La réalité virtuelle

Par Yves Godbout, CA·TI, CA·CISA
Illustration : Blair Kelly

Semblable à l’informatique à la demande, la virtualisationen entreprise comporte de nombreux avantages.

La plupart d’entre nous avons aujourd’hui un ordinateur assez performant pour prendre en charge presque toutes les applications dont nous avons besoin. Par ailleurs, s’assurer d’avoir le matériel et les pilotes qui conviennent, de même qu’une application compatible avec son système d’exploitation est parfois difficile. Dans une entreprise, on trouve toujours une diversité de ressources matérielles et d’utilisateurs ayant des exigences différentes.

Sans être une nouvelle technologie, la virtualisation est de plus en plus accessible et mérite que les entreprises s’y intéressent. Couramment utilisée dans les ordinateurs centraux IBM dans les années 1970, elle est de plus en plus présente dans l’environnement PC et a des incidences sur les serveurs, les ordinateurs et les applications.

En novembre 2006, IDC, société de premier plan de recherche en technologies de l’information, estimait que 45 % de tous les serveurs achetés en 2006 seraient virtuels, et que la technologie est utilisée par les trois quarts des entreprises comptant plus de 500 employés. Elle convient également aux entreprises de plus petite taille.

La virtualisation peut prendre de nombreuses formes

Elle permet essentiellement de faire fonctionner, sur une seule machine, de nombreuses plateformes ou systèmes d’exploitation, et d’utiliser plus efficacement la capacité du matériel. Chacun de ces systèmes d’exploitation fonctionne à l’intérieur de son périmètre de sécurité. La virtualisation favorise une meilleure répartition des ressources, permet la migration en ligne d’applications d’un serveur à un autre, et offre aux développeurs un environnement plus sûr pour déboguer et tester de nouvelles applications.

Les principales solutions de virtualisation s’appuient sur un logiciel allégé appelé hyperviseur, qui se superpose au système d’exploitation principal et supervise la répartition des ressources à chacun des systèmes d’exploitation invités. Microsoft et VMware, chef de file du marché, mettent au point et commercialisent des hyperviseurs brevetés. L’hyperviseur à code source ouvert Xen, utilisé par XenSource et Virtual Iron, est leur concurrent.

La commercialisation de la virtualisation se justifie aisément, d’abord parce qu’elle peut réduire le coût total de possession et offrir un bon rendement du capital investi. Pour de plus amples renseignements sur les facteurs justifiant la commercialisation de la virtualisation, on peut se rendre sur le site de CAmagazine à l’adresse camagazine.com/virtualisation.

La virtualisation est semblable à l’informatique à la demande. Il s’agit d’ajouter du matériel au niveau central et d’utiliser plus efficacement le matériel dans l’entreprise, simplifiant et assouplissant ainsi la planification de nouvelles applications et de nouvelles machines. Le centre informatique peut mieux tenir compte des besoins des clients; créer un nouveau serveur devient aussi facile que copier un fichier dans un serveur et démarrer une instance.

Les principaux avantages se font sentir dans les domaines où la virtualisation peut être mise en œuvre, notamment la consolidation de serveurs, les environnements de tests ou de laboratoire, la reprise sur sinistre et l’informatique à haute disponibilité.

La consolidation de serveurs permet de condenser ou de combiner de nombreuses applications sur un plus petit nombre d’unités. En regroupant plusieurs serveurs virtuels sur un seul ordinateur, on diminue le nombre d’unités physiques sans risquer de combiner des applications non compatibles sur le même système d’exploitation. On augmente aussi la capacité d’ordinateurs qui ne seraient normalement pas en mesure de prendre en charge un serveur plus récent en raison de leur importance dans l’entreprise.

Serveur virtuel

Les machines virtuelles sont des candidates naturelles pour les environnements de tests ou de laboratoire. Les tests et le développement sont les domaines dans lesquels on devrait probablement faire ses premiers pas dans la virtualisation en entreprise. Le risque est minime et les économies peuvent être intéressantes.

Dans le domaine de la reprise sur sinistre, les avantages sont peut-être moins évidents, mais ils sont réels. En cas de sinistre, la plupart des applications essentielles d’une entreprise de taille moyenne pourraient être exécutées sur un serveur virtuel situé dans une installation externe. L’entreprise se procurerait un serveur dédié à la reprise sur sinistre, évitant la nécessité d’avoir plusieurs ordinateurs pour la duplication du site principal.

La virtualisation permet également de créer des environnements à haute disponibilité. Pour mettre en œuvre la haute disponibilité dans un environnement normal, il faut prévoir un ordinateur de relève en cas de défaillance d’un autre serveur physique. Avec les machines virtuelles, le serveur peut être déplacé d’une machine à une autre sans que l’utilisateur ne s’en rende compte.

La mise en œuvre de serveurs physiques assurant la haute disponibilité est coûteuse, mais elle fait partie de la plupart des installations de serveurs virtuels. À part le coût du matériel, l’investissement requis est minime.

Serveurs virtuels

C’est en l’appliquant aux serveurs qu’on peut tirer le meilleur parti de la virtualisation. Dans un environnement de serveurs virtuels, on peut faire fonctionner plusieurs serveurs sur une seule machine. Il existe de nombreux fournisseurs de serveurs virtuels, dont Microsoft, VMWare et Xen. La plupart offrent une version gratuite de leurs logiciels de virtualisation de serveur. Cependant, afin de bénéficier de tous les avantages, on doit acheter un produit de qualité supérieure.

Ces logiciels consistent essentiellement en un système d’exploitation très allégé et hautement efficace qui fournit une couche d’abstraction entre le matériel et les systèmes d’exploitation invités. Le logiciel de virtualisation supporte plusieurs configurations matérielles qui peuvent toutes être différentes. Le tableau ci-dessous montre les composantes possibles d’un serveur virtuel.

Ce serveur pourrait facilement héberger jusqu’à 16 serveurs invités, notamment Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows 2003, Windows 2003 R2, RedHat Linux, SUSE Linux ou tout autre serveur dont on a besoin.

Chacun peut être configuré pour utiliser une quantité donnée de ressources, dont la mémoire, l’unité centrale et le disque dur. Il s’agit d’une configuration idéale pour héberger une multitude de petites applications. Toutefois, elle pourrait ne pas être suffisamment performante pour un serveur Exchange d’une grande société ou un serveur de base de données fortement sollicité dans un environnement de production. Par contre, cette configuration conviendrait parfaitement à un environnement de tests ou encore de développement.

S’il est possible de faire fonctionner de nombreuses copies d’un système d’exploitation sur une seule unité, il peut être nécessaire d’obtenir une licence pour chaque machine virtuelle. Par exemple, dans un environnement Windows Server, si cinq serveurs virtuels Windows 2003 sont en fonction, on doit avoir cinq licences serveur, situation dont il faut examiner les répercussions. La virtualisation permet de réaliser des économies sur le coût du matériel, mais il faut quand même tenir compte du coût du logiciel.

Une surcharge de serveurs peut se produire si l’on crée un nouveau serveur virtuel sans effectuer l’analyse requise pour déterminer si un serveur existant pourrait convenir. On doit garder à l’esprit que les serveurs, virtuels ou physiques, entraînent des coûts indirects, comme les coûts d’octroi de licences de logiciels, de mémoire, de puissance de traitement et de maintenance.

Autres possibilités de la virtualisation

Ce survol de la virtualisation ne saurait être complet sans aborder la question des PC virtuels ou des applications virtuelles. Les PC virtuels ont leur place en entreprise, mais la virtualisation n’a que peu d’applicabilité pour la plupart des utilisateurs.

Un PC virtuel est en fait un ordinateur complet et autosuffisant fonctionnant au moyen d’un système d’exploitation hôte. Par exemple, un PC sous Windows XP peut être utilisé à partir d’une fenêtre sur un PC sous Windows Vista. Le PC Windows XP virtuel a un ensemble de fonctionnalités connu, et peut être copié de machine en machine, car un PC virtuel consiste généralement en un fichier qui s’ouvre avec un logiciel de PC virtuel. Il ne dépend donc pas du matériel sur lequel il est exécuté. Le PC virtuel a généralement un ensemble standard de pilotes pour le réseautage, l’affichage, le son et les disques durs, et ceux-ci sont indépendants de l’environnement matériel dans lequel il fonctionne.

Au même titre qu’une machine virtuelle sur un serveur, on peut installer une application virtuelle sur son PC. Toutefois, il n’est pas rare qu’une application installée sur son PC ait des ratés et perturbe le fonctionnement de son système. Tout le processus d’installation doit alors être débogué et la machine, remise en bon état. C’est le problème que les applications virtuelles ou la virtualisation logicielle tentent de résoudre.

La virtualisation joue un rôle important au sein des TI en entreprise. Technologie utilisée depuis peu, elle offre une possibilité réelle de réduction des coûts. Elle peut même permettre un meilleur usage du matériel existant. La virtualisation ne prolonge peut-être pas la vie d’une infrastructure des TI, mais elle peut contribuer à la rendre plus efficace.

Pour en savoir plus sur la virtualisation et les fournisseurs de solutions logicielles virtuelles, consultez camagazine.com.

Virtualisation : une analyse de la rentabilité

De nombreux éléments jouent en faveur de la virtualisation : elle peut notamment réduire le coût total de possession (CTP) et assurer un bon rendement du capital investi (RCI).

CTP

L’incidence sur le CTP est considérable. Dans le domaine des TI, il comprend, outre le coût du matériel et des logiciels, les coûts d’installation et de maintenance des ordinateurs ou des serveurs. Il faut du temps et de l’énergie pour configurer et gérer un environnement multiserveur, et paramétrer un serveur peut mobiliser des ressources humaines importantes. Dans l’univers virtuel, un serveur standard est configuré et prêt à entrer en fonction en quelques minutes.

Dans un environnement de serveurs, il n’est pas rare que les applications tournent sur plusieurs serveurs, et ce, afin de faciliter l’installation et de stimuler la performance. L’ennui, c’est que les ordinateurs ne fonctionnent qu’à 5 ou 10 % de leur capacité, d’où un gaspillage de puissance et de ressources. Dans un cadre virtuel, le matériel est utilisé plus efficacement; un serveur virtuel peut en effet être relié à plusieurs ordinateurs exploités à plus de 50 % de leur capacité.

Moins de serveurs, une installation et un déploiement plus simples se traduisent par un coût total de possession moindre.

RCI

Un serveur virtuel hôte bien configuré coûtera probablement plus cher qu’un serveur spécialisé, mais il pourra être utilisé dans plusieurs environnements. Les seuls coûts différentiels ont trait au coût du logiciel de virtualisation et des systèmes d’exploitation invités. Le prix d’un serveur virtuel peut représenter le triple de celui d’un serveur standard, mais jusqu’à 16 machines virtuelles peuvent être prises en charge. Les résultats peuvent varier, mais le calcul est tout de même révélateur.

Coûts du matériel

Les coûts du matériel entrent dans le calcul du RCI, mais d’autres coûts associés au matériel sont souvent sous-estimés : les coûts d’alimentation, de refroidissement, de bâti et d’utilisation de locaux sont des coûts réels et ils doivent être pris en considération. Grâce à la virtualisation, le nombre de machines est réduit, tout comme le coût de ces éléments.

Impact environnemental

Un avantage inattendu de la virtualisation est son impact environnemental : moins d’ordinateurs aboutissent dans les sites d’enfouissement. Les économies en matière d’alimentation et de refroidissement se traduisent par une consommation réduite d’énergie qui, à son tour, a une incidence positive sur notre utilisation des ressources renouvelables, et au bout du compte, sur l’environnement.

L’ère du PC virtuel

Les PC virtuels ont maintenant leur place dans l’entreprise, mais la virtualisation a des applications limitées pour la plupart des utilisateurs. Un PC virtuel est en réalité un PC autonome tournant sous un système d’exploitation hôte. Par exemple, un PC Windows XP peut tourner dans une fenêtre sur un PC Windows Vista. Le PC Windows XP virtuel réunit une série de fonctions connues, et peut être reproduit d’une machine à une autre, étant donné qu’un PC virtuel est habituellement un fichier exécuté par un logiciel de PC virtuel. Il n’est donc pas tributaire du matériel sur lequel il tourne. Un PC virtuel regroupe habituellement un ensemble standard de pilotes pour la mise en réseau, l’affichage, le son et les disques durs, ensemble qui reste le même, quel que soit l’environnement matériel.

Imaginons maintenant les possibilités. Une application qui comporte beaucoup de particularités peut être exécutée sans trop de difficultés sur un PC virtuel. Dans un service d’assistance, par exemple, un PC virtuel peut prendre en charge tous les environnements requis afin qu’il soit possible d’aider plus efficacement les utilisateurs. Ainsi, dans un service d’assistance utilisant Windows Vista et Windows XP en anglais et en français, un analyste pourrait accéder rapidement à trois PC virtuels supplémentaires, tournant tous sur le même matériel, plutôt que de devoir composer avec quatre PC de référence.

Le développement est un autre environnement où un PC virtuel trouve son utilité. Les développeurs peuvent avoir besoin d’un serveur Web, d’un serveur de bases de données pour développer l’application et d’une configuration de postes de travail différente ou plus standard pour effectuer des tests. Tout cela est possible avec les PC virtuels. Et toutes ces applications peuvent tourner simultanément sur le poste de travail du développeur.

La migration des machines virtuelles est une opération simple, étant donné qu’elles sont logées dans un petit nombre de fichiers de données. Si vous configurez la machine voulue, vous pouvez aisément y revenir au besoin. Cette caractéristique est essentielle lorsqu’il est question de tester l’installation d’une application, puisqu’il est possible d’aller de l’avant sans risquer d’endommager la configuration d’un ordinateur de production.

On peut se procurer beaucoup plus facilement des PC virtuels maintenant. Par exemple, les utilisateurs de Windows Vista peuvent télécharger une application PC virtuel de Microsoft, ou le lecteur PC virtuel gratuit de VMware. Pour pouvoir profiter de tous les avantages des PC virtuels, il est conseillé cependant d’acheter une application PC virtuel de VMware ou de Parallels offrant des fonctions plus riches.

Virtualisation des applications

Tout comme il est possible d’installer une machine virtuelle sur un serveur, on peut installer une application virtuelle sur un PC. Il arrive souvent qu’une application nouvellement installée sur un PC ait des ratés et perturbe le fonctionnement de votre système. Tout le processus d’installation doit alors être débogué et la machine doit être remise dans son état initial de bon fonctionnement. Les applications virtuelles ou la virtualisation logicielle ont précisément pour objet de résoudre ce type de problème.

La virtualisation des applications permet de créer un programme d’installation qui devient portable et autonome. Le programme, qui n’est souvent rien d’autre qu’un fichier .EXE, peut exécuter l’application au complet sans que celle-ci ne soit installée sur le PC. À ne pas confondre avec Citrix, Terminal services ou Remote Desktop, où l’application réside sur l’ordinateur hôte tout en étant autonome.

Lorsque l’application est exécutée, les composants requis se déploient dans un environnement virtuel sûr. Nul besoin d’installer des bibliothèques de liens dynamiques (DLL) ni de modifier le registre Windows, ce qui prévient les conflits avec les autres applications. Cette technologie peut se prêter à une foule d’applications, y compris des applications aussi complexes pour le système d’exploitation que Microsoft Office. On en vient à se demander pourquoi les fournisseurs de logiciels ne vendent pas toutes les applications sous cette forme.

Les applications virtuelles sont particulièrement utiles dans un environnement de grande entreprise car les programmes peuvent être configurés pour s’exécuter sur un large éventail de systèmes d’exploitation. Par exemple, il est possible de créer un programme permettant de déployer une application spécialisée qui ne perturbera pas le fonctionnement du système hôte, mais pourra tourner sur plusieurs plateformes (Windows 2000, Windows XP et Vista).

Dans un tel environnement, la configuration du PC sur lequel travaille un utilisateur n’a aucune importance. Lorsque celui-ci se relie au réseau, il peut accéder aux applications dont il a besoin sans qu’elles soient installées sur son PC. Toutes les applications sont à sa disposition, au moment et à l’endroit voulus.

Cette technologie aidant, les logiciels sont plus facilement accessibles aux utilisateurs et leur déploiement est beaucoup plus simple et demande moins de temps, d’essais et d’efforts. Pour mentionner les plus importants, Altiris, Thinstall, Trigence et Softricity comptent parmi les fournisseurs de cette technologie. Récemment acquise par Microsoft, Softricity offre un produit appelé Softgrid.

Principaux acteurs du marché virtuel

Serveurs virtuels

Microsoft Virtual Server http://www.microsoft.com/windowsserversystem/virtualserver/default.mspx
Parallels http://www.parallels.com/
VMware http://www.vmware.com/

Serveurs Hypervisor

Virtual Iron http://www.virtualiron.com
Xen Source http://www.xensource.com/

PC virtuels

Microsoft Virtual PC http://www.microsoft.com/france/windows/xp/virtualpc/default.mspx
Parallels http://www.parallels.com/
VMware http://www.vmware.com/

Virtualisation des applications

Altiris SVS http://www.altiris.com
Thinstall http://www.thinstall.com/
Trigence http://www.trigence.com/
Microsoft Softgrid (Softricity) http://www.softricity.com/

Yves Godbout, CA·TI, CA·CISA, est directeur, Service de la TI, au Bureau du vérificateur général du Canada. Il a une vaste expérience de l’application des technologies de l’information à l’entreprise et à la vérification. Avant de travailler au Service de la TI, Yves Godbout a œuvré dans le domaine de la vérification informatique au Bureau du vérificateur général du Canada et au Bureau du vérificateur général du Nouveau-Brunswick. Il est président de l’Alliance pour l’excellence en technologies de l’information de l’ICCA.