Qu'est-ce qu'une machine virtuelle ?

Les machines virtuelles utilisent la technologie de virtualisation pour créer du matériel virtuel, c'est-à-dire une version virtuelle d'un ordinateur sur une machine physique. La machine physique sur laquelle s'exécutent les VM est appelée hôte, tandis que les VM exécutées sur l'hôte sont appelées invités.

Chaque VM invitée s'exécute sur une partition isolée sur l'hôte, complètement séparée des autres invités. Vous pouvez héberger plusieurs VM sur une seule machine hôte, souvent un serveur, qui s'exécute sur une couche logicielle appelée hyperviseur.

L'hyperviseur fait abstraction des ressources physiques de la machine hôte, telles que les CPU, les GPU, les TPU, la mémoire, le stockage ou les réseaux, dans un pool qui peut être provisionné et alloué de manière dynamique aux VM invitées selon les besoins, offrant ainsi plus de flexibilité et une meilleure efficacité globale.

• Type 1 : hyperviseurs bare metal : ils s'exécutent directement sur le matériel physique de l'hôte. Ils sont couramment utilisés dans les centres de données d'entreprise pour leurs performances et leur efficacité élevées. Par exemple, Google Cloud utilise un hyperviseur basé sur KVM pour alimenter ses machines virtuelles Compute Engine.
• Type 2 : hyperviseurs hébergés  : ils s'exécutent en tant qu'application sur un système d'exploitation existant, ce qui les rend adaptés à une utilisation sur ordinateur de bureau. Leur cas d'utilisation le plus courant est le développement et les tests.

Bien que les VM et les conteneurs soient utilisés pour isoler les applications, ils le font de manière fondamentalement différente. Une machine virtuelle virtualise l'ensemble de la pile matérielle physique, y compris le système d'exploitation. Chaque VM est ainsi un environnement autonome et isolé, mais cela signifie aussi que les VM ont tendance à être plus volumineuses et à consommer plus de ressources.

Les conteneurs, quant à eux, sont plus légers, car ils ne virtualisent que la couche de l'OS. Au lieu d'inclure un système d'exploitation complet avec chaque application, un conteneur partage le kernel de l'OS de l'hôte. Les conteneurs peuvent ainsi utiliser moins de ressources que les VM et démarrer plus rapidement tout en restant isolés. Les conteneurs sont donc intéressants pour le développement de nouvelles applications. Comme de nombreuses applications développées au cours des 10 dernières années ont été conçues pour les conteneurs, de nombreuses charges de travail, y compris l'e-commerce, le back-office et l'IA, sont "natives en conteneurs".

Il y a toutefois quelques points à prendre en compte lors de l'exécution de VM. L'un des plus grands défis potentiels des machines virtuelles est que l'exécution de plusieurs systèmes d'exploitation et d'une couche d'hyperviseur peut entraîner des coûts en termes de performances si la machine hôte n'est pas assez robuste. De plus, le matériel virtuel peut ne pas être aussi efficace que le matériel physique d'une machine physique. Enfin, la plupart des fournisseurs de services cloud proposent des machines virtuelles dont le nombre de CPU et la quantité de mémoire sont fixes, ce qui entraîne une utilisation inefficace des ressources.

La plupart de ces problèmes peuvent toutefois être résolus en choisissant d'utiliser des VM proposées par un fournisseur de services cloud. Les VM cloud offrent de nombreux avantages par rapport aux VM traditionnelles, car elles permettent aux entreprises d'accéder à la puissance de calcul de l'intégralité des ordinateurs d'un centre de données, plutôt qu'à une seule machine. De plus, les tailles de machines virtuelles Google Compute Engine proposent des types de machines personnalisés. Au lieu de choisir parmi des types de machines prédéfinis qui peuvent inclure une capacité excédentaire, vous pouvez adapter le ratio CPU/mémoire spécifiquement à vos charges de travail. Vous ne payez ainsi que les ressources que vous utilisez réellement. Cette approche ciblée minimise le gaspillage et peut réduire considérablement vos dépenses cloud, en particulier lorsque vous migrez depuis un environnement sur site vers Google Cloud ou depuis d'autres fournisseurs cloud. Compute Engine propose également des types de machines virtuels optimisés pour les besoins spécifiques des clients en termes de charges de travail d'entreprise, de configurations à haute capacité de mémoire ou de charges de travail exigeantes comme le machine learning ou le calcul hautes performances.

Google Cloud propose aussi des machines virtuelles protégées pour une sécurité renforcée et une intégrité vérifiable de vos instances de VM. Les machines virtuelles protégées Google Cloud exploitent les fonctionnalités et contrôles de sécurité avancés de la plate-forme qui protègent les charges de travail d'entreprise contre des menaces telles que les attaques à distance, l'élévation des privilèges et les menaces internes.