La virtualisation des serveurs est un processus par lequel une organisation peut séparer le logiciel du serveur de son matériel et créer plusieurs serveurs virtuels avec leurs propres systèmes d'exploitation et applications qui fonctionnent sur un seul serveur physique. Chaque serveur virtuel est séparé des autres et fonctionne de manière totalement indépendante, sans problème de compatibilité. La virtualisation des serveurs est la base sous-jacente du cloud computing et permet une variété de modèles de cloud hybride.
La virtualisation des serveurs permet aux entreprises de prendre en charge de manière rentable leurs opérations informatiques et d'exploiter au mieux les ressources de calcul, de stockage et de mise en réseau dans l'ensemble de leur infrastructure. Comme les serveurs utilisent rarement leur pleine puissance de traitement 24 heures sur 24, une grande partie de leurs ressources n'est pas utilisée. En fait, certains experts affirment qu'il n'est pas rare qu'un serveur ne soit utilisé qu'entre 15% et 25% à un moment donné. Les serveurs peuvent rester inactifs pendant des heures ou des jours alors que les charges de travail sont distribuées à un petit pourcentage de l'ensemble des serveurs d'une organisation. Ces serveurs inactifs occupent un espace précieux dans le centre de données, consomment de l'énergie et mobilisent l'attention et les efforts des informaticiens pour les entretenir.
Grâce à la virtualisation des serveurs, une organisation peut charger un seul serveur physique avec des dizaines de serveurs virtuels (également appelés machines virtuelles ou VM) et s'assurer que les ressources de ce serveur sont utilisées de manière plus efficace. Désormais, un centre de données peut être plus efficace avec moins de machines physiques. Grâce à la virtualisation, les entreprises peuvent facilement maintenir l'utilisation des ressources et s'adapter dynamiquement aux besoins de chaque charge de travail au fur et à mesure qu'elle évolue.
Un serveur virtuel est une "instance" virtualisée sur un serveur physique dédié. Il s'agit d'un espace isolé doté de son propre système d'exploitation, de ses propres politiques, applications et services. Bien qu'elle agisse de manière indépendante, elle réside sur un seul serveur avec un certain nombre d'autres machines virtuelles et partage les ressources matérielles avec ces autres machines grâce à l'utilisation d'un hyperviseur. Chaque serveur virtuel est considéré comme un invité du serveur physique principal, qui est l'hôte.
Un administrateur informatique peut créer plusieurs machines virtuelles sur un seul serveur physique et configurer chacune d'entre elles indépendamment à l'aide d'un hyperviseur. L'hyperviseur permet de séparer le logiciel du serveur de son matériel. L'hyperviseur agit comme un contrôleur et organise, gère et alloue les ressources entre toutes les machines virtuelles sur le serveur hôte.
Grâce à l'abstraction, l'hyperviseur organise toutes les ressources de l'ordinateur, telles que les interfaces réseau, le stockage, la mémoire et les processeurs, et donne à chaque ressource un alias logique. L'hyperviseur utilise ces ressources pour créer des serveurs virtuels, aussi appelés « machines virtuelles » ou VM. Chaque VM est composée de processeurs virtualisés, de mémoire, de stockage et d'outils de mise en réseau, et bien qu'elle réside aux côtés de plusieurs autres VM, elle ne « réalise » pas qu'elle n'est qu'une parmi tant d'autres. Elle agit de manière totalement indépendante, comme s'il s'agissait d'un seul serveur physique.
L'entreprise dispose désormais d'un serveur physique sur lequel opèrent plusieurs ordinateurs distincts et pleinement fonctionnels. Le serveur hôte peut contenir des VM avec différents systèmes d'exploitation et une grande variété d'applications et de systèmes qui ne fonctionneraient normalement pas ensemble.
Comme l'hyperviseur surveille et supervise toutes les machines virtuelles du serveur hôte, il peut également réaffecter les ressources en fonction des besoins. Par exemple, si une machine virtuelle est inactive pendant la nuit, ses ressources de calcul et de stockage peuvent être réaffectées à une autre machine virtuelle qui pourrait avoir besoin de ressources supplémentaires pendant cette période. De cette manière, les ressources du serveur sont utilisées de manière beaucoup plus optimale.
Les VM peuvent également être déplacées vers d'autres serveurs hôtes si nécessaire, grâce à une simple opération de duplication ou de clonage. La seule limite au nombre de VM qu'un serveur hôte peut accueillir est celle des ressources informatiques dont il dispose, de sorte que les ordinateurs les plus récents, dotés de ressources plus importantes, peuvent naturellement prendre en charge davantage de VM.
La virtualisation des serveurs est un composant essentiel du cloud computing.En fait, de nombreux experts considèrent la virtualisation des serveurs comme l'un des piliers principaux du cloud computing (avec d'autres composants tels que l'automatisation, le libre-service et la surveillance de bout en bout).La virtualisation rend le cloud computing possible car elle permet de répartir les ressources d'un serveur entre plusieurs machines virtuelles et permet aux organisations d'obtenir la scalabilité ultra-rapide dont elles ont besoin sans sacrifier l'isolation des charges de travail.
Il existe cinq types de virtualisation de serveurs, qui se distinguent par leur approche de l'isolation, de la gestion des ressources et de l'interaction avec le matériel.
Virtualisation complète (au niveau du matériel) - Crée des machines virtuelles complètes avec leurs propres systèmes d'exploitation qui fonctionnent indépendamment sur un hyperviseur. Le système d'exploitation invité ignore qu'il est virtualisé et ne nécessite aucune modification. Les hyperviseurs modernes sont capables d'utiliser des fonctions spéciales du processeur (Intel VT-x, AMD-V) pour améliorer les performances et la sécurité de la virtualisation en permettant à l'hyperviseur de fonctionner directement sur le matériel avec le support du processeur.
Para-virtualisation - Le système d'exploitation invité est modifié pour tenir compte de la couche de virtualisation, ce qui permet d'améliorer les performances grâce à une communication directe avec l'hyperviseur. Couramment utilisé dans les environnements Xen.
Virtualisation au niveau du système d'exploitation (conteneurisation ) - Plusieurs instances isolées de l'espace utilisateur (conteneurs) partagent le même noyau de système d'exploitation. Cette approche légère est très efficace pour l'exécution de charges de travail similaires.
Virtualisation hybride - Combine plusieurs approches de virtualisation pour équilibrer les performances, l'isolation et l'efficacité des ressources en fonction des exigences spécifiques de la charge de travail.
Les avantages de la virtualisation des serveurs sont les suivants :
Une utilisation plus efficace des ressources du serveur avec moins de besoins (et de coûts) en termes de matériel physique
Une économie des coûts grâce à la consolidation des serveurs, à la réduction de l'empreinte matérielle et à l'élimination du gaspillage ou de la sous-utilisation des ressources
Une polyvalence accrue des serveurs grâce à la possibilité de créer des VM avec différents systèmes d'exploitation et applications
Une amélioration des performances des applications, grâce à la possibilité d'utiliser des VM pour des charges de travail dédiées
Un déploiement plus rapide des charges de travail grâce à la duplication et au clonage rapides et faciles des VM et à la possibilité de déplacer les VM vers d'autres serveurs hôtes, le cas échéant
Une augmentation de la productivité et de l'efficacité des services informatiques en réduisant la prolifération des serveurs et la complexité de la gestion et de la maintenance d'un grand nombre de serveurs physiques
Des avantages supplémentaires en matière de reprise après sinistre et de sauvegarde grâce à la réplication facile des VM existantes, aux snapshots et à la possibilité de les déplacer à volonté
Une diminution de la consommation d'énergie en réduisant le nombre de machines physiques qui occupent de l'espace et, de fait, leurs besoins en termes de refroidissement et d'alimentation
Une réduction des menaces de sécurité grâce à l'isolation de chaque VM sur un serveur hôte. Ainsi, si une VM est attaquée, les autres ne sont pas nécessairement compromises
Malgré les nombreux avantages que présente la virtualisation des serveurs, il reste encore quelques problématiques à résoudre :
Les licences logicielles peuvent être complexes (et coûteuses) parce qu'un serveur physique peut héberger des dizaines de machines virtuelles différentes avec un large éventail d'applications et de services ; par exemple, la virtualisation complète des serveurs signifie que chaque machine virtuelle a son propre système d'exploitation, et que chaque système d'exploitation nécessite une licence distincte.
La défaillance d'un serveur hôte peut avoir des conséquences négatives sur l'ensemble des machines virtuelles qu'il héberge, par exemple 10 applications au lieu d'une seule.
La prolifération des VM peut devenir un problème si le service informatique ne surveille pas l'emplacement des VM ainsi que la manière et le moment où elles sont utilisées ; il est si facile de créer de nouvelles instances, par exemple, que de nombreuses VM sont utilisées temporairement pour des tests, puis abandonnées lorsqu'elles ne sont plus nécessaires. Mais si elles ne sont pas réellement supprimées du système, elles peuvent rester en arrière-plan et continuer à consommer de l'énergie et des ressources dont les machines virtuelles actives ont besoin.
Si les VM ne sont pas planifiées et créées avec prévoyance et planification, les performances du serveur peuvent ralentir s'il y a trop de VM sur l'hôte qui ont besoin de beaucoup de ressources, en particulier en ce qui concerne le réseau et la mémoire.
La virtualisation des serveurs présente certains avantages inhérents en matière de sécurité. Par exemple, les données sont stockées dans un endroit centralisé relativement simple à gérer, au lieu d'être laissées sur des périphériques ou des appareils d'utilisateurs finaux non autorisés ou moins sécurisés. L'isolation entre les VM permet également d'isoler les attaques, les logiciels malveillants, les virus et autres vulnérabilités.
Grâce au contrôle d'accès granulaire de la virtualisation, le service informatique peut mieux contrôler qui peut accéder aux données stockées dans le système. La micro-segmentation est souvent utilisée pour permettre à des personnes d'accéder uniquement à des applications ou à des ressources spécifiques, jusqu'au niveau d'une seule charge de travail. En outre, la virtualisation des postes de travail permet de s'assurer que le personnel informatique reste responsable des mises à jour et des correctifs des systèmes d'exploitation et des applications, ce que les utilisateurs finaux ne peuvent pas toujours faire individuellement.
Les hyperviseurs réduisent les risques de sécurité grâce à une surface d'attaque réduite par rapport aux solutions matérielles, en raison de leur capacité à fonctionner avec moins de ressources. Ils sont également mis à jour automatiquement, ce qui permet de les protéger contre l'évolution des menaces.
D'un autre côté, la virtualisation des serveurs peut également présenter des risques pour la sécurité. L'un des plus courants est la complexité accrue que présente un environnement virtualisé. Comme les VM peuvent être dupliquées et les charges de travail déplacées à différents endroits assez facilement, il est plus difficile pour les services informatiques d'adhérer aux bonnes pratiques en matière de sécurité ou même de maintenir des configurations ou des politiques cohérentes dans l'ensemble de l'écosystème.
La prolifération des VM peut également constituer un risque pour la sécurité. Ces VM inactives et abandonnées continuent non seulement à consommer des ressources et de l'énergie, mais elles ne sont pas non plus susceptibles d'être corrigées ou mises à jour, ce qui les rend vulnérables et constitue un sérieux risque d'attaque potentielle.
Si l'isolation entre les VM peut, en un sens, réduire les risques de sécurité, elle ne réduit pas pour autant l'effet d'une attaque par déni de service distribué (DDoS). Si une attaque DDoS affecte les performances d'une VM en l'inondant de trafic malveillant, les autres VM qui partagent les ressources de ce serveur hôte seront également affectées.
Les services informatiques peuvent réduire les risques de sécurité liés à la virtualisation des serveurs en appliquant certaines bonnes pratiques, notamment en veillant à ce que tous les logiciels et firmwares soient à jour sur l'ensemble du système, en installant et en mettant à jour des antivirus et d'autres logiciels conçus pour les solutions de virtualisation, en surveillant les personnes qui accèdent au système, en chiffrant le trafic réseau, en supprimant les VM inutilisées, en effectuant des sauvegardes régulières des VM et des serveurs physiques, et en définissant et en mettant en œuvre une politique d'utilisation claire et détaillée pour les VM et les serveurs hôtes.
Lorsque l'on prévoit de mettre en œuvre la virtualisation des serveurs au sein d'une entreprise, il convient de garder à l'esprit certaines étapes importantes. Voici quelques bonnes pratiques qui peuvent s'avérer utiles :
La migration de serveurs physiques vers des machines virtuelles (VM) est un processus connu sous le nom de migration physique-virtuelle (P2V). Voici un guide étape par étape pour vous aider :
Évaluer le serveur physique - Évaluer le matériel, le système d'exploitation, les applications et les données du serveur pour déterminer la compatibilité avec votre plate-forme de virtualisation.
Choisir une plate-forme de virtualisation - Sélectionnez un hyperviseur approprié (par exemple, VMware, Hyper-V, KVM, Nutanix AHV) qui prend en charge le système d'exploitation et les applications de votre serveur.
Préparer l'environnement virtuel - Mettre en place la plate-forme de virtualisation, y compris la configuration des réseaux, du stockage et des modèles de machines virtuelles nécessaires.
Sauvegarde du serveur physique - Assurez-vous de disposer d'une sauvegarde complète du serveur physique afin d'éviter toute perte de données pendant la migration.
Utiliser les outils de migration P2V - Utilisez les outils fournis par votre plateforme de virtualisation ou par des fournisseurs tiers pour effectuer la migration. Les outils les plus courants sont les suivants
StarWind V2V / P2V Converter (supporte plusieurs hyperviseurs : ESXi, Hyper-V, oVirt, Proxmox, VirtualBox)
Microsoft Disk2vhd (idéal pour les environnements Windows)
Outils libres comme Clonezilla, Virt-P2V et OpenQRM.
Effectuer la migration - Suivez les instructions de l'outil pour convertir le serveur physique en machine virtuelle. Il s'agit généralement de créer une copie virtuelle du disque du serveur physique et de configurer les paramètres de la VM.
Test de la VM - Après la migration, testez soigneusement la VM pour vous assurer que toutes les applications et tous les services fonctionnent comme prévu.
La migration de serveurs physiques vers des machines virtuelles (VM) Nutanix nécessite un processus de conversion physique-virtuel (P2V). Nutanix Move ne supportant pas directement les migrations P2V, un outil tiers est nécessaire pour convertir la machine physique en un format de VM compatible avec un cluster Nutanix, qui supporte à la fois les hyperviseurs AHV et ESXi. Trouvez les solutions Nutanix Ready dans la matrice de compatibilité sur le portail Nutanix.
Il existe deux méthodes principales pour ce processus :
Méthode 1 : Migration en deux étapes avec VMware Converter et Nutanix Move
Il s'agit d'une approche couramment recommandée, en particulier lors de la migration vers Nutanix AHV.
Conversion P2V - Utilisez VMware vCenter Converter pour convertir le serveur physique en machine virtuelle VMware ESXi. Il s'agit d'une étape transitoire vers la virtualisation de la charge de travail.
Migration V2V - Utiliser Nutanix Move pour migrer la VM ESXi nouvellement créée vers le cluster AHV Nutanix.
Flux de migration basé sur VMware - Pour migrer un serveur vers Nutanix AHV, vous devez d'abord le convertir dans un format compatible avec VMware (comme un .vmdk disque). Ensuite, en utilisant le service d'image de Nutanix Prism, vous importez l'image disque, et AHV la convertit automatiquement dans son format natif. Une fois importé, vous pouvez créer une nouvelle VM en utilisant le disque converti. Cette méthode simplifie la transition de VMware à Nutanix et assure la compatibilité avec AHV.
Méthode 2 : Migration P2V directe avec des outils tiers
Plusieurs outils tiers permettent de migrer un serveur physique directement vers une VM sur la plateforme Nutanix.
Carbonite Migrate - Cet outil facilite la migration des serveurs physiques Windows et Linux. Le processus implique généralement la création d'une nouvelle VM sur le cluster Nutanix avec un système d'exploitation et une configuration adaptés, l'installation de Carbonite sur les serveurs source et destination, puis l'exécution de la migration.
VMware vCenter Converter - Cet outil permet également de migrer un serveur physique directement vers une VM VMware vSphere fonctionnant sur un cluster Nutanix. Il est important de prendre connaissance des conditions préalables et des limitations spécifiques à votre version du logiciel.
Autres outils pris en charge - Les autres outils mentionnés pour la conversion P2V sont HYCU et SureEdge.
Services professionnels Nutanix
Pour les organisations qui ont besoin d'aide, Nutanix offre un service professionnel de conversion physique-virtuel. Ce service donne accès à des consultants qualifiés qui peuvent exécuter une migration sur la base d'un plan fourni par le client. Le service utilise des outils tels que HYCU, Carbonite Migrate, et VMware Converter pour accélérer la conversion des machines physiques en VM sur la Nutanix Cloud Platform.
Si la virtualisation des serveurs présente l'avantage de centraliser et simplifier la gestion des serveurs, elle peut aussi poser certains problèmes, en particulier si votre personnel informatique n'est pas familiarisé avec les techniques et les pratiques de virtualisation. Voici quelques bonnes pratiques pour gérer efficacement les VM.
Réduire la prolifération des VM grâce à la gestion en libre-service – Comme cela a été évoqué précédemment dans cet article, il est très facile de créer des VM et encore plus facile de les oublier une fois qu'elles ne sont plus actives. En vous appuyant sur la gestion des VM en libre-service, vous transférez à l'utilisateur final la responsabilité de supprimer ces VM inutilisées. Le libre-service implique de leur part qu'ils demandent leurs propres VM, ce qui leur permet de les gérer (et de les supprimer) plus facilement.
Utiliser des modèles pour dimensionner les machines virtuelles – Il peut être tentant de créer des VM dotées de plus de ressources qu'elles n'en ont réellement besoin. Le simple fait d'ajouter des CPU, par exemple, n'entraîne pas nécessairement une amélioration des performances ; en revanche, cela conduit souvent à un gaspillage de ressources. La création de modèles de VM pour des fonctions spécifiques peut aider à endiguer la tendance au surprovisionnement.
Trouver les bons outils pour surveiller les performances - Les outils fournis avec votre hyperviseur et votre plateforme de virtualisation peuvent vous donner une bonne appréciation des performances des VM. Mais au fur et à mesure que les environnements se développent, vous aurez besoin d'outils plus robustes, capables de fournir une vision plus approfondie des VM inutilisées, ainsi que des informations sur l'efficacité du déploiement et les performances globales.
Fournir les autorisations appropriées pour maintenir la sécurité des VM – Dans un environnement virtualisé, le service informatique peut déléguer les tâches de gestion à d'autres utilisateurs, mais il doit s'assurer qu'il s'agit des bons utilisateurs. Assurez-vous que vous êtes en mesure de mettre en place une hiérarchie qui montre quelles parties de votre infrastructure nécessitent quelles autorisations. Idéalement, vous devrez être en mesure de permettre l'attribution ou la révocation de ces autorisations très facilement, le cas échéant.
Permettre l'accès à distance grâce au VPN et à l'authentification multifactorielle – Les modèles de travail hybride ayant conduit à une augmentation du nombre de personnes travaillant à domicile, il est important de disposer d'un bon moyen d'accéder à l'environnement virtualisé à distance. Une connexion VPN avec authentification multifactorielle est, dès lors, recommandée.
Utiliser une plateforme de sauvegarde et de restauration conçue pour les VM – Lorsque vous sauvegardez un serveur hôte hébergeant des VM, veillez à choisir une plateforme de sauvegarde qui vous permet de restaurer les fichiers individuels des VM.
Nutanix fournit trois produits de base pour la surveillance et l'optimisation de la performance des VM : Intelligent Operations fournit des analyses et une automatisation basées sur l'IA, Nutanix Insights fournit une surveillance et un support prédictifs de la santé, et Prism Central offre une gestion centralisée de plusieurs clusters - tous travaillent ensemble pour vous aider à repérer et à résoudre les goulots d'étranglement de la performance avant qu'ils n'affectent les utilisateurs.
Catégorie | Produit | Ce qu'il mesure | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|---|
Gestion multi-clusters | Surveillance multi-clusters & contrôle, cartes thermiques de latence, contention VM/hôte, capacité d'exécution. | Permet de passer d'une VM bruyante à un hôte bruyant sur des dizaines de sites. | |
AIOps & automatisation | Détection d'anomalies basée sur le ML & alertes prédictives, prévisions de capacité & planification, recommandations de dimensionnement des VM, détection des goulots d'étranglement avec optimisation, flux de travail de remédiation à code bas. | Surveille la ligne de base de chaque VM et ouvre automatiquement des tickets Jira/ServiceNow en cas de dérive du comportement. | |
Santé prédictive & support | Contrôles de santé automatisés périodiques, création automatique de cas d'assistance, collecte proactive de journaux, avis de sécurité & recommandations. | Il signale de manière proactive les problèmes latents et les regroupe sur un tableau de bord unique - aucun matériel local n'est nécessaire. |
Nutanix a une excellente compréhension de la virtualisation des serveurs et de la façon dont elle permet et améliore la capacité d'une entreprise à travailler de manière productive. Nous disposons d'une gamme d'outils et de solutions de virtualisation conçus pour simplifier l'ensemble du processus, du déploiement à la gestion quotidienne.
Avec Nutanix AHV, vous pouvez profiter de tous les avantages de la virtualisation sans compromis. Conçu pour les environnements de cloud hybride d'aujourd'hui, AHV rend le déploiement et la gestion des VM et des conteneurs simples et intuitifs. Avec une sécurité auto-réparatrice, une protection automatisée des données avec reprise après sinistre, des analyses approfondies et bien plus encore, notre solution offre tout ce dont vous avez besoin sans les coûts et la complexité.