Guide Virtualisation Windows sur Ubuntu en PDF (Interm.)

Virtualisation de Windows dans Ubuntu Linux : Ce qu'il faut savoir. La virtualisation consiste à exécuter un système invité Windows au sein d'un système hôte Ubuntu à l'aide d'un hyperviseur de type 2 (ici VirtualBox), en isolant ressources CPU, mémoire et stockage sous forme de fichiers .vdi ou .vmdk. Ce support de Travaux Pratiques (TP) délivré par l'Université Lille 1 vise une utilisation reproductible en contexte pédagogique et laboratoire, avec procédures d'installation pas à pas et exercices de configuration pour consolider les acquis. La VM évite les contraintes du dual‑boot (partitionnement, redémarrages) et offre un gain de temps notable en permettant l'exécution simultanée des deux environnements sans redémarrage. La virtualisation facilite les tests, la reprise d'état et l'intégration d'applications Windows dans un poste Linux.

🎯 Objectifs d'apprentissage

• Installation de VirtualBox et prérequis (DKMS et oracle-vm-virtualbox-extension-pack) — installer virtualbox et vérifier les dépendances système, préparer l'hôte pour assurer la compatibilité des modules noyau (virtualbox-dkms) et la détection des périphériques USB via l'extension Oracle.
• Gestion des comptes et permissions (vboxusers) — ajouter les comptes utilisateur au groupe vboxusers pour autoriser l'accès aux périphériques USB et contrôler les droits d'accès aux ressources virtuelles.
• Création et dimensionnement d'une machine virtuelle — définir mémoire, CPU et disque virtuel en choisissant entre disque dynamiquement alloué ou taille fixe selon le compromis espace/performance, et organiser le stockage dans /home/utilisateur/VirtualBox VMs.
• Configuration réseau et intégration — choisir entre NAT et accès par pont selon l'isolation requise, configurer l'interface invité pour DHCP ou adresse statique, et mettre en place dossiers partagés sécurisés.
• Installation du système invité et Guest Additions — monter une image ISO Windows, procéder à l'installation et déployer les Guest Additions pour améliorer l'intégration graphique, le partage du curseur et le redimensionnement d'écran.
• Sauvegarde et gestion des instantanés — implémenter une stratégie de snapshots pour restaurations rapides et apprendre à gérer les points de restauration avant mises à jour ou tests risqués.

Objectifs des Travaux Pratiques (TP)

Les séances de TP accompagnent ce support théorique et proposent des scénarios concrets : installation complète d'une VM Windows, configuration réseau en mode pont, tests d'accès USB et mise en œuvre de dossiers partagés. Les exercices sont conçus pour valider les compétences opérationnelles attendues dans le syllabus informatique de l'Université Lille 1. Les fiches de TP incluent énoncés, résultats attendus et points de contrôle pour faciliter l'évaluation et la correction en laboratoire.

🛠️ Logiciels nécessaires

• virtualbox — hyperviseur de type 2 disponible dans les dépôts Ubuntu ou via le paquet Oracle si des fonctionnalités spécifiques sont requises.
• virtualbox-dkms — module DKMS permettant la recompilation automatique des modules VirtualBox lors d'une mise à jour du noyau.
• oracle-vm-virtualbox-extension-pack — extension pour le support USB 2.0/3.0, le chiffrement et d'autres fonctionnalités avancées.
• ISO Windows — image d'installation légale correspondant à la version invitée désirée (licence conforme requise), par exemple pour Windows 10 ou Windows 11.

Prévoyez également des outils de capture d'écran et un éditeur de texte pour documenter les procédures. Les paquets mentionnés sont ceux couramment utilisés sur Ubuntu ; suivez les versions recommandées par la documentation officielle d'Ubuntu et le manuel VirtualBox pour garantir compatibilité et sécurité.

Étapes d'installation pas à pas

Étape 1 : Installation de VirtualBox

Ajouter les dépôts Oracle si nécessaire, installer virtualbox et virtualbox-dkms, vérifier l'absence d'erreurs lors de la compilation des modules et redémarrer l'hôte si demandé. Vérifier ensuite la présence du groupe vboxusers et ajoutez les comptes nécessaire.

Étape 2 : Création de la VM

Définir le nom, sélectionner Type/Version (p.ex. Windows 10 / Windows 11 selon l'image), allouer mémoire et nombre de cœurs CPU, créer un disque virtuel en choisissant dynamiquement alloué ou taille fixe selon les besoins de performance et d'espace.

Étape 3 : Montage de l'ISO Windows

Connecter l'image ISO au contrôleur optique de la VM, configurer l'ordre de démarrage et lancer l'installation du système invité en suivant les étapes d'installation propres à l'éditeur (sélection de partition virtuelle, compte local ou compte Microsoft, clés de produit si requises).

Étape 4 : Configuration des Guest Additions

Après l'installation initiale, insérer l'image Guest Additions et exécuter VboxWindowsAdditions.exe dans l'invité pour installer les pilotes et fonctionnalités d'intégration. Redémarrer l'invité si demandé et vérifier l'activation du redimensionnement automatique et du partage du presse-papiers.

Procédure d'installation pas à pas du système invité

Pendant les TP, la procédure couvre la préparation de la machine virtuelle, le partitionnement virtuel, la sélection des pilotes et la configuration réseau. Les fiches de procédure indiquent les choix recommandés (taille de disque, mémoire allouée, nombre de cœurs), les vérifications post-installation et les étapes pour installer les Additions invité afin d'assurer la reproductibilité en laboratoire.

Spécificités pour Windows 10 et Windows 11 sur VirtualBox

Windows 10 et Windows 11 peuvent présenter des exigences distinctes : Windows 10 nécessite généralement moins de contraintes matérielles que Windows 11, tandis que Windows 11 impose des vérifications additionnelles (exigences de processeur, Secure Boot, TPM 2.0 selon la version). En TP, privilégier des images d'installation conformes et documentées. Vérifier la compatibilité des pilotes Guest Additions avec la version ciblée et ajuster la mémoire vidéo et l'accélération 3D en conséquence. Pour des tests reproductibles en classe, fournir des images ISO validées pour Windows 10 ou Windows 11 et indiquer clairement les paramètres recommandés dans la fiche de TP.

Pourquoi virtualiser plutôt que d'utiliser un Dual-Boot ?

La virtualisation évite les opérations de partitionnement, les redémarrages fréquents et les risques liés à une mauvaise manipulation du disque. Elle permet de cloner, snapshotter et restaurer des états en quelques secondes, réduisant fortement le temps nécessaire aux scénarios de test et d'évaluation. Pour les séances pratiques, cela facilite la correction et la remise en état rapide d'un poste, offre la possibilité d'exécuter plusieurs environnements simultanément et permet de conserver un environnement hôte stable pour les autres activités pédagogiques.

Optimisation des performances

Pour optimiser les performances, allouez un nombre de cœurs CPU raisonnable (laissez au moins un cœur pour l'hôte), et attribuez une quantité de RAM compatible avec les exigences de la version Windows ciblée (Windows 10 / Windows 11). Augmenter la mémoire vidéo améliore l'affichage : prévoir 64–128 Mo pour des usages bureautiques et jusqu'à 256 Mo selon les besoins graphiques. Activez l'accélération 3D dans les paramètres de la VM et installez les Guest Additions afin d'utiliser les pilotes graphiques fournis. Enfin, privilégiez un disque virtuel à taille fixe si la performance I/O est prioritaire ; le disque dynamique reste pertinent pour économiser l'espace sur l'hôte.

Configuration matérielle requise (BIOS/UEFI)

Vérifier que la virtualisation matérielle (Intel VT‑x ou AMD‑V) est activée dans le BIOS/UEFI pour de meilleures performances et compatibilités. Prévoir au minimum 8 Go de RAM pour exécuter l'hôte et une VM Windows récente, un processeur supportant la virtualisation et suffisamment d'espace disque pour l'image invitée. En cas de blocage lié à l'accès à VT‑x/AMD‑V, consulter la documentation du fabricant de la carte mère.

Concernant la sécurité et la gestion des mots de passe : documentez les mots de passe administrateurs des machines invitées, utilisez des mots de passe forts et un gestionnaire de mots de passe pédagogique si nécessaire pour les TP. Pour Windows 11, prévoir la prise en compte de TPM 2.0 et de Secure Boot selon l'image utilisée ; informez les apprenants que certaines images ou configurations d'installation officielles requièrent TPM 2.0 et adaptezz les fiches de TP en conséquence (consignes pour activer Secure Boot, gestion des mots de passe et contrôle d'accès aux images ISO).

Accessibilité et inclusion

Le support inclut des captures annotées accompagnées de descriptions textuelles et de légendes, des listes d'étapes numérotées pour faciliter la navigation au clavier, ainsi que des recommandations de contraste et de taille de police pour les documents PDF. Les supports de TP fournissent des instructions lisibles par des outils d'accessibilité et des alternatives textuelles aux captures d'écran afin de rendre les séances exploitables par un public diversifié, y compris en contexte pédagogique.

💡 Pourquoi choisir ce cours ?

Document produit par l'Université Lille 1, axé sur une démarche opérationnelle centrée sur VirtualBox et destiné à un public intermédiaire. Le format privilégie la pratique : captures d'écran, procédures reproductibles et fiches de TP facilitent l'apprentissage en laboratoire. La virtualisation présentée sert également de base conceptuelle au Cloud Computing, en expliquant comment l'abstraction des ressources matérielles permet le déploiement d'instances isolées et reproductibles dans des environnements distribués.

👤 À qui s'adresse ce cours ?

• Public cible : administrateurs systèmes et utilisateurs avancés sur Ubuntu souhaitant exécuter des applications Windows dans un environnement virtualisé, notamment pour postes pédagogiques, salles multimédia et environnements de test.
• Prérequis : connaissances de base d'Ubuntu/Linux, accès administrateur (sudo), gestion de paquets et notions matérielles (mémoire, disque, ports USB). Activation de la virtualisation matérielle (Intel VT‑x ou AMD‑V) dans le BIOS/UEFI est recommandée.

Configuration matérielle requise (BIOS/UEFI) — Compléments

Pour des tests sur Windows 10 et Windows 11, prévoir des images conformes et des ressources supplémentaires (RAM, espace disque). Documentez les exigences minimales de chaque version dans la fiche de TP et proposez une machine hôte adaptée aux scénarios multi-utilisateurs en laboratoire.

❓ Foire Aux Questions (FAQ)

Choix entre disque virtuel dynamiquement alloué et taille fixe

• Le disque dynamique économise l'espace hôte en s'agrandissant avec l'usage, tandis que la taille fixe alloue immédiatement l'espace et offre un léger avantage I/O. Préférez la taille fixe pour des besoins intensifs en entrée/sortie.

NAT vs Accès par pont

• Le mode NAT place l'invité derrière une translation d'adresses fournie par l'hôte, adapté à l'isolation et aux accès sortants ; l'accès par pont connecte l'invité au réseau local avec sa propre adresse IP, utile quand l'invité doit être accessible depuis d'autres machines du LAN.

Syllabus / Bibliographie

Références recommandées pour approfondir : la documentation officielle VirtualBox (manuel de l'utilisateur), les guides d'administration Ubuntu relatifs aux modules DKMS et au packaging, ainsi que les fiches pédagogiques du syllabus informatique de l'Université Lille 1. Ces ressources complètent les TP et permettent de vérifier les versions et recommandations de sécurité.

Estimation de charge : module pratique conçu pour une session type de 4 heures (installation et exercices de base) avec possibilité d'extension à un module de 8 heures pour couvrir scénarios avancés et corrections. Intégrez ce volume horaire dans le planning pédagogique et adaptez les fiches de TP selon le temps disponible.