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Virtualisation avec KVM : Guide Complet

La mise en place d’un environnement de machines virtuelles (VM) à l’aide de la technologie KVM (Kernel-based Virtual Machine) offre une approche puissante et flexible pour la virtualisation sur les systèmes Linux. KVM permet de créer des machines virtuelles en utilisant la virtualisation matérielle intégrée dans les processeurs modernes, offrant ainsi des performances optimales. Le processus de création de machines virtuelles sur un environnement KVM peut être divisé en plusieurs étapes, comprenant la préparation de l’hôte, l’installation de QEMU, la configuration réseau et enfin, la création et la gestion des machines virtuelles.

Avant de commencer le processus d’installation des machines virtuelles, il est essentiel de vérifier si le matériel de l’hôte prend en charge la virtualisation matérielle. Cela peut être fait en exécutant la commande suivante dans le terminal :

bash
egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

Si le résultat est supérieur à zéro, cela signifie que la virtualisation matérielle est activée. Sinon, il est nécessaire d’activer cette fonctionnalité dans le BIOS/UEFI de l’ordinateur.

Ensuite, il convient d’installer les paquets nécessaires pour KVM et QEMU. Sur les distributions basées sur Debian, cela peut être réalisé avec la commande suivante :

bash
sudo apt install qemu-kvm libvirt-clients libvirt-daemon-system virtinst bridge-utils

Pour les distributions basées sur Red Hat, on peut utiliser la commande suivante :

bash
sudo dnf install qemu-kvm libvirt virt-install bridge-utils

Une fois les paquets installés, il est nécessaire de démarrer le service libvirt, responsable de la gestion des machines virtuelles. Cela peut être fait avec la commande suivante :

bash
sudo systemctl start libvirtd sudo systemctl enable libvirtd

Ensuite, pour configurer le réseau, on peut utiliser des outils tels que ‘virt-manager’ pour une configuration graphique ou éditer directement les fichiers de configuration si l’on préfère la ligne de commande. Les interfaces de pont sont souvent utilisées pour permettre aux machines virtuelles d’avoir un accès réseau direct. Pour ce faire, éditez le fichier de configuration de l’interface réseau, généralement situé dans ‘/etc/network/interfaces’ pour Debian ou ‘/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-‘ pour Red Hat, en ajoutant les lignes nécessaires.

bash
auto br0 iface br0 inet dhcp bridge_ports bridge_stp off bridge_fd 0 bridge_maxwait 0

Assurez-vous de remplacer ‘‘ par le nom de votre interface réseau physique.

Une fois la configuration réseau en place, il est temps de créer la machine virtuelle. Cela peut être fait en utilisant des outils tels que ‘virt-install’ en ligne de commande ou ‘virt-manager’ en mode graphique. La commande ‘virt-install’ peut ressembler à ceci :

bash
sudo virt-install --name=nom_vm --vcpus=2 --ram=2048 --cdrom=chemin_vers_iso --disk size=20 --network bridge=br0 --graphics=vnc

Assurez-vous de personnaliser les paramètres tels que ‘nom_vm’, ‘vcpus’, ‘ram’, ‘chemin_vers_iso’ en fonction de vos besoins. Cette commande crée une machine virtuelle avec deux cœurs de processeur, 2 Go de RAM, un disque de 20 Go, et utilise le pont réseau configuré précédemment.

Après avoir exécuté cette commande, vous serez guidé à travers un assistant pour configurer d’autres détails tels que l’emplacement de stockage du disque virtuel, le type de système d’exploitation, etc.

Enfin, pour gérer et surveiller vos machines virtuelles, vous pouvez utiliser des outils tels que ‘virt-manager’, une interface graphique pour la gestion des machines virtuelles basées sur libvirt. Il offre une vue conviviale pour surveiller l’état des machines virtuelles, les performances du système, et permet également d’effectuer des opérations telles que le démarrage, l’arrêt et la modification des configurations.

En résumé, la création d’un environnement de machines virtuelles avec KVM implique la préparation de l’hôte, l’installation des paquets nécessaires, la configuration du réseau, et enfin, la création et la gestion des machines virtuelles. Avec cette approche, les utilisateurs peuvent bénéficier d’une virtualisation efficace et performante sur des systèmes Linux, adaptée à divers scénarios d’utilisation, que ce soit pour le développement, les tests ou même la production.

Plus de connaissances

Lorsque l’on plonge plus profondément dans la mise en place d’un environnement de machines virtuelles avec KVM, il est essentiel de comprendre certains concepts fondamentaux et de se familiariser avec des tâches avancées telles que la gestion des ressources, la sécurité, et la sauvegarde des machines virtuelles.

Architecture et Concepts Fondamentaux :

L’architecture de KVM repose sur la virtualisation matérielle intégrée dans les processeurs modernes. Cette technologie permet d’exécuter des machines virtuelles avec des performances proches de celles des machines physiques. Le rôle du noyau Linux est d’agir en tant qu’hyperviseur, contrôlant les ressources matérielles et permettant l’exécution simultanée de plusieurs systèmes d’exploitation invités.

Les composants clés de l’architecture KVM comprennent le module du noyau KVM, QEMU (Quick Emulator), et libvirt. KVM fournit les extensions matérielles nécessaires à la virtualisation, QEMU offre l’émulation des périphériques et libvirt agit comme une couche de gestion permettant d’interagir avec les hyperviseurs, y compris KVM.

Gestion des Ressources :

La gestion efficace des ressources est cruciale pour optimiser les performances des machines virtuelles. Les paramètres tels que le nombre de cœurs de processeur alloués, la quantité de mémoire RAM assignée, et la capacité de stockage des disques virtuels influent directement sur les performances et la stabilité des machines virtuelles.

L’utilisation de l’outil virsh, une interface en ligne de commande pour gérer les machines virtuelles, permet de surveiller les performances, de faire des ajustements dynamiques, et d’effectuer des opérations telles que le redimensionnement de la mémoire ou le changement du nombre de cœurs alloués.

Sécurité dans un Environnement KVM :

La sécurité des machines virtuelles est une préoccupation majeure. Il est important de configurer correctement les politiques de sécurité pour prévenir les accès non autorisés et garantir l’isolation entre les machines virtuelles. L’utilisation de la virtualisation matérielle offre une couche de sécurité supplémentaire, mais des pratiques de sécurité spécifiques aux machines virtuelles doivent être mises en place.

Il est recommandé d’utiliser des réseaux isolés pour les machines virtuelles sensibles et de configurer les pare-feu pour restreindre les connexions. La mise en œuvre de mises à jour régulières des systèmes invités et de l’hyperviseur est également cruciale pour maintenir un environnement sécurisé.

Sauvegarde et Restauration :

La sauvegarde régulière des machines virtuelles est essentielle pour garantir la récupération en cas de défaillance matérielle, de corruption du système, ou d’erreurs humaines. Plusieurs approches peuvent être utilisées pour sauvegarder les machines virtuelles, notamment la copie des images disque virtuelles, la création de clichés instantanés (snapshots), ou l’utilisation d’outils de sauvegarde dédiés.

L’utilisation d’outils tels que virsh snapshot-create permet de créer des instantanés des machines virtuelles, permettant ainsi de revenir à un état antérieur en cas de besoin. Il est également possible de copier manuellement les fichiers image des disques virtuels pour les sauvegarder hors site.

Virtualisation Avancée :

Au-delà des concepts de base, KVM offre des fonctionnalités avancées telles que la migration en direct, permettant de déplacer une machine virtuelle d’un hôte à un autre sans interruption de service. Cela s’avère particulièrement utile pour la maintenance des serveurs physiques ou pour l’équilibrage de charge.

La gestion des réseaux virtuels, la configuration avancée des disques virtuels (tel que l’utilisation de volumes logiques LVM), et l’intégration avec des outils d’automatisation tels que Ansible sont également des aspects que les administrateurs système peuvent explorer pour tirer le meilleur parti de leur environnement KVM.

En conclusion, la mise en place d’un environnement de machines virtuelles avec KVM offre une solution robuste et performante pour la virtualisation sur les systèmes Linux. En comprenant les concepts fondamentaux, en mettant en œuvre une gestion efficace des ressources, en assurant la sécurité des machines virtuelles, et en explorant des fonctionnalités avancées, les utilisateurs peuvent créer et maintenir un environnement de virtualisation fiable, adaptable à une variété de besoins professionnels.

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