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Inventé dans les années 1960 par IBM pour ses ordinateurs centraux, un hyperviseur est une couche logicielle qui permet à plusieurs systèmes d’exploitation de fonctionner côte à côte tout en partageant les mêmes ressources informatiques physiques. Ces systèmes d’exploitation (OS) fonctionnent comme des machines virtuelles (VM), qui reflètent des environnements matériels informatiques entiers dans des couches logicielles. Les hyperviseurs sont inextricablement liés à tous les types de virtualisation, car ils régulent ou supervisent l’ensemble du processus de virtualisation.

Si vous débutez dans la technologie de l’hyperviseur, ce guide est là pour vous aider à le décomposer. Ci-dessous, nous détaillerons les avantages des hyperviseurs, leur fonctionnement, les types d’hyperviseurs et vous fournirons des exemples.

Initialement appelé moniteur de machine virtuelle (VMM), un hyperviseur permet à un ordinateur hôte de prendre en charge plusieurs machines virtuelles invitées en partageant virtuellement ses ressources. Cela peut inclure la puissance de traitement, la mémoire et le stockage.

Lors du fonctionnement, l’hyperviseur sépare logiquement chaque VM les unes des autres et leur attribue leur propre portion dédiée de ressources de calcul. Cela garantit que les machines virtuelles fonctionnent correctement et ne se perturbent pas les unes les autres. Par exemple, si une machine virtuelle tombe en panne ou subit une faille de sécurité, les autres ne seront pas affectées.

Les hyperviseurs peuvent être classés en deux types principaux, y compris le type 1 (appelé virtualisation bare metal) et le type 2 (appelé hyperviseurs hébergés ou intégrés).

Un hyperviseur de type 1 s’exécute directement sur le matériel physique de l’ordinateur hôte.

Ces hyperviseurs sont généralement plus rapides et plus efficaces que les hyperviseurs de type 2, car ils :

• Interagissez directement avec le processeur, la RAM et l’espace de stockage physique de l’ordinateur hôte.
• Contourner la nécessité de passer par la couche du système d’exploitation.
• Allouez toute la puissance de traitement et les ressources matérielles disponibles aux machines virtuelles.
• Fournissez une sécurité plus élevée, car il n’y a rien entre l’hyperviseur et le processeur hôte qu’un acteur malveillant pourrait exploiter.

Pour ces raisons, la plupart des organisations au niveau de l’entreprise optent pour la virtualisation de type 1 pour leurs besoins informatiques à grande échelle dans les centres de données.

Les hyperviseurs de type 1 nécessitent souvent des machines de gestion distinctes ou un logiciel d’accélération matérielle pour gérer plusieurs machines virtuelles et le matériel de l’ordinateur hôte. Ces hyperviseurs ne peuvent pas fonctionner correctement sans cette technologie, car la gestion simultanée des machines virtuelles et des ressources hôtes est extrêmement intensive.

Voici des exemples courants d’hyperviseurs de type 1 :

Alors qu’un hyperviseur de type 1 s’exécute directement sur le matériel physique de l’ordinateur hôte, un hyperviseur de type 2 s’exécute en tant que couche logicielle au-dessus du système d’exploitation de l’ordinateur hôte.

Les hyperviseurs robustes de type 2 fournissent généralement :

• Un processus de configuration facile, car ils ne nécessitent pas de machines de gestion distinctes.
• Accès simplifié à un système d’exploitation invité parallèlement au système d’exploitation principal sur lequel l’ordinateur hôte s’exécute, ce qui les rend idéaux pour la productivité de l’utilisateur final.
• Boîtes à outils supplémentaires que les utilisateurs peuvent installer dans le système d’exploitation invité, ce qui fournit des connexions améliorées entre l’invité et le système d’exploitation hôte.

Cependant, les hyperviseurs de type 2 ne sont pas aussi sécurisés ou efficaces que le type 1 en raison de leur déploiement. Étant donné que la communication entre un hyperviseur de type 2 et le matériel de l’hôte doit passer par la couche du système d’exploitation, des problèmes tels que la latence ou un retard dans le traitement des demandes peuvent survenir.

Pour cette raison, la virtualisation de type 2 est généralement utilisée par des utilisateurs individuels qui ont besoin d’accéder à plusieurs systèmes d’exploitation mais ne sont pas concernés par une latence plus élevée, tels que les ingénieurs qui développent ou testent des logiciels.

Les hyperviseurs de type 2 introduisent également des risques de sécurité plus importants pour l’hôte, car ils présentent une plus grande surface d’attaque. Par exemple, si un acteur malveillant accède au système d’exploitation hôte, il pourrait alors compromettre tout système d’exploitation invité fonctionnant dans l’hyperviseur de type 2.

Les hyperviseurs de type 2 peuvent utiliser des machines de gestion distinctes ou un logiciel d’accélération matérielle si ces fonctionnalités sont disponibles et applicables. En règle générale, les hyperviseurs de type 2 ont recours à l’émulation logicielle si l’ordinateur hôte physique ne peut pas fournir le support requis.

Voici des exemples courants d’hyperviseurs de type 2 :

Les hyperviseurs de type 1 et de type 2 présentent de nombreux avantages, notamment :

• Efficacité: Les machines virtuelles peuvent être créées instantanément à l’aide d’hyperviseurs, ce qui offre aux organisations une précision et une efficacité accrues lors de l’allocation de ressources pour des charges de travail complexes.
• Adaptabilité: Les hyperviseurs de type 1 permettent aux systèmes d’exploitation invités et à leurs applications de s’exécuter sur plusieurs types de matériel différents, plutôt que de s’appuyer sur des périphériques ou des pilotes spécifiques au système d’exploitation. En effet, un hyperviseur sépare chaque système d’exploitation invité du matériel de l’ordinateur hôte.
• Agilité: L’agilité des hyperviseurs est principalement due à leur capacité à exécuter plusieurs machines virtuelles à l’aide des ressources d’un ordinateur hôte, mais ils permettent également une utilisation agile des serveurs physiques. Par exemple, un hyperviseur offre un moyen plus économique d’exécuter plusieurs machines virtuelles, plutôt que d’utiliser plusieurs serveurs pour effectuer la même tâche.
• Mobilité: les machines virtuelles du logiciel hyperviseur sont isolées de l’ordinateur hôte physique, ce qui signifie qu’elles peuvent être déplacées sur plusieurs serveurs, si nécessaire. Cela signifie que les équipes informatiques peuvent facilement et en toute transparence déplacer les charges de travail changeantes vers différents serveurs virtuels localisés ou distants dotés des capacités de mise en réseau, de mémoire, de stockage ou de traitement requises.

Bien qu’il s’agisse d’une technologie étonnante, il existe quelques problèmes avec les environnements d’hyperviseur par rapport aux serveurs dédiés traditionnels.

• Frais généraux de ressources: Étant donné que les hyperviseurs sont les gestionnaires de leurs serveurs virtuels, certaines des ressources du serveur physique seront utilisées par l’hyperviseur, de sorte que les serveurs virtuels ne pourront pas utiliser 100 % des ressources des serveurs physiques.
• Courbe d’apprentissage: La gestion des serveurs dans un environnement virtuel est différente d’un environnement traditionnel, car vous devez apprendre à utiliser l’hyperviseur lui-même pour gérer les serveurs virtuels. Cela peut signifier une formation supplémentaire pour certains techniciens.
• Problèmes de sécurité supplémentaires: Chaque élément matériel et logiciel de votre serveur représente un vecteur d’attaque possible pour les pirates. L’ajout de la virtualisation peut donc ajouter un risque de sécurité par le biais de surfaces d’attaque supplémentaires.

Voir le tableau

En ce qui concerne la virtualisation de l’hyperviseur par rapport à la conteneurisation, il existe quelques différences clés. Les hyperviseurs sont utilisés pour créer et exécuter plusieurs machines virtuelles indépendamment du matériel physique de l’ordinateur hôte. Les machines virtuelles exécutent des systèmes d’exploitation complets et indépendants et fonctionnent comme n’importe quel ordinateur physique. Une approche différente de la virtualisation utilise des conteneurs. Les conteneurs permettent aux applications de s’exécuter indépendamment d’un système d’exploitation. Les conteneurs exécutent des applications indépendantes et empruntent des ressources au système d’exploitation hôte.

Alors que les machines virtuelles sont généralement utilisées pour fournir une infrastructure ou des environnements de test de serveur complets, la conteneurisation est fréquemment utilisée pour rationaliser le développement et le déplacement des applications.

Les hyperviseurs sont des outils essentiels pour les organisations et les utilisateurs de PC individuels, et la sensibilisation à leur sujet continue d’augmenter à mesure que les charges de travail se déplacent vers le cloud. Ils peuvent être utilisés pour rationaliser plusieurs tâches gourmandes en ressources, telles que la réplication des données, la virtualisation des postes de travail, la consolidation des serveurs ou la prise en charge de l’hébergement en cloud privé. Bien qu’ils ne conviennent pas à toutes les situations, les serveurs virtualisés peuvent résoudre une foule de problèmes liés aux serveurs physiques dédiés.

Par exemple, si une organisation utilise plusieurs serveurs qui fournissent chacun des services ou des systèmes d’exploitation différents, les équipes informatiques peuvent avoir du mal à les gérer tous à partir d’une source ou d’une plate-forme centrale. Avec un hyperviseur, cependant, chaque service ou système d’exploitation peut être virtualisé, consolidé et géré à partir d’un ordinateur hôte physique, ce qui rationalise les flux de travail informatiques et optimise les ressources du serveur physique.

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