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.