Machine Virtuelle

Qu’est-ce qu’une machine virtuelle

Saviez-vous qu’il est possible de créer un ordinateur entièrement fonctionnel à l’intérieur de votre ordinateur existant Cette technologie, appelée machine virtuelle (VM), est omniprésente : sur votre ordinateur personnel, sur des serveurs commerciaux et bien au-delà. Une machine virtuelle repose sur un logiciel pour fonctionner pleinement dans des environnements informatiques. Dans cet article, découvrez ce qu’est une machine virtuelle, à quoi elle sert, comment elle fonctionne et pourquoi vous pourriez ou non envisager d’en utiliser une.

Une machine virtuelle (VM) est une ressource informatique qui s’appuie sur un logiciel plutôt que sur des ressources physiques ou du matériel pour exécuter des programmes, des applications et des processus. Sur votre appareil, vous avez deux composants principaux : le matériel (hardware) et le logiciel (software).

Le matériel correspond aux éléments physiques : carte mère, CPU, mémoire, etc. Il détermine les ressources de votre système, c’est-à-dire la puissance de calcul et la capacité de stockage des données.

Le logiciel, quant à lui, est numérique. Il s’agit du firmware, du système d’exploitation et des programmes qui s’exécutent sur le matériel physique en langage binaire. Pour avoir un logiciel, il faut un matériel sur lequel l’installer.

Une machine virtuelle utilise un logiciel de virtualisation basé sur le matériel. Cette application imite le matériel informatique. En d’autres termes, il s’agit d’un logiciel qui se fait passer pour du matériel. Ainsi, au lieu d’acheter un nouvel appareil, vous pouvez en créer un directement sur votre système d’exploitation (OS) existant.

Lorsque vous installez une machine virtuelle, vous installez en réalité un système d’exploitation sur une application logicielle que le système de la VM considère comme du matériel. C’est, en quelque sorte, un ordinateur dans un ordinateur.

En théorie, vous pouvez créer autant de systèmes d’exploitation virtuels que vous le souhaitez, à condition de disposer des ressources système nécessaires. Un seul serveur pourrait, par exemple, exécuter plusieurs systèmes d’exploitation simultanément sur différents ordinateurs. Contrairement aux serveurs physiques, les machines virtuelles peuvent également exécuter différents systèmes d’exploitation et versions, comme Windows, macOS ou Linux. Elles permettent d’étendre vos capacités informatiques, même vers des technologies avancées telles que le calcul quantique avec le bon logiciel.

Comment fonctionnent les machines virtuelles

Une VM est une couche logicielle superposée à votre système existant. Cette couche est appelée « hyperviseur », ce qui explique pourquoi les professionnels désignent souvent les VM comme des logiciels d’hyperviseur. Considérez l’hyperviseur comme un gestionnaire chargé de créer, gérer et contrôler les machines virtuelles.

Un hyperviseur crée un environnement isolé pour la VM, distinct de la machine hôte physique qui l’entoure. Ainsi, une VM ne dépend de votre ordinateur hôte que pour le matériel et l’alimentation nécessaires à son fonctionnement. Tout ce qui se passe sur la machine virtuelle n’affecte ni le système hôte sur lequel elle repose, ni les autres machines virtuelles.

Les VM allouent les ressources selon les besoins. Une VM peut disposer d’une quantité fixe de ressources ou de ressources qui s’ajustent dynamiquement en fonction de sa charge de travail actuelle.

Comment utiliser une machine virtuelle

Lorsque vous utilisez une machine virtuelle, elle fonctionne comme vous vous y attendez pour le système d’exploitation concerné. Elle obtient une partie de la puissance de traitement, de la mémoire et du stockage de l’ordinateur hôte, de sorte qu’elle dispose de ses « propres » ressources.

Elle possède également sa propre adresse MAC, ADRESSE-IP et ses propres numéros d’identification matérielle. Vous pouvez également utiliser les mêmes périphériques, comme votre écran, clavier et souris. Pour ses utilisateurs et les appareils avec lesquels elle interagit, elle est un dispositif indépendant.

Vous pouvez faire presque tout ce que vous feriez sur un ordinateur physique réel avec une VM. Cependant, il est nécessaire que le logiciel de la VM soit en cours d’exécution pour qu’elle fonctionne. Si vous fermez le client de la machine virtuelle ou si votre ordinateur physique est éteint, la VM l’est également.

Une VM existe sous forme de données sur votre ordinateur, tout comme une application logicielle. Vous pouvez la supprimer à tout moment, auquel cas elle cessera d’exister. Vous pouvez également transférer une machine virtuelle vers un autre appareil sans trop de difficultés.

Types de machines virtuelles

Il existe deux principaux types de machines virtuelles : les VM de type 1 et les VM de type 2.

Les hyperviseurs de type 1 fonctionnent directement sur une machine hôte avec un accès direct au matériel. Ils offrent de meilleures performances et une plus grande efficacité que les hyperviseurs de type 2, car ils minimisent les surcharges. Vous les trouverez principalement dans des applications serveur.

Les hyperviseurs de type 2, quant à eux, s’exécutent sur le système d’exploitation de la machine hôte. Ce sont les VM les plus courantes pour les utilisateurs finaux et elles conviennent mieux à des cas d’utilisation spécifiques. Outre un usage personnel, un développeur pourrait les utiliser pour créer ou tester des applications.

Il existe également des VM de processus et des VM système. Les machines virtuelles de processus exécutent un seul processus plutôt que de faire fonctionner un système entier. Elles n’existent que le temps nécessaire pour exécuter ce processus. Elles sont idéales pour des tâches temporaires qui doivent être indépendantes de la plateforme.

Les machines virtuelles système, en revanche, constituent un environnement complet avec un système d’exploitation, parfait pour des besoins à long terme. Si vous utilisez une machine virtuelle à des fins personnelles, il s’agit probablement d’une VM système de type 2.

À quoi servent les machines virtuelles

De nombreuses personnes utilisent des VM à des fins personnelles, mais la majorité de leur utilisation concerne les infrastructures informatiques commerciales. Les grandes et petites entreprises exploitent la technologie des machines virtuelles pour une grande variété d’objectifs. Examinons quelques raisons courantes de les utiliser.

Partitionnement des ressources

L’utilisation principale d’une VM est de diviser un appareil hôte en plusieurs parties. Vous pourriez avoir un serveur disposant de nombreuses ressources inutilisées. Au lieu d’acheter un nouveau serveur pour gérer une tâche supplémentaire, vous pouvez créer une VM.

Cela permet à un seul serveur de remplir plusieurs rôles. Une de ses machines virtuelles pourrait gérer des requêtes SQL, tandis qu’une autre se concentrerait sur des services d’apprentissage automatique (Machine Learning). Chaque machine est sécurisée et séparée des autres, évitant ainsi les erreurs de compatibilité et les risques de sécurité.

Test de logiciels ou de systèmes d’exploitation

Il serait coûteux et inutile d’acheter ou de construire un nouveau serveur uniquement pour tester un nouveau logiciel ou système d’exploitation. À la place, les professionnels de l’informatique peuvent l’installer sur une VM.

Les développeurs peuvent créer un environnement de test réaliste ou plusieurs environnements de test, chacun avec des systèmes d’exploitation, des configurations et des agents utilisateurs différents. Tester des bugs pour des logiciels clients fonctionne très bien dans une VM.

Cela leur permet d’obtenir une idée pratique de la manière dont le logiciel ou le système d’exploitation fonctionnerait dans des scénarios réels, sans avoir à construire une machine distincte. De plus, tout bug ou menace de sécurité reste confiné à l’intérieur de la machine virtuelle sans affecter les systèmes physiques environnants.

Mise en quarantaine de logiciels infectés

Les logiciels malveillants peuvent se propager à un système entier lorsqu’ils sont ouverts ou analysés. Au lieu de contaminer le système hôte, la machine virtuelle peut les mettre en quarantaine pour une analyse approfondie, protégeant ainsi les autres systèmes.

Avantages des machines virtuelles

Pourquoi préférer les VM aux machines physiques Les machines virtuelles sont un pilier dans l’industrie informatique – et pour un usage personnel – pour les raisons suivantes :

• Efficacité et économies de coûts. De nombreux serveurs disposent de ressources qui ne sont jamais utilisées. La virtualisation garantit qu’elles ne soient pas gaspillées. Cela permet d’économiser de l’argent, car il n’est pas nécessaire d’acheter des machines supplémentaires, à condition que les ressources soient suffisantes.
• Optimisation des flux de travail. Les machines virtuelles facilitent grandement le déploiement d’applications et de systèmes d’exploitation dans toutes sortes d’environnements et de conditions. Pour les gestionnaires informatiques et les développeurs, il n’existe pas de moyen plus simple de le faire.
• Évolutivité et flexibilité. Les VM permettent de s’adapter facilement à des charges de travail fluctuantes en augmentant ou en diminuant les ressources. De plus, elles n’ont pas besoin de spécifications matérielles spécifiques, car un hyperviseur peut, dans la plupart des cas, les simuler à la volée selon les besoins.
• Meilleure sécurité. Grâce à leur isolation inhérente, les VM protègent les systèmes. Elles empêchent les malwares de se propager d’un système à un autre.

Les machines virtuelles fonctionnent également comme des machines physiques en matière de sauvegarde. Il est facile de restaurer une machine virtuelle compromise ou défectueuse sans la perdre.

Inconvénients des machines virtuelles

Les logiciels de machines virtuelles offrent de nombreux avantages, mais ils ne sont pas parfaits. Tout d’abord, leurs ressources sont limitées. Une VM utilise les ressources du système hôte. Pour continuer à fonctionner, l’ordinateur hôte ne peut pas céder toutes ses ressources ; il ne peut en fournir qu’une partie.

Évidemment, vous ne pouvez pas attribuer à une VM plus de ressources que vous n’en possédez. Vous ne pouvez pas non plus créer des ressources inexistantes. Si vous devez émuler une carte graphique, vous aurez besoin d’une carte graphique avec suffisamment de ressources pour la simuler. L’absence de GPU (ou un GPU sous-puissant) vous empêchera de le faire.

Les machines virtuelles peuvent également rencontrer des problèmes de performance. Puisque l’ordinateur hôte cède une partie de ses ressources, cela limite les ressources disponibles pour tous. Si la VM et/ou le système hôte sont sous une lourde charge, les performances des deux peuvent en souffrir. Par exemple, la vitesse d’Internet répartie entre plusieurs systèmes ralentira si tous les systèmes subissent un débit élevé.

Les hyperviseurs réallouent intelligemment les ressources pour éviter cela. Cependant, s’il n’y a pas d’autre matériel ou système pour gérer une charge lourde, vous n’avez pas d’autre option. De plus, avoir trop de VM en fonctionnement simultané dégradera les performances si les ressources sont insuffisantes.

En outre, les machines virtuelles système de type 2 (celles qui s’exécutent sur le système d’exploitation) génèrent une surcharge, c’est-à-dire des demandes supplémentaires liées à l’exécution d’une VM, indépendantes des processus normaux nécessaires au système d’exploitation de la VM ou de l’hôte. La plupart du temps, cette surcharge est négligeable. Ce n’est que sous une charge importante qu’elle peut affecter les performances.

Enfin, les machines virtuelles ont une indépendance limitée. Puisqu’une VM fonctionne sur un ordinateur existant, elle n’existe pas sans lui. Si le système hôte ne fonctionne pas ou rencontre des problèmes, cela arrêtera ou limitera la machine virtuelle.

Questions fréquemment posées

Qu’est-ce que l’erreur de lancement de la machine virtuelle Java

L’erreur de lancement de la machine virtuelle Java est un problème qui survient avec le lanceur de la machine virtuelle Java, souvent pour les utilisateurs de Minecraft. Elle indique que votre ordinateur ne peut pas lire le code que vous essayez d’exécuter. Si vous rencontrez ce problème, assurez-vous que Java est correctement installé et essayez d’exécuter le programme en tant qu’administrateur.

Quel est un exemple de machine virtuelle

Un exemple de machine virtuelle est VMWare Workstation ou VirtualBox.

Est-il légal d’utiliser une machine virtuelle

Oui, il est parfaitement légal d’utiliser une machine virtuelle, des serveurs virtuels ou des ordinateurs virtuels. Travailler dans un environnement virtuel n’est pas un crime tant que vous ne commettez pas d’actes explicitement illégaux avec ces outils.