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Machines virtuelles et Linux

Votre ordinateur est l’un de vos compagnons éducatifs les plus importants. Vous voulez donc protéger la santé de votre ordinateur et éviter les problèmes causés par des logiciels redondants ou même malveillants. Pour cette raison, il est recommandé d’installer tous les logiciels utilisés sur ce site sur une machine virtuelle (VM). Cette page explique ce que sont les VM, quels avantages ils ont exactement, et comment vous pouvez installer Debian Linux, l’un des systèmes d’exploitation les plus stables et sécurisés. Peu importe si vous utilisez mac OS d’Apple ou Windows de Microsoft ou si vous utilisez déjà Linux : La VM sera la même à la fin.

À propos

Qu’est-ce qu’une machine virtuelle (VM) ?

Une machine virtuelle (VM) représente un système d’exploitation virtuel (OS) fonctionnant sur un système hôte qui fonctionne directement sur un ordinateur physique. Les ressources matérielles (matérielles) du système hôte sont attribuées par des hyperviseurs. Pour cette raison, la machine virtuelle est appelée machine invitée et l’hyperviseur machine hôte. Ainsi, une machine invitée est un environnement isolé et virtualisé qui fonctionne indépendamment sur le système d’exploitation hôte.

Pourquoi utiliser une MV?

Des ressources gratuites sur un ordinateur représentent, d’un point de vue économique, des espaces de stockage morts qui causent des coûts sans générer de revenus. C’est pourquoi les administrateurs de système créent souvent plusieurs serveurs virtuels pour mieux répartir les ressources physiques et économiser de l’énergie. Une MV est également utile pour les utilisateurs finaux intelligents tels que les chercheurs et les ingénieurs. Voici quelques avantages d’un VM:

Dans le contexte de l’hydro-informatique pour la gestion des ressources en eau, un VM peut exécuter divers scripts Python avec des dépendances différentes ou, surtout, mettre en place un environnement propre et efficace pour l’exécution de modèles numériques tels que open TELEMAC-MASCARET.

Ce tutoriel fournit des conseils sur creating a new VM, re-using an existing VM, et working with Debian Linux on a VM.

Contenu et Debian Linux

Cette page guide à travers l’installation d’une Debian Linux machine virtuelle. L’hyperviseur hôte est supposé être Oracle VirtualBox sur Windows. Si vous n’utilisez pas Windows, téléchargez simplement l’installateur VirtualBox qui convient à votre système. Alors que VirtualBox fonctionne x-platform, il existe d’autres utilitaires spécifiques à la plate-forme plus puissants pour créer des VM:

GNOME boxes(Linux)
UTM app (mac / iOS)
sudo apt install gnome-boxes
sudo apt install virt-manager qemu-kvm libvirt-daemon-system

La machine invitée exécutera Debian Linux, qui est l’une des distributions Linux les plus stables, et elle est disponible gratuitement. En raison de sa stabilité, Debian est une base de référence idéale pour exécuter des simulations numériques qui peuvent durer des jours ou même des semaines. Bien sûr, il y a d’autres options, et Debian est plutôt l’une des meilleures options que la meilleure option.

Il y a quelques spin-offs Debian Linux, comme Ubuntu avec d’autres dérivés plus légers (et plus rapides). Les nouveaux utilisateurs de Linux auront un début facile avec les variantes Ubuntu Linux Mint (Xfce) ou Lubuntu. La plupart des versions Ubuntu peuvent être utilisées au lieu du Linux Debian présenté ici pour compléter les tutoriels sur ce site.

Obtenez des prérequis (logiciel requis)

Durée estimée: 5-30 minutes (selon la vitesse de connexion).

Rappelez-vous où le fichier Linux .ISO téléchargé est stocké.

Créer un VM avec VirtualBox

Durée estimée : 5-8 minutes.

Dans votre système hôte (p. ex. Windows 11), cliquez sur Start, tapez Oracle VM VirtualBox et appuyez sur Entrée. Dans la fenêtre ouverte du gestionnaire VirtualBox :

Installer Debian Linux

Durée estimée : 30 minutes.

Pour installer Debian Linux sur la VM, démarrez la VM* de Debian dans la fenêtre du gestionnaire VirtualBox (cliquez sur la VM de Debian Linux* puis sur la flèche verte Start). La fenêtre VirtualBox VM demandera le fichier .iso à utiliser (confirmer le fichier sélectionné) et commencera à naviguer à travers l’installation:

Une fois le VM éteint, réouvrez le VM Paramètres (à partir de la fenêtre VirtualBox Manager) et allez dans l’onglet Storage. Vérifiez qu’il y a encore un symbole de disque Empty dans le champ Contrôleur: IDE.

Réutiliser (Exporter/Transférer ou Copier) un VM sur un autre hôte

Une fois que vous avez créé un VM sur un disque dur virtuel (le fichier *.vdi), vous pouvez toujours le transférer à un autre système host avec son écosystème. Pour copier (ou transporter) la VM:

Maintenant, la machine virtuelle devrait être visible dans la liste des machines virtuelles dans VirtualBox.

Importer une VM existante dans Oracle VM VirtualBox

Au lieu de créer une nouvelle VM à partir de zéro, vous pouvez importer une VM existante dans Oracle VM VirtualBox. Ceci est utile lorsqu’un VM a déjà été configuré avec le système d’exploitation, le logiciel, les paramètres et l’environnement utilisateur requis.

Les MV existantes sont généralement fournies dans l’un des formats suivants :

La procédure d’importation dépend du type de fichier.

Importer un appareil VM

Assurez-vous que Oracle VM VirtualBox est installé, comme décrit dans the VM requirements. Ouvrez ensuite VirtualBox et :

Après l’importation, le VM devrait apparaître dans la liste des VM disponibles dans VirtualBox.

Enregistrer un disque virtuel existant

Si le VM est fourni comme une image de disque virtuel plutôt qu’un appareil, créez un nouveau VM et attachez le disque existant:

Avant de démarrer la VM, vérifiez les paramètres de la VM et ajustez-les si nécessaire.

Démarrer et configurer le VM importé

Après avoir importé ou enregistré la VM, démarrez-la depuis la fenêtre principale de VirtualBox. Au premier départ, vérifiez les éléments suivants :

Pour les clients Linux, les mises à jour du système peuvent généralement être lancées à partir du gestionnaire de mise à jour graphique ou du terminal. Pour les systèmes basés sur Debian ou Ubuntu, utilisez :

sudo apt update
sudo apt full-upgrade
sudo apt autoremove

Paramètres VM recommandés

Avant d’utiliser la MV pour des calculs plus importants ou des installations logicielles, examinez les paramètres suivants :

Un instantané vous permet de revenir à un état VM précédent si une mise à jour, une installation ou une étape de configuration échoue.

Debian Linux

Configuration de Linux

Durée estimée : 15 minutes.

Démarrez la VM Debian Linux depuis la fenêtre du gestionnaire VirtualBox. Une fois Debian Linux démarré, connectez-vous avec vos identifiants d’utilisateur.

Pour activer la fonctionnalité complète du système, ouvrez le terminal Linux (CTRL + Alt + T ou allez à Activités > Files (symbole de l’armoire de dépôt), faites un clic droit dans n’importe quel dossier et sélectionnez Ouvrir dans le terminal). Dans le type Terminal:

su

Saisissez le mot de passe ci-dessus pour le nom d’utilisateur racine (voir la section installation).

Installez tous les paquets requis pour construire des modules noyau :

apt update
apt install build-essential dkms linux-headers-$(uname -r)

Trouvez le menu déroulant Dispositifs de la fenêtre VirtualBox VM (pas dans Debian Linux lui-même) et sélectionnez Insert Guest Additions CD image... (selon la version de VirtualBox, ce menu peut être en haut ou en bas de la fenêtre).

Retour dans le fichier Debian Linux Terminal, monter le fichier Invités Ajouts iso en tapant dans Terminal:

sudo mkdir -p /mnt/cdrom
sudo mount /dev/cdrom /mnt/cdrom

Naviguez dans le répertoire monté et exécutez le fichier VBoxLinuxAdditions.run avec le drapeau --nox11 pour éviter de frayer une fenêtre xterm.

cd /mnt/cdrom
sudo sh ./VBoxLinuxAdditions.run --nox11

Les modules du noyau seront installés dès maintenant et Terminal devrait déclencher un message qui vous invite à redémarrer le système. Faites-le en tapant :

shutdown -r now

Après avoir redémarré, assurez-vous que l’installation a été réussie. Dans le type Terminal:

lsmod | grep vboxguest

L’installation a été réussie si la réponse de Terminal est quelque chose comme vboxguest 358395 2 vboxsf. Pour en savoir plus sur Invitation à ajouter sur le site Web du développeur VirtualBox.

Pour améliorer l’expérience visuelle:

Terminal Linux

Durée estimée: 60 minutes.

Pour vous familiariser avec Debian Linux, allez au menu Activités et trouvez les applications LibreOffice-Writer, Firefox, l’application Software (symbole du sac d’achat) et le gestionnaire File (symbole du conteneur de dépôt). Trouvez plus d’applications en cliquant sur les quatre points à gauche de la barre de menu - pouvez-vous trouver l’éditeur de texte? Pour arrêter Debian Linux (c.-à-d. le VM), cliquez sur la flèche en haut à droite et appuyez sur le symbole Power.

Le GNOME Terminal est l’une des caractéristiques les plus importantes, même s’il affiche optiquement seulement une fenêtre vide avec un curseur clignotant au début. Il y a plusieurs façons d’ouvrir Terminal et voici deux options:

  1. Allez dans Applications et tapez Terminal dans la boîte de recherche, ou

  2. Ouvrez le navigateur File (Applications > Files - le symbole de conteneur de dépôt), naviguez dans le dossier où vous voulez exécuter Terminal, faites un clic droit dans l’espace libre, et cliquez à gauche sur Ouvrir dans Terminal.

Terminal runs many powerful native Linux (UNIX) commands, which is the most robust way to install and execute features. There are a couple of tutorials for learning to use Terminal and one of the most comprehensive is provided on the Linux Ubuntu website (Ubuntu is based on Debian Linux). It is highly recommended to go through the tutorial provided by the Ubuntu community (estimated duration: 51 minutes), for better understanding some contents of this eBook. In particular, memorize the commands cd (change directory), su/sudo (superuser), ls (listen) and mkdir (make directory).

Droits des utilisateurs

Lorsque vous installez un logiciel plus tard, il est pratique de l’installer pour votre compte utilisateur et non pour root. Ces actions liées au système nécessitent des droits superutilisateur (su). Cependant, votre nom d’utilisateur par défaut n’est pas sur la liste sudoers, qui est essentiellement un fichier où tous les comptes d’utilisateur sont listés qui sont autorisés à utiliser sudo devant toute commande. Ajoutez donc votre compte utilisateur à la liste su-doers en ouvrant Terminal et en tapant :

su
    password: ...
sudo usermod -aG sudo YOUR-USER-NAME

Ouvrez un nouvel onglet Terminal (Shift + CTRL + T), qui devrait s’ouvrir dans votre espace utilisateur par défaut avec des droits d’utilisateur par défaut. Vérifiez si votre compte est sur la liste sudoers en tapant :

sudo -v

Si rien ne se passe visuellement, vous êtes prêt à partir. Sinon, si vous recevez un message comme Sorry, user [username] may not run sudo on [hostname]., vérifiez que vous avez correctement tapé la commande ci-dessus et YOUR-USER-NAME (avec des cas corrects).

Paramètres VM

Activer le partage de dossier entre l’hôte et l’invité

Durée estimée: 5-10 minutes.

Le partage de données entre le système hôte (par exemple Windows 11) et le système invité (Debian Linux VM) permet le transfert de fichiers vers et depuis le système hôte.

se partager-dossier

Le dossier partagé sera alors visible dans les Files (Activités > Symbole de l’armoire de dépôt) à gauche (par exemple, sous sf shared).

Un message Permission refusée apparaîtra probablement lorsque vous cliquez sur sf_shared. Le message peut apparaître parce que votre nom d’utilisateur n’est pas attribué au groupe vboxsf. Le vboxsf est celui qui est automatiquement assigné pour accéder au dossier partagé. Pour vérifier le nom du groupe, allez dans le dossier partagé, faites un clic droit dans l’espace libre et sélectionnez Permissions. Une fenêtre avec des noms de groupe qui ont accès au dossier partagé s’ouvre. Pour ajouter votre nom d’utilisateur (dans Terminal):

sudo usermod -aG vboxsf YOUR-USER-NAME

Ensuite, ** redémarrez le Debian Linux VM** et testez si vous pouvez accéder au dossier et créer et modifier des fichiers. Plus d’informations sur les erreurs Permission denied sont fournies dans la section dépannage sur La permission a refusé les messages dans Linux.


Activer OpenGL

VirtualBox permet expérimentalement OpenGL, qui est utilisé par de nombreuses interfaces utilisateur graphiques. Pour faire fonctionner OpenGL sur une machine virtuelle, l’installation X. Système de fenêtres d’org X (xserveur):

sudo apt install xorg

Exécutez Xorg en tant qu’utilisateur normal avec:

startx

Ou lancez Xorg comme racine (superutilisateur) avec:

sudo service gdm start

Pour modifier la configuration de Xorg exécuter:

sudo editor /etc/X11/xorg.conf

Ajouter des dépôts et des pilotes Nvidia (souvent pas nécessaire sur Debian 12+ parce que l’installateur permet non-free-firmware par défaut):

sudo apt install software-properties-common
sudo add-apt-repository contrib
sudo add-apt-repository non-free
sudo add-apt-repository non-free-firmware
sudo apt update

Installez ensuite les bibliothèques OpenGL. Sur une configuration non-Nvidia ou générique, les paquets basés sur GLVND sont:

sudo apt install libopengl0 libglx0 libglvnd0 libgl1-mesa-dri

Sur un système avec le pilote propriétaire de Nvidia installé (remplacez xxx avec la série de pilotes indiquée par nvidia-detect ou Gestionnaire de pilotes, par exemple 550 ou 570):

sudo apt install libnvidia-gl-xxx

Gestion des logiciels

Durée estimée: Variable.

Installer le logiciel

Pour installer d’autres logiciels, utilisez de préférence le gestionnaire de logiciels intégré (Activités > Champ d’achat symbole). Le gestionnaire Logiciel utilise des versions officielles dans le dépôt Debian stable (en savoir plus sur listes de sources).

La dernière commande supprime les fichiers qui ne sont plus nécessaires et réduit les déchets système.

Des instructions pour installer des logiciels particuliers et compatibles avec Debian (par exemple QGIS) peuvent être trouvées directement sur le site Web des développeurs de logiciels. Par exemple, pour installer Anaconda Python visitez docs.anaconda.com et suivez les instructions d’installation pour Debian Linux.

Le gestionnaire logiciel le plus populaire des distributions Linux basées sur Debian s’appelle aptitude, ce qui est la chose que vous invoquez lors de la saisie [sudo] apt [something]. Il y a d’autres gestionnaires de paquets standard, comme dpkg ou synaptic (voir la liste complète dans le Gestion de paquets Debian faqs). Pour installer un large éventail de logiciels propriétaires (p. ex. outils de vidéoconférence), des outils de gestion de paquets comme snapd ou flatpak peuvent être utiles. Cependant, ces gestionnaires de paquets tiers sont débattus, et une approche plus robust est de utiliser apt chaque fois que possible, ou, si le logiciel n’est pas disponible par apt, recherchez AppImages.

Logiciels utiles

Surveillance du système

There are multiple options to monitor system resource of a Debian distro, and this section presents two of them, namely, htop and stacer. htop is a minimalistic tool that runs in Terminal. stacer is a graphical user interface providing more options, including optimization of battery life or system performance.

Pour installer htop pour visualiser l’utilisation de CPU, tapez :

sudo apt update
sudo apt install htop

Démarrez le moniteur CPU de htop avec :

htop

Pour installer l’outil plus général stacer, tapez :

sudo apt update
sudo apt install stacer

Après l’installation, le stcer peut être ouvert depuis le menu système (recherche de stacer).

Ajouter des dépôts de paquets

Pour ajouter des dépôts de logiciels (de confiance), utilisez logiciel-propriétés-common, qui fournit la commande add-apt-repository:

sudo apt install software-properties-common
sudo add-apt-repository contrib
sudo add-apt-repository non-free
sudo add-apt-repository non-free-firmware
sudo apt update

Rechercher des paquets

Certains logiciels vont se heurter à des erreurs en raison des fichiers de bibliothèque manquants (par exemple, libGLX.so.0: No such file or directory). Pour savoir quel paquet doit être installé pour obtenir le fichier de bibliothèque manquant, installez apt-file

sudo apt install apt-file
sudo apt-file update

Pour connaître le nom du paquet d’un fichier de bibliothèque manquant (par exemple, libGLX.so.0), appuyez sur :

apt-file find libGLX.so.0

Après quelques secondes de recherche, apt-file va provoquer quelque chose comme:

libglx0-glvnd-nvidia: /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libGLX.so.0

Cela signifie que, pour obtenir le fichier de la bibliothèque libGLX.so.0, le paquet libglx0-glvnd-nvidia doit être installé; par exemple:

sudo apt install libglx0-glvnd-nvidia

Mise à jour du logiciel

Pour mettre à jour les dépôts et mettre à jour les paquets installés via apt, c’est-à-dire le gestionnaire standard de paquets Debian aptitude, ouvert Terminal et type:

sudo apt update
sudo apt full-upgrade
sudo apt autoremove
sudo apt autoclean

Cela ne mettra pas à jour le logiciel installé manuellement et les paquets installés par snapd et flatpak.

Applications Windows sur Linux

Durée estimée : 10-15 minutes.

L’application Wine fournit un environnement similaire à Windows sur les systèmes Linux, ce qui permet d’installer et d’exécuter des applications Windows. Le vin peut être utilisé dans les bacs à sable comme Bottles ou directement installé sur votre système Linux.

Bottles (flatpak)
Lutris
Steam Proton
PlayOnLinux
Wine (Direct Installation)

Bottles est un outil puissant qui fournit des boîtes de sable isolées pour l’exécution du logiciel Windows, même si l’installation du vin de votre système est buggy. Pour installer des bouteilles (via Flatpak - recommandé) y compris les bibliothèques Vulkan pertinentes, allumer Terminal et robinet:

flatpak install flathub com.usebottles.bottles
flatpak install flathub com.obsproject.Studio.Plugin.OBSVkCapture
flatpak install flathub org.freedesktop.Platform.VulkanLayer.MangoHud
flatpak install flathub org.freedesktop.Platform.VulkanLayer.vkBasalt
flatpak install flathub org.freedesktop.Platform.VulkanLayer.gamescope

Puis lancez les bouteilles:

flatpak run com.usebottles.bottles

Test avec le logiciel pertinent pour la simulation numérique (par exemple BlueKenue et HEC-RAS):

  1. Créer un dossier pour les installateurs Windows, comme ~/installers/WindowsSoftware/

  2. Créer une nouvelle bouteille: Ouvrir Bottes > Cliquez sur + Nouvelle bouteille > Choisir :

    • Environnement: Demande

    • Nom: HydroSoftware

    • Gardez-le 64 bits

  3. Installez les dépendances de base avant de faire autre chose :

  • Core fonts: allfonts

  • .NET framework: dotnet472 (pour HEC-RAS - l’installation peut prendre un certain temps)

  • Redistribuables visuels C++ 2013 et 2015-2022 (x64): vcredist2022 et vcredist2012

  1. Retournez à la bouteille et ouvrez les Paramètres de la bouteille:

  • Dans la section Components, assurez-vous que le Runner (soda), DXVK, VKD3D et DXVK NVAPI sont activés; LatencyFleX peut être activé, mais pas besoin pour cela; si les choses sont buggy plus tard, essayez désactiver DXVK (et donc VKD3D, aussi)

  • Dans la section Display, activez Discrete Graphics

  • Dans la section Affichage > Paramètres avancés, désactivez Bureau virtuel (pour la stabilité); activez uniquement Capture de souris en plein écran, Chauffe de souris et Décorations du gestionnaire de fenêtres; vous voudrez peut-être changer le Reender -- ce réglage n’a pas eu d’influence dans nos tests, mais GDI est dit pour effectuer le meilleur et le plus stable

  • Dans la section Performance, tout désactiver

  • Dans la section Compatibilité, assurez-vous que Windows 10 dans l’ensemble (11 était encore buggy pendant les tests) et que tout le reste est désactivé

  • Dans la section Snapshots, tout désactiver

  1. Télécharger les installateurs concernés:

  • Pour BlueKenue, obtenez le dernier installateur décrit dans le Telemac Forum et enregistrez-le à ~/installers/WindowsSoftware/

  • Pour HEC-RAS, allez à HEC-RAS téléchargez la page et téléchargez et installez ~/installers/WindowsSoftware/; note: dans nos tests, nous n’avons réussi à exécuter HEC-RAS 5.0.7 (ou plus tôt) -- des versions plus récentes tôt ou plus tard ont causé des erreurs

  1. Installer le logiciel dans la bouteille

  • Ouvrir le flacon > Run Exécutable

  • Sélectionnez le logiciel téléchargé BlueKenue ou HEC-RAS à partir de ~installers/WindowsSoftware/

  • Installer le chemin: par défaut est OK (par exemple, C:\Program Files\HEC\...)

  • Installateurs de finition

  1. Logiciel de lancement & #160;:

  • Après une installation réussie, un nouveau logiciel devrait se produire dans la section Programmes de la bouteille

  • Sinon, faites défiler vers le bas à la section Tools, élargissez Legacy Wine Tools et cliquez sur Explorer pour naviguer dans le système de bac à sable