Virtualisation ou conteneurisation ? Comment choisir ?

La dynamique de l’informatique moderne pose sans cesse de nouveaux défis aux professionnels du secteur. L'un des plus significatifs réside dans l'optimisation de l'utilisation des ressources tout en garantissant une flexibilité maximale dans le déploiement des applications. Pour relever ce défi, deux technologies majeures ont émergé : la virtualisation et la conteneurisation.

Définition et principe de la virtualisation

La virtualisation fait référence à la création de versions virtuelles de ressources ou de dispositifs physiques, comme des serveurs, des systèmes de stockage ou des réseaux. En d'autres termes, elle concerne la simulation d'un environnement matériel permettant d'exécuter plusieurs systèmes d'exploitation simultanément sur une même machine physique. Cette technologie tire parti d'un logiciel connu sous le nom d'hyperviseur.

Un hyperviseur, également appelé gestionnaire de machines virtuelles, constitue la couche logicielle intermédiaire entre l'ordinateur hôte et les machines virtuelles (VM). Il supervise l'exécution des VM et gère l'allocation des ressources matérielles, comme le CPU, la RAM, le stockage et la mise en réseau, entre les différentes machines virtuelles.

Il existe deux types d'hyperviseurs :

• de type 1, également appelés « hyperviseurs natifs » ou « bare metal », qui s'exécutent directement sur le matériel hôte

• et de type 2, aussi nommés « hyperviseurs hébergés », qui s'exécutent comme une application au sein d'un système d'exploitation.

Définition et principe de la conteneurisation

La conteneurisation se définit comme une méthode d'isolation des applications au sein de « conteneurs » qui encapsulent l'ensemble des dépendances nécessaires à leur exécution. Chaque conteneur s'exécute de manière indépendante sur le même système d'exploitation, partageant ainsi le noyau du système d'exploitation hôte, mais sans interférer avec les autres conteneurs.

Dans ce contexte, un conteneur n'est pas une machine complète, mais plutôt une version allégée, qui contient uniquement les bibliothèques, les binaires et les fichiers nécessaires à l'exécution de l'application qu'il renferme. Cela rend les conteneurs légers et portables, permettant leur exécution sur n'importe quelle machine capable d'exécuter le moteur de conteneurisation.

Comparaison entre virtualisation et conteneurisation

Performance

La virtualisation implique une surcharge supplémentaire, car chaque machine virtuelle exécute une copie complète d'un système d'exploitation. En revanche, les conteneurs partagent le même noyau d'OS, ce qui rend leur exécution plus légère et plus rapide. Ils consomment moins de ressources système, ce qui se traduit par une densité plus élevée (plus de conteneurs peuvent être exécutés sur une machine par rapport aux VMs).

Sécurité

En termes de sécurité, la virtualisation offre une isolation plus robuste puisque chaque machine virtuelle fonctionne comme un système autonome avec son propre OS. Les conteneurs, bien qu'ils soient isolés les uns des autres, partagent le même noyau d'OS, ce qui peut potentiellement constituer une faille de sécurité si un conteneur parvient à s'échapper et à accéder au noyau.

Isolation

La virtualisation assure une isolation totale, chaque VM fonctionnant comme une machine distincte avec son propre OS, ses propres applications, bibliothèques et binaires. Les conteneurs, en revanche, sont isolés au niveau du processus plutôt qu'au niveau du système. Ils partagent le noyau de l'OS et certains binaires et bibliothèques, selon les besoins de l'application.

Portabilité

En matière de portabilité, la conteneurisation l'emporte sur la virtualisation. Les conteneurs encapsulent les dépendances de l'application, garantissant ainsi que celle-ci fonctionnera de la même manière sur n'importe quel système capable de faire tourner le moteur de conteneurisation (comme Docker). Les machines virtuelles, quant à elles, sont généralement plus lourdes et nécessitent un hyperviseur pour fonctionner, ce qui peut rendre leur transfert d'un système à un autre plus complexe.

Infrastructure

Enfin, la virtualisation et la conteneurisation nécessitent différentes infrastructures de gestion. Les machines virtuelles sont généralement gérées à l'aide de logiciels de gestion de la virtualisation comme VMware vSphere ou Microsoft Hyper-V. Les conteneurs, en revanche, sont souvent orchestrés par des systèmes comme Kubernetes ou Docker Swarm.

Virtualisation ou conteneurisation ? Comment choisir ?

La distinction entre virtualisation et conteneurisation dépend largement du contexte d'application. Examinons de plus près quelques scénarios typiques pour éclairer la décision entre ces deux technologies.

Exécution de plusieurs systèmes d'exploitation

Lorsque le besoin se présente d'orchestrer plusieurs instances d’OS variés sur un même serveur physique, la virtualisation se révèle généralement la solution adéquate. Par exemple, dans un centre de données où Linux, Windows et Unix doivent coexister sur le même matériel, l'utilisation d'un hyperviseur permet d'assigner des ressources spécifiques à chaque machine virtuelle, tout en conservant une isolation totale entre elles.

Gestion des applications legacy

La virtualisation représente également une option judicieuse pour les entreprises qui utilisent des applications legacy. Les applications conçues pour fonctionner sur des systèmes d'exploitation plus anciens ou spécifiques peuvent continuer à fonctionner sans modification dans une machine virtuelle dédiée.

Déploiement d'applications microservices

Pour les organisations qui développent et déploient des applications basées sur une architecture de microservices, la conteneurisation offre des avantages indéniables. Chaque microservice, encapsulé dans son propre conteneur, peut évoluer, être déployé et redimensionné de manière indépendante des autres. Cela accroît non seulement l'agilité et la résilience de l'application, mais améliore également l'efficacité du développement et du déploiement.

Création d'environnements de développement reproductibles

La conteneurisation excelle dans la création d'environnements de développement cohérents et reproductibles. Avec des outils comme Docker, un développeur peut créer un conteneur avec toutes les dépendances nécessaires, puis partager ce conteneur avec d'autres développeurs ou l'intégrer dans une chaîne d'intégration et de déploiement continu. Cela élimine les problèmes classiques de "ça fonctionne sur ma machine", car le conteneur offre le même environnement d'exécution, peu importe où il est déployé.

Finalement, comme pour beaucoup d’outils, la décision entre la virtualisation et la conteneurisation dépend des besoins spécifiques de l'entreprise. Ajoutons que ces technologies ne sont pas mutuellement exclusives et qu’elles peuvent coexister de manière productive au sein du même écosystème informatique.

Les tendances et les perspectives d'avenir

La montée en puissance des conteneurs

La conteneurisation continue de gagner en popularité, en grande partie grâce à sa légèreté, sa portabilité et sa facilité d'utilisation. Les conteneurs sont devenus l'outil de choix pour le développement et le déploiement d'applications basées sur des microservices. Ils permettent un découplage et une scalabilité qui s'alignent bien avec l'approche DevOps et les méthodologies agiles, et nous pouvons nous attendre à une adoption encore plus large à l'avenir.

Une virtualisation plus légère

En réponse à la popularité croissante des conteneurs, les fournisseurs de virtualisation ont commencé à proposer des solutions plus légères, telles que les machines virtuelles basées sur le noyau (KVM) et les micro VMs. Ces technologies visent à combiner les avantages de la virtualisation (isolation, sécurité) avec ceux de la conteneurisation (légèreté, performance).

En conclusion, la virtualisation et la conteneurisation constituent deux approches puissantes pour isoler les environnements d'exécution, maximiser l'efficacité de l'utilisation des ressources et simplifier le déploiement et la gestion des applications. Chacune de ces technologies possède ses propres forces et s'adapte mieux à certains scénarios d'utilisation.

En effet, le choix entre virtualisation et conteneurisation ne se résume pas à un dilemme entre deux alternatives mutuellement exclusives. Au contraire, ces technologies peuvent se compléter dans une stratégie globale d'infrastructure informatique. L'essentiel consiste à comprendre les atouts de chaque technologie et à les utiliser là où elles apportent le plus de valeur. Dans un paysage informatique de plus en plus complexe et diversifié, la capacité à naviguer avec efficacité entre la virtualisation et la conteneurisation se révèle un atout clé pour toute organisation moderne.

Rédigé par Romain Frutos, rédacteur passionné par l’IT et les nouvelles technologies