QCOW2 : Un format de disque virtuel conçu pour la virtualisation moderne

Parmi les nombreux formats disponibles, QCOW2 (QEMU Copy-On-Write version 2) est largement utilisé dans les environnements QEMU/KVM et les plateformes cloud comme OpenStack. Bien qu’il ne soit pas toujours connu du grand public, il joue un rôle clé dans de nombreuses infrastructures virtuelles.

Dans cet article, nous aborderons les sujets suivants :

• Qu’est-ce que le format QCOW2 ?
• Que peut contenir une image QCOW2 ?
• Ce que vous pouvez faire avec
• Ses principaux concurrents et comment ils se comparent
• En quoi il diffère de son prédécesseur, le QCOW
• Création et conversion d’images
• Cas d’utilisation et bonnes pratiques
• Exemples concrets de QCOW2 en action

Le format QCOW2

Qu’est-ce que le format QCOW2 ?

QCOW2 est une évolution du format QCOW original, conçu pour répondre aux demandes croissantes de flexibilité, d’efficacité de stockage et de fonctionnalités avancées dans les environnements virtualisés. Il permet la création d’images de disque dynamiques avec la prise en charge de fonctions telles que les snapshots, la compression, le cryptage et l’allocation dynamique d’espace.

Que peut contenir une image QCOW2 ?

Une image QCOW2 est un fichier qui simule un disque dur pour une machine virtuelle. Elle peut contenir :

• Le système d’exploitation de la VM
• Fichiers utilisateur, applications, configurations
• La structure du disque (partitions, tables, etc.)
• Optionnellement, des snapshots sauvegardés de l’état de la machine.

En bref, il s’agit d’un conteneur de disque virtuel complet, prêt à être utilisé dans un hyperviseur comme QEMU.

Que pouvez-vous faire avec ce format ?

QCOW2 offre des fonctionnalités avancées qui le rendent particulièrement utile dans les environnements virtualisés :

• Copie sur écriture (COW) : Les modifications des données de la VM sont écrites sur une couche distincte, et non sur l’image de base, ce qui permet d’économiser de l’espace disque.
• Snapshots : Capture et rétablissement de l’état d’une VM à un moment donné.
• Compression : Stockez les données dans un format compressé pour économiser de l’espace.
• Chiffrement AES : Chiffrement de base intégré, éventuellement combiné à des solutions externes telles que LUKS.
• Allocation dynamique : Le fichier s’agrandit au fur et à mesure des besoins, au lieu d’allouer d’emblée la totalité de la taille du disque.
• Fichiers de sauvegarde : Créez de nouvelles images QCOW2 basées sur une image de référence, utiles pour déployer des clones légers de VM.

Ces caractéristiques en font un format flexible, peu encombrant et modulaire pour les administrateurs de systèmes et les développeurs.

Ses concurrents

Autres formats courants de disques virtuels

Cependant, il n’est pas le seul acteur du jeu. Voici une comparaison des principaux formats utilisés dans différents environnements de virtualisation :

QCOW2 vs. les autres

• Contre RAW : il offre plus de fonctionnalités, mais RAW reste plus rapide, en particulier pour les opérations d’E/S (entrée/sortie) intensives.
• Contre VMDK : il est open-source et plus portable, mais moins profondément intégré dans les environnements VMware.
• Contre VHDX : il est mieux adapté aux plates-formes basées sur Linux, tandis que VHDX convient aux systèmes basés sur Windows.
• Contre la VDI : elle est plus efficace et largement soutenue, alors que la VDI est une niche et est plus lente.

QCOW2 tire sa force de la richesse de ses fonctionnalités et de sa compatibilité avec les logiciels libres, même s’il n’est pas toujours le plus performant en termes de vitesse brute.

Son prédécesseur : QCOW

QCOW vs. QCOW2 : Principales différences

Pourquoi QCOW a été remplacé

QCOW2 offre de meilleures performances, davantage de fonctionnalités et une large compatibilité avec les outils de virtualisation modernes. Il a complètement remplacé QCOW dans la plupart des environnements de production et de développement.

Création et conversion d’images QCOW2

L’outil qemu-img vous permet de créer et de convertir des images QCOW2 :

• Créez une image :

qemu-img create -f qcow2 image_name.qcow2 20G

• Convertissez une image existante en QCOW2 :

qemu-img convert -f raw -O qcow2 image.raw image.qcow2

Vous pouvez également convertir des formats tels que VMDK ou VHD en QCOW2 en ajustant les drapeaux d’entrée/sortie.

• Convertissez QCOW2 en une image existante :

qemu-img convert -f qcow2 -O raw disque.qcow2 disque.raw

• -f qcow2 : spécifie le format de la source
• -O raw : spécifie le format de destination
• disque.qcow2 : fichier source
• disque.raw : fichier de sortie

Cas d’utilisation et bonnes pratiques

QCOW2 est particulièrement bien adapté à des scénarios tels que :

• Déploiement de machines virtuelles à l’aide de snapshots : Idéal pour les environnements de test et les possibilités de retour en arrière.
• Environnements de développement : Clonez rapidement des machines virtuelles à partir d’une image de base.
• Optimisation du stockage : Grâce à la compression et à l’allocation dynamique.
• Sécurité des données : Le cryptage intégré ajoute une couche de protection.

Toutefois, il convient de noter que QCOW2 peut avoir des performances légèrement supérieures à celles de RAW en raison de son ensemble de fonctionnalités.

Exemples concrets

Bien que QCOW2 soit connu pour ses capacités techniques telles que les snapshots, la compression et le cryptage, ces caractéristiques deviennent encore plus pertinentes lorsqu’elles sont appliquées à des scénarios de la vie réelle. Voici quelques exemples d’utilisation efficace de QCOW2 :

1. Hébergement en cloud et déploiement d’images

Un hébergeur gère des centaines de machines virtuelles pour ses clients. En utilisant une seule image de base QCOW2 et en superposant des différences individuelles (grâce à la fonction de fichier de sauvegarde de QCOW2), ils économisent des centaines de gigaoctets de stockage et réduisent considérablement les délais d’approvisionnement.

2. Tests et développement de logiciels

Un ingénieur DevOps teste régulièrement les mises à jour du système d’exploitation et les correctifs du noyau. Au lieu de créer de nouvelles VM à chaque fois, il utilise des snapshots dans QCOW2 pour revenir à un état propre en quelques secondes, ce qui accélère les cycles de test et améliore la cohérence entre les environnements.

3. Des bureaux virtuels sécurisés pour le travail à distance

Une entreprise axée sur la cybersécurité a besoin de fournir des bureaux virtuels sécurisés et cryptés à ses employés à distance. L’utilisation de QCOW2 avec le chiffrement AES et la gestion centralisée des disques garantit qu’aucune donnée n’est stockée localement, ce qui minimise les risques en cas de vol ou de compromission de l’appareil.

4. Sauvegardes efficaces et reprise après sinistre

Un administrateur système planifie des sauvegardes régulières des machines virtuelles en utilisant la fonction de compression de QCOW2 pour maintenir la taille des fichiers images à un niveau raisonnable. Cela permet d’accélérer les routines de sauvegarde basées sur des snapshots, ainsi que le processus de restauration en cas de défaillance du système.

Conclusion

QCOW2 est l’un des nombreux formats de disque virtuel disponibles, principalement utilisé dans QEMU/KVM et dans les environnements cloud open-source. Il prend en charge le stockage complet des machines virtuelles, ainsi que des fonctionnalités telles que les snapshots, la compression et l’allocation dynamique d’espace.

Bien qu’il ne soit pas toujours l’option la plus rapide ou la plus universelle, il reste un format pertinent, modulaire et flexible adapté à divers cas d’utilisation dans les infrastructures modernes.

En bref : ce n’est pas toujours le choix par défaut, mais c’est un format qu’il vaut la peine de connaître et de comprendre lorsque vous travaillez avec des machines virtuelles.