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Virtualisation par logiciels libres

        Benoît Donnette
         Expert OSSA



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Sommaire
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    Qu'est-ce que la virtualisation ?
    –   Raison d'être
    –   Histoire, généralisation
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    Technologies...
Qu'est-ce que la virtualisation ?




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    Virtualiser : donner à une machine l'apparence
    de n machines logiques

   ...
Qu'est-ce que la virtualisation ?


     Système hôte : système qui acceuille les solutions
de virtualisation, qui met à d...
La virtualisation, raison d'être

Premiers ordinateurs : « machines à batch »
    –   Programmation séquentielle
    –   C...
La virtualisation, raison d'être

Première solution : la multiprogrammation
    –   Accessible dès que l'on a pu charger r...
La virtualisation, raison d'être
●
    Abstraction suivante : la machine virtuelle
    –   VM = ensemble de tâches + OS




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La virtualisation, raison d'être
●
    Utilisation actuelle moyenne des serveurs ~10%
                                    ...
La virtualisation – Histoire
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    Recherches IBM, au catalogue dès 1972 (VM/CMS)
●
    Mainframes, architectures NUMA (Su...
Technologies de virtualisation



        Application           Application     Application

            OS               ...
Technologies de virtualisation


     Application      Application     Application

        OS                OS          ...
Technologies de virtualisation



                      Application   Application
      Gestionnaire
        de VM
       ...
Technologies de virtualisation



     Application    Application   Application


        OS              OS           OS
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Virtualisation par logiciels libres

             Système hôte considéré : Linux
 ●
     Toutes les technologies sont repr...
OpenVZ
                          http://openvz.org/
 Solution libre de virtualisation d'OS
 ●
     Issue du logiciel comme...
Qemu
               http://fabrice.bellard.free.fr/qemu/

 F. Bellard, produit sous licence GPL
 ●
     Logiciel de machin...
VirtualBox
                    http://www.virtualbox.org/

 Logiciel de machine virtuelle de Innotek GMBH
 ●
     Coexiste...
Xen
                           http://xen.org/

 University of Cambridge - Citrix
 ●
     Paravirtualiseur, né sous la for...
Conclusion
 ●
     Plusieurs solutions libres pour plusieurs
     problèmes
     –   Couverture des principales technologi...
Conclusion
 ●
     Approche opposée au cluster
                   Cluster : n machines regroupées en une machine logique
 ...
Merci de votre attention



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  1. 1. Virtualisation par logiciels libres Benoît Donnette Expert OSSA 1
  2. 2. Sommaire ● Qu'est-ce que la virtualisation ? – Raison d'être – Histoire, généralisation ● Technologies de virtualisation ● Virtualisation libre – Principaux logiciels ● Conclusion 2
  3. 3. Qu'est-ce que la virtualisation ? ● Virtualiser : donner à une machine l'apparence de n machines logiques Une forme de schizophrénie logicielle « Je sont des autres » ;-) 3
  4. 4. Qu'est-ce que la virtualisation ? Système hôte : système qui acceuille les solutions de virtualisation, qui met à disposition ses ressources. Système invité : système qui utilise les ressources mises à disposition par l'hôte. VE : Virtual Environment. C'est une machine logique. Généralisation d'un système invité. 4
  5. 5. La virtualisation, raison d'être Premiers ordinateurs : « machines à batch » – Programmation séquentielle – CPU peu utilisé lors des I/O – Si le batch se finit, la machine attend... Au prix de la puissance de calcul à l'époque ! 5
  6. 6. La virtualisation, raison d'être Première solution : la multiprogrammation – Accessible dès que l'on a pu charger rapidement un programme (RAM, disque) – Initialement faite « à la main », puis déléguée au système Apparition d'une couche d'abstraction : la « tâche », la machine se présente sous la forme d'unités de traitement parallèles 6
  7. 7. La virtualisation, raison d'être ● Abstraction suivante : la machine virtuelle – VM = ensemble de tâches + OS 7
  8. 8. La virtualisation, raison d'être ● Utilisation actuelle moyenne des serveurs ~10% (Source : Wikipedia) ● Besoin d'optimiser l'utilisation des ressources – Optimiser l'énergie, la ressource de calcul, l'espace physique pris par les machines – Besoin de systèmes cloisonnés donc indépendants La solution : la virtualisation. Une seule machine présente l'apparence de plusieurs machines indépendantes. 8
  9. 9. La virtualisation – Histoire ● Recherches IBM, au catalogue dès 1972 (VM/CMS) ● Mainframes, architectures NUMA (Superdome) ● Généralisation par l'émulation (années 1980-90) ● Début 2000 : VMWare ● Apparition des instructions de virtualisation sur les processeurs de PC (2004) La virtualisation devient accessible à tout ordinateur personnel 9
  10. 10. Technologies de virtualisation Application Application Application OS OS OS VM logicielle VM logicielle VM logicielle OS hôte Matériel Machine virtuelle 10
  11. 11. Technologies de virtualisation Application Application Application OS OS OS Virtualisation OS hôte Matériel Virtualisation d'OS 11
  12. 12. Technologies de virtualisation Application Application Gestionnaire de VM OS OS Hyperviseur Matériel Hyperviseur complet 12
  13. 13. Technologies de virtualisation Application Application Application OS OS OS Hyperviseur Matériel Paravirtualisation 13
  14. 14. Virtualisation par logiciels libres Système hôte considéré : Linux ● Toutes les technologies sont représentées ● Un grand nombre de projets ● 4 projets remarquables, matures – OpenVZ, Qemu (kqemu, kvm), VirtualBox, Xen ● Des cadres prometteurs (kvm, lguest) ● Des solutions stables et solides 14
  15. 15. OpenVZ http://openvz.org/ Solution libre de virtualisation d'OS ● Issue du logiciel commercial Virtuozzo ● Econome en mémoire – (1 seul kernel, plusieurs VM) ● Bon niveau de performances – 1 seul kernel, une seule couche système ● Limité au partage de plusieurs VE sous (strictement) le même OS ● Mise en place d'une distribution délicate 15
  16. 16. Qemu http://fabrice.bellard.free.fr/qemu/ F. Bellard, produit sous licence GPL ● Logiciel de machine virtuelle – Produit très ingénieux : virtualisation native ou par émulation ● Accélération potentielle : kqemu ou kvm ● Produit mature, stable ● Interface un peu désuète 16
  17. 17. VirtualBox http://www.virtualbox.org/ Logiciel de machine virtuelle de Innotek GMBH ● Coexistence d'une version Open Source et d'une version éditeur ● Les 2 versions sont très actives ● Utilise des parties de Qemu (boot) ● Accélération par module ● Interface aboutie – Démarrage de VM en quelques clics ● 17 Gourmand en RAM
  18. 18. Xen http://xen.org/ University of Cambridge - Citrix ● Paravirtualiseur, né sous la forme d'un moniteur ● Disponible pour les machines sans extensions de virtualisation – Dans ce cas, un noyau modifié est nécessaire ● Profite des extensions de virtualisation si disponibles depuis la version 3.01 ● Configuration souple mais complexe ● Dom0 (hôte) limité à certains kernels (patches lourds) 18
  19. 19. Conclusion ● Plusieurs solutions libres pour plusieurs problèmes – Couverture des principales technologies ● Outils d'administration locale et à distance en retrait – Développements en cours 19
  20. 20. Conclusion ● Approche opposée au cluster Cluster : n machines regroupées en une machine logique ● Les deux approches devraient en fait être complémentaires Le cluster apporte la sûreté et la capacité en pointe de charge, la virtualisation consolide l'utilisation globale. ● Généralisation : n machines logiques sur p machines physiques Possible et même opérationnel sur certains services (SGDB/JDBC) Solutions encore spécifiques 20
  21. 21. Merci de votre attention bdonnette@linagora.com 21
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