Machine virtuelle : une technologie qui transforme l'infrastructure informatique

Introduction : pourquoi la VM est devenue indispensable ?

Avez-vous déjà pensé à la manière de faire fonctionner différents systèmes d'exploitation sur un même appareil ? Ou comment les réseaux décentralisés maintiennent des dizaines de milliers de nœuds exécutant le même code ? La réponse est la machine virtuelle (VM) – une technologie qui crée des environnements de calcul isolés, indépendamment du matériel sous-jacent. Aujourd'hui, la VM est une technologie fondamentale, allant des tests informatiques à l'écosystème des chaînes de blocs.

Qu'est-ce que VM en réalité ?

Une machine virtuelle est comme un ordinateur que vous pouvez configurer en quelques clics, sans avoir besoin de matériel physique supplémentaire. Si vous souhaitez exécuter Windows sur un MacBook ou sur un système Linux sans changer le système d'exploitation principal, une VM vous permet de le faire. L'ordinateur principal est appelé une VM, qui crée un environnement isolé dans lequel un système d'exploitation distinct, des fichiers et des programmes peuvent fonctionner, mais tout cela fonctionne dans la mémoire de votre appareil existant.

Le système principal effectue la difficulté en coulisses, en fournissant sa mémoire RAM, sa puissance de traitement CPU et son stockage. Cela est particulièrement utile si un logiciel de travail n'est disponible que sur un autre système.

Comment fonctionne une VM de l'intérieur : hyperviseur et allocation des ressources

Toute la magie des VM se déroule via un hyperviseur – un logiciel qui prend les ressources physiques de votre ordinateur et les distribue de manière à ce que plusieurs VM puissent les utiliser en même temps. Il existe deux modèles principaux d'hyperviseurs :

Hyperviseurs de type 1 (bare metal) – installés directement sur le matériel, sans attendre aucun autre système d'exploitation. Ces hyperviseurs sont standards dans l'infrastructure cloud et les centres de données, ils sont donc optimisés pour la performance et l'efficacité énergétique.

Hyperviseurs de type 2 (hébergés) – fonctionnent comme un logiciel standard sur le système d'exploitation hôte. Ils sont identiques à ceux utilisés pour le développement et les tests, permettant aux développeurs et aux testeurs d'expérimenter facilement avec des outils familiers.

Une fois que vous avez configuré la VM, vous pouvez la faire fonctionner comme un véritable ordinateur : installer des programmes, naviguer sur Internet, coder et faire presque n'importe quoi.

Scénarios d'utilisation pratiques de la VM

Test des systèmes d'exploitation et compatibilité

VM fournit un espace sécurisé pour tester de nouveaux systèmes d'exploitation sans retirer aucun matériel de l'ordinateur principal. C'est comme un laboratoire d'essai où vous pouvez expérimenter sans risque.

Sécurité par isolation

Si vous ouvrez un fichier suspect ou un programme inconnu en le lançant dans une VM, vous protégez votre système principal. Un logiciel malveillant ou une défaillance système à l'intérieur de la VM n'affectera pas votre véritable ordinateur.

Programmes obsolètes et inaccessibles

Certain logiciels ne fonctionnent que sur des systèmes anciens, comme Windows XP. La VM peut restaurer cet environnement, vous permettant d'utiliser des logiciels qui ne sont plus pris en charge actuellement.

Productivité des créateurs : code sur différentes plateformes

Les développeurs peuvent rapidement tester le code sur plusieurs systèmes d'exploitation en utilisant des VM. Cela réduit le temps nécessaire pour vérifier le fonctionnement d'une nouvelle application sur différents systèmes.

Infrastructure et échelle du cloud

AWS, Azure et Google Cloud sont construits sur des machines virtuelles. Lorsque vous lancez une instance cloud, vous lancez en fait une VM dans un centre de données distant, prête à héberger des sites web, des applications ou des bases de données.

Révolution VM dans les chaînes de blocs : détails bas

Bien que les VM traditionnelles soient des environnements isolés, les VM de blockchain fonctionnent comme un globe qui exécute des contrats intelligents sur un réseau décentralisé. L'EVM (Machine virtuelle Ethereum) permet aux développeurs d'écrire des contrats intelligents dans les langages Solidity, Vyper et Yul, puis de les déployer sur Ethereum et d'autres réseaux compatibles avec l'EVM.

EVM garantit que chaque nœud du réseau travaillant avec des contrats intelligents suit les mêmes règles. Cela garantit une exécution uniforme du code et des résultats dans tous les nœuds du réseau.

Différentes chaînes de blocs utilisent différents types de VM, en fonction de leurs priorités de conception :

• NEAR et Cosmos utilisent des VM basées sur WebAssembly (WASM), qui prennent en charge des contrats intelligents dans plusieurs langages de programmation, ce qui les rend flexibles.
• Sui utilise MoveVM, écrit dans le langage Move, pour l'efficacité et la sécurité.
• Solana utilise un environnement d'exécution personnalisé (SVM), optimisé pour le traitement parallèle et la gestion d'un volume élevé d'activité réseau.

Fonctionnement de VM lors de l'utilisation quotidienne de DApp

Bien que vous ne le remarquiez pas, VM fonctionne en arrière-plan chaque fois que vous interagissez avec une application décentralisée:

• Opérations DeFi (Uniswap et similaires) : vos opérations d'échange de jetons sont gérées par des contrats intelligents fonctionnant à l'intérieur de l'EVM. La VM calcule les prix, vérifie les soldes et met à jour l'état de traitement.

• Opérations NFT : VM exécute un code qui suit la propriété et les transferts des NFT. Lors de l'achat ou du transfert d'un NFT, VM met à jour l'humanité pour maintenir un historique de propriété précis.

• Solutions de niveau 2 (Layer 2 ou zkEVM) : des VM spécialisés, tels que zkEVM, exécutent des contrats intelligents dans un environnement de rollup, en utilisant des preuves à zéro connaissance (ZKP), accélérant ainsi les opérations et réduisant les frais.

Limitations de VM et leurs impacts réels

Prix de la performance

VM ajoute une couche supplémentaire entre le matériel physique et le code. Cela signifie moins de travail et plus de ressources de calcul consommées par rapport à un programme exécuté directement sur un ordinateur physique.

Complexité d'exploitation

La surveillance des VM, en particulier dans les infrastructures cloud ou les réseaux de chaînes de blocs, nécessite des efforts considérables et des outils spécialisés. Les mises à jour, les attaques de sécurité et l'ajustement des paramètres système demandent du temps et des connaissances.

Limites de compatibilité

Les contrats intelligents écrits pour un environnement VM ne peuvent souvent pas fonctionner directement dans un autre. Le code écrit sur Ethereum doit être réécrit sur Solana. Cela signifie un travail supplémentaire pour les développeurs et un investissement en temps pour le déploiement multiplateforme.

Pensée finale

La machine virtuelle est une technologie fondamentale qui crée des opportunités à la fois dans le monde traditionnel des ordinateurs et dans l'infrastructure de la blockchain. La VM permet à plusieurs systèmes d'exploitation et applications de fonctionner sur le même appareil, de tester en toute sécurité des logiciels inconnus et d'exécuter du code ancien et inaccessible.

Dans le monde des chaînes de blocs, la VM est le cerveau qui donne vie aux contrats intelligents et permet aux applications décentralisées de fonctionner de manière sécurisée et cohérente. Même si vous n'êtes pas un expert en technologie, comprendre comment fonctionne la VM vous donnera des connaissances plus profondes sur l'infrastructure qui construit le marché décentralisé d'aujourd'hui.