Microsoft Hyper-V

Hyper-V est une plateforme de virtualisation développée par Microsoft qui permet d’exécuter plusieurs machines virtuelles sur un serveur physique unique. L’hyperviseur propriétaire de Windows facilite la tâche des utilisateurs, qui ne sont ainsi pas tributaires de logiciels externes, parfois très complexes.

Qu’est-ce qu’Hyper-V ?

Pour virtualiser le matériel informatique, c’est-à-dire pour créer un environnement matériel qui n’existe pas physiquement sous cette forme, il faut un intermédiaire entre l’ordinateur physique et la machine virtuelle. Cette interface est appelée hyperviseur. Le système hôte physique peut ainsi être relié à plusieurs systèmes invités virtuels qui partagent le matériel hôte. Microsoft a créé son propre hyperviseur, Hyper-V, qui est directement inclus dans les versions professionnelles de Windows 8, 10 et 11. Le logiciel est également installé en standard dans Windows Server.

Hyper-V donne aux utilisateurs de Windows la possibilité de démarrer leur propre machine virtuelle. Cette dernière permet de virtualiser une infrastructure matérielle complète avec de la mémoire vive, de l’espace sur le disque dur, de la puissance de processeur et d’autres composants. Sur cette base, un système d’exploitation distinct (qui ne doit pas nécessairement être Windows) fonctionne. Il est très populaire, par exemple, d’exécuter une distribution open source de Linux dans une machine virtuelle.

Domaines d’application d’Hyper-V

Environnements de test

La technologie de virtualisation peut être utilisée dans divers scénarios. Cependant, Hyper-V en particulier est généralement utilisé dans des environnements de test. Dans ce contexte, la virtualisation présente deux avantages :

• Il est possible d’afficher des environnements informatiques auxquels autrement pas accessibles. Au lieu de configurer votre propre PC avec Linux, par exemple, vous pouvez facilement afficher le système d’exploitation dans une machine virtuelle.
• La machine virtuelle est également autonome. Ainsi, si vous exécutez un logiciel qui provoque une panne du système, le dispositif physique n’est pas en danger. Seule la machine virtuelle devrait être réinitialisée.

Les utilisateurs privés peuvent utiliser Microsoft Hyper-V, par exemple, s’ils veulent utiliser un logiciel qui ne fonctionnerait pas sous leur version actuelle de Windows. Soit parce que le programme nécessite une version plus ancienne du système d’exploitation, soit parce que seul Linux est pris en charge.

La virtualisation via Hyper-V est un grand avantage, en particulier pour les développeurs de logiciels : le programme créé peut être testé dans une grande variété de conditions logicielles et matérielles. De plus, grâce aux machines virtuelles autonomes, vous n’avez pas à vous soucier des codes défectueux qui pourraient endommager votre propre système.

Haute disponibilité et reprise après sinistre

L’utilisation d’Hyper-V peut aider à minimiser les pannes et à protéger les systèmes critiques. Une technologie essentielle est Hyper-V Replica, qui permet de répliquer de manière asynchrone des machines virtuelles (VM) sur un deuxième serveur. En cas de défaillance d’un serveur, la VM répliquée peut être rapidement activée afin de poursuivre les opérations sans interruption majeure. De plus, la migration dynamique permet de déplacer des VM en cours d’exécution entre des hôtes sans avoir à les éteindre, ce qui facilite les opérations de maintenance et réduit les temps d’arrêt. Pour une disponibilité encore plus élevée, Hyper-V peut être combiné avec ce que l’on appelle le failover clustering, grâce auquel les machines virtuelles sont automatiquement déplacées vers un autre nœud du cluster en cas de défaillance d’un hôte.

Cloud et Cloud hybride

Hyper-V joue également un rôle central dans la virtualisation dans les environnements Cloud et Cloud hybride, notamment en association avec Microsoft Azure. Les entreprises utilisent Hyper-V pour gérer efficacement leurs data centers locaux tout en intégrant de manière flexible les ressources du Cloud. L’intégration avec Azure Virtual Machines et Azure Local permet d’exploiter et de faire évoluer les infrastructures informatiques à la fois On-Premises (sur site) et dans le Cloud. Grâce à la migration dynamique d’Hyper-V, les entreprises peuvent déplacer des charges de travail en fonction de leurs besoins. Cette fonctionnalité de Cloud hybride offre de la flexibilité, réduit les coûts de matériel et améliore l’évolutivité des ressources informatiques.

Architecture de Microsoft Hyper-V

Hyper-V permet aux versions x64 de Windows d’héberger une ou plusieurs machines virtuelles, qui à leur tour contiennent un système d’exploitation entièrement configuré. Ces systèmes d’invités sont traités comme des partitions. Le terme est également connu sous le nom de partitionnement de disque dur et la virtualisation Hyper-V fonctionne de la même manière. Chaque machine virtuelle est une unité isolée à côté de la partition parent (ou racine), le système d’exploitation réel.

Les partitions individuelles ou les systèmes d’invités sont orchestrés par l’hyperviseur. Les partitions enfants peuvent être créées et gérées via une interface (appelée API Hypercall) dans le système hôte. Cependant, l’isolement est toujours maintenu. Les systèmes invités se voient attribuer des ressources matérielles virtuelles mais ne peuvent jamais accéder au matériel physique de l’hôte. Pour demander des ressources matérielles, les partitions enfants utilisent le « VMBus ». Il s’agit d’un canal qui permet la communication entre les partitions. Les systèmes invités peuvent demander des ressources à l’hôte, mais théoriquement, ils peuvent aussi communiquer entre eux.

Les partitions font fonctionner des services qui traitent les demandes et les réponses qui transitent par le VMBus. Le système hôte fait fonctionner le fournisseur de services de virtualisation Virtualization Service Provider (VSP), les partitions enfants font fonctionner les clients de services de virtualisation Virtualization Service Clients (VSC).

Différences entre Hyper-V et les autres techniques de virtualisation

Contrairement à tout autre fournisseur de solutions de virtualisation, Hyper-V a l’avantage d’être étroitement intégré à Windows. Toute personne utilisant le système d’exploitation Microsoft pour PC ou serveurs peut bénéficier de cette bonne intégration. Hyper-V est également un hyperviseur de type 1, ce que seules quelques autres solutions offrent. Cela signifie que Microsoft Hyper-V est directement basé sur le matériel du système. Si l’on compare les hyperviseurs de type 1 et de type 2, la principale différence est que ces derniers doivent toujours passer par le système d’exploitation de l’hôte pour pouvoir fournir des ressources.

Avantages

Pour les utilisateurs de Windows, un avantage très clair est la connexion étroite au système d’exploitation. Cela peut également présenter des avantages budgétaires, car Hyper-V est souvent déjà inclus gratuitement avec Windows tout en pouvant suivre la concurrence en termes de fonctionnalités. Côté performances également, les utilisateurs d’Hyper-V (tant qu’ils ne travaillent qu’avec Windows en tant que système invité) n’ont pas à faire de concessions. Comme l’administration est relativement simple, même les débutants peuvent bénéficier de la virtualisation.

Inconvénients

Bien que Microsoft Hyper-V fonctionne très bien avec Windows, le logiciel atteint ses limites avec d’autres systèmes d’exploitation. D’une part, il n’est pas conçu pour fonctionner sur d’autres systèmes ; d’autre part, les systèmes invités possibles sont très limités. En dehors de Windows, seules quelques distributions Linux sélectionnées peuvent fonctionner dans une machine virtuelle. Par exemple, si vous voulez utiliser macOS comme système invité, vous devez utiliser un produit concurrent. En outre, il a été démontré que lorsque l’on utilise plusieurs systèmes invités Linux, il faut s’attendre à une forte perte de performance.

Alternatives à Hyper-V

Si vous cherchez une alternative à Hyper-V, vous avez le choix entre plusieurs solutions de virtualisation performantes.

• VMware : l’une des alternatives les plus connues est VMware vSphere, qui est particulièrement utilisée dans les environnements d’entreprise pour sa stabilité et sa grande évolutivité. Pour les petites entreprises, VMware Workstation et VMware Fusion, qui sont faciles à utiliser et compatibles avec de nombreux systèmes d’exploitation, conviennent parfaitement.
• VirtualBox : VirtualBox est un logiciel open source gratuit d’Oracle, particulièrement adapté aux tests et aux petits projets de virtualisation, disponible pour Windows et macOS.
• Proxmox : Proxmox VE est une alternative open source pour la virtualisation de serveurs. KVM (Kernel-based Virtual Machine) et LXC (Linux Container) sont tous deux pris en charge.
• KVM/QEMU : QEMU est une solution de virtualisation intégrée à Linux. Elle offre une alternative flexible et performante, mais nécessite souvent plus de configuration manuelle.
• Parallels Desktop : pour les utilisateurs de macOS, Parallels Desktop est l’une des meilleures solutions, car elle est spécialement optimisée pour les appareils Apple.