Virtual machines : Les machines virtuelles

Date de publication: le samedi 17 septembre 2011 à 19h03
Dernière modification: par Pascal BOYER le dimanche 9 octobre 2011 à 19h22

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When we describe VirtualBox as a "virtualization" product, we refer to "full virtualization", that is, the particular kind of virtualization that allows an unmodified operating system with all of its installed software to run in a special environment, on top of your existing operating system. This environment, called a "virtual machine", is created by the virtualization software by intercepting access to certain hardware components and certain features. The physical computer is then usually called the "host", while the virtual machine is often called a "guest". Most of the guest code runs unmodified, directly on the host computer, and the guest operating system "thinks" it's running on real machine.
Lorsque nous disons que VirtualBox est un produit de virtualisation, nous parlons d'un système de virtualisation complet, c'est à dire d'un type particulier de virtualisation qui permet à un système d'exploitation n'ayant subit aucune modification préalable et disposant de l'ensemble de ses logiciels de s'exécuter dans un environnement spécifique au-dessus de votre propre système d'exploitation. Cet environnement, que l'on nomme machine virtuelle, est créé par le logiciel de virtualisation qui intercepte les accès à certains composants matériel et à certaines fonctionnalités. Alors que l'ordinateur est appelé hôte, la machine virtuelle est souvent désignée en tant qu'invitée. La presque totalité du code invité s'exécute sans subir la moindre modification, directement sur l'ordinateur hôte. Le système d'exploitation invité pense ainsi tourner directement sur une vraie machine.

This approach, often called "native virtualization", is different from mere emulation. With that approach, as performed by programs such as BOCHS, guest code is not allowed to run directly on the host. Instead, every single machine instruction is translated ("emulated"). While emulators theoretically allow running code written for one type of hardware on completely different hardware (say, running 64-bit code on 32-bit hardware), they are typically quite slow. Virtualizers such as VirtualBox, on the other hand, can achieve near-native performance for the guest code, but can only run guest code that was written for the same target hardware (such as 32-bit Linux on a 32-bit Windows host).
Cette approche, couramment nommé virtualisation native, diffère d'une simple émulation. Avec cette approche, mise en œuvre par des programmes comme  BOCHS , le code invité n'est pas autorisé à s'exécuter directement sur l'hôte. Au contraire, chaque instruction de la machine est traduite (émulée). Alors que les émulateurs permettent théoriquement à du code écrit pour un certain type de matériel (hardware) de tourner sur du matériel totalement différent (faire tourner du code 64 bits sur une machine 32 bits par exemple), ils n'en restent pas moins généralement assez lents. À l'inverse, les virtualiseurs comme VirtualBox sont capables de proposer, pour le code invité, des performances presque natives, mais ne peuvent en revanche exécuter du code invité que si ce celui-ci a été initialement écrit pour le type de matériel hôte (une distribution Linux 32 bits sur un hôte Windows 32 bits par exemple).

VirtualBox is also different from so-called "paravirtualization" solutions such as Xen, which require that the guest operating system be modified.
VirtualBox se distingue également des solutions de paravirtualisation comme  Xen  qui impliquent des modification du système d'exploitation hôte.

There are several scenarios that make virtualization attractive:
Plusieurs scénarios mettent en évidence les avantages de la virtualisation:

• Operating system support. With a virtualizer such as VirtualBox, one can run software written for one operating system on another (say, Windows software on Linux) without having to reboot.
  Support de système d'exploitation. Grâce à un virtualiseur comme VirtualBox, un système d'exploitation est en mesure d'exécuter un logiciel écrit pour un autre système d'exploitation (un logiciel Windows sous Linux par exemple) sans devoir redémarrer la machine.

• Infrastructure consolidation. Since the full performance of today's computers is rarely needed full-time, instead of running many such physical computers, one can "pack" many virtual machines onto a few powerful hosts and balance the loads between them. This can save a lot of hardware costs: e.g. by consolidating many servers into a few. VirtualBox is unique on the virtualization market in that it also allows for consolidating clients onto just a few RDP servers, with full client USB support, while "thin clients" only need to display RDP data.
  Réduire l'infrastructure. Alors que la puissance totale des ordinateurs récents n'est que rarement utilisée à plein temps, il est avantageux, plutôt que de faire tourner plusieurs machines physiques, de ne recourir qu'à la puissance de quelques unes d'entre elles pouvant héberger plusieurs machines virtuelles tout en répartissant la charge entre elles. Cette pratique permet d'abaisser les coûts matériels en réduisant, par exemple, le nombre de serveurs à quelque uns seulement. VirtualBox est par ailleurs unique sur le marché de la virtualisation en ce qu'il permet également de restreindre le nombre de clients à quelques serveurs RDP (Remote Desktop Connection‎ - Connexion Bureau à Distance) proposant le support total des clients USB, les clients légers ne réclamant que l'affichage de données RDP. 

• Testing and disaster recovery. Especially with the use of snapshots?, one can mess with a computing environment by running it as a virtual machine. If something goes wrong, one can easily switch back to a previous snapshot and avoid the need of frequent backups and restores.
  Tests et récupération après plantage: Il est possible, tout particulièrement avec l'utilisation des  snapshots? , de bidouiller un environnement informatique en l'exécutant en tant que machine virtuelle. Lorsque les choses tournent mal, il devient alors possible de facilement revenir à un état antérieur, nous évitant ainsi les fréquentes phases de sauvegarde et de restauration. 

For a more detailed introduction, see the Wikipedia article about virtual machines.
Pour une introduction plus détaillée, veuillez vous reporter à l' article Wikipedia sur les machines virtuelles .

If you are interested in the technical details about how VirtualBox implements x86 virtualization, you may find plenty at the "VirtualBox architecture" article.
Si vous souhaitez de plus amples détails techniques sur la manière dont VirtualBox implémente la virtualisation x86, vous trouverez une information complète dans l'article  VirtualBox architecture .

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