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Comparatif virtualisation : les solutions gratuites

2 : Configuration de test : le serveur 3 : Configuration de test : réseau et stockage 4 : Microsoft Hyper-V Server 2012 R2 5 : Microsoft Hyper-V Server 2012 R2 (suite) 6 : VMWare vSphere Hypervisor 6.0 U1 7 : VMWare vSphere Hypervisor 6.0 U1 (suite) 8 : Citrix XenServer 6.5.0 SP1 9 : Citrix XenServer 6.5.0 SP1 (suite) 10 : Proxmox VE 4.0 11 : Proxmox VE 4.0 (suite) 12 : Performances vCPU 13 : Performances stockage : IOmeter 14 : Performances stockage : ATTO 15 : Performances stockage : CrystalDiskMark 16 : Tableau récapitulatif

Virtualisation, paravirtualisation : comment et pourquoi ?

Image 1 : Comparatif virtualisation : les solutions gratuitesLa virtualisation n’est pas un concept réellement nouveau : Popek et Goldberg ont dès 1974 jeté les bases des développements futurs. Mais force est de constater que les solutions de virtualisation se sont multipliées ces dernières années, la technologie et le matériel étant arrivés à un certain degré de maturité.

Nous allons aujourd’hui nous intéresser à quatre logiciels gratuits destinés au marché des serveurs : Microsoft Hyper-V Server 2012 R2, VMWare vSphere Hypervisor (anciennement ESXi) 6.0 U1, Citrix XenServer 6.5.0 SP1 et Proxmox VE 4.0. Voyons ce que ces nouvelles solutions de virtualisation apportent comme améliorations par rapport aux précédentes versions – que nous avons également eu l’occasion de tester ces dernières années – et quelles sont leurs différences en matière de performances et de fonctionnalités…

Optimisation et réduction des coûts

L’idée principale du concept de virtualisation est d’exécuter un système d’exploitation dans une machine virtuelle, chaque machine physique – chaque serveur – étant capable de faire tourner un certain nombre de machines virtuelles. En pratique, virtualiser les serveurs d’une entreprise permet d’utiliser de façon optimale les ressources matérielles, tout en mutualisant la consommation électrique et la maintenance. Cela permet également d’optimiser l’installation, le déploiement et la migration des machines, et de faciliter la mise en production des serveurs. La virtualisation permet enfin de faciliter le dimensionnement des serveurs, la puissance CPU, l’espace de stockage ou la quantité de mémoire vive pouvant être alloué dynamiquement entre les serveurs virtuels. En résumé, la virtualisation permet de faciliter le travail d’administration d’un parc de serveurs, tout en optimisant la gestion des ressources matérielles, et donc le coût.

Comme tout système d’exploitation, un OS serveur est en charge de gérer les ressources matérielles de l’ordinateur (CPU, mémoire vive, périphériques, etc.). Il s’attend donc à avoir seul la gestion de toutes les ressources matérielles de l’ordinateur, et à pouvoir dialoguer directement avec le CPU. Dans un environnement virtualisé, il va donc falloir faire croire à chaque OS fonctionnant en parallèle qu’il est le seul à être installé sur la machine. C’est le rôle de l’hyperviseur, un système d’exploitation très simple intégrant le programme de virtualisation ou VMM (Virtual Machine Monitor). Celui-ci va se charger de simuler autant de machines virtuelles que de systèmes d’exploitation.

Virtualisation, paravirtualisation ou émulation ?

Image 2 : Comparatif virtualisation : les solutions gratuitesPlusieurs types de virtualisation existent, chacun ayant ses propres avantages et inconvénients. Ainsi, il existe des solutions de virtualisation complète, l’hyperviseur se chargeant de créer un environnement virtuel complet en simulant du « faux » matériel. Le système d’exploitation invité n’aura alors accès qu’à ces ressources simulées, et non aux ressources matérielles réelles. Ce type de virtualisation est toutefois limité aux systèmes d’exploitation prévus pour la même architecture matérielle (x86, x64, ARM, …) que le processeur physique de la machine hôte.

Pour dépasser cette limite, il faut faire appel à l’émulation : l’hyperviseur créé alors un environnement virtuel complet, en allant jusqu’à simuler un microprocesseur qui peut alors avoir une architecture matérielle différente de celle du CPU hôte. Le principal inconvénient de ce type de solution est alors le niveau de performances, souvent médiocre.

La paravirtualisation est un autre type de solution de virtualisation. Ici, le système d’exploitation invité est conscient de s’exécuter dans un environnement virtualisé, ce qui nécessite bien entendu certaines modifications logicielles (par exemple l’installation de pilotes ou d’une surcouche logicielle). En contrepartie, il devient capable d’interagir avec l’hyperviseur et de lui demander, le cas échéant, de transmettre directement les appels systèmes au matériel du serveur hôte. Les performances « virtuelles » sont alors théoriquement proches de celles qu’il serait possible d’atteindre avec le matériel réel.

Les quatre solutions gratuites que nous avons choisi de tester, à savoir Microsoft Hyper-V Server 2012 R2, VMWare vSphere Hypervisor 6.0 U1, Citrix XenServer 6.5.0 SP1 et Proxmox VE 4.0, font justement partie des hyperviseurs capables de prendre en charge la paravirtualisation, sous certaines conditions.

Sommaire :

  1. Virtualisation, paravirtualisation : comment et pourquoi ?
  2. Configuration de test : le serveur
  3. Configuration de test : réseau et stockage
  4. Microsoft Hyper-V Server 2012 R2
  5. Microsoft Hyper-V Server 2012 R2 (suite)
  6. VMWare vSphere Hypervisor 6.0 U1
  7. VMWare vSphere Hypervisor 6.0 U1 (suite)
  8. Citrix XenServer 6.5.0 SP1
  9. Citrix XenServer 6.5.0 SP1 (suite)
  10. Proxmox VE 4.0
  11. Proxmox VE 4.0 (suite)
  12. Performances vCPU
  13. Performances stockage : IOmeter
  14. Performances stockage : ATTO
  15. Performances stockage : CrystalDiskMark
  16. Tableau récapitulatif