Les performances de la virtualisation comparées aux performances de l'informatique traditionnelle
La plupart des serveurs utilisés aujourd'hui en production exécutent une seule application. Si cette approche garantit un fonctionnement sans heurt de l'application, elle n'utilise qu'une fraction des ressources informatiques disponibles au niveau du matériel sous-jacent.
À l'inverse, la virtualisation permet d'exécuter plusieurs applications simultanément sur un même serveur physique en hébergeant chacune d'elles dans sa propre machine virtuelle. En exécutant plusieurs machines virtuelles simultanément, un serveur physique peut atteindre un taux d'utilisation nettement supérieur, en dépit d'un besoin de performance système supplémentaire.
Disponibilité
Les machines virtuelles qui résident sur un même serveur physique partagent les ressources du matériel sous-jacent, mais sont complètement isolées les unes des autres, de la même manière que si elles étaient physiquement séparées. Cela signifie que si une machine virtuelle rencontre des problèmes de disponibilité, la disponibilité des applications exécutées sur les autres machines virtuelles du serveur n'en sera pas affectée.
Si le matériel sous-jacent lui-même rencontre des problèmes de performances ou de disponibilité, VMware permet de déplacer automatiquement les applications d'un serveur physique à un autre, à chaud et sans interruption de service. Cette possibilité offre d'énormes avantages par rapport aux infrastructures physiques en termes de sauvegarde et de restauration. VMware met également à profit la migration à chaud pour proposer des fonctionnalités uniques, telles que l'allocation dynamique des ressources matérielles en fonction de règles.
Allocation des ressources
Les solutions VMware virtualisent quatre ressources matérielles essentielles : le processeur, la mémoire, le stockage et le réseau. Un hyperviseur de pointe alloue ces ressources de manière dynamique selon l'évolution des besoins des applications. Les sections suivantes décrivent les conséquences sur les performances de ces différentes ressources.
Conséquences sur les performances des processeurs
La virtualisation des processeurs génère de la performance système supplémentaire qui varie selon différents facteurs. Pour les applications gourmandes en ressources processeur, le temps système lié à la virtualisation du processeur se traduit généralement par une diminution des performances globales.
Cependant, les solutions VMware sont capables d'équilibrer les charges très efficacement. Les machines virtuelles VMware peuvent tirer pleinement parti des configurations multi-cœurs et multi-processeurs, ce qui permet d'exécuter sur des machines virtuelles des charges de travail sollicitant beaucoup le processeur, telles que des bases de données et des serveurs de courrier électronique, sans affecter les performances des applications.
Conséquences sur les performances de la mémoire (RAM)
La virtualisation ne réduit pas la quantité de mémoire requise pour exécuter une application et son système d'exploitation hôte. Comme tout logiciel, la couche de virtualisation exige sa propre portion de mémoire. La mémoire constitue donc souvent un frein à la détermination du nombre total de machines virtuelles pouvant être consolidées sur un même serveur physique.
La technologie VMware ajoute très peu de performance système mémoire supplémentaire et offre des mécanismes avancés de gestion de la mémoire, tels que le surdimensionnement de la mémoire RAM et le partage transparent des pages. Cela permet d'augmenter ou de réduire automatiquement la quantité de mémoire RAM allouée à chaque machine virtuelle à mesure que les charges augmentent ou diminuent. Cette technologie permet d'atteindre un niveau de consolidation supérieur à ce qui est possible avec une mémoire virtuelle statique classique.
Conséquences sur les performances de stockage
Les machines virtuelles exécutent des systèmes d'exploitation complets et non modifiés et exigent à ce titre plusieurs gigaoctets (Go) d'espace de stockage pour accueillir l'ensemble des applications, documents, pilotes de périphériques et autres données. Lorsque plusieurs machines virtuelles sont consolidées sur un même serveur physique, cela peut avoir un impact sur les performances des entrées/sorties en raison de la taille combinée de leurs fichiers et de leur besoin d'accéder simultanément aux données stockées.
Les solutions VMware améliorent les performances des entrées/sorties grâce au système de fichiers VMware Virtual Machine File System (VMFS), qui permet aux machines virtuelles d'accéder simultanément aux banques de données partagées. Le stockage centralisé réduit le temps d'attente et améliore le débit, offrant ainsi des possibilités uniques, telles que la migration à chaud et les sauvegardes centralisées.
Conséquences sur les performances du réseau
Le dimensionnement du réseau et les problèmes de performances d'une infrastructure virtuelle ne sont pas très différents des problèmes de performances d'un environnement informatique physique. Dans la plupart des cas, le débit réseau des charges de travail virtualisées est comparable au débit réseau des charges de travail physiques.
VMware offre une plate-forme idéale pour la mise en réseau sécurisée et rapide de machines virtuelles sur un même serveur physique, une plate-forme prenant en charge des topologies réseau qui exigent normalement l'utilisation de matériel supplémentaire pour la sécurité et l'isolation. Vous pouvez mettre en réseau des machines virtuelles sur des serveurs physiques de manière transparente et avec un débit élevé, étant donné que chaque machine virtuelle possède sa propre adresse IP et peut exploiter jusqu'à quatre cartes réseau virtuelles.
Chronométrage des machines virtuelles
Les PC standard renferment plusieurs dispositifs pouvant être utilisés pour le chronométrage. De nombreux systèmes d'exploitation impliquent l'utilisation combinée de plusieurs de ces dispositifs et il est nécessaire de prendre tous ces dispositifs en charge dans une machine virtuelle pour surveiller les performances des applications et déterminer si les accords de niveaux de service sont respectés. Cela peut s'avérer problématique, car l'horloge d'une machine virtuelle n'est pas synchronisée avec l'horloge du serveur hôte physique.
Les solutions VMware utilisent une technique en instance de brevet qui permet aux divers dispositifs de chronométrage d'une machine virtuelle de retarder ou d'avancer selon les besoins, tout en restant suffisamment synchronisés les uns par rapport aux autres, de sorte que les logiciels invités ne soient pas perturbés par des lectures de temps anormales. Pour en savoir plus sur les problèmes de chronométrage et les contournements possibles, lisez le livre blanc VMware, « Timekeeping in VMware Virtual Machines » (en anglais).
Suite: Tests de performances VMware
