HYP1r – Hypervirtualisation

Description technique du cours

• Acronyme de l’activité : HYP1r
• Bloc : 4
• Quadrimestre : 2
• Nombre de crédits : 2
• Nombre d’heures de cours : 24
• Nombre d’heures de travail hors cours (estimation) : 26
• Format du cours : laboratoire
• Langue d’instruction : Français
• Implantation : HE2B – ESI
• Pré-requis : 1INT1a (par percolation)
• Co-requis : 3TRE1ri

Description générale de l’unité d’enseignement

Ce cours vise à introduire les principes de virtualisation et de conteneurisation. Les étudiants apprendront à installer et configurer des hyperviseurs, à gérer des machines virtuelles, à déployer des conteneurs et à automatiser la gestion de ces infrastructures avec des outils modernes. Une attention particulière est portée à l’utilisation d’outils industriels et à la collaboration en groupe.

Objectifs généraux

Au terme de l’activité d’apprentissage, l’étudiant ou l’étudiante est en mesure de :

• Mémoriser les concepts fondamentaux de la virtualisation et de la conteneurisation.
• Comprendre le fonctionnement des hyperviseurs et des conteneurs.
• Appliquer des outils pour gérer des machines virtuelles et des conteneurs.
• Analyser les contraintes et spécificités liées à la gestion d’infrastructures virtualisées.
• Évaluer les choix techniques pour répondre à un besoin donné.
• Créer des solutions automatisées pour la gestion d’infrastructures.

Acquis d’apprentissage spécifiques sanctionnés par l’évaluation

Au terme des séances, l’étudiant ou l’étudiante est évaluée¹ sur sa capacité à :

• Expliquer les principes de virtualisation et de conteneurisation.
• Installer et configurer un hyperviseur tel que Proxmox ou VMware.
• Créer, configurer et gérer des machines virtuelles sur un hyperviseur.
• Déployer et gérer des conteneurs Docker.
• Automatiser des tâches d’administration avec Ansible.
• Travailler en groupe pour résoudre des problématiques techniques.
• Documenter les travaux réalisés.

Acquis terminaux visés

Au sein de la formation de bachelier en informatique, cette activité d’apprentissage participe à l’acquisition des compétences suivantes.

Communiquer et informer

• Utiliser le vocabulaire adéquat.
• Présenter des prototypes de solution et d’application techniques.

Collaborer à la conception, à l’amélioration et au développement de projets

• Planifier des activités et évaluer la charge et la durée de travail liées à une tâche.
• Analyser une situation donnée sous ses aspects techniques et scientifiques.
• Documenter son travail afin d’en permettre la traçabilité et le cycle de vie.

S’engager dans une démarche de développement professionnel

• Développer une pensée critique.
• Travailler tant en autonomie qu’en équipe dans le respect de la structure de l’environnement professionnel.

S’inscrire dans une démarche de respect des réglementations

• Respecter les normes, les procédures et les codes de bonne pratique.

Mobiliser les savoirs et les savoir-faire lors du développement d’applications

• Choisir et mettre en œuvre un standard défini ou une technologie spécifique (méthodologie, environnement, langage, framework, librairies…).
• Développer, déployer et assurer la maintenance des applications.

Analyser les données utiles à la réalisation de sa mission en adoptant une démarche systémique

• Choisir les méthodes de conception et les outils de développement.

Collaborer à l’analyse et à la mise en œuvre d’un système informatique

• Rédiger un cahier des charges et mettre en œuvre une architecture matérielle.
• Assurer la maintenance, le suivi et l’adaptation des choix technologiques qui ont été implémentés.
• Assurer la sécurité du système.

Modalités d’évaluations

Première session : évaluation continue avec défense individuelle de son travail.
Seconde session : présentation et défense du travail à faire au labo.

Contenus

1. Introduction à la virtualisation
2. Réseaux dans les hyperviseurs
3. Installation et configuration d’un hyperviseur
4. Gestion des VMs sur un hyperviseur
5. Stockage (SAN storage area network) dans les hyperviseurs
6. Gestion avancée de l’hyperviseur
7. Automatisation avec Ansible
8. Automatisation avec Ansible (suite)
9. Conteneurisation avec Docker
10. Présentation de l’orchestration avec Kubernetes

Transition Environnementale et Sociale

Efficacité énergétique et dimensionnement réel

• Analyse comparative des architectures : comprendre les différences d’efficacité énergétique entre virtualisation lourde (hyperviseur) et conteneurisation légère (Docker), et savoir quand utiliser l’une ou l’autre selon le besoin réel, pas par défaut
• Sobriété des infrastructures : dimensionner correctement les ressources allouées aux VMs et conteneurs ; l’overprovisioning systématique est techniquement tentant mais coûteux énergétiquement et financièrement
• Optimisation des ressources partagées : la virtualisation permet de consolider, mais elle permet aussi de gaspiller ; savoir mesurer et réduire la consommation réelle

Durabilité et obsolescence

• Prolonger la durée de vie du matériel : une infrastructure virtualisée bien conçue permet d’utiliser du matériel plus ancien sans dégrader les services, plutôt que de suivre une course à la puissance brute
• Éviter les dépendances propriétaires : privilégier des outils open-source (Proxmox, Docker, Ansible) qui ne verrouillent pas à un fournisseur unique et dont on maîtrise la durée de vie

Responsabilité opérationnelle

• Automatiser pour réduire les erreurs et l’instabilité : une infrastructure automatisée (Ansible) est plus stable et consomme moins de ressources inutiles (redémarrages, corrections manuelles)
• Documenter pour pérenniser : l’automatisation et la documentation permettent à d’autres de maintenir et d’évoluer l’infrastructure sans repartir de zéro
• Penser au cycle de vie complet : une VM n’est pas “gratuite” juste parce qu’elle est virtuelle ; elle a un coût réel en ressources, en maintenance, en sécurité

Bibliographie

• Documentation officielle de Proxmox, VMware, Docker et Ansible.