Virtualisation sous Linux : utiliser KVM et VirtualBox

Dans le monde numérique d’aujourd’hui, la virtualisation est devenue une pratique courante dans les environnements informatiques professionnels, aussi bien pour les entreprises que pour les utilisateurs individuels. Elle permet de gérer plusieurs systèmes d’exploitation sur une seule machine physique, ce qui optimise l’utilisation des ressources matérielles. Lorsqu’il s’agit de virtualisation sous Linux, les noms qui viennent généralement à l’esprit sont KVM (Kernel-based Virtual Machine) et VirtualBox. Ces logiciels sont largement utilisés pour la création de machines virtuelles sous Linux. Dans cet article, nous allons explorer en détail ce qu’ils sont, comment ils fonctionnent et comment les utiliser efficacement.

Comprendre la virtualisation et son importance

La première étape pour appréhender l’utilisation de KVM et VirtualBox est de comprendre ce qu’est la virtualisation. Il s’agit d’une technologie qui permet de créer des versions virtuelles de ressources informatiques, telles que le système d’exploitation, le réseau, le disque dur, etc. Ces versions virtuelles sont gérées par un logiciel appelé hyperviseur, qui peut être de type 1 (directement sur le matériel) ou de type 2 (sur un système d’exploitation hôte).

L’intérêt de la virtualisation est multiple : elle permet d’optimiser l’utilisation des ressources, de simplifier les tests de nouveaux logiciels ou systèmes d’exploitation, de faciliter les migrations de systèmes, etc.

Présentation de KVM et VirtualBox

KVM (Kernel-based Virtual Machine) et VirtualBox sont deux solutions de virtualisation très populaires sous Linux. Mais qu’est-ce qui les distingue l’une de l’autre?

KVM est un hyperviseur de type 1 intégré au noyau Linux. Il permet de faire fonctionner plusieurs machines virtuelles indépendantes, chacune avec son propre système d’exploitation et ses propres applications, sur un seul système physique. KVM utilise la technologie de virtualisation matérielle, ce qui signifie qu’il nécessite un processeur avec des capacités de virtualisation.

VirtualBox, en revanche, est un hyperviseur de type 2 qui fonctionne comme une application sur le système d’exploitation hôte. Il supporte une grande variété de systèmes d’exploitation invités, dont Windows, Linux, FreeBSD, etc. VirtualBox est particulièrement apprécié pour sa facilité d’utilisation et sa flexibilité.

Créer une machine virtuelle avec KVM

Pour créer une machine virtuelle avec KVM, il faut d’abord installer l’ensemble de paquets nécessaire, comprenant notamment libvirt (la bibliothèque pour interagir avec l’hyperviseur) et qemu (l’émulateur de machine). Sous une distribution Debian ou Ubuntu, on peut utiliser la commande sudo apt install qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients.

Ensuite, il est nécessaire de créer un fichier image pour le disque dur de la machine virtuelle. On peut utiliser le format qcow2, qui est un format d’image de disque optimisé pour la virtualisation, en utilisant par exemple la commande qemu-img create -f qcow2 mon_image.qcow2 10G pour créer une image de 10 Go.

Enfin, on peut créer la machine virtuelle à proprement parler en utilisant la commande virt-install.

Créer une machine virtuelle avec VirtualBox

La création d’une machine virtuelle avec VirtualBox est assez simple et intuitive. Après avoir installé VirtualBox (par exemple avec la commande sudo apt install virtualbox sur Debian ou Ubuntu), on peut utiliser l’interface graphique pour créer une nouvelle machine virtuelle.

On commence par choisir le nom de la machine, le type de système d’exploitation (Linux, Windows, etc.) et la version. Ensuite, on définit la mémoire à allouer à la machine virtuelle et on crée un disque dur virtuel. On peut choisir le format VDI (VirtualBox Disk Image), qui est le format natif de VirtualBox.

Après la création de la machine virtuelle, on peut lancer l’installation du système d’exploitation invité en utilisant une image ISO ou un CD/DVD d’installation.

Comparaison de KVM et VirtualBox

KVM et VirtualBox ont chacun leurs forces et leurs faiblesses, et le choix entre les deux dépendra principalement de vos besoins et de votre niveau de confort avec les outils en ligne de commande.

En termes de performances, KVM a généralement l’avantage, grâce à sa nature d’hyperviseur de type 1 et à son intégration au noyau Linux. Cependant, VirtualBox est souvent plus facile à utiliser, notamment grâce à son interface graphique conviviale.

En termes de compatibilité, VirtualBox supporte une plus grande variété de systèmes d’exploitation invités, ce qui peut être un avantage si vous avez besoin de faire fonctionner des systèmes d’exploitation moins courants.

Enfin, en termes de fonctionnalités, KVM et VirtualBox offrent tous deux une gamme complète d’options pour la gestion des machines virtuelles, y compris la prise en charge des réseaux virtuels, des snapshots, des clones, etc.

Gestion des machines virtuelles avec KVM et VirtualBox

Gérer les machines virtuelles une fois créées est aussi simple que le processus de leur création. Les deux solutions offrent des interfaces de gestion, que ce soit en ligne de commande ou via une interface graphique.

Gestion avec KVM

KVM se gère principalement via la ligne de commande, ce qui peut être intimidant pour les débutants mais offre un contrôle plus précis et plus direct sur le système. Pour lister les machines virtuelles existantes, la commande virsh list --all est utilisée. Pour démarrer une machine virtuelle, virsh start nom_machine est la commande nécessaire. De même, pour arrêter une machine, virsh shutdown nom_machine est utilisée. Pour supprimer définitivement une machine virtuelle, la commande virsh undefine nom_machine est utilisée.

KVM propose aussi une interface graphique, Virt Manager, pour ceux qui préfèrent une approche plus visuelle. Virt Manager est une application de bureau open source qui permet de créer, d’éditer, de démarrer, de stopper et de supprimer des machines virtuelles, en plus de gérer les réseaux et les disques associés aux machines virtuelles.

Gestion avec VirtualBox

VirtualBox, avec son interface graphique conviviale, permet une gestion visuelle facile des machines virtuelles. A partir de l’interface principale, on peut démarrer, suspendre, arrêter ou supprimer une machine virtuelle en un seul clic. De plus, VirtualBox offre des fonctionnalités avancées comme la création de « snapshots » qui permettent de sauvegarder l’état d’une machine virtuelle à un moment donné et de revenir à cet état si nécessaire.

Pour les utilisateurs plus avancés, VirtualBox offre également une interface en ligne de commande, VBoxManage, qui permet de gérer les machines virtuelles de manière programmatique.

KVM ou VirtualBox, lequel choisir ?

La question de savoir si vous devriez choisir KVM ou VirtualBox pour la virtualisation sous Linux dépend de plusieurs facteurs.

Si vous êtes à l’aise avec les interfaces en ligne de commande et que vous cherchez une meilleure performance et une intégration plus étroite avec le noyau Linux, alors KVM pourrait être le bon choix pour vous. De plus, KVM étant intégré au noyau Linux, il est souvent la solution de virtualisation préférée pour les distributions d’entreprise telles que Red Hat.

Si vous préférez une interface utilisateur graphique et une configuration plus simple, ou si vous avez besoin de faire fonctionner une grande variété de systèmes d’exploitation invités, alors VirtualBox serait un choix plus approprié. De plus, VirtualBox est un logiciel open-source, ce qui signifie qu’il est gratuit pour une utilisation personnelle et commerciale.

En somme, KVM et VirtualBox sont deux excellentes solutions de virtualisation sous Linux. Le choix entre les deux dépendra principalement de vos besoins spécifiques, de votre niveau de confort avec la ligne de commande et de votre système d’exploitation d’invité préféré.

 

FAQ

 

Qu’est-ce que la virtualisation sous Linux et quels sont les outils disponibles?

La virtualisation sous Linux est une technologie qui permet de créer et d’exécuter plusieurs machines virtuelles (VM) sur un seul hôte physique. Ces VMs peuvent exécuter différents systèmes d’exploitation, isolés les uns des autres. Parmi les outils disponibles pour la virtualisation sous Linux, les plus connus sont KVM (Kernel-based Virtual Machine) et VirtualBox. KVM est une solution de virtualisation intégrée au noyau Linux, tandis que VirtualBox est un logiciel de virtualisation de type hyperviseur de niveau 2 produit par Oracle Corporation.

Quelles sont les différences principales entre KVM et VirtualBox?

KVM est un hyperviseur de type 1 qui s’intègre directement au noyau Linux, ce qui en fait une solution très performante et efficace, particulièrement adaptée pour les environnements serveur et les utilisateurs qui ont besoin de performances optimales. VirtualBox, en revanche, est un hyperviseur de type 2 qui s’exécute comme une application au-dessus du système d’exploitation hôte. Il est souvent privilégié pour sa facilité d’utilisation et sa compatibilité avec de nombreux systèmes d’exploitation invités, ce qui le rend idéal pour une utilisation de bureau ou pour des fins de test.

Comment installer KVM sur un système Linux?

Pour installer KVM sur un système Linux, il faut s’assurer que le processeur supporte la virtualisation matérielle (Intel VT ou AMD-V). Ensuite, on installe les paquets nécessaires, souvent nommés « qemu-kvm », « libvirt-daemon-system », « libvirt-clients » et « virt-manager » pour une interface graphique. L’installation se fait généralement via le gestionnaire de paquets de la distribution, par exemple avec apt-get sur Ubuntu ou Debian, en utilisant la commande « sudo apt-get install qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils virt-manager ». Après l’installation, il est nécessaire d’ajouter l’utilisateur au groupe « libvirt » pour lui permettre de gérer les machines virtuelles sans privilèges superutilisateur.

Peut-on exécuter KVM et VirtualBox sur le même hôte Linux simultanément?

Techniquement, il est possible d’exécuter KVM et VirtualBox sur le même hôte Linux, mais cela n’est pas recommandé car ils peuvent entrer en conflit, surtout en ce qui concerne les extensions de virtualisation matérielle du processeur. Si les deux tentent d’accéder à ces ressources en même temps, cela peut causer des instabilités ou des performances dégradées. Il est préférable de choisir l’un des deux en fonction des besoins spécifiques de l’utilisateur.

Quelles sont les bonnes pratiques pour optimiser les performances d’une VM sous KVM?

Pour optimiser les performances d’une machine virtuelle sous KVM, voici quelques conseils : utiliser les pilotes paravirtualisés (virtio) pour le réseau et le stockage, car ils offrent de meilleures performances que les pilotes émulés; allouer suffisamment de ressources (CPU, mémoire) à la VM tout en évitant le surprovisionnement; et s’assurer que l’hôte utilise un stockage rapide (SSD de préférence) pour réduire les goulets d’étranglement d’I/O. Il est également recommandé de maintenir à jour le noyau Linux et les outils de virtualisation pour bénéficier des dernières améliorations et correctifs de sécurité.