what is virtualization
Qu'est-ce que la technologie de virtualisation dans la gestion de l'infrastructure:
Dans ce Série de didacticiels de formation sur la mise en réseau de A à Z , nous avons tout appris sur Dépannage du réseau dans notre tutoriel précédent.
Dans ce didacticiel, nous explorerons le concept de gestion d'infrastructure ainsi que la nécessité du processus de virtualisation pour gérer l'infrastructure de manière plus efficace.
Il met également l'accent sur les différents types de virtualisation, les avantages et autres concepts liés à la virtualisation avec son utilisation dans la gestion d'infrastructure.
Pour les professionnels du logiciel , la virtualisation est un outil très utile qui offre une plate-forme très adaptée aux testeurs pour développer et tester les logiciels et vérifier leur impact sur lequel ils travaillent.
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Ce que vous apprendrez:
- Gestion de l'infrastructure dans l'industrie du logiciel
- Besoin de virtualisation dans la gestion de l'infrastructure
- Qu'est-ce que la virtualisation?
- Types de virtualisation
- Types d'hyperviseurs
- Avantages de la virtualisation
- Virtualisation des ordinateurs de bureau
- Exemples de virtualisation
- Concept de matériel virtuel
Gestion de l'infrastructure dans l'industrie du logiciel
Pour une organisation informatique, la gestion de l'infrastructure consiste en la gestion de tous ses actifs et ressources importants tels que l'équipement, les données et la main-d'œuvre, ainsi que les politiques et les processus qu'ils suivent pour assurer le bon fonctionnement des services pour la construction d'un réseau efficace.
D'une manière générale, la gestion de l'infrastructure comprend divers types de gestion tels que la gestion des logiciels d'application, la gestion des bases de données, la gestion des serveurs et des systèmes d'exploitation, la gestion du réseau et la gestion du stockage.
Comprenons cela à l'aide d'un exemple en direct:
Prenons l'exemple d'une application logicielle Android pour les achats en ligne - AMAZON.
Lorsque nous surfons sur le site d'achat en ligne d'Amazon. Diverses pages qui affichent les produits sous différentes catégories avec prix, offres et avis, etc., sont disponibles.
Lorsque nous commandons un produit et l'achetons, tous les détails de paiement et de livraison sont enregistrés dans un format compris par le logiciel et le même sera affiché à l'utilisateur final dans le format compris par le client. Ceci est fait par le processus de gestion de la base de données.
La taille et le contenu des données nécessitent une plateforme où elles peuvent être stockées. Cela ne peut pas être géré uniquement par du matériel physique, car une énorme quantité de données doit être stockée. Par conséquent, des machines virtuelles appelées serveurs sont utilisées dans de tels cas. Par conséquent, le système d'exploitation est configuré selon les exigences des machines.
Toutes les machines virtuelles communiqueront entre elles via la gestion du réseau.
Grâce au processus de gestion du stockage, toutes les données virtuelles seront stockées physiquement sur un disque dur ou un périphérique de stockage sur une base régulière, de sorte qu'en cas de perte de données, toutes les données puissent être restaurées via une sauvegarde.
Tous ces processus au total seront connus sous le nom de gestion des infrastructures.
Besoin de virtualisation dans la gestion de l'infrastructure
Pour gérer l'infrastructure globale d'une organisation comme une société informatique dont les actifs sont répartis dans diverses régions du pays et à l'étranger, nous avons besoin de beaucoup de logiciels et pour les gérer, des administrateurs informatiques, de la main-d'œuvre, de l'énergie, etc. seront également nécessaires.
Ces exigences au total affecteront le chiffre d'affaires de l'entreprise en augmentant les dépenses et prendront beaucoup de temps pour la mise en œuvre. Pour minimiser les coûts commerciaux et pour une utilisation optimale du temps et de l'argent, le concept de virtualisation est introduit.
En termes simples, avec l'aide de machines virtuelles, l'espace qui est utilisé pour installer un grand nombre de serveurs physiques peut être réduit de moitié, ce qui, à son tour, économise l'énergie qui a été dépensée pour faire fonctionner ces serveurs et les refroidir.
Le remplacement des serveurs physiques par des machines virtuelles permettra d'économiser les coûts liés à l'acquisition et à la maintenance de la main-d'œuvre. De plus, le plus grand avantage est qu'il est très facile et rapide de déployer des machines virtuelles pour répondre à des besoins commerciaux urgents et, par conséquent, économiser du temps et de l'argent.
Ainsi, pour un fonctionnement fluide et efficace du système réseau, il est avantageux de déployer la virtualisation.
Qu'est-ce que la virtualisation?
La formation de ressources informatiques virtuelles telles que le stockage, le système de réseau informatique, les systèmes d'exploitation, etc. est connue sous le nom de virtualisation. Le bloc de base de la virtualisation est une unité matérielle comme un serveur qui possède un groupe de ressources.
La virtualisation incorpore une ressource physique définie comme un serveur qui émerge pour se comporter comme un composé des ressources virtuelles et vice-versa.
La virtualisation peut être:
- La formation de nombreuses ressources virtuelles à partir d'une seule ressource physique.
- La formation d'une ressource virtuelle à partir d'une ou de plusieurs ressources physiques.
Types de virtualisation
Les différents types de virtualisation comprennent:
- Virtualisation du stockage
- Virtualisation de réseau
- Virtualisation des applications
- Virtualisation client et serveur
- Virtualisation des données
# 1) Virtualisation du stockage
Ce type de virtualisation est le plus couramment utilisé dans les centres d'exploitation de réseau appelés NOC ou centres de données des organisations où le stockage d'une grande quantité de données est très important. Ici, il facilite la création, la suppression et la modification des données sur différents matériels.
Ceci est accompli en connectant diverses unités matérielles sur la même plate-forme en utilisant une connexion réseau comme la connexion via la fibre.
Les détails ont été décrits à l'aide de la figure ci-dessous.
# 2) Virtualisation du réseau
Il est déployé dans l'infrastructure où il est nécessaire de visualiser les serveurs éloignés les uns des autres à divers endroits de l'organisation. Ainsi, il facilite la construction des réseaux VLAN et NAT, etc.
La figure ci-dessous décrit comment nous pouvons visualiser notre configuration en adoptant le schéma VMware:
# 3) Virtualisation des applications
Il s'agit d'une division de l'application installée à partir du PC hôte qui l'utilise. Du point de vue de l’utilisateur, celui-ci peut accéder à l’application telle qu’elle l’utilisait auparavant et peut également y apporter des modifications.
Pour la virtualisation des applications, nous utiliserons une architecture basée sur un serveur, dans laquelle l'application est installée sur l'un des serveurs centralisés du NOC et le bureau de l'utilisateur peut y accéder depuis l'extrémité distante avec uniquement des droits restreints.
Pour mettre en œuvre cela, divers logiciels tels que VMware Thin App, Microsoft App-V, etc., sont utilisés.
# 4) Virtualisation client et serveur
Dans ce type de virtualisation, les services s'exécuteront sur le serveur géré de manière centralisée pendant qu'ils s'exécuteront du côté client situé localement.
Cependant, l'image disque du système d'exploitation prendra une sauvegarde et mettra à jour le système à un intervalle de temps régulier pour maintenir le client et le serveur en synchronisation. Il n'y a pas besoin de connexion permanente de réseau entre la machine virtuelle et le serveur.
La machine virtuelle cliente peut fonctionner sans le système d'exploitation en utilisant l'hyperviseur.
# 5) Virtualisation des données
C'est le processus de combinaison de données provenant de diverses ressources de données pour constituer une source d'informations solo, virtuelle et logique afin qu'elle puisse être récupérée et facilement accessible par les applications, tableaux de bord, portails, etc. basés sur l'utilisateur, sans connaître l'origine. de l'emplacement des données.
Les organisations professionnelles ont adopté la virtualisation des données à grande échelle et, de nos jours, elle est principalement utilisée en association avec la technologie du cloud computing.
Le phénomène de la virtualisation des données comprend les processus suivants et le logiciel de virtualisation doit effectuer toutes les étapes ci-dessous:
- Abstraction: Cela signifie abstraction de données provenant de diverses sources et emplacements et abstraction du langage de la source de données et de son interface de programmation.
- Transformer: En fonction du besoin de la solution métier, intégration et transformation des données sous une forme appropriée.
- Fédération: Il effectue l'opération de rassembler le résultat des deux processus ci-dessus à partir de plusieurs sources.
- Livraison: Le logiciel doit être capable de fournir les données conformément aux exigences de l'utilisateur final ou de la source d'application.
Ainsi, la virtualisation des données réduit les risques d'erreurs de données dans la gestion de l'infrastructure et accélère également la vitesse d'accès aux données dans un scénario en temps réel.
Types d'hyperviseurs
Il est également connu sous le nom de moniteur de machine virtuelle (VMM) et produit une plate-forme virtuelle sur le PC hôte pour approvisionner plusieurs OS visiteurs pour y exécuter divers programmes.
Il existe deux classes d'hyperviseurs:
- Hyperviseur natif
- Hyperviseur hébergé
# 1) Hyperviseurs natifs
Il s'agit notamment de logiciels comme le système Oracle VM qui transite par le matériel du système hôte pour le gérer et superviser le fonctionnement du système d'exploitation invité.
Le système d'exploitation invité flottera à un niveau au-dessus de l'hyperviseur et chacun d'eux a un VMM.
# 2) Hyperviseurs hébergés
Ceux-ci sont diffusés sur un système d'exploitation typique, comme le font les autres logiciels. Le système d'exploitation invité est diffusé en tant que plan d'action sur l'hôte.
Exemples: Serveur et poste de travail VMware, VirtualBox, KVM et QEMU, etc.
En savoir plus = >> VMWare contre VirtualBox
Avantages de la virtualisation
Vous trouverez ci-dessous les différents avantages de la virtualisation:
# 1) Utilisation efficace du matériel : Les machines virtuelles se comportent comme du matériel, ainsi, en utilisant la virtualisation, le coût et la maintenance requis pour le matériel physique sont réduits et donc en utilisant le matériel de manière appropriée.
# 2) Reprise après sinistre : En cas de panne de données dans le système ou de tout autre défaut majeur, grâce au processus de virtualisation, il est facile de restaurer nos machines virtuelles et de les faire fonctionner en les déplaçant dans un autre système cloud similaire.
En outre, la gestion et la restauration seront plus faciles en utilisant le concept de virtualisation pour la perte de données.
# 3) Économisez de l'énergie : La conversion du matériel physique en machine virtuelle au centre NOC et à l'extrémité distante réduira la consommation d'énergie requise pour les démarrer et continuer à fonctionner. Ainsi, l'énergie globale est économisée.
# 4) Utilisation efficace de l'espace en NOC: Supposons que pour faire fonctionner un réseau, une organisation nécessite 20 racks de routeurs et 10 racks de commutateurs et 30 PC. Pour déployer tout ce matériel, un grand espace et des ressources équivalentes comme la main-d'œuvre, l'énergie, le courant alternatif, etc. seront nécessaires pour le maintenir.
Mais avec le concept de virtualisation, pour faire fonctionner ce réseau, seulement moins de la moitié de cet espace sera nécessaire, économisant ainsi de l'espace, de l'argent et du temps.
# 5) Déploiement facile du serveur : Lors de l'exécution d'un réseau, si soudainement l'un de nos serveurs semble sur-utilisé, nous pouvons très rapidement développer une image de clonage du serveur et développer un autre serveur qui fonctionnera conformément à l'existant.
Ainsi, grâce à la virtualisation, nous pouvons préparer un substitut et le faire fonctionner très facilement. Alors que si nous installons physiquement un serveur, cela prendra des jours voire une semaine pour le rendre opérationnel.
# 6) Prise en charge du système d'exploitation invité : Différents types de systèmes d'exploitation se comportent de manière diverse et ont de nombreuses exigences matérielles. Le logiciel de virtualisation réunira l'ensemble des exigences sur la même plate-forme et les remplira.
Les machines virtuelles prennent également en charge un processeur 32 bits et 64 bits pour fonctionner.
# 7) Outils et pilotes complémentaires invités: Le logiciel de virtualisation fournit l'ensemble d'outils et de pilotes complémentaires pour les machines virtuelles. Cela améliore le fonctionnement en réseau du système de mise en réseau et à l'intérieur de la machine également en augmentant la vitesse de traitement.
Il fournit également un outil d'affichage 3D qui est utilisé à des fins de jeu et de divertissement dans le monde du divertissement.
Virtualisation des ordinateurs de bureau
Dans ce processus de virtualisation, l'opération globale du bureau aura lieu au sein d'une unité serveur centralisée.
Les clients de bureau sont essentiellement les clients légers qui se comportent comme un périphérique final pour établir une connexion avec les périphériques à proximité tels que le clavier, la souris ou les ports USB via une connexion LAN.
Le logiciel de ces clients légers contient l'interface utilisateur graphique (GUI), des agents d'accès au cloud, un navigateur Web natif et une collection d'actifs de base d'utilitaires. Les logiciels les plus couramment utilisés pour la virtualisation des postes de travail incluent XenApp et XenDesktop.
Exemples de virtualisation
a) Fournir un environnement de test et de développement logiciel convivial:
Supposons que nous ayons une idée de développement logiciel et que vous souhaitiez tester si cela fonctionnera ou non, alors en utilisant le processus de virtualisation, nous pouvons créer le laboratoire et l'environnement pour tester le logiciel.
La virtualisation offre au développeur un utilitaire multiplateforme pour les tester et utilise le langage choisi par le développeur pour le codage afin de le fabriquer de manière native. Il vous propose de tester votre logiciel sur la plateforme de votre choix comme android, windows etc.
b) Exécution simultanée de plusieurs applications sur des smartphones:
Avec l'aide de la virtualisation, nous pouvons exécuter plusieurs applications telles que les relevés météorologiques en temps réel, le nombre de kilomètres parcourus par jour, la boussole, etc. sur nos smartphones sans surcharger la mémoire du téléphone car les données sont stockées sur un autre serveur et les calculs. sont effectués par le logiciel installé sur le serveur lui-même.
Seule l’organisation qui détient la propriété du logiciel autorise l’exécution du logiciel sur un autre serveur. Par conséquent, même les téléphones mobiles avec une petite capacité de RAM comme 100 Mo ou 1 Go uniquement avec le processeur monocœur, pourront exécuter ces applications lourdes.
c) Virtualisation et cloud computing:
La virtualisation est la pierre angulaire du cloud computing.
La virtualisation est le concept qui nous permet de créer plusieurs ressources à partir d'un système matériel physique solo. Le logiciel de l'hyperviseur est connecté directement au matériel physique et divise également une unité matérielle en plusieurs machines virtuelles.
D'un autre côté, le cloud computing est la combinaison de la méthode et de la théorie utilisée pour fournir un réseau, une infrastructure de stockage, des services et des applications à la demande à l'utilisateur final de n'importe quel réseau.
Par conséquent, nous pouvons dire que le cloud computing est le facteur des ressources virtuelles qui fournit des logiciels, des données, etc., via Internet.
Ces applications et services d'infrastructure qui sont fournis par les nuages sont une combinaison de plusieurs types de sources virtuelles et de machines virtuelles qui sont organisées de telle manière par le logiciel et la gestion afin qu'il puisse être utilisé de n'importe où à la demande par l'utilisateur final. .
Il est également pris en charge par les serveurs et applications d'allocation de ressources dynamiques. Par conséquent, l'infrastructure cloud contient plusieurs infrastructures virtuelles pour fournir les services au client final.
Concept de matériel virtuel
CPU virtuel
L'hyperviseur divise chacune des unités centrales physiques en plusieurs processeurs virtuels. Il alloue une charge de travail par cœur virtuel.
Pour mieux le comprendre, considérons l'exemple ci-dessous:
Un serveur physique possède deux processeurs nommant CPU1 et CPU2, chacun ayant deux cœurs physiques.
Nous avons donc 2 * 2 = 4 cœurs physiques.
Si l'hyperviseur fournit 5 processeurs virtuels pour chaque cœur physique, la somme de 5 * 4 = 20 processeurs virtuels peut être alloué aux machines.
Mémoire virtuelle
La mémoire matérielle physique d'un système peut être virtuellement distribuée dans deux ou plusieurs machines virtuelles. Mais la taille de la mémoire distribuée ne peut pas dépasser la taille globale de la mémoire matérielle.
En fonction du type d'application dans laquelle elle est utilisée, nous pouvons ajouter, modifier et organiser les ressources de la mémoire virtuelle pour rendre les performances globales du système plus efficaces.
Les paramètres de l'allocation de mémoire virtuelle sont configurés dans la VM lors de leur création. Mais il peut également être modifié après l'installation du système d'exploitation invité.
La figure ci-dessous montre l'exemple de l'allocation de mémoire physique dans deux machines virtuelles.
Stockage virtuel
Le concept principal de ce type de virtualisation est de combiner ensemble les données stockées physiquement à partir des différents périphériques de stockage physiques en une unité de données centralisée qui ressemblera à une seule unité de stockage. Le serveur centralisé ne peut pas offrir un espace de stockage supérieur à celui qui peut être présent sur les emplacements physiques et sur le matériel physique.
Mais la mise en commun des données dans un centre sera plus sécurisée et pourra être facilement restaurée en cas de crise. Les fichiers de données qui sont virtuellement stockés sur le serveur ont des extensions telles que VDI, VHDX et VMDK, etc.
La figure ci-dessous montre comment les 12 To de données sont virtuellement stockées en se divisant en quatre machines virtuelles.
Réseau virtuel
Dans le réseau virtuel, les machines virtuelles communiquent avec les périphériques physiques comme un serveur ou un commutateur en utilisant la carte d'interface réseau virtuelle connue sous le nom de vNIC qui à son tour est connectée virtuellement à un commutateur virtuel pour le processus de communication ultérieur.
Toutes ces cartes et commutateurs virtuels sont créés par le logiciel hyperviseur.
Le commutateur virtuel est connecté au commutateur physique via le support de carte physique. La tâche effectuée par différentes interfaces du commutateur ou du serveur peut être divisée en deux ou plusieurs machines virtuelles et chacune d'entre elles effectuera le travail qui leur est assigné.
Le scénario sera plus clair à l'aide de la figure ci-dessous.
Virtualisation du processeur
C'est la fonctionnalité matérielle de toutes les dernières versions d'Intel et d'autres processeurs de l'entreprise qui permet à un processeur solo de se comporter comme plusieurs processeurs individuels. Ainsi, de cette manière, la puissance du processeur peut être utilisée d'une manière plus efficace et plus efficace.
Conclusion
A partir de ce tutoriel, nous avons compris que la gestion de l'infrastructure est très cruciale pour la gestion et le bon fonctionnement d'une organisation. Cela comprend non seulement la gestion de la partie matérielle de l'entreprise, mais également les politiques, les ressources, les données, l'énergie et l'argent dépensés dans l'entreprise pour les opérations.
La virtualisation est l'une des technologies clés qui permet la performance globale du système de mise en réseau de l'organisation en utilisant ses divers aspects. Cela économise du temps et de l'énergie.
En outre, les services fonctionneront plus rapidement et la virtualisation associée au cloud computing peut fournir et fournir diverses applications utilisateur à la demande.
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