Module 2 - Machines Virtuelles

Cours : Module 2 – Machines Virtuelles

Introduction aux Machines Virtuelles (VM)

Une machine virtuelle (VM) est un environnement informatique simulé qui émule un ordinateur physique. Les machines virtuelles permettent de créer plusieurs environnements isolés sur un même serveur physique, chacun capable d’exécuter son propre système d’exploitation et ses applications.

Objectifs du module :

1. Comprendre le concept des machines virtuelles.
2. Apprendre à créer des machines virtuelles sur différents hyperviseurs.
3. Savoir installer et configurer les systèmes d’exploitation sur des VM.
4. Gérer les ressources CPU, mémoire, stockage et réseaux des VM.

2.1 Qu’est-ce qu’une Machine Virtuelle ?

Définition :
Une machine virtuelle (VM) est un fichier informatique, souvent appelé image, qui se comporte comme un ordinateur réel. Elle est exécutée sur un hyperviseur et utilise les ressources physiques de l’ordinateur hôte, comme le processeur, la mémoire et le stockage.

Caractéristiques :

• Isolation : Chaque VM fonctionne de manière indépendante et isolée des autres VM sur le même hôte.
• Portabilité : Une VM peut être déplacée ou copiée facilement entre différents serveurs.
• Flexibilité : Les utilisateurs peuvent créer et détruire des VM rapidement, ce qui en fait un outil idéal pour le test et le développement.

Avantages des VM :

• Exécuter plusieurs systèmes d’exploitation sur un seul serveur physique.
• Tester de nouveaux logiciels ou configurations sans risquer de perturber le système principal.
• Isoler les environnements de test et de production.

2.2 Création de Machines Virtuelles

Étapes de la création d’une VM :

1. Choix de l’hyperviseur : Sélectionnez un hyperviseur comme VirtualBox, VMware Workstation, ou Microsoft Hyper-V.
2. Configuration de la VM : Spécifiez les ressources attribuées à la VM (CPU, RAM, disque dur).
3. Installation du système d’exploitation : Chargez une image ISO du système d’exploitation (Windows, Linux, etc.) et lancez l’installation.
4. Configuration des périphériques virtuels : Ajouter des périphériques tels que des lecteurs CD/DVD, des cartes réseaux, et des périphériques USB.

Exemples de cas d’utilisation :

• Déployer des environnements de test pour des applications sur plusieurs systèmes d’exploitation.
• Simuler des réseaux complexes en utilisant plusieurs VM connectées.

Activité Pratique :

• Étape 1 : Créer une VM avec VirtualBox et y installer un système d’exploitation Linux (ex. Ubuntu).
• Étape 2 : Créer une VM avec VMware Workstation et y installer Windows 10.

2.3 Installation des Systèmes d’Exploitation sur une VM

1. Installation de Windows :

   • Téléchargez une image ISO de Windows (par exemple, Windows 10).
   • Montez l’image ISO dans le lecteur virtuel de la VM.
   • Suivez les instructions d’installation de Windows (comme sur un ordinateur physique).

2. Installation de Linux :

   • Téléchargez une image ISO d’une distribution Linux (par exemple, Ubuntu, CentOS).
   • Montez l’image ISO dans le lecteur virtuel de la VM.
   • Suivez les instructions d’installation de Linux.

Étapes spécifiques :

• Configurer l’accès réseau pour permettre aux VM de se connecter à Internet.
• Gérer les partitions du disque dur virtuel pendant l’installation.

Activité Pratique :

• Étape 1 : Installer Windows 10 sur une machine virtuelle créée avec VMware Workstation.
• Étape 2 : Installer Ubuntu sur une machine virtuelle créée avec VirtualBox.

2.4 Allocation des Ressources : CPU, Mémoire et Stockage

Les machines virtuelles doivent être configurées avec des ressources suffisantes pour fonctionner correctement, mais ces ressources doivent être équilibrées pour ne pas épuiser celles de l’hôte.

1. Allocation du CPU :

   • Choisir le nombre de cœurs de processeur à attribuer à la VM. En général, une VM n’a pas besoin de tous les cœurs disponibles sur l’hôte.

2. Allocation de la Mémoire :

   • Assigner une quantité de RAM à la VM. Il est important de ne pas assigner plus de mémoire que ce que l’hôte peut gérer sans affecter les autres VM ou l’hôte lui-même.

3. Gestion du Stockage :

   • Création de disques virtuels pour la VM.
   • Allocation dynamique ou fixe de l’espace disque (l’allocation dynamique permet à la VM d’utiliser l’espace disque en fonction de ses besoins jusqu’à une certaine limite).

Activité Pratique :

• Étape 1 : Modifier les paramètres de CPU, RAM et stockage d’une machine virtuelle existante sous VirtualBox.
• Étape 2 : Configurer un disque dur dynamique pour une machine virtuelle sous VMware.

2.5 Gestion du Réseau des Machines Virtuelles

Les machines virtuelles peuvent être connectées au réseau de différentes manières selon les besoins de l’environnement de virtualisation.

1. Types de Réseaux :

   • Mode Ponté (Bridge) : La VM est connectée directement au réseau physique de l’hôte. Elle obtient une adresse IP sur le même réseau que l’hôte.
   • NAT (Network Address Translation) : La VM partage l’adresse IP de l’hôte pour accéder à Internet. Elle ne reçoit pas sa propre adresse IP.
   • Réseau privé (Internal Networking) : Les VM peuvent communiquer entre elles mais sont isolées du réseau externe.

2. Configurer le réseau :

   • Sélectionner le type de réseau souhaité lors de la création ou de la modification d’une VM.
   • Configurer les cartes réseau virtuelles pour les VM.

Activité Pratique :

• Étape 1 : Configurer une machine virtuelle pour utiliser le mode ponté sous VirtualBox.
• Étape 2 : Configurer une machine virtuelle avec un réseau NAT sous VMware Workstation.

Conclusion du Module 2

À la fin de ce module, les étudiants doivent être capables de :

• Créer et configurer des machines virtuelles à l’aide de différents hyperviseurs.
• Installer et gérer des systèmes d’exploitation sur des machines virtuelles.
• Optimiser les performances des machines virtuelles en ajustant les ressources CPU, mémoire, et stockage.
• Configurer les options réseau pour des machines virtuelles afin de s’intégrer correctement dans des environnements de test ou de production.

Activité Finale pour le Module 2

1. Défi Pratique :
   Créer une VM sous VirtualBox ou VMware Workstation, installer un système d’exploitation, configurer les ressources et le réseau, puis faire une démonstration de la connectivité réseau de la VM.

2. Discussion en groupe :
   Comparer les performances des VM selon les hyperviseurs utilisés et discuter des cas d’utilisation concrets en entreprise.

Ressources supplémentaires :

• Documentation VMware Workstation
• Guide d’utilisation de VirtualBox
• Documentation Microsoft Hyper-V

Ce module permet aux étudiants d’acquérir des compétences pratiques sur la création et la gestion des machines virtuelles, une compétence essentielle pour les environnements cloud et de virtualisation modernes.