Fonctionnement

VMware crée un environnement clos dans lequel sont disponibles un, deux ou quatre processeur(s), des périphériques et un BIOSvirtuel.

Selon les concepteurs, le microprocesseur n'est émulé que quand c'est nécessaire, c’est-à-dire quand la VM (machine virtuelle) tourne en mode noyau ou en mode réel, mais pas pour le mode utilisateur (user mode) ou le Mode virtuel 8086. Selon les concepteurs, cela permet à VMware d'être plus rapide que des solutions multi-plateformes qui émulent tout.

Lorsqu'une VM s'exécute dans un mode qui nécessite une émulation, VMware traduit dynamiquement le code privilégié en un code équivalent en mode utilisateur, le place dans un endroit libre de la mémoire, le rend invisible et inaccessible au code d'origine et l'exécute à la place. Lorsqu'une machine virtuelle fait appel à un périphérique, VMware intercepte la demande et la traduit pour qu'elle soit gérée par le système hôte. Bien que les machines virtuelles tournent en mode utilisateur, VMware nécessite d'installer plusieurs pilotes de périphériques privilégiés dans le noyau du système hôte, qui notamment interchangent les tables GDT et IDT chaque fois qu'on passe la main à une VM.

VMware assure l'émulation de la carte vidéo, la carte réseau, le lecteur de CD-ROM, le bus USB, les ports séries et parallèle et le disque dur de type SCSI ou IDE. Ce dernier étant un fichier extensible d'une taille voisine de la place occupée sur la machine virtuelle ou fixe pour davantage de performance. Ce fichier contenant le contenu du disque peut être copié sur un autre hôte et exécuté par un ordinateur. Pour l'ordinateur virtuel, tous les périphériques sont identiques, même si le système hôte est totalement différent, car c'est VMware qui caractérise les périphériques.

 

Quelques Produits VMWARE

 
  • VMware Workstation, VMware Player et VMWare ACE : logiciels pour stations de travail ;
  • VMware Fusion : logiciel pour stations de travail Macintosh avec processeurs Intel ;
  • VMware GSX Server, VMware Server et VMware ESX/ESXi Server : logiciels pour serveurs ;
  • VMware Virtual Center et VMware Converter : logiciels de gestion et outils.

La combinaison de ces différents produits crée ce que VMware nomme commercialement une infrastructure virtuelle.

VMware Workstation

C'est la version station de travail du logiciel. Il permet la création d'une ou plusieurs machines virtuelles au sein d'un même système d'exploitation (généralement Windows ou Linux), ceux-ci pouvant être reliés au réseau local avec une adresse IP différente, tout en étant sur la même machine physique (machine existant réellement). Il est possible de faire fonctionner plusieurs machines virtuelles en même temps, la limite correspondant aux performances de l'ordinateur hôte. La version Linux présente l'avantage de pouvoir sauvegarder les fichiers de la machine virtuelle (*.vmsd) pendant son fonctionnement.

VMware Ace

C'est une version de Workstation qui permet de faire fonctionner des machines virtuelles dans des environnements divers, tout en gardant la centralisation de la configuration. Cela permet par exemple de mettre à disposition une version de Windows avec une application spécifique dans le parc informatique d'une société de service, sans que celle-ci puisse agir sur la configuration de cette dernière.

VMware Fusion

C'est l'appellation commerciale de la version Workstation à destination des ordinateurs Macintosh équipés de processeurs Intel. Elle permet de faire fonctionner des systèmes Windows et Linux sur Mac OS.

VMware Server

C'est une application serveur très proche de GSX. Elle remplacera GSX à terme. Elle permet de créer et d'utiliser plusieurs machines virtuelles. Cette version est utilisable gratuitement. L'avantage de cette version, c'est la console distante. On peut ainsi prendre le contrôle de l'ensemble des machines virtuelles depuis une machine distante, ce qui n'est pas possible avec la version VMware Player.

VMware GSX Server

C'est une application serveur qui est conçue pour faire tourner des serveurs virtuels. La connexion à un serveur virtuel se fait par l'intermédiaire d'une console VMware depuis un poste Linux ou Windows. Lorsque la console VMware est fermée, le serveur continue de fonctionner en tâche de fond.

VMware ESX Server

La grande différence de ce produit par rapport aux autres est qu'il s'installe directement sur la couche matérielle. Il n'est pas nécessaire d'installer un système d'exploitation « hôte » pour installer VMware ESX. VMware ESX est donc un hyperviseur qui permet une gestion plus précise des ressources pour chaque machine virtuelle et de meilleures performances. La solution VMware ESX est la solution la plus industrielle de la gamme.
Vmware ESX est un système d'exploitation ou hyperviseur basé sur la distribution Linux Redhat 7.3. Cet hyperviseur est composé de plusieurs modules :

  • VMKERNEL : Ce module « noyau » est le "cerveau" de VMware ESX ; il permet de gérer et de hiérarchiser l'ensemble des ressources matérielles (mémoire, CPU, disques, réseaux) en fonction de chaque serveur. De plus c'est ce noyau qui est en charge de toute la gestion des ressources physiques pour ESX.
  • SERVICE CONSOLE : Ce module permet la gestion de l'hyperviseur en mode commande. Accessible depuis le port 22 (SSH), cette console sert à lancer certaines commandes inaccessibles depuis l'interface graphique ou encore de parcourir les dossiers dans lesquels sont stockés les machines virtuelles. Enfin elle peut permettre de récolter des informations de déboguage sur les machines virtuelles ou sur le serveur ESX.

Nombres d'options sont disponibles à travers la service console, il est cependant déconseillé de manipuler ESX depuis cette interface.
La gestion des serveurs se fait à l'aide d'un navigateur via une interface web, à l'aide d'une console cliente (Virtual Infrastructure Client) ou d'un outil de gestion centralisé VMware nommé Virtual Center.
Une machine virtuelle est en fait un assemblage de plusieurs fichiers. Ces fichiers sont créés sur un système de fichiers appelé/formaté vmfs.
Ce système de fichiers possède plusieurs caractéristiques, la plus signifiante est qu'il est capable de gérer plusieurs connexions concurrentes. Il faut bien sûr que cet espace soit commun à tous les serveurs ESX (SAN par exemple).
ESX dispose également de mécanismes très précis pour la gestion de la mémoire partagée. Le TPS (Transfer Page Sharing) permet ainsi de consolider les pages mémoires communes entre machines virtuelles. Ainsi si plusieurs machines virtuelles utilisent une même page d'adresse, ESX supprimera la page supplémentaire et partagera la page restante entre les machines qui en ont besoin.

Virtual Center

Virtual Center est l'outil de gestion phare de la gamme ESX. Cet outil de gestion (optionnel) permet de gérer l'ensemble des machines virtuelles et des hôtes physiques. Il est également possible à travers de cette interface de gérer :

  • les alarmes de supervision (CPU/RAM) ;
  • les templates (enveloppes de systèmes d'exploitation pré-configurés) ;
  • l'utilisation des options (HA, VMotion, DRS).

(D'autres options sont également disponibles et seront bientôt mises à jour sur cette page).
Cet outil nécessite l'installation d'une base de données (Oracle ou MS SQL Server). Toutefois, pour de simples tests, on peut s'en passer grâce à la présence d'une base de données intégrée simplissime. Mais, pour des tests importants de la production ou encore un Virtual Center pour plusieurs ESX, l'utilisation d'une base de données complète est indispensable.Toutes les données et les statistiques d'utilisation des ressources sont stockées ainsi que l'ensemble de la configuration.

VMotion

Cet outil permet de migrer "à chaud" SANS INTERRUPTION DE SERVICE une machine virtuelle d'un serveur ESX vers un autre. Cette opération est possible lorsque les serveurs hôtes utilisent des microprocesseurs compatibles et que l'espace de stockage des fichiers des machines virtuelles se trouvent partagés sur un SAN.

DRS (Distributed Resource Scheduling)

Cet outil permet la répartition de charges entre plusieurs serveurs ESX. Plusieurs modes de fonctionnement sont disponibles. Il est par exemple possible de laisser DRS gérer automatiquement les ressources entre serveurs ESX. DRS s'appuie sur le mécanisme de VMotion pour déplacer des machines virtuelles entre serveurs ESX. Il est cependant possible de créer des affinités entre un serveur physique et une machine virtuelle, ainsi 2 serveurs (production et backup) pourront ne jamais se retrouver sur le même serveur physique, et le service sera ainsi toujours rendu par l'une des 2 machines virtuelles.

VMware HA (High Availability)

Cette option de Virtual Center consiste en un mécanisme de bascule des machines virtuelles d'un serveur ESX en panne vers un autre serveur ESX. Dans ce cas, la reprise ne se fait pas à chaud comme une migration simple avec VMotion, les machines virtuelles sont tout simplement redémarrées sur le second serveur VMware ESX. On peut ainsi avoir de la haute disponibilité au niveau des serveurs VMware ESX.

VMware Consolidated Backup

C'est l'outil de sauvegarde de Virtual Center. Il permet de faire des sauvegardes des machines virtuelles (totale, incrémentale...) Il est possible de faire des sauvegardes à chaud, voire de faire des sauvegardes de l'ensemble des machines virtuelles à un moment donné pour éviter tout problème de désynchronisation.

VMware Converter

C'est un outil de migration qui permet de transformer le contenu d'un serveur physique existant vers une machine virtuelle VMware (P2V : Physical to Virtual). Après avoir fait une image du contenu des disques du serveur physique, Converter analyse celle-ci et y fait des modifications afin de pouvoir amorcer ces disques dans une machine virtuelle. Les modifications portent essentiellement sur le remplacement des pilotes dans le système d'exploitation, notamment ceux qui sont liés aux contrôleurs de disques. Cela permet d'éviter de réinstaller complètement le système d'exploitation lors d'une migration vers un environnement virtuel. L'outil fonctionne avec les systèmes d'exploitation de Microsoft depuis Windows NT 4.0 (SP5 minimum) jusqu'à Windows Server 2003. Il peut utiliser des images créées avec des outils tiers (Acronis True Image ou Symantec Ghost par exemple).
Converter en version Standard autorise le traitement d'une machine en fonctionnement; dans ce cas de figure la transformation de certains serveurs est connue pour être problématique (notamment les contrôleurs de domaine Microsoft). La version Enterprise comprend un CD bootable dont l'image est accessible aux titulaires d'une licence VirtualCenter. Cette version de Converter permet de réaliser la transformation hors fonctionnement (cold clone).

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