs vs. conteneurs dans la virtualisation

Les hyperviseurs et les conteneurs sont des technologies que les équipes utilisent pour la virtualisation, mais elles servent des objectifs différents.

Les organisations et les administrateurs informatiques utilisent des hyperviseurs pour créer des machines virtuelles, leur permettant d'abstraire le matériel et d'allouer des ressources d'un hôte à plusieurs VM.

En revanche, un conteneur est un package logiciel léger et portable qui contient les fichiers et services nécessaires pour exécuter une application sur n'importe quel système d'exploitation. Ils permettent aux applications de fonctionner séparément d'un OS.

Les organisations utilisent des hyperviseurs et des conteneurs pour répondre à des besoins différents, mais les deux sont essentiels dans des architectures informatiques efficaces et rapides. Les hyperviseurs libèrent l'environnement logiciel du matériel physique pour maximiser l'utilisation des ressources et allouer les ressources efficacement. Les conteneurs font de même pour les applications et les systèmes d'exploitation spécifiques, les rendant facilement transférables.

Plus de CPU, de mémoire et de stockage par ici, s'il vous plaît !

Les hyperviseurs fournissent la base critique et nécessaire pour la virtualisation qui conduit à l'optimisation des ressources, à la sécurité et à la portabilité dans le domaine de l'informatique moderne. Lors du choix d'un hyperviseur, prenez en compte les besoins en évolutivité, les exigences matérielles, les budgets et le support pour obtenir le meilleur ajustement pour vous et votre équipe.

Hésitez-vous encore à savoir si vous voulez exécuter des machines virtuelles ? Lisez-en plus sur les avantages, les inconvénients, les types et les cas d'utilisation pour vous aider à décider.