Qu'est-ce qu’un serveur virtuel ?

Les raisons pour lesquelles les entreprises et les organisations investissent dans la virtualisation des serveurs sont nombreuses. Certaines de ces raisons sont motivées par des motifs financiers, tandis que d'autres répondent à des préoccupations techniques :

• La virtualisation des serveurs permet d'économiser de l'espace grâce à la consolidation. Il est courant de dédier chaque serveur à une seule application. Si plusieurs applications n'utilisent qu'une faible puissance de traitement, l'administrateur réseau peut consolider plusieurs machines en un seul serveur qui exécute plusieurs environnements virtuels. Pour les entreprises qui disposent de centaines ou de milliers de serveurs, le besoin d'espace physique peut diminuer considérablement.
• La virtualisation des serveurs permet aux entreprises de pratiquer la redondance sans acheter de matériel supplémentaire. La redondance consiste à exécuter la même application sur plusieurs serveurs. C'est une mesure de sécurité : si un serveur tombe en panne pour une raison quelconque, un autre serveur exécutant la même application peut prendre sa place. Cela permet de réduire au minimum toute interruption de service. Il ne serait pas logique de construire deux serveurs virtuels exécutant la même application sur le même serveur physique. Si le serveur physique devait tomber en panne, les deux serveurs virtuels tomberaient également en panne. Dans la plupart des cas, les administrateurs réseau créeront des serveurs virtuels redondants sur des machines physiques différentes.
• Les serveurs virtuels offrent aux programmeurs des systèmes isolés et indépendants dans lesquels ils peuvent tester de nouvelles applications ou de nouveaux systèmes d'exploitation. Plutôt que d'acheter une machine physique dédiée, l'administrateur réseau peut créer un serveur virtuel sur une machine existante. Comme chaque serveur virtuel est indépendant par rapport à tous les autres serveurs, les programmeurs peuvent exécuter des logiciels sans se soucier d’affecter les autres applications.
• Le matériel des serveurs finira par devenir obsolète, et il peut être difficile de passer d'un système à l'autre. Afin de continuer à offrir les services fournis par ces systèmes obsolètes - parfois appelés systèmes patrimoniaux - un administrateur réseau pourrait créer une version virtuelle du matériel sur des serveurs modernes. Du point de vue des applications, rien n'a changé. Les programmes fonctionnent comme s'ils tournaient encore sur l'ancien matériel. Cela peut donner à l'entreprise le temps de passer à de nouveaux processus sans se préoccuper des défaillances du matériel, en particulier si l'entreprise qui a produit le matériel ancien n'existe plus et ne peut pas réparer celui qui est cassé.

Une tendance émergente dans la virtualisation des serveurs est appelée migration. La migration fait référence au déplacement d'un environnement de serveur d'un endroit à un autre. Avec le matériel et les logiciels appropriés, il est possible de déplacer un serveur virtuel d'une machine physique d'un réseau à une autre. À l'origine, cela n'était possible que si les deux machines physiques fonctionnaient avec le même matériel, le même système d'exploitation et le même processeur. Il est maintenant possible de faire migrer des serveurs virtuels d'une machine physique à une autre même si les deux machines ont des processeurs différents, mais seulement si les processeurs proviennent du même fabricant.

Quelles sont les différentes façons de créer des serveurs virtuels et comment fonctionnent-ils ? Vous le découvrirez dans la section suivante.

Il existe trois façons de créer des serveurs virtuels : la virtualisation complète, la para-virtualisation et la virtualisation au niveau du système d'exploitation. Elles ont toutes quelques caractéristiques communes. Le serveur physique est appelé l'hôte. Les serveurs virtuels sont appelés invités. Les serveurs virtuels se comportent comme des machines physiques. Chaque système utilise une approche différente pour allouer les ressources des serveurs physiques aux besoins des serveurs virtuels.

La virtualisation complète utilise un type spécial de logiciel appelé hyperviseur. L'hyperviseur interagit directement avec l'unité centrale et l'espace disque du serveur physique. Il sert de plateforme pour les systèmes d'exploitation des serveurs virtuels. L'hyperviseur maintient chaque serveur virtuel complètement indépendant et ignore les autres serveurs virtuels fonctionnant sur la machine physique. Chaque serveur invité fonctionne sur son propre système d'exploitation : vous pouvez même avoir un invité fonctionnant sous Linux et un autre sous Windows.

L'hyperviseur surveille les ressources du serveur physique. Lorsque les serveurs virtuels exécutent des applications, l'hyperviseur relaie les ressources de la machine physique vers le serveur virtuel approprié. Les hyperviseurs ont leurs propres besoins de traitement, ce qui signifie que le serveur physique doit réserver une certaine puissance de traitement et des ressources pour exécuter l'application de l'hyperviseur. Cela peut avoir un impact sur les performances globales du serveur et ralentir les applications.

L'approche de la para-virtualisation est un peu différente. Contrairement à la technique de virtualisation complète, les serveurs invités dans un système de para-virtualisation sont conscients les uns des autres. Un hyperviseur de para-virtualisation n'a pas besoin d'une aussi grande puissance de traitement pour gérer les systèmes d'exploitation invités, car chaque système d'exploitation est déjà conscient des exigences que les autres systèmes d'exploitation imposent au serveur physique. L'ensemble du système fonctionne comme une unité cohésive.

Une approche de virtualisation au niveau du système d'exploitation n'utilise pas du tout d'hyperviseur. La capacité de virtualisation fait plutôt partie du système d'exploitation hôte, qui remplit toutes les fonctions d'un hyperviseur entièrement virtualisé. La principale limite de cette approche est que tous les serveurs invités doivent fonctionner avec le même système d'exploitation. Chaque serveur virtuel reste indépendant de tous les autres, mais vous ne pouvez pas mélanger et faire correspondre les systèmes d'exploitation entre eux. Comme tous les systèmes d'exploitation invités doivent être les mêmes, on parle d'un environnement homogène.

Quelle est la meilleure méthode ? Cela dépend en grande partie des besoins de l'administrateur réseau. Si les serveurs physiques de l'administrateur fonctionnent tous sur le même système d'exploitation, une approche au niveau du système d'exploitation peut être la plus efficace. Les installations au niveau du système d'exploitation ont tendance à être plus rapides et plus efficaces que les autres méthodes. D'autre part, si l'administrateur fait tourner des serveurs sur plusieurs systèmes d'exploitation différents, la para-virtualisation peut être un meilleur choix. Un inconvénient potentiel des systèmes de paravirtualisation est le support. La technique est relativement nouvelle et seules quelques entreprises proposent des logiciels de para-virtualisation. De plus en plus d'entreprises soutiennent la virtualisation complète, mais l'intérêt pour la paravirtualisation est croissant et pourrait remplacer la virtualisation complète à terme.

Quelles sont les limites de la virtualisation des serveurs ? Vous le découvrirez dans la section suivante.