Machine virtuelle : pourquoi l’utiliser ?

Qu’est-ce qu’une machine virtuelle (VM) ?

Une machine virtuelle ou VM est un environnement qui fonctionne sur une machine physique, mais qui est virtuel. Pour reproduire les fonctionnalités d’un ordinateur physique, elle s’appuie sur les mêmes équipements, à savoir : CPU, RAM, disque dur ou encore carte réseau. Plusieurs machines virtuelles peuvent être utilisées sur le même ordinateur, quels que soient leur système d’exploitation (Linux, Windows, macOS, etc).

Comment fonctionne une machine virtuelle ?

Les machines virtuelles fonctionnent comme tout programme que vous exécutez sur votre ordinateur.

Une fois que vous avez choisi le logiciel de machine virtuelle et que vous l’avez installé sur votre appareil, vous devez procéder à la configuration initiale. Il s’agit de sélectionner le stockage, attribuer la mémoire et installer le système d’exploitation. Une fois la configuration terminée, vous pouvez accéder à l’ordinateur virtuel via une fenêtre d’application normale, comme tout autre logiciel sur votre appareil.

Au lieu d’interagir directement avec la machine physique, la machine virtuelle fonctionne avec des composants logiciels ou micrologiciels appelés hyperviseurs. Ce dernier joue le rôle de médiateur entre la machine virtuelle et l’appareil hôte, coordonnant l’utilisation de l’espace de stockage et de la puissance de traitement. Il ajoute une sécurité supplémentaire et veille à ce que les menaces qui pèsent sur une simulation ne puissent pas se propager à d’autres, et peut être hébergée sur un cloud privé, public ou hybride.

Les différents types de machines virtuelles

Les machines virtuelles peuvent être classées en différents types sur la base de plusieurs critères.

Types de VM en fonction de leur nature

La classification la plus courante repose sur la nature de la machine virtuelle et les sépare en deux catégories : les machines système et les machines de traitement.

• Une machine système reproduit un ordinateur physique entier. C’est le type de machine virtuelle sur lequel nous nous sommes concentrés tout au long de cet article.
• Une machine de traitement est une plate-forme virtuelle conçue pour exécuter un seul et unique programme. Plutôt que de simuler un ordinateur entier, les machines de traitement émulent un seul environnement au sein de l’ordinateur hôte et facilitent l’exécution d’un programme ou d’une plateforme spécifique. Les machines de traitement sont parfois appelées conteneurs ou micro-machines virtuelles.

Types de VM en fonction de leur degré de virtualisation

Une autre façon courante de classer les machines virtuelles est de se baser sur leur degré de virtualisation.

La virtualisation est un terme très large qui désigne le découpage ou la combinaison de ressources informatiques physiques afin de créer une expérience numérique artificielle pour l’utilisateur. La répartition des ressources d’un ordinateur pour créer plusieurs machines virtuelles est une forme de virtualisation, tout comme la combinaison de nombreux dispositifs physiques pour créer un environnement virtuel unique.

Voici cinq types de virtualisation couramment utilisés aujourd’hui :

• Virtualisation du matériel. La virtualisation du matériel est une simulation informatique au sein d’un programme exécuté sur un ordinateur hôte. Le matériel en question peut être autre chose qu’un ordinateur, bien entendu. Par exemple, la virtualisation matérielle peut simuler un appareil de jeu : c’est le concept des émulateurs de console.
• Virtualisation d’une application ou d’un logiciel. Habituellement, lorsque vous voulez exécuter une application, vous devez l’installer sur votre appareil, mais ce n’est pas le cas si l’application a été virtualisée. Dans un tel système, l’application est stockée sur un serveur physique situé ailleurs sur votre réseau. Lorsque vous souhaitez "ouvrir" l’application, le serveur vous envoie une virtualisation du programme, à laquelle vous pouvez accéder via votre appareil.
• La virtualisation du stockage. La virtualisation du stockage consiste à combiner plusieurs machines de stockage physique en un seul espace numérique. Par exemple, une entreprise peut combiner des bases de données stockées sur plusieurs serveurs pour créer un seul espace de stockage virtuel. Vous auriez l’impression d’accéder à un seul espace de stockage alors que de nombreuses machines physiques contiennent les données.
• La virtualisation des réseaux. La virtualisation des réseaux peut permettre à l’infrastructure physique qui soutient un réseau unique de prendre en charge plusieurs réseaux virtuels, créant ainsi des réseaux à l’intérieur d’un réseau. Elle peut également combiner des réseaux distincts en un seul grand réseau virtuel.
• La virtualisation des serveurs. Le processus de virtualisation des serveurs consiste à diviser un serveur physique en plusieurs serveurs numériques. Il utilise les ressources d’une seule machine physique, mais ces ressources apparaissent aux utilisateurs comme de multiples serveurs dans le cyberespace.

Types de VM en fonction de la formule de location

Les machines virtuelles qui simulent des ordinateurs entiers existent sous forme de multi-locataires et de locataires uniques.

• Une machine virtuelle multi-locataires permet à plusieurs utilisateurs (ou locataires) d’être actifs sur le même appareil physique. Par exemple, trois employés d’une même entreprise utilisent des machines virtuelles différentes, chacune fonctionnant sur le matériel d’un seul ordinateur.
• Une machine virtuelle à locataire unique, ou machine virtuelle dédiée, permet à un seul utilisateur d’accéder aux ressources de l’ordinateur physique. Cet utilisateur unique peut faire fonctionner plusieurs machines virtuelles sur l’ordinateur. Cette approche offre un niveau de sécurité plus élevé, mais elle est moins efficace en termes de ressources.

Pourquoi utiliser une machine virtuelle ?

Les machines virtuelles ont de nombreuses utilisations, de l’exécution de logiciels à la gestion des menaces de cybersécurité. L’utilisation la plus courante des machines virtuelles consiste à disposer de plusieurs systèmes d’exploitation fonctionnels sur un seul appareil. Par exemple, vous pouvez avoir un ordinateur Linux et installer Windows et macOS sur la machine virtuelle pour exécuter des logiciels incompatibles avec Linux.

Les développeurs peuvent créer des machines virtuelles isolées pour créer, tester et déboguer des applications sans affecter l’infrastructure principale. Une machine virtuelle peut prendre des instantanés du système à tout moment, ce qui permet de revenir facilement en arrière et de contrôler les versions pour les scénarios de test. dows et macOS sur la machine virtuelle pour exécuter des logiciels incompatibles avec Linux.

De nombreux fournisseurs de services cloud proposent des machines virtuelles dans le cadre de leurs offres d’infrastructure en tant que service. Les entreprises peuvent gérer les machines virtuelles dans le cloud, ce qui leur permet de faire évoluer leur infrastructure sans investissement initial dans du matériel physique.

Les experts en sécurité peuvent utiliser des machines virtuelles pour examiner des sites Web ou des fichiers potentiellement infectés par des logiciels malveillants. L’ouverture des fichiers dans un environnement virtuel empêche l’infection de se propager à d’autres machines virtuelles sur le même appareil physique. De plus, il est facile de remettre la machine dans l’état où elle se trouvait avant l’infection. Pouvoir prendre des risques dans un environnement virtuel contrôlé est essentiel pour la recherche en cybersécurité, notamment pour attirer les pirates dans des honeypot.

Si vous souhaitez éviter les spams ou si vous visitez des sites qui ne s’avèrent pas toujours sûrs, vous pouvez utiliser une machine virtuelle pour naviguer en toute sécurité. Lorsque vous cliquez sur un lien suspect ou que vous rencontrez un malware, la menace est isolée dans la machine virtuelle.

Avantages des machines virtuelles

Les machines virtuelles offrent plusieurs avantages aux particuliers et aux entreprises de toutes tailles.

• Polyvalence. Les machines virtuelles sont utilisables dans un grand nombre de scénarios. Vous pouvez utiliser tous les logiciels que vous souhaitez, même si l’ordinateur hôte ne dispose pas du système d’exploitation nécessaire.

• Sécurité. Les machines virtuelles vous permettent d’accéder à plusieurs ordinateurs uniques à partir d’un seul appareil, ce qui permet d’économiser de l’espace physique et de l’argent. Elles minimisent le besoin de matériel physique supplémentaire, la consommation d’énergie et le refroidissement.

• Security. La séparation des systèmes au sein d’un même dispositif permet de renforcer les mesures de sécurité. Même si une machine virtuelle est victime d’un piratage informatique ou infectée par un logiciel malveillant, les autres ordinateurs virtuels continuent de fonctionner en toute sécurité.

• Scalabilité et flexibilité. Vous pouvez créer et supprimer des machines virtuelles rapidement sans avoir à modifier considérablement votre matériel. Cela permet par exemple aux entreprises d’adapter leur infrastructure à l’évolution des demandes et de la charge de travail.

• Réduction des coûts. Les machines virtuelles permettent d’accéder à plusieurs ordinateurs uniques à partir d’un seul appareil, ce qui permet d’économiser de l’espace physique et de l’argent. Elles minimisent ainsi les besoins en matériel physique supplémentaire, en consommation d’énergie et en refroidissement.

Inconvénients des machines virtuelles

Les machines virtuelles présentent également quelques inconvénients. En voici un aperçu :

• Une capacité limitée les machines virtuelles dépendent du matériel de l’ordinateur hôte et ne peuvent donc pas rivaliser avec un ordinateur physique en termes de rapidité et d’efficacité.

• Problèmes de stabilité et de vitesse. Les machines virtuelles ne possèdent pas de mémoire, de stockage ou de processeur propre. Plus vous installez d’environnements virtuels sur un ordinateur, plus vous divisez les ressources de cet ordinateur, plus vos machines seront lentes.

Comment créer une machine virtuelle

La création d’une machine virtuelle dépend du logiciel de virtualisation que vous souhaitez utiliser. Deux des solutions les plus populaires sont VirtualBox et VMware. Voici un aperçu de comment créer une machine virtuelle à l’aide de ces deux logiciels. Prenez le temps de consulter les instructions détaillées de VirtualBox ou de VMware sur la création et la gestion de machines virtuelles.

Dans un premier temps, vous devrez télécharger VirtualBox ou VMware Workstation depuis leur site officiel puis les installer sur votre ordinateur. Une fois l’installation terminée, vous pouvez lancer une création de machine virtuelle et suivre l’assistant d’installation et choisir des paramètres plus avancés si vous le souhaitez.

Comparaison des technologies de virtualisation

Quelques technologies de virtualisation similaires peuvent être mentionnées lorsque l’on parle de machines virtuelles. Il est donc utile de comprendre ce qu’elles signifient et en quoi elles diffèrent des machines virtuelles.

Dans un premier temps, vous devrez télécharger VirtualBox ou VMware Workstation depuis leur site officiel puis les installer sur votre ordinateur. Une fois l’installation terminée, vous pouvez lancer une création de machine virtuelle et suivre l’assistant d’installation et choisir des paramètres plus avancés si vous le souhaitez.

Machines virtuelles et conteneurs

Les conteneurs sont pour ainsi dire des machines virtuelles de traitement. Il s’agit de programmes peu complexes qui exécutent un seul processus ou une seule application au lieu de simuler un appareil entier avec son système d’exploitation.

Les conteneurs contiennent juste assez de code pour exécuter une fonctionnalité spécifique. Par exemple, si vous souhaitez lancer un programme propre à une distribution Linux particulière sur votre système Windows, vous pouvez créer un conteneur dans le but d’utiliser ce programme spécifique.

En résumé : Le conteneur est un type de machine virtuelle qui simule un processus ou un logiciel au lieu d’un équipement complet.

Machines virtuelles et émulateurs

Les émulateurs simulent le comportement d’un matériel ou d’une architecture spécifique. Ils permettent aux logiciels conçus pour un certain système de fonctionner sur un autre.

Contrairement aux machines virtuelles, les émulateurs reproduisent le comportement d’un appareil ou d’une plateforme particulière plutôt que de fournir un environnement système complet.

L’utilisation d’une machine virtuelle vous permet d’installer et d’exécuter plusieurs systèmes d’exploitation sur un seul appareil. Une machine virtuelle vous permet de créer des environnements virtuels distincts pour chaque système d’exploitation, ce qui vous permet de passer de l’un à l’autre selon vos besoins. En revanche, si vous utilisez un émulateur, vous devez généralement choisir un émulateur spécifique au système d’exploitation ou au matériel que vous souhaitez reproduire.

En résumé : Un émulateur est une alternative à une machine virtuelle, permettant la virtualisation d’un appareil ou d’une plateforme spécifique, mais ne disposant pas de la flexibilité et de la scalabilité des machines virtuelles.