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Services cloud et virtualisation
La virtualisation permet à plusieurs machines ou environnements limités de partager le matériel physique. Les services cloud offrent des ressources sous forme de services via un réseau, généralement avec une auto-service et la possibilité d’échelle. Vous pouvez virtualiser votre propre matériel ; un environnement virtualisé n’est pas automatiquement un service cloud.
Ici, vous devez expliquer ce qu’une machine virtuelle (VM) et un conteneur partagent avec l’hôte, ainsi que distinguer IaaS, PaaS et SaaS par vos propres exemples. Il ne faut pas acheter de service cloud. Utilisez une VM à laquelle vous avez déjà accès, ou les exemples fournis dans le texte.
Place dans le programme : Ce niveau explique la virtualisation dans une architecture opérationnelle. [[Système d’exploitation Niveau 3 - Noyau du système d’exploitation|Le noyau du système d’exploitation]] explique pour quoi un système d’exploitation invité possède sa propre version. [[Architecture opérationnelle Niveau 0 - Système d’exploitation, VM et conteneurs|La carte d’ensemble]] montre la relation partie-tout, les relations techniques et les chemins vers des tâches pratiques.
Qu’est-ce que la virtualisation ?
La virtualisation consiste à exécuter plusieurs machines « virtuelles » sur la même machine physique. Au lieu d’avoir un serveur physique dédié pour le serveur Web, un autre pour la base de données et un troisième pour le serveur de fichiers, vous pouvez exécuter les trois comme des machines virtuelles sur une seule et même machine.
Le logiciel qui rend cela possible est appelé hyperviseur :
| Type | Explication | Exemple |
|---|---|---|
| Type 1 (bare metal) | La plateforme de virtualisation s’installe directement sur le serveur | Proxmox VE (KVM), VMware ESXi |
| Type 2 (hébergé) | S’exécute au-dessus d’un système d’exploitation standard | VirtualBox, VMware Workstation |
Type 1 vs. Type 2
- Type 1 est ce que nous utilisons en production et dans la salle serveur. Proxmox s’exécute directement sur le serveur.
- Type 2 est ce que vous utilisez sur votre propre PC pour les tests. VirtualBox s’exécute sur Windows ou macOS.
Qu’est-ce qu’une machine virtuelle (VM) ?
Une VM est une machine virtuelle disposant d’un processeur virtuel, d’une mémoire et d’un disque virtuels. Elle exécute un système d’exploitation invité avec son propre noyau, tandis que l’hyperviseur fournit l’accès au matériel physique. Proxmox VE utilise Linux et KVM pour exécuter des VM ; « directement sur le serveur » ne signifie pas que la plateforme manque d’un noyau de système d’exploitation.
Avantages des VM :
- Isolation - Un dysfonctionnement dans un système d’exploitation invité n’a généralement pas besoin d’arrêter les autres VM. Elles partagent néanmoins l’hôte, le stockage et d’autres ressources et peuvent être affectées par des pannes communes ou un manque de ressources.
- Flexibilité - Vous pouvez faire tourner différents systèmes d’exploitation sur la même machine (par exemple Ubuntu et Windows Server).
- Instantané/sauvegarde - Vous pouvez prendre un instantané d’une VM et revenir en arrière si quelque chose se passe mal.
- Efficacité des ressources - Une machine physique dotée d’une grande quantité de RAM et de CPU peut exécuter nombreuses VM.
Qu’est-ce que les conteneurs ?
Un conteneur Linux exécute l’application dans un environnement isolé et partage le noyau du système Linux sur lequel il s’exécute. Une machine virtuelle possède son propre système d’exploitation invité avec son propre noyau.
[[Containerisation Niveaux 1 - Conteneurs et machines virtuelles|Conteneurs et machines virtuelles]] contient la comparaison illustrée et montre également comment plusieurs conteneurs peuvent s’exécuter au sein d’une seule machine virtuelle. Utilisez-le pour expliquer ce qui partage le noyau, et ce qui se passe si la machine virtuelle est arrêtée. [[Docker Niveau 0 - Qu’est-ce que Docker|Docker Niveau 0]] introduit ensuite un outil concret pour les conteneurs applicatifs.
En pratique, nous utilisons souvent les deux : des machines virtuelles qui hébergent des conteneurs Docker.
Services cloud
Dans un cloud public, le fournisseur possède et exploite l’infrastructure, et vous commandez des ressources via le réseau. Un cloud privé est destiné à une seule entreprise et peut être exploité par cette dernière ou par un fournisseur. L’autoservice, les pools de ressources partagés, la mise à l’échelle et la mesure de l’utilisation sont des caractéristiques essentielles du cloud.
Modèles de service
Il existe trois principaux modèles pour les services cloud :
| Modèle | Nom complet | Ce que vous obtenez | Ce que vous gérez vous-même | Exemple |
|---|---|---|---|---|
| IaaS | Infrastructure as a Service | Machines virtuelles, réseau et stockage | SO, applications, configuration | Azure VM, AWS EC2 |
| PaaS | Platform as a Service | Une plateforme prête à l’emploi pour exécuter votre code | Uniquement l’application | Azure App Service, Heroku |
| SaaS | Software as a Service | Des applications prêtes à l’emploi utilisées via un navigateur ou une application | Utilisateurs, accès, données et paramètres disponibles | Microsoft 365, Google Docs |
Un moyen simple de s’en souvenir
- IaaS = Vous louez une machine vide. Vous installez et configurez tout vous-même.
- PaaS = Vous louez un environnement prêt à l’emploi. Vous n’avez qu’à y intégrer votre code.
- SaaS = Vous louez une application prête à l’emploi. Vous n’avez qu’à vous connecter et l’utiliser.
Modèles de livraison
Les services cloud peuvent être fournis de différentes manières :
| Modèle | Explication | Exemple |
|---|---|---|
| Cloud public | Infrastructure partagée accessible à tous | Azure, AWS, Google Cloud |
| Cloud privé | Environnement cloud pour une seule entreprise | Un environnement interne avec auto-service, partage des ressources et mise à l’échelle |
| Cloud hybride | Combinaison de cloud public et privé | Certains services en local, d’autres dans Azure |
VPS : Une solution cloud courante
Une VPS (Virtual Private Server / Serveur Privé Virtuel) est l’une des solutions IaaS les plus courantes. Vous louez une machine virtuelle auprès d’un fournisseur cloud et avez un contrôle total dessus, exactement comme si vous possédiez votre propre serveur.
Cas d’utilisation typiques :
- Exécution d’un serveur Web
- Configuration d’un service VPN
- Hébergement d’une application (par ex., Flask + base de données)
- Tests sans risque pour son propre matériel
Exemples de fournisseurs offrant des serveurs virtuels :
- Akamai (Linode)
- DigitalOcean
- Hetzner
- Microsoft Azure
Coûts dans le cloud
Vérifiez les prix et configurez des alertes de coûts avant de commander des ressources. Une machine virtuelle arrêtée peut encore générer des frais pour, entre autres, le stockage et les adresses réservées. Vérifiez ce que le fournisseur facture et supprimez les ressources que vous n’utiliserez plus.
Local versus cloud
Many organizations use a combination of on-site servers and cloud services. Here are some factors to consider:
| Factor | On-premise | Cloud |
|---|---|---|
| Control | Full control over hardware and data | Depends on the provider |
| Cost | Large upfront investment | Ongoing monthly costs |
| Scalability | Limited by physical hardware | Can be scaled up or down as needed |
| Maintenance | You must handle everything yourself | The provider manages the hardware |
| Privacy/Data Security | You know where your data is stored | Your data may be stored in other countries |
Exercice 1 – Examiner une machine virtuelle
Utilisez une machine virtuelle à laquelle vous avez déjà accès. Si vous utilisez Proxmox, consultez [[Installation de serveur Niveau 3 - Navigation dans Proxmox VE|Navigation dans Proxmox VE]] pour savoir comment lire les informations sur le processeur (CPU), la mémoire vive (RAM) et le disque dur. Si vous souhaitez créer une machine virtuelle, suivez le [[Guide d’installation Niveau 2 - Machine virtuelle dans Proxmox|guide d’installation]]. Vous n’avez pas besoin d’installer un hyperviseur supplémentaire sur votre propre appareil pour cet exercice.
- Quelle quantité de CPU, RAM et stockage est allouée à la machine virtuelle ?
- Quelles ressources sont partagées avec les autres machines virtuelles sur l’hôte physique ?
- Que se passerait-il si plusieurs machines virtuelles avaient ensemble besoin de plus de mémoire que ce dont dispose l’hôte ? Expliquez sans modifier les ressources.
Si aucune machine virtuelle n’est disponible, utilisez les propositions de ressources du guide d’installation comme exemple théorique. Indiquez alors clairement qu’il s’agit d’une explication basée sur un exemple, et non d’une installation réalisée.
Exercice 2 - Démarrer un conteneur avec Docker
Utilisez le conteneur Nginx de [[Conteneurs Niveau 1 - Exécuter et examiner un conteneur|Exécuter et examiner un conteneur]] si vous avez déjà réalisé l’exercice. Si vous l’avez supprimé, recréez-le comme indiqué dans l’exercice sur les conteneurs. En cas d’absence de Docker, commencez par la [[Docker Niveau 1 - Prise en main|installation]]. Expliquez quel noyau le conteneur utilise et comparez son démarrage à celui d’une machine virtuelle. Si vous n’avez pas accès à Docker, utilisez les [[Virtualisation des conteneurs Niveau 1 - Conteneurs et machines virtuelles|figures sur la virtualisation des conteneurs]] pour expliquer la différence sans prétendre avoir effectué un test pratique.
Exercice 3 - Quels services cloud utilisez-vous déjà ?
Réfléchissez aux services que vous utilisez au quotidien :
- Microsoft 365 (Word, Teams, OneDrive) est un SaaS
- GitHub Pages pour héberger un site web est un PaaS
- Une VM dans Proxmox illustre la virtualisation. Ce n’est pas automatiquement de l’IaaS ; cela dépend de la manière dont les ressources sont offertes et gérées sous forme de service.
Êtes-vous capable de catégoriser d’autres services que vous utilisez ?
Exercice 4 - Où se trouvent vos données ?
Allez sur le Microsoft Privacy Dashboard et regardez ce que Microsoft stocke à votre sujet. Vérifiez également les conditions d’utilisation d’un service cloud que vous utilisez :
- Où dans le monde les données sont-elles stockées ?
- Que se passe-t-il avec les données si vous supprimez votre compte ?
- Êtes-vous propriétaire de vos données, ou le fournisseur ?
Ces questions sont particulièrement importantes compte tenu du RGPD et de la confidentialité.
Vérifier l’explication
Expliquez à l’oral ou par écrit pourquoi une machine virtuelle dans Proxmox n’est pas automatiquement un service cloud. Choisissez ensuite un exemple de chaque type d’IaaS, PaaS et SaaS, et décrivez ce que le client et le fournisseur administrent dans chaque cas. Si vous ne faites qu’énumérer des noms, utilisez le tableau des modèles de services pour expliquer la répartition des responsabilités.
Résumé
- La virtualisation vous permet d’exécuter plusieurs services sur le même matériel, qu’il s’agisse de machines virtuelles ou de conteneurs
- Les services cloud offrent des ressources via le réseau avec notamment l’autoservice et la mise à l’échelle
- L’IaaS, le PaaS et le SaaS décrivent dans quelle mesure vous êtes responsable
- En pratique, beaucoup utilisent une solution hybride combinant des services locaux et basés sur le cloud
- Le choix entre local et cloud dépend du contrôle, du coût, de la scalabilité et de la protection des données personnelles
Sources : NIST : définition des services cloud et Proxmox VE : KVM et machines virtuelles.