Que sont les machines virtuelles et comment fonctionnent-elles?

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Résumé

• Les machines virtuelles imitent les ordinateurs physiques; Ils sont faciles à créer et à configurer, et vous pouvez expérimenter sans nuire à l'ordinateur hôte.

• Votre ordinateur hôte a besoin de RAM, d'alimentation CPU et de disque dur suffisant pour desservir vos machines virtuelles.

• Les machines virtuelles sont parfaites pour les systèmes d'exploitation de conduite de test et d'essayer les modifications de configuration dans un espace sûr avant de les déployer sur votre ordinateur physique.

Vous avez probablement entendu des phrases comme «Spin Up A Virtual Machine» ou «Essayez-le dans une machine virtuelle». Mais quelles sont les machines virtuelles et comment pouvez-vous en utiliser?

Qu'est-ce qu'une machine virtuelle?

Une machine virtuelle (VM) est une émulation logicielle d'un ordinateur. Un programme appelé un hyperviseur fonctionne sur votre ordinateur. Il vous permet de créer des machines virtuelles – des ordinateurs virtuels et de les configurer avec une quantité de RAM, un espace de disque dur, des noyaux de processeur et d'autres détails qui seraient normalement provisibles dans le matériel. Une fois que vous avez configuré votre machine virtuelle, vous pouvez l'allumer et installer un système d'exploitation.

L'hyperviseur doit imiter le matériel d'un ordinateur physique, de sorte que le système d'exploitation estime qu'il fonctionne sur un ordinateur physique normal. Il doit également répondre aux demandes qui doivent être entretenues par le matériel de votre ordinateur réel (appelé ordinateur hôte) à l'hôte. Par exemple, si une application dans votre machine virtuelle essaie d'accéder à un site Web, elle interagit avec la carte réseau virtuelle dans la machine virtuelle, mais les demandes de réseau réelles sont traitées par la carte réseau de l'hôte.

Parce que les machines virtuelles sont faciles à créer, sont jetables et, tout comme l'utilisation d'un véritable ordinateur, ils sont couramment utilisés pour les tests, le développement et la formation. Vous pouvez arrêter et redémarrer les machines virtuelles très rapidement, et enregistrer des instantanés de leur état actuel.

Et, parce que les machines virtuelles ne peuvent pas nuire à l'ordinateur hôte, vous êtes en sécurité à expérimenter. Ils sont souvent suggérés comme un excellent moyen d'étudier une distribution Linux qui vous est curieuse, et c'est un excellent cas d'utilisation pour une machine virtuelle.

Vous pouvez utiliser des machines virtuelles sur macOS, Windows et Systèmes d'exploitation de type UNIX tels que Linux, BSD et OpenIndiana. Sur toutes les plateformes, vous trouverez des versions gratuites d'hyperviseurs autrefois commerciaux, tels que VMware Workstation et des offres open-source telles qu'Oracle VirtualBox.

J'ai utilisé des machines virtuelles sur Windows et Linux, la majorité d'entre elles étant sur Linux. Mais en fait, l'utilisation d'une machine virtuelle sur n'importe quelle plate-forme est la même. Installez votre hyperviseur, configurez une machine virtuelle et installez un système d'exploitation. En dehors de quelques observations spécifiques à Linux, tout ici s'applique à toutes les plates-formes.

Votre ordinateur doit être à la hauteur

Les machines virtuelles peuvent être virtuelles, mais elles nécessitent du matériel réel pour fonctionner. Malheureusement, nous ne pouvons pas évoquer du matériel à partir de l'air. Donc, si votre ordinateur a 16 Go de RAM, vous ne pouvez pas allouer 32 Go de RAM à une machine virtuelle. Vous ne pourriez pas non plus allouer tout le RAM que vous avez à une machine virtuelle et ne rien laisser pour que l'hôte fonctionne.

Vous avez également besoin d'un espace de disque dur gratuit pour que les disques durs de vos machines virtuelles soient stockées. Les hyperviseurs modernes vous permettent de spécifier un taille maximale de disque dur pour une machine virtuelle. De cette façon, la machine virtuelle ne stocke que le utilisé partie du disque dur VM.

Si vous souhaitez stocker des instantanés de vos machines virtuelles, vous aurez également besoin d'un espace de disque dur pour cela. Un instantané capture l'ensemble de l'état de la machine virtuelle, vous permettant de le fermer avec des applications ouvertes et en cours d'exécution, et de le faire restaurer exactement au même état lorsque vous le réactivez.

Les instantanés fournissent un filet de sécurité pour vos expériences. Si vous êtes sur le point de faire quelque chose qui pourrait nuire à votre machine virtuelle, prenez d'abord un instantané. Si votre expérience se passe mal, restaurez votre instantané enregistré et votre machine virtuelle sera dans l'état que c'était avant vos modifications malheureuses.

Votre processeur doit prendre en charge la virtualisation, et parfois vous devez activer la virtualisation dans votre BIOS. La plupart des CPU modernes soutiennent la virtualisation, y compris les familles Intel VT-X et AMD AMD-V de CPU.

Vous avez également besoin de suffisamment de puissance CPU pour permettre à vos machines virtuelles et à votre hôte de fonctionner avec une vitesse suffisante. Si vous avez besoin de configurer de petits réseaux de machines virtuelles et de les faire fonctionner sur le même hôte en même temps, vous aurez besoin d'un CPU rapide et de beaucoup de RAM.

Machines virtuelles sur Linux

Depuis 2007, le noyau Linux a pris en charge les machines virtuelles basées sur le noyau (KVM). Cela signifie que le noyau peut se comporter comme un hyperviseur. La création et le contrôle des machines virtuelles KVM se font avec un moniteur de machine virtuelle, tel que QEMU.

Qemu vous permet d'imiter le matériel spécifique, y compris des processeurs d'une architecture différente de celle physique de votre ordinateur hôte. Qemu est un programme de ligne de commande. Les débutants peuvent se sentir plus à l'aise avec un frontal graphique tel que les boîtes à gnomes. Gnome Boxes enveloppe les complications de Qemu dans un affichage graphique accessible et intuitif.

Pour moi, VirtualBox atteint le point idéal d'avoir suffisamment de fonctionnalités et de configurabilité sans être trop pointilleux et longue pour la configuration.

Réseaux et accéder aux appareils

Parfois, vous voudrez peut-être que votre machine virtuelle interagit avec un autre appareil sur votre réseau, comme une imprimante. Il existe plusieurs façons de le faire avec le réseautage, et votre hyperviseur aura probablement un menu d'options pour vous permettre de choisir un paradigme de réseautage pour votre machine virtuelle.

La valeur par défaut est souvent la traduction d'adresses réseau (NAT), qui permet à votre machine virtuelle d'accéder à Internet, de télécharger des fichiers, etc. Il ne peut voir aucun des réseaux auxquels votre ordinateur hôte est attaché. Si l'isolement de vos machines virtuelles est la plus importante pour vous, utilisez ce mode.

Le moyen le plus simple d'accéder à l'un des réseaux à laquelle votre ordinateur hôte est attaché est d'utiliser le réseautage ponté. Si vous avez accès à d'autres périphériques réseau sur votre réseau physique est important pour vous, configurez votre machine virtuelle avec un réseautage ponté. Cela place votre machine virtuelle sur le même réseau que votre hôte.

Il peut être utile de permettre à votre machine virtuelle d'avoir accès à des périphériques USB connectés à votre hôte. Cela vous oblige généralement à activer les fonctionnalités USB dans votre machine virtuelle. Vous pouvez avoir le choix d'utiliser USB 1.0, 2.0 ou 3.0.

Lorsque vous branchez un appareil USB sur votre hôte, votre machine virtuelle aura la possibilité de la réclamer. Lorsque vous le faites, votre ordinateur hôte pensera que l'appareil a été débranché. Pour votre machine virtuelle, il semble que le périphérique USB physique ait été branché dans l'un de ses ports USB virtuels.

Les vertus du virtuel

Une machine virtuelle est un moyen fantastique d'évaluer d'autres systèmes d'exploitation, tant que vous comprenez quelques points.

Un système d'exploitation dans une machine virtuelle fonctionne toujours légèrement plus lent que sur le métal nu. Vous aurez une bonne idée de sa vitesse de performance, mais ce ne sera pas une mesure exacte. Et votre machine virtuelle ne sera pas équipée de la même carte graphique que vous avez dans votre hôte, vous ne pourrez donc pas tester comment des applications graphiques super-duper ou des jeux haut de gamme fonctionneront sur ce système d'exploitation sur un ordinateur physique avec une carte graphique de jeu.

Mais, pour enquêter sur la facilité d'installation d'une distribution Linux et pour vérifier si un environnement de bureau ou un gestionnaire de fenêtres de carrelage particulier correspond à vos préférences et à vos flux de travail, les machines virtuelles sont parfaites. Exécutez Linux mais avez-vous besoin d'avoir accès à Windows de temps en temps? Tournez-le dans une machine virtuelle.

Et, surtout, vous pouvez complètement lancer les pneus d'un nouveau système d'exploitation et laisser votre ordinateur hôte intact.