Qu’est-ce que VMware ?

Les logiciels de virtualisation créent une couche d’abstraction sur le matériel informatique. Cela permet de diviser les éléments matériels d’un seul ordinateur (processeurs, mémoire, stockage, etc.) en plusieurs ordinateurs virtuels appelés machines virtuelles (VM). Chaque machine virtuelle exécute son propre système d’exploitation (OS) et se comporte comme un ordinateur indépendant, même si elle fonctionne sur une partie du matériel informatique sous-jacent.

La virtualisation permet une utilisation plus efficace du matériel informatique et un meilleur retour sur l’investissement en matériel d’une organisation. Elle permet également aux fournisseurs de cloud (par exemple, Amazon Web Services (AWS), IBM Cloud, Microsoft Azure et Google Cloud) de servir davantage d’utilisateurs avec leur matériel informatique physique existant.

En 1998, une équipe de scientifiques (Diane Greene, Scott Devine, Mendel Rosenblum, Edward Wang et Edouard Bugnion) a fondé VMware. En 1999, la société basée à Palo Alto a lancé VMware Workstation 1.0, le premier produit commercial permettant aux utilisateurs d’exécuter plusieurs systèmes d’exploitation en tant que machines virtuelles sur un PC unique.

VMware débarque sur le marché des serveurs en 2001 avec VMware GSX Server (hébergé) et VMware ESX Server (sans hôte). En 2004, EMC Corporation acquiert VMware. En 2016, Dell Technologies rachète EMC et absorbe VMware. VMware est devenu le premier fournisseur de services de virtualisation avec VSphere, sa plateforme de virtualisation de serveurs, qui détient la première part de marché avec plus de 500 000 clients.¹ 

En décembre 2023, la société de semi-conducteurs Broadcom a finalisé l’acquisition de VMware pour un montant de 69 milliards de dollars dans le but d’étendre sa stratégie multicloud.² Broadcom a rebaptisé l’entreprise VmWare by Broadcom. Par souci de simplification, nous l’appellerons VMware sur cette page.

Depuis l’acquisition, Broadcom a consolidé ses offres de produits en deux groupes principaux : VMware Cloud Foundation (VCF) et VMware vSphere Foundation (VVF). Broadcom a également fait évoluer VMware en abandonnant les licences perpétuelles et les renouvellements de support et d’abonnement (SNS) au profit d’un modèle de tarification par abonnement.³

Une virtual machine (VM) est une représentation virtuelle ou une émulation d’un ordinateur physique qui utilise un logiciel plutôt que du matériel pour exécuter des programmes et déployer des applications.

L’historique des machines virtuelles remonte à 1964, lorsque IBM a conçu et lancé CP-40, un projet de recherche en temps partagé pour IBM System/360. Le CP-40, qui a ensuite évolué pour devenir le CP-67 puis Unix, a fourni du matériel informatique capable de prendre en charge plusieurs utilisateurs simultanément et a jeté les bases des machines virtuelles.

Le 2 août 1972, IBM a déployé ce que beaucoup considèrent comme la première machine virtuelle, la VM/370, et les premiers mainframes System/370 qui prenaient en charge la mémoire virtuelle. 

Une machine virtuelle (VM) est l’unité de base de la virtualisation VMware. Il s’agit d’une représentation logicielle d’un ordinateur physique. Un système d’exploitation (OS) fonctionnant dans une VM est appelé OS invité.

Chaque machine virtuelle inclut les éléments suivants :

• Un fichier de configuration qui stocke les paramètres de la VM.
• Un fichier de disque virtuel qui est une version logicielle d’un disque dur.
• Un fichier journal qui suit les activités de la VM. Cela inclut notamment les pannes de système, les changements de matériel, les migrations de machines virtuelles d’un hôte à l’autre et le statut de la VM.

VMware propose différents outils pour gérer ces fichiers. Vous pouvez configurer les paramètres des machines virtuelles à l’aide de vSphere Client, une interface de ligne de commande pour la gestion des machines virtuelles. Vous pouvez également utiliser le kit de développement logiciel vSphere Web Services pour configurer les machines virtuelles à l’aide d’autres programmes. Vous pouvez, par exemple, exploiter votre environnement de développement logiciel pour créer une machine virtuelle afin de tester un logiciel.

L’utilisation des produits et services VMware pour la virtualisation présente plusieurs avantages.

Voici les principaux composants de la virtualisation VMware et leur fonctionnement.

VMware virtualise les ordinateurs physiques à l’aide de son produit principal, l’hyperviseur. Ce dernier est une fine couche de logiciel qui interagit avec les ressources sous-jacentes d’un ordinateur physique (appelé hôte) et alloue ces ressources à d’autres systèmes d’exploitation (appelés invités). Le système d’exploitation invité demande des ressources à l’hyperviseur.

L’hyperviseur sépare chaque système d’exploitation invité afin qu’il puisse fonctionner sans interférence avec les autres. Si un système d’exploitation invité est victime d’une panne d’application, devient instable ou est infecté par un logiciel malveillant, cela n’affecte pas les performances ou le fonctionnement des autres systèmes d’exploitation exécutés sur l’hôte.

VMware ESXi est un hyperviseur de type 1 ou « bare metal », axé sur les centres de données, qui remplace le système d’exploitation principal interagissant avec les composants physiques d’un ordinateur. ESXi a succédé à ESX, un hyperviseur de plus grande taille qui utilisait davantage les ressources de l’ordinateur hôte. (VMware a depuis abandonné ESX.)

Voici une comparaison d’ESXi de VMware avec plusieurs autres hyperviseurs populaires de type 1 :

• VMware ESXi ou Hyper-V : Hyper-V de Microsoft est un hyperviseur qui permet d’exécuter plusieurs systèmes d’exploitation sur le même serveur ou ordinateur client. Comme ESXi de VMware, Hyper-V est un hyperviseur de type 1 qui interagit avec les ressources physiques sous-jacentes de calcul et de mémoire. Hyper-V fonctionne différemment d’ESXi, en utilisant des partitions pour gérer ses machines virtuelles. Hyper-V doit fonctionner avec le système d’exploitation Windows. Lorsqu’il est activé, il se place à côté du système d’exploitation Windows dans une partition racine, ce qui donne à Windows un accès privilégié au matériel sous-jacent. Il exécute ensuite des systèmes d’exploitation invités dans des partitions enfant communiquant avec le matériel physique par l’intermédiaire de la partition racine. Hyper-V est également livré avec des clients Windows 10, en concurrence avec les hyperviseurs Workstation Pro Type 2 (hébergés) de VMware.

• VMware ESXi vs Citrix : l’hyperviseur principal de Citrix est Citrix Hypervisor (anciennement XenServer). Citrix Hypervisor est utilisé par les utilisateurs individuels et les petites et moyennes entreprises. VMware ESXi est quant à lui conçu pour les petites, moyennes et grandes entreprises et n’est pas destiné à un usage personnel.

• VMware ESXi ou KVM : VMware ESXi et KVM sont tous deux des hyperviseurs, mais KVM fait partie du noyau Linux (le cœur du système d’exploitation). Les hyperviseurs KVM sont open source, ce qui signifie que leur base de code est transparente. Cela représente un avantage considérable par rapport à VMware ESX1. Avec KVM, vous pouvez employer divers outils de gestion de la virtualisation open source qui s’intègrent au noyau Linux. Comme c’est le cas pour de nombreux projets open source, ils peuvent exiger un travail de configuration supplémentaire. Vous pouvez également utiliser Red Hat OpenShift Virtualization, une suite d’outils de gestion pour les serveurs virtuels basés sur KVM.

VMware s’est appuyé sur Linux au début de son existence. La première version de son hyperviseur, ESX, incluait un noyau Linux (la partie centrale d’un système d’exploitation, qui gère le matériel informatique). Lorsque VMware a publié ESXi, il a remplacé le noyau Linux par le sien. ESXi prend en charge divers systèmes d’exploitation invités Linux, notamment Ubuntu, Debian et FreeBSD.

VMware est une société réputée d’hyperviseurs basés sur des serveurs qui vend également des logiciels destinés à virtualiser les systèmes d’exploitation des postes de travail. Dans cette section, nous abordons certains de ces logiciels de virtualisation des postes de travail et leur mode de fonctionnement.

VMware Workstation Pro et VMware Fusion Pro comprennent des hyperviseurs de type 2. Contrairement à un hyperviseur de type 1, qui remplace complètement le système d’exploitation sous-jacent, un hyperviseur de type 2 fonctionne comme une application sur le système d’exploitation du bureau. Cette capacité permet aux utilisateurs d’ordinateurs de bureau d’exécuter un deuxième système d’exploitation au-dessus de leur système d’exploitation principal (hôte).

Workstation Pro est compatible avec les PC fonctionnant sous les systèmes d’exploitation Windows et Linux. VMware propose également Fusion Pro, qui est compatible avec les systèmes macOS. Ces produits sont gratuits pour un usage personnel et payants pour un usage commercial.

Remarque : VMware a abandonné Workstation Player et VMware Fusion Player depuis le lancement de VMware Workstation Pro et Fusion Pro.⁴

VMware Tools est un ensemble d’utilitaires essentiels à tout environnement Workstation Pro ou Fusion Pro. Il permet au système d’exploitation invité exécuté dans l’hyperviseur de type 2 de mieux fonctionner avec le système d’exploitation hôte.

L’installation de VMware Tools peut améliorer les performances graphiques et prendre en charge les dossiers partagés entre le système d’exploitation invité et le système d’exploitation hôte. Vous pouvez également glisser-déposer des fichiers et les copier-coller entre les deux systèmes d’exploitation.

L’intégration de postes de travail virtuels (VDI) offre une gestion centralisée des postes de travail, ce qui vous permet de configurer et de dépanner les systèmes d’exploitation des postes de travail sans accès à distance ni visite technique sur place. Les utilisateurs peuvent accéder à leurs applications et à leurs données à partir de n’importe quel appareil, où qu’ils se trouvent, sans avoir à investir dans un équipement client coûteux et surpuissant. Les données sensibles sont protégées et ne quittent jamais le serveur.

VMware Horizon, la suite d’outils VDI de VMware, n’est plus disponible en raison de la cession par Broadcom de la branche dédiée aux utilisateurs finaux (EUC) de VMware en décembre 2023.

En 2024, la société d’investissement KKR a racheté la branche et l’a rebaptisée Omnissa. La plateforme Omnissa comprend Horizon et la plateforme de gestion Workspace ONE (qui faisait également partie du portefeuille de VMware).⁵

Comme indiqué précédemment, de nombreuses offres VMware ne sont plus disponibles en tant que composants distincts depuis l’acquisition de Broadcom. Les deux principales offres sont VMware Cloud Foundation (VCF) et VMware vSphere Foundation (VVF).

• VMware Cloud Foundation (VCF) est une plateforme de cloud privé qui fournit une pile complète d’infrastructure hyperconvergée (« Hyperconverged Infrastructure » ou HCI). Elle propose la suite de gestion et d’orchestration vSphere, vSAN, NSX et Aria.

• VMware vSphere Foundation (VVF) est une plateforme de virtualisation d’entreprise pour l’optimisation des centres de données dans les environnements vSphere traditionnels. Elle intègre des outils tels que VMware Tanzu Kubernetes Grid, Aria Operations et Aria Operations for Logs.

• Les services complémentaires VMware pour VCF et VVF comprennent le stockage supplémentaire, la sécurité, la reprise après sinistre, l’IA générative et bien plus.

Malgré la simplification du portefeuille, la plateforme de virtualisation de serveur VMware vSphere est encore disponible en trois éditions : vSphere Essentials Plus Kit, vSphere Standard et vSphere Foundation. Les trois ne sont disponibles que sous abonnement.

VMware vSphere Foundation (VVF) est l’édition la plus complète. Les modules complémentaires incluent notamment VMware Site Recovery et NSX Advanced Load Balancer.

Les clients qui ont besoin d’une intégration matérielle ou d’une virtualisation basiques sur un petit nombre de serveurs peuvent toujours s’abonner à vSphere Essentials Plus Kit, l’édition la plus basique, ou à vSphere Standard, qui se situe entre Essentials Plus Kit et Foundation.

Les technologies et les composants vSphere les plus importants sont les suivants :

Le serveur vCenter est le composant de gestion de vSphere. Il vous permet de gérer les déploiements de machines virtuelles sur un grand nombre de serveurs hôtes. Le serveur vCenter affecte les machines virtuelles aux hôtes, leur alloue des ressources, surveille les performances et automatise les workflows. Ce composant peut être employé pour gérer les privilèges des utilisateurs en fonction de leurs propres règles.

Le serveur vCenter comporte trois composants principaux :

• Le vSphere Client est l’interface utilisateur de la plateforme, qui permet aux administrateurs d’accéder à toutes les fonctions par le biais d’un navigateur.

• La base de données vCenter Server est le référentiel de données du produit. Elle stocke les données dont les hôtes serveurs ont besoin pour exécuter des hyperviseurs et des machines virtuelles.

• L’authentification unique au vCenter vous permet d’accéder à l’ensemble de l’infrastructure vSphere avec une seule connexion.

L’utilisation d’un hyperviseur sur un serveur hôte permet de maximiser le rendement de ce matériel, mais la plupart des usagers professionnels ont besoin de plus de machines virtuelles qu’un seul serveur physique ne peut en accueillir. C’est là qu’intervient la technologie de clustering de VMware.

VMware partage les ressources entre les hôtes en les regroupant dans un cluster et en les traitant comme une seule machine. Vous pouvez ensuite utiliser la technologie de clustering de VMware pour regrouper les ressources matérielles entre les hyperviseurs exécutés sur chaque hôte du cluster. Lorsque vous ajoutez une machine virtuelle à un cluster, vous pouvez lui donner accès à ces ressources mutualisées. Une entreprise qui repose sur la technologie VMware peut comporter de nombreux clusters.

VMware vous permet de créer et de gérer des clusters au sein de son environnement vSphere. Un cluster prend en charge de nombreuses fonctionnalités/caractéristiques de vSphere, notamment l’équilibrage des workloads, la haute disponibilité et la résilience.

Le clustering de VMware vous donne accès à plusieurs fonctions de VMware pour assurer la fluidité et la fiabilité de votre infrastructure virtuelle.

La haute disponibilité de VMware vSphere vous permet de faire basculer les machines virtuelles entre les hôtes physiques en cas de défaillance du matériel sous-jacent. La plateforme surveille le cluster et, si elle détecte une panne matérielle, elle redémarre ses machines virtuelles sur d’autres hôtes.

Bien que la haute disponibilité de vSphere permette une récupération rapide en cas de panne, vous pouvez toujours vous attendre à des temps d’arrêt pendant que la plateforme déplace et redémarre une machine virtuelle. Si vous avez besoin de plus de protection pour les applications essentielles, la tolérance aux pannes de vSphere offre une plus grande disponibilité. La plateforme promet une perte de données, de transactions et de connexions nulle.

L’outil vSphere Fault Tolerance permet d’exécuter une VM principale et une VM secondaire sur des hôtes de cluster distincts et de garantir qu’elles sont identiques à tout moment. Si l’un des hôtes tombe en panne, l’autre hôte continue de fonctionner tandis que vSphere Fault Tolerance crée une nouvelle VM secondaire, rétablissant ainsi la redondance. L’ensemble du processus est automatisé par vSphere.

Si vous autorisez de nombreuses machines virtuelles à s’exécuter de manière non gérée sur vos machines hôtes, des problèmes vont se présenter. Certaines machines virtuelles seront plus exigeantes en ressources CPU et en mémoire que d’autres. Cela peut créer des workloads déséquilibrées, avec des hôtes qui gèrent plus que leur part de travail tandis que d’autres restent inactifs. VMware Distributed Resource Scheduling (DRS) résout ce problème en équilibrant les workloads VMware entre les hyperviseurs ESXi.

DRS, une fonctionnalité de vSphere Foundation, œuvre au sein d’un cluster d’hôtes ESXi partageant des ressources. Elle surveille l’utilisation du processeur et de la mémoire vive des hôtes et déplace les machines virtuelles entre eux afin d’éviter les hôtes surchargés ou sous-utilisés. Vous pouvez définir ces politiques d’allocation pour réaffecter les ressources de manière agressive ou les rééquilibrer moins souvent.

VMware s’est fait un nom en virtualisant des serveurs et des systèmes d’exploitation de bureau. En 2012, la société a annoncé son intention de virtualiser et d’automatiser tous les éléments du centre de données dans le cadre d’un concept appelé centre de données défini par logiciel (SDDC).

Le centre de données défini par logiciel (SDDC) étend la virtualisation des ressources informatiques aux ressources de stockage et de réseau, fournissant un ensemble unique d’outils logiciels pour gérer ces ressources virtualisées. Cette approche est le fruit d’années d’évolution dans le domaine de la virtualisation des serveurs.

Voici les éléments SDDC de VMware :

VMware NSX est un produit de virtualisation de réseau qui vous permet de définir et de contrôler votre réseau informatique de manière logique dans un logiciel. Vous pouvez consolider les fonctions réseau telles que la commutation, le routage, l’équilibrage de la charge de trafic et les pare-feu dans des hyperviseurs exécutés sur des ordinateurs x86. Vous pouvez gérer ces fonctions ensemble à partir d’un seul écran plutôt que de configurer manuellement différents matériels sur différentes interfaces, et vous pouvez également appliquer des stratégies logicielles pour automatiser les fonctions réseau. Le composant réseau du SDDC de VMware apporte les mêmes avantages de virtualisation aux fonctions réseau, logicielles et informatiques.

Le produit prend en charge les environnements de cloud hybride, y compris vos paramètres de centre de données sur site, de cloud public et de cloud privé. Il est ainsi plus facile pour votre réseau de prendre en charge les applications cloud natives qui s’appuient sur des environnements de conteneurs et des microservices.

VMware vSan est une partie de la solution de virtualisation de stockage VMware. Elle crée une interface logicielle entre les machines virtuelles et les périphériques de stockage physiques. Ce logiciel, qui fait partie de l’hyperviseur ESXi, présente de façon virtualisée les périphériques de stockage physiques comme un pool unique de stockage partagé accessible par les machines du même cluster.

Grâce à VMware vSAN, vos machines virtuelles peuvent utiliser le stockage sur n’importe quel ordinateur d’un cluster plutôt que de compter sur un seul ordinateur, qui pourrait manquer de stockage. Cela évite de gaspiller le stockage d’un ordinateur physique si les machines virtuelles exécutées sur cet ordinateur ne l’utilisent pas. Les machines virtuelles exécutées sur d’autres hôtes peuvent également utiliser son stockage. 

VSAN s’intègre à vSphere pour créer un pool de stockage pour les tâches de gestion, telles que la haute disponibilité, la migration des workloads et leur équilibrage. Les stratégies personnalisées vous permettent de contrôler entièrement la façon dont vSphere utilise le stockage partagé.

VMware propose plusieurs produits et services d’infrastructure cloud sous la marque VMware Cloud. Cela inclut des partenariats avec des écosystèmes pour fournir l’infrastructure VMware sur n’importe quel cloud. Ces partenariats incluent IBM Cloud for VMware Solutions, Azure VM Solution et Google Cloud VMware Engine.

VMware Cloud Foundation (VCF), mentionné précédemment, fait partie de la gamme VMware Cloud. Cette suite logicielle intégrée prend en charge les opérations de cloud hybride. Elle comprend également une série de services définis par logiciel pour l’informatique, le stockage, la mise en réseau et la sécurité.

VCF est disponible en tant que service auprès de divers fournisseurs de services cloud. Vous pouvez le déployer dans un environnement de cloud privé via vSANReadyNode, une configuration de serveur validée fournie par un fabricant d’équipement d’origine (OEM) travaillant avec VMware. VCF prend en charge les workloads conteneurisés sur une plateforme unique, permet des workloads d’intelligence artificielle/machine learning (AI/ML), des capacités de services de données intégrées et bien plus.

VMware HCX est un logiciel qui aide les entreprises à exploiter un mélange d’environnements informatiques. Les équipes informatiques disposent ainsi des fonctionnalités qu’elles souhaitent à un prix raisonnable et peuvent conserver des données plus sensibles sur leurs propres ordinateurs. Le défi consiste à faire en sorte que ces machines virtuelles fonctionnent ensemble dans ces différents environnements.

HCX est la réponse de VMware à la gestion de la complexité du cloud hybride. Il s’agit d’une offre de logiciel en tant que service (SaaS) qui vous permet de gérer plusieurs instances vSphere dans différents environnements, des centres de données sur site aux environnements cloud hébergés.

Anciennement appelé Hybrid Cloud Extension et NSX Hybrid Connect, HCX fait abstraction de votre environnement vSphere afin que les machines virtuelles qu’il gère semblent avoir la même adresse IP, où qu’elles soient exécutées. HCX utilise une connexion réseau étendue (WAN) optimisée pour étendre la disponibilité des applications sur site au cloud sans reconfiguration. Ceci vous permet de mobiliser la puissance informatique supplémentaire du cloud pour maintenir les performances des applications sur site lorsque la demande informatique dépasse les ressources physiques sur site.

Cette situation est souvent observée dans le secteur de la distribution. Un pic de demande dans le commerce électronique peut épuiser toutes les ressources de votre centre de données. Vous pouvez fluidifier les commandes et éviter les clients frustrés en faisant appel aux ressources informatiques dans le cloud.

HCX vous permet de répliquer vos données vers une instance vSphere basée sur le cloud pour la reprise après sinistre. Si votre infrastructure sur site devient indisponible, vous pouvez basculer vers un serveur ou un système de secours sans reconfigurer les adresses IP.

Comme les ordinateurs physiques, les machines virtuelles doivent être sauvegardées. VMware vSphere Storage APIs – Data Protection ( anciennement VMware vStorage APIs for Data Protection ou VADP) permet la sauvegarde centralisée, hors hôte et sans réseau local des machines virtuelles vSphere. D’autres solutions de sauvegarde tierces sont également disponibles auprès des partenaires de VMware.

Un instantané VMware est un fichier qui conserve l’état d’une machine virtuelle et de ses données à un moment donné. Il vous permet de restaurer votre machine virtuelle au moment l’instantané a été pris. Les instantanés ne sont pas des sauvegardes, car ils enregistrent uniquement les modifications à partir du fichier de disque virtuel d’origine. Seule une solution de sauvegarde complète peut protéger entièrement vos machines virtuelles.

Les développeurs utilisent de plus en plus les conteneurs comme alternative aux machines virtuelles. À l’instar des machines virtuelles, les conteneurs sont des environnements virtuels qui contiennent des applications extraites du matériel physique. Notez cependant que les conteneurs partagent le noyau du système d’exploitation hôte sous-jacent au lieu de virtualiser un système d’exploitation complet (comme le font les machines virtuelles).

Docker et Kubernetes sont deux des technologies les plus utilisées pour la conteneurisation. Docker regroupe les applications dans des conteneurs, tandis que Kubernetes orchestre et gère ces conteneurs en production.

Les conteneurs offrent plus d’agilité et utilisent la puissance informatique physique de manière plus efficace que les machines virtuelles, mais ils ne sont pas adaptés à tous les cas. Vous pourriez avoir besoin de développer une toute nouvelle application qui divise la fonctionnalité en microservices, chacun étant déployé dans des conteneurs séparés afin de rendre le développement et la maintenance des applications plus agiles. D’un autre côté, une ancienne application écrite pour fonctionner sous la forme d’un programme binaire unique serait peut-être plus adaptée à une machine virtuelle qui reflète l’environnement auquel elle est habituée.

Grâce à Tanzu Kubernetes Grid Integrated, vous pouvez allier conteneurs et machines virtuelles. Cette solution s’intègre à vSphere et permet une gestion transparente des conteneurs et des machines virtuelles.