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Migration des serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle.

( Télécharger le fichier original )
par Nicolas Auguste Désiré Epassy
Institut Africain dà¢â‚¬â„¢informatique - Ingénieur des travaux informatiques 2013
  

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    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Sommaire

    Sommaire iv

    Dédicace vi

    Remerciements vii

    Résumé viii

    Abstract ix

    Glossaire x

    Liste des tableaux et figures xi

    Avant-propos 1

    Phase d'insertion 2

    I. Présentation du PAD 3

    1. Fiche d'identification 3

    2. Situation géographique 4

    3. Historique 4

    4. Mission et objectifs 5

    5. Organisation du PAD 5

    II. Présentation de la Direction du développement et des Techniques de l'information

    et de la communication (DDT) 7

    1. Organisation de la DDT 7

    2. Environnement matériel et logiciel du PAD 8

    3. Planning prévisionnel 9

    Phase technique 11

    I. Contexte de stage 12

    1. Etude de l'existant 12

    2. Problématique 16

    3. Solution proposée 16

    II. Etude conceptuelle de la virtualisation 17

    1. Notions de base (Historique, définitions et objectifs) 17

    2. Les enjeux de la virtualisation 19

    3. Les types de virtualisation 20

    4. Avantages et inconvénients de la virtualisation 23

    5. Analyse comparative solutions de virtualisation 24

    III. Mise en oeuvre de la solution 33

    1. Démarche projet 33

    2. Installation et configuration de ESXi 5.0 35

    3. Le Client VMware vSphere 44

    4. Migration des serveurs dans l'infrastructure virtuelle 50

    5. Sécurité dans vSphere 5 60

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page iv

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Suggestions et perspectives 64

    Retour d'expérience 65

    Références 66

    Conclusion 67

    Annexes a

    Annexe 1 a

    Annexe 2 b

    Annexe 3 : Versions de VMware vSphere c

    Annexe 4 : Quelques produits VMware d

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page v

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Dédicace

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page vi

    A LA FAMILLE EPASSY

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Remerciements

    Le travail que nous avons effectué n'est pas seulement le résultat de nos seules personnes, il est plutôt la combinaison des efforts et sacrifices de plusieurs personnes qui nous ont aidé non seulement dans la rédaction de ce rapport, mais aussi par leur soutien moral, financier et intellectuel. C'est pourquoi nous tenons à exprimer notre immense gratitude envers :

    DIEU tout puissant qui nous a prêté santé et énergie pour réaliser ce stage.

    Le Représentant-résidant Chef d'établissement de l'I.A.I Cameroun M. ABANDA Armand Claude pour l'opportunité immense qu'il nous offre à travers la création d'une représentation de l'Institut Africain d'Informatique au Cameroun.

    Le Directeur Général du Port Autonome de Douala M. ETOUNDI OYONO qui nous a permis d'effectuer ce stage.

    Toute ma Famille et particulièrement mon papa Monsieur EPASSY Aloys, ainsi que mes frères et soeurs (Raymond, Claudine, Yves, Olivier et Reine) pour leur soutien moral, financier et intellectuel.

    Mon encadreur académique M. ONANA ESSANG Eric A. sans les conseils duquel ce travail n'aurait été possible

    Mon encadreur professionnel M. YANDJA Dimitri ainsi que tous les membres du Service de la Sécurité Informatique pour leur disponibilité, leur simplicité, leur compréhension, leurs conseils et l'expérience qu'ils nous ont fait partager.

    L'ensemble du corps professoral de L'IAI Cameroun et plus particulièrement M. MBANG David. et M. MEKWONTCHOU Albert pour l'excellente formation qu'ils nous ont dispensé tout au long de ces trois années

    Mes amis et camardes de promotions (Rick BIKAY, Cédric EDZOUGOU, Laura BAYIHA et Valliere Jodelle FOKOU) pour leurs conseils et orientations dans la réalisation de ce travail.

    Le personnel du Port Autonome de Douala pour sa convivialité.
    Les autres stagiaires de la Direction du Développement des TIC.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page vii

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Résumé

    De nos jours la majorité des entreprises reposent sur des systèmes informatiques. De la performance de ces derniers dépendent la productivité, l'efficacité et donc la compétitivité de ces entreprises, dont le Port Autonome de Douala (PAD) fait partie. Il est donc primordial voire incontournable d'assurer des performances optimales à ces systèmes.

    C'est ce souci de performance qui nous a poussés à mener une étude sur la migration

    des serveurs physiques du PAD vers une infrastructure virtuelle. Cette infrastructure virtuelle a pour but de résoudre des problèmes tels que :

    ? La sous-utilisation des ressources du Datacenter ; ? La consommation électrique élevée du Datacenter ; ? Le temps élevé de reprise sur erreur ;

    ? La rigidité de l'infrastructure en place.

    Notre travail consistera donc dans un premier temps à faire une étude de la virtualisation, ensuite mettre en place une infrastructure virtuelle basée sur l'hyperviseur ESXi 5.0 contenu dans le package vSphere 5 de l'éditeur VMware, et enfin d'y faire migrer les serveurs de l'infrastructure du PAD.

    Mots-clés : Virtualisation, Infrastructure, Performances, Ressources, Datacenter.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page viii

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Abstract

    Nowadays the majority of companies rely on computer systems. Performance of these depend productivity, efficiency and hence competitiveness of these companies, including the Port of Douala (PAD) is a part. It is therefore important and essential, to ensure optimal performance of these systems.

    It is this concern for performance led us to conduct a study on the migration of

    physical servers in the PAD to a virtual infrastructure. This virtual infrastructure to solve such problems for:

    ? The under-utilization of the data center resources; ? The high power consumption of the data center; ? High error recovery time;

    ? The rigidity of the infrastructure.

    Our work will therefore initially to a study of virtualization, then set up a virtual

    infrastructure based on ESXi 5.0 content in the VMware vSphere 5 package editor, and finally there to migrate server infrastructure PAD.

    Keywords: Virtualization, Infrastructure, Performance, Resources, Datacenter,

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page ix

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Glossaire

    CPU : Central Processing Unit

    DDT : Direction du Développement et des Technique de l'information et de la communication

    DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol

    DNS: Domain Name Server

    HA: High Availability

    NAS: Network Attached Storage

    OS: Operating System

    PAD : Port Autonome de Douala

    SAN: Storage Area Network

    SE : Système d'Exploitation

    VE : Virtual Environment

    VLAN: Virtual Local Area Network

    VM: Virtual Machine

    VPS : Virtual Private Server

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page x

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Liste des tableaux et figures

    Figure 1: Fiche d'identification du PAD (source: conception Word 2010) 3

    Figure 2: Situation géographique du siège du PAD (source: conception Visio 2010) _ 4

    Figure 3: Organigramme du PAD (source: conception Visio 2010) 6

    Figure 4: Organigramme de la DDT (source: conception Visio 2010) 8

    Figure 5 : Diagramme de Gantt (source: conception Visio 2010) 10

    Figure 6 : Architecture réseau du PAD (source: conception Visio 2010) 16

    Figure 7 : Technique de l'isolation (source: conception Powerpoint 2010) 20

    Figure 8 : Technique du noyau en espace utilisateur (source: conception Powerpoint

    2010) 21

    Figure 9 : Virtualisation complète (source: conception Powerpoint 2010) 22

    Figure 10 : Para-virtualisation (source: conception Powerpoint 2010) 23

    Figure 11 : Virtualisation avec XEN(c) (source: conception Powerpoint 2010) 26

    Figure 12 : passage d'un système physique à un système virtuel (source: vSphere5) 28 Figure 13 : Extension d'une infrastructure virtuelle (source: conception Visio 2010) 28

    Figure 14 : Architecture de la solution (source: conception Visio) 34

    Figure 15 : installation ESXi 1 (source: capture serveur) 35

    Figure 16 : Installation ESXi 2 (source: capture serveur) 35

    Figure 17 : vérification de compatibilité ESXi (source: capture serveur) 36

    Figure 18 : Accord de License ESXi (source: capture serveur) 36

    Figure 19: Recherche des disques (source: capture serveur) 37

    Figure 20 : sélection du disque dur (source: capture serveur) 37

    Figure 21 : exploration du disque sélectionné (source: capture serveur) 38

    Figure 22 : confirmation de la sélection du disque (source: capture serveur) 38

    Figure 23 : sélection de langue du clavier (source: capture serveur) 39

    Figure 24 : configuration du mot de passe (source: capture serveur) 39

    Figure 25 : examen du hardware (source: capture serveur) 39

    Figure 26 : confirmation de l'installation (source: capture serveur) 40

    Figure 27 : Installation de ESXi (source: capture serveur) 40

    Figure 28 : fin de l'installation ESXi (source: capture serveur) 40

    Figure 29 : Console ESXi (source: capture serveur) 41

    Figure 30 : Authentification sur la console (source: capture serveur) 41

    Figure 31 : Panneau de configuration ESXi (source: capture serveur) 42

    Figure 32 : panneau de configuration réseau ESXi (source: capture serveur) 42

    Figure 33 : configuration IP de l'hôte (source: capture serveur) 43

    Figure 34 : indication des paramètres DNS (source: capture serveur) 43

    Figure 35 : Indication du suffixe DNS (source: capture serveur) 43

    Figure 36 : application des nouveaux paramètres (source: capture serveur) 44

    Figure 37 : fenêtre d'authentification du client vSphere (source: capture serveur) 44

    Figure 38 : interface du client vSphere (source: capture serveur) 45

    Figure 39 : configuration d'une machine virtuelle (source: capture serveur) 46

    Figure 40 : nommage d'une machine virtuelle (source: capture serveur) 47

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page xi

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 41 : stockage d'une machine virtuelle (source: capture serveur) 47

    Figure 42 : choix du système de la machine virtuelle (source: capture serveur) 48

    Figure 43 : configuration des connexions réseau (source: capture serveur) 48

    Figure 44 : création du disque dur virtuel (source: capture serveur) 49

    Figure 45 : résumé de la configuration (source: capture serveur) 49

    Figure 46 : préparation de la machine source (source: conception Visio) 51

    Figure 47 : préparation de la machine de destination (source: conception Visio) 52

    Figure 48 : finalisation de la conversion (source: conception Visio) 52

    Figure 49 : création de la machine virtuelle d'aide (source: conception Visio) 53

    Figure 50 : copie des données sur la machine virtuelle d'aide (source: conception

    Visio) 54

    Figure 51 : écran de connexion de converter standalone (source: capture serveur) 54

    Figure 52 : interface de converter standalone (source: capture serveur) 55

    Figure 53 : sélection du système source (source: capture serveur) 56

    Figure 54 : sélection du système de destination (source : capture serveur) 57

    Figure 55 : nommage de la machine de destination (source: capture serveur) 57

    Figure 56 : sélection du stockage (source: capture serveur) 58

    Figure 57 : options de la machine cible (source: capture serveur) 58

    Figure 58 : résumé de la configuration (source: capture serveur) 59

    Figure 59 : conversion en cours (source: capture serveur) 59

    Figure 60 : résultat de la conversion (source: capture serveur) 60

    Figure 61 : Architecture de ESXi (source: conception Visio 2010) 60

    Figure 62 : isolation des machines virtuelles (source: conception Visio 2010) 62

    Figure 63 : réseau virtuel (source: conception Visio) 62

    Tableau 1 : Serveurs de l'infrastructure du PAD (source: conception Word 2010) __ 15

    Tableau 2 : outils contenus dans vSphere (source: conception Word 2010) 32

    Tableau 3 : Ressources globales du Datacenter (source: conception Word 2010) 33

    Tableau 4 : étude financière (source: conception Word 2010) 34

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page xii

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Avant-propos

    L'Institut Africain d'Informatique (IAI) est une école de formation supérieure, oeuvrant dans le domaine des Nouvelles Technologies de l'Information et de la Communication. Sa représentation du Cameroun offre des formations d'ingénieur des travaux informatiques dans les filières « génie logiciel » et « système et réseau ». C'est dans le cadre de cette formation d'ingénieur option système et réseau, qu'il nous est demandé au terme de la dernière année d'effectué un stage académique en entreprise, qui sera sanctionné par la soutenance du rapport du dit stage.

    Le secteur portuaire est un point clé dans l'économie d'un pays, de ce fait le gouvernement camerounais a mis en place une structure dont le but est de gérer l'un de ses trois grands ports en activité : le Port Autonome de Douala (PAD). Il s'agit d'une entreprise nationale dont le siège dispose d'un Datacenter assez important. Ce dernier constitue le point fort du PAD dans sa politique qualité instituée par le Directeur Général. Ce Datacenter nécessite donc une attention particulière sur les points que sont la fiabilité, la disponibilité et surtout la performance.

    Ce souci de performances nous a conduits à la réalisation de ce travail sous le thème :

    « migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle ». Pour ce faire l'ossature de notre développement se présentera comme suit :

    La première partie sera consacrée à la présentation du PAD et plus précisément de la Direction du Développement et des TIC (DDT). La deuxième partie intitulée phase technique comportera l'essentiel du travail à savoir dans un premier temps le contexte et la problématique, suivi par une étude des différentes solutions possibles puis de l'application de la solution choisie. Tout ceci sera bien sûr clôturé par une conclusion.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 1

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Phase

    d'insertion

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 2

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    I. Présentation du PAD

    1. Fiche d'identification

    Le Port Autonome de Douala est une société à capital public, doté d'une personnalité juridique et d'une autonomie financière. Son capital social est de 15.000.000.000 de F CFA. Il est placé sous la tutelle du Ministère des Transports. Son siège est fixé à Douala, immeuble SIMAR Bonanjo.

    Raison sociale : Port Autonome de Douala Sigle : P.A.D

    Adresse : B.P : 4020 Douala CAMEROUN Tel : (00237) 33 42 01 33 ou 33 42 73 22 Fax : (00237) 33 42 67 97 Douala

    Forme juridique : Etablissement Public (S.A) Siège social : Immeuble SIMAR Bonanjo Capital Social : 15 Milliards FCFA

    Activités : Gestion, équipement, exploitation, régulation de la place portuaire

    camerounaise

    Effectif : 903 employés

    Représentations : 01 à Yaoundé

    Guichets : Ndjamena (TCHAD) et Bangui (RCA)

    Tutelle : Ministère des transports

    PCA : FAÏ YENGO Francis

    Directeur Général : ETOUNDI OYONO

    Figure 1: Fiche d'identification du PAD (source: conception Word 2010)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 3

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    2. Situation géographique

    Depuis le 15e siècle, le port de Douala a connu une activité internationale qui en fait aujourd'hui la principale porte maritime de la façade atlantique du Cameroun et du centre du continent, à mi-chemin entre l'Afrique du nord et l'Afrique du sud. Port d'estuaire situé par 04°03'5 de latitude nord et 09°41'8 de longitude est, le port de Douala couvre une superficie de 1000 hectare dont 600 sont en exploitation. Son instance dirigeante se situe à l'immeuble SIMAR à Bonanjo.

    Figure 2: Situation géographique du siège du PAD (source: conception Visio 2010)

    .

    3. Historique

    A l'origine, l'activité portuaire s'organise autour du Service Spécial des Ports et Voies navigable (SSPVN), rattaché au service colonial des Travaux publics. C'est en 1960 que cette structure devient la Direction des ports et voies navigable du Cameroun (DPVN) ; cette entité avait pour mission de gérer les ports de Douala, Kribi, Limbe et Garoua. La Direction des Ports et Voies du Cameroun est à son tour transformée en Office National des Ports du Cameroun (ONPC) suite à la loi n°71/IF/05 du 04 juin 1971 par la loi n°71/IF/05. Il est issu

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 4

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    de la Direction des Ports et des Voies Navigables, précédemment un service central du ministère en charges des transports. Dans un souci d'efficacité accrue, la loi 98/021 du 24 décembre 1998 portant organisation du secteur portuaire. Suivi d'une série de décrets d'applications du 15 juin 1999, est venu parfaire l'oeuvre avec la naissance de nouvelle structures de gestion de l'activité portuaire parmi lesquelles le Port Autonome de Douala et les deux autres Ports Autonomes camerounais à savoir : Kribi et Limbe/Tiko.

    4. Mission et objectifs

    Les objectifs principaux du PAD tournent au tour de la vision : « Port de Douala, pôle

    de référence au coeur du Golfe de Guinée », il assure la gestion, la promotion et le marketing du port de Douala. A ce titre, il est chargé :

    > De la coordination générale des activités portuaires ; > De l'assistance et de l'accueil des navires ;

    > Des travaux d'équipement, d'extension, d'entretien du dit port, ainsi que de la création et de l'aménagement des zones industrielles portuaires ;

    > De la gestion, de la maintenance et du renouvellement des équipements portuaires qui lui sont affectées ;

    > De la sécurité et de la police des opérations d'exploitation portuaire ;

    > De la maitrise d'ouvrage des travaux confiés aux entreprises spécialisée, y compris le dragage ;

    > De la promotion de la place portuaire.

    Outre ces missions, le PAD oeuvre pour l'épanouissement de son personnel à travers l'organisation des séminaires de formation, l'accès pour leurs agents aux soins médicaux par la création d'un centre médico-social, l'ouverture et l'équipement d'un club de sport pour l'entretien physique de ses agents. Le PAD oeuvre également pour la jeunesse Camerounaise sportive avec la création d'un club de volley-ball qui fait non seulement la fierté du PAD, mais aussi du Cameroun en participant aux échéances aussi bien nationales qu'internationales. Ainsi donc le Port Autonome de Douala peut être consigné dans le rang très fermé des entreprises citoyennes de la place.

    5. Organisation du PAD

    L'organisation des services du Port Autonome de Douala (PAD) comprend un Cabinet du Président du conseil d'Administration, une Direction Générale avec des Services rattachés et plusieurs directions et services opérationnels. L'immensité du PAD est marquée non seulement par ses activités mais aussi par le grand nombre de son personnel (903 employés dont 245 cadres), qui est réparti dans l'organigramme suivant :

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 5

    Direction

    communication

    Relations Publiques

    Département

    Communication et

    Département de la

    Coopération

    et coopération

    Direction assistance

    portuaire

    Capitainerie

    Chargé de

    mission

    de gestion et audit

    Direction contrôle

    Contrôle de Gestion

    Département du

    Département de

    l'Audit

    techniques

    Conseillers

    Direction

    ressources

    Personnel

    humaines

    Département de la

    Gestion du

    Médico-social

    Département

    Département
    Formation et
    Activités
    Récréatives

    logistique

    Département

    Affaires Générales

    Département des

    Engins Motorisés et

    Parcs Divers

    Direction

    administration et

    et de la Logistique

    Direction Générale

    DG

    DGA

    Conseil

    d'administration

    et comptable

    Département

    Département de la

    Comptabilité et de la

    Fiscalité

    Direction financière

    Finances

    Département des

    Recouvrement

    et des TIC

    Département

    Etudes et de la

    Génie Logiciel

    et de la Sécurité

    infrastructures

    Direction du

    développement

    Prospective

    Département du

    Département

    des

    Département

    l'exploitation

    Qualité

    Département des

    Opérations

    Département de la
    Gestion Domaniale
    et des Activités
    Concédées

    Direction de

    Portuaires

    Service central

    PAD

    Représentation

    Yaoundé

    du courrier

    maintenance

    Département du

    Domaine Terrestre

    Direction

    aménagement et

    Domaine Maritime

    Département du

    Département des

    Bâtiments

    Administratifs et

    d'Habitation

    Département

    Direction

    commerciale et

    Département de la

    Gestion

    commerciale

    Juridiques

    marketing

    Affaires

    des Réseaux

    Figure 3: Organigramme du PAD (source: conception Visio 2010)

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    II. Présentation de la Direction du développement et des Techniques de l'information et de la communication (DDT)

    La DDT est située au premier niveau de l'immeuble du PAD. Elle est organisée en Départements et services.

    1. Organisation de la DDT

    La Direction du Développement des Techniques de l'Information et de la Communication en abrégée DDT est en charge de la recherche, du développement et de la gestion des technologies de l'information et de la communication. Elle définit et met en oeuvre la politique informatique ainsi que la politique d'exploitation, de maintenance, la supervision des réseaux et des services informatiques en accord avec la stratégie générale de l'entreprise.

    Placée sous l'autorité d'un Directeur, la Direction du Développement et des Technologies de l'Information et de la Communication comprend :

    ? Un Secrétariat de Direction ;

    ? Un Bureau du Courrier ;

    ? Un Département des Etudes et de la Prospective ;

    ? Un Département du Génie Logiciel ;

    ? Un Département des Infrastructures et de la Sécurité des Réseaux.

    C'est justement au sein de ce dernier département que nous avons été affectés, plus

    précisément au Service des Infrastructures et de la Sécurité Informatique (SISI) qui a pour principal objectif

    + L'application de la politique informatique ;

    + De la conduite du plan des systèmes d'information, des réseaux et des services

    réseaux ;

    + Conduite de la politique de sécurité des systèmes et des réseaux ;

    + De l'allocation des ressources réseaux et des services ;

    + Du contrôle des bases de données des plates-formes réseaux intelligents et services

    à valeur ajoutée ;

    + Du suivie des objectifs de qualités et de productivité en rapport avec les objectifs

    de qualités de service fixée par le Directeur ;

    + De l'appui à la négociation et à la rédaction des offres commerciales.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 7

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Direction du

    développement et

    des TIC

    la Prospective

    Département des

    infrastructures et de la

    Sécurité des Réseaux

    Service d'analyse et

    du développement

    informatique

    Service des
    infrastructures et de
    la sécurité
    informatique

    Service des

    télécommunications

    d'administration des

    télécommunications

    fournisseurs

    Bureau de

    maintenance des

    télécommunications

    Service de l'exploitation et de la maintenance des applications

    et

    des données

    bureautique

    logiciel

    d'administration

    réseau

    Bureau de gestion

    utilisateurs

    Secrétariat

    Service du

    courrier

    Département du Génie

    Logiciel

    Chargés

    d'études

    Département Etudes et de

    assistants

    Chef de bureau

    Bureau

    d'analyses et de

    la méthodologie

    Bureau de

    développement

    Bureau des

    tests et

    débogage

    Bureau assistants

    Bureau de gestion et

    Bureau de gestion et

    Figure 4: Organigramme de la DDT (source: conception Visio 2010)

    Bureau

    d'exploitation

    Bureau de gestion

    des utilisateurs et

    profils des

    Bureau des relations

    Chargés

    d'études

    2. Environnement matériel et logiciel du PAD

    a. Matériel

    Le Port Autonome de Douala dispose d'un large parc informatique, en l'occurrence :

    d'administration

    + 27 serveurs

    + 320 PC

    + Imprimantes

    + Photocopieurs

    + Scanners

    + 14 baies de brassage

    + Routeurs

    + Commutateurs

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 8

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    b. Logiciels

    Du point de vue logiciel, le PAD utilise dans son infrastructure les Systèmes et applications suivantes :

    Environnements serveur

    + Windows Server 2008 R2® + Windows Server 2008® + Windows Server 2003® + Windows Server 2000®

    Logiciels d'application

    + Office 2007, Office 2010

    + Adobe Reader X, Foxit Reader

    Systèmes d'exploitation + Windows 7®

    3. Planning prévisionnel

    Le stage est repartit en deux grandes phases qui sont :

    + La phase d'insertion qui nous permettra de nous familiariser avec l'entreprise et de

    soulever les problèmes qui deviendront plus tard le thème de notre stage

    + La phase dite de travail technique dans laquelle nous nous emploierons à poser clairement le problème, déterminer les solutions possibles, choisir la solution la plus adaptées, mettre cette solution en pratique, et enfin donner les perspectives et les résultats de notre travail.

    C'est ainsi que nous avons pu établir le diagramme de Gantt suivant :

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 9

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 5 : Diagramme de Gantt (source: conception Visio 2010)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 10

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Phase technique

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 11

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 12

    I. Contexte de stage

    1. Etude de l'existant

    Le PAD est une grande structure possédant un réseau informatique conséquent, réparti

    dans les 10 étages que compte le siège. Son infrastructure est constituée autour d'un Datacenter de 27 serveurs dont le détail est le suivant :

    Marque

    Caractéristiques

    OS

    Description

    HP Compaq
    dx7500 MT

    CPU : Intel Dual Core 2,5GHz x
    2,5GHz
    RAM : 2Go
    HDD : 250Go

    Windows 2003
    Server Standard
    Edition SP1

    Trésorerie

    HP Pro 3010
    MT

    CPU : Intel Dual Core 2,5GHz x
    2,5GHz
    RAM : 2Go
    HDD : 160Go

    Windows 2000
    Server Standard
    Edition SP4

    Comptabilité

    HP Proliant
    ML370G5

    CPU : Intel Xeon 1,86GHz x
    1,86GHz
    RAM : 2Go
    HDD : 410Go

    Windows 2008 Server Standard Edition SP2 64 bits

    Serveur Active
    Directory

    HP Proliant
    ML370G6

    CPU : Intel Xeon 2,27GHz x
    2,27GHz
    RAM : 4Go
    HDD : 140Go

    Windows 2008 Server Standard Edition SP2 64 bits

    Serveur Proxy
    Internet
    Serveur Pare-feu
    Forefront

    HP Proliant
    ML370

    CPU : Intel Xeon 3,40GHz x
    3,40GHz
    RAM : 1Go
    HDD : 40Go, 40Go, 40Go

    Windows 2008 Server Standard Edition SP1 64 bits

    Serveur Kaspersky

    IBM eServer

    CPU : Intel Xeon 3,0GHz x
    3,0GHz
    RAM : 1Go
    HDD : 80Go, 80Go

    Windows 2003
    Server
    Enterprise
    Edition SP2

    Serveur PAIE

    HP Proliant
    ML370G5

    CPU : Intel Xeon 1,86GHz x
    1,86GHz
    RAM : 4Go
    HDD : 70Go, 205Go

    Windows 2008 Server Standard Edition SP2 64 bits

    Serveur de
    messagerie

    HP Compaq
    dx5800 SFF

    CPU : Intel Dual Core 2,83GHz
    x 2,83GHz
    RAM : 1Go
    HDD : 160Go

    Windows XP
    Professionnel
    SP3

    Station d'interfaçage

    HP Proliant
    ML370G6

    2 x CPU : Intel Xeon
    Quadricoeurs 2,27GHz x
    2,27GHz
    RAM : 4Go
    HDD : 700Go

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    Serveur de
    sauvegarde

    NOVASCALE
    RACK RNR
    1100 42U

    NOVASCALE RACK RNR
    1100 42U

    N/A

    Baie de serveur
    BULL N°01

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 13

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2

     

    CPU : Intel Xeon 2,13GHz x
    2,13GHz
    RAM : 16Go
    HDD : 500Go
    Controlleur RAID, SAS PERC
    6/1, 2x4 CNCTS, PCIE, 256MB
    DVD Writer SATA Internal
    717W Output Power Supply,
    Redundant

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2 inclus:
    Projet ERP - Base
    de données ERP,
    Ressources
    Humaines (RH),
    PROGEN

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2

    CPU : Intel Xeon 2,13GHz x
    2,13GHz
    RAM : 16Go
    HDD : 500Go
    Controlleur RAID, SAS PERC
    6/1, 2x4 CNCTS, PCIE, 256MB
    DVD Writer SATA Internal
    717W Output Power Supply,
    Redundant

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2
    Projet ERP -

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2

    CPU : Intel Xeon 2,13GHz x
    2,13GHz
    RAM : 16Go
    HDD : 500Go
    Controlleur RAID, SAS PERC
    6/1, 2x4 CNCTS, PCIE, 256MB
    DVD Writer SATA Internal
    717W Output Power Supply,
    Redundant

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2
    Projet ERP -

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2

    CPU : Intel Xeon 2,13GHz x
    2,13GHz
    RAM : 8Go
    HDD : 500Go
    Controlleur RAID, SAS PERC
    6/1, 2x4 CNCTS, PCIE, 256MB
    DVD Writer SATA Internal
    717W Output Power Supply,
    Redundant

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2
    Projet ERP -
    Facturation NAF

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2

    CPU : Intel Xeon 2,13GHz x
    2,13GHzRAM : 4GoHDD :

    500GoControlleur RAID, SAS

    PERC 6/1, 2x4 CNCTS, PCIE, 256MBDVD Writer SATA Internal717W Output Power

    Supply, Redundant

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2

    CPU : Intel Xeon 2,13GHz x
    2,13GHz
    RAM : 4Go
    HDD : 500Go
    Controlleur RAID, SAS PERC
    6/1, 2x4 CNCTS, PCIE, 256MB
    DVD Writer SATA Internal

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2
    Projet ERP -

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 14

     

    717W Output Power Supply,
    Redundant

     
     

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2

    CPU : Intel Xeon 2,13GHz x
    2,13GHz
    RAM : 4Go
    HDD : 500Go
    Controlleur RAID, SAS PERC
    6/1, 2x4 CNCTS, PCIE, 256MB
    DVD Writer SATA Internal
    717W Output Power Supply,
    Redundant

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    Serveur Bull
    NOVASCALE
    R440F2
    Serveur CARGO -
    Facturation

    Baie BULL
    RNR 1100 42U
    RACK
    W/DOORS, NO
    PDU - BAIE
    BULL N°2

    Baie BULL RNR 1100 42U
    RACK W/DOORS, NO PDU -
    BAIE BULL N°2

     

    RACK

    CHASSIS

    BLADE - STANDARD 2,320 W PSU

    Set of 2,320 W AC Power
    supply option
    2*UK & 2*European power
    cable set pws to pdu
    NOVASCALE blade chassis
    filler panel
    6-Port 1GB NORTEL ENET
    L2/3 switch module 6 exits
    QLOGIC 4GB intelligent pass-
    trought module
    QLOGIC 4GB intelligent pass-
    trought module

     

    Chassis contenant
    les serveurs blade

    Serveur LAME
    BL265

    CPU : 2xIntel Xeon 2,27GHz x
    2,27GHz Quadricoeurs
    RAM : 16Go
    HDD : 140Go

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition SP2 64
    bits

    LAME 01 du
    Serveur Bull N°2 -
    Hors Production

    Serveur LAME
    BL265

    CPU : 2xIntel Xeon 2,27GHz x
    2,27GHz Quadricoeurs
    RAM : 16Go
    HDD : 140Go

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition SP2 64
    bits

    LAME 02 du
    Serveur Bull N°2 -
    Hors Production

    Serveur LAME
    BL265

    CPU : Intel Xeon 2,27GHz x
    2,27GHz Quadricoeurs
    RAM : 8Go
    HDD : 140Go

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    LAME 03 du
    Serveur Bull N°2

    Serveur LAME
    BL265

    CPU : Intel Xeon 2,27GHz x
    2,27GHz Quadricoeurs
    RAM : 8Go
    HDD : 140Go

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    LAME 04 du
    Serveur Bull N°2

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 15

    Serveur LAME
    BL265

     

    CPU : Intel Xeon 2,27GHz x
    2,27GHz Quadricoeurs
    RAM : 8Go
    HDD : 140Go

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    LAME 05 du
    Serveur Bull N°2

    Serveur LAME
    BL265

    CPU : Intel Xeon 2,27GHz x
    2,27GHz Quadricoeurs
    RAM : 8Go
    HDD : 140Go

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    LAME 06 du
    Serveur Bull N°2

    Serveur LAME
    BL265

    CPU : 2xIntel Xeon 2,27GHz x
    2,27GHz Quadricoeurs
    RAM : 16Go
    HDD : 140Go

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition SP2 64
    bits

    LAME 08 du
    Serveur Bull N°2

    Serveur LAME
    BL265

    CPU : 2xIntel Xeon 2,27GHz x
    2,27GHz Quadricoeurs
    RAM : 16Go
    HDD : 140Go

    Windows 2008
    Server
    Enterprise
    Edition R2 64
    bits

    LAME 09 du
    Serveur Bull N°2 -
    Hors Production

    Librairie de

    bandes magnetiques OVERLAND

    48 slots

    1 Lecteur de bandes
    48 slots

     

    Librairie de bandes
    magnetique LTO-4

    Baie de
    stockage SAN

    Baie de stockage EMC AX4

    EMC
    Flare OS

    LAME 09 du
    Serveur Bull N°2 -
    Hors Production

    Tableau 1 : Serveurs de l'infrastructure du PAD (source: conception Word 2010)

    Les serveurs déploient un ensemble de services réseaux :

    + DHCP

    + DNS

    + Active Directory

    + WSUS

    + NAF

    + CARGO

    + FOREFRONT

    + Antivirus

    Tout ceci étant disposé suivant l'architecture ci-après :

    Etage 1

    Etage 2

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Etage 10

    Etage 9

    INTERNET

    Etage 8

    Etage 7

    ROUTEUR

    SWITCHE CORE

    Etage 6

    Etage 5

    PARE-FEU

    Etage 4

    Etage 3

    SERVEURS

    Figure 6 : Architecture réseau du PAD (source: conception Visio 2010)

    2. Problématique

    Le Datacenter, constitué de ses 27 serveurs, offre au réseau du PAD une assurance de

    haute disponibilité indéniable d'autant plus qu'ils hébergent chacun au plus deux services malgré la puissance dont ils disposent.

    Ceci nous amène à soulever le problème de l'utilisation efficiente ou encore de la sous-utilisation des ressources du Datacenter. Nous avons pu remarquer que les pics de sollicitation des serveurs n'utilisaient que très rarement plus de 30% des ressources (CPU & RAM) disponible dans le Datacenter. A tout ceci s'ajoute une consommation élevée d'énergie.

    Il est donc question pour nous de mettre sur pied une solution qui nous permettra de : ? Utiliser de manière optimale les ressources du Datacenter du PAD

    ? Réduire la consommation énergétique du Datacenter

    3. Solution proposée

    Notons tout d'abord que notre solution sera soumise aux contraintes suivantes :

    ? Elle ne devra en aucun cas influencer ou modifier la configuration et le fonctionnement des serveurs et services du Datacenter.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 16

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    + Elle devra être transparente vis-à-vis des utilisateurs du réseau.

    En d'autres termes, la solution devra passer inaperçue et restituera un Datacenter aussi performant sinon plus que l'ancien.

    Après étude des différentes possibilités et au vu des contraintes sus citées, nous avons pu dégager la solution suivante qui est par la même occasion le thème de ce travail :

    « Migration de serveurs physique vers un infrastructure virtuelle »

    Il sera question pour nous de mettre en place une infrastructure virtuelle sur la base des serveurs physique du Datacenter existant. Celle-ci aura les avantages suivants :

    + Réduction du nombre de serveurs physiques

    + Optimisation de l'utilisation des ressources

    + Diminution de la consommation énergétique

    + Centralisation de la gestion des serveurs

    + Augmentation du niveau de sécurité de l'infrastructure

    + Consolidation des serveurs

    + Augmentation globale des performances

    II. Etude conceptuelle de la virtualisation

    1. Notions de base (Historique, définitions et objectifs)

    a. Historique

    Une bonne part des travaux sur la virtualisation fut développée au centre scientifique de Cambridge d'IBM en collaboration avec le MIT, où fut mis au point le système expérimental CP/CMS, devenant ensuite le produit (alors nommé Hyperviseur) VM/CMS. Par la suite, les mainframes ont été capables de virtualiser leurs systèmes d'exploitation avec des technologies spécifiques et propriétaires, à la fois logicielles et matérielles. En 1979 fut annoncé par exemple sur les « IBM 4331 et 4341 » un « accélérateur VM » optionnel et microcodé.

    b. Définition

    La virtualisation consiste à faire fonctionner sur un seul ordinateur plusieurs systèmes d'exploitation comme s'ils fonctionnaient sur des ordinateurs distincts. On appelle serveur privé virtuel (Virtual Private Server ou VPS) ou encore environnement virtuel (Virtual Environment ou VE) ces ordinateurs virtuels.

    On peut ainsi imaginer qu'au lieu d'investir dans des serveurs physiques sous-

    employés, chacun étant dédié à une utilisation spécifique, la virtualisation des serveurs permet de regrouper ces systèmes sur un plus petit nombre de serveurs physiques, mieux utilisés.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 17

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    La virtualisation est un composant technique clé dans le Cloud Computing (concept de

    déportation de ressources sur des serveurs distants contrairement à l'hébergement traditionnel sur le poste utilisateur).

    c. Mécanisme La virtualisation repose sur le mécanisme suivant :

    + Un système d'exploitation principal (appelé « système hôte ») est installé sur un serveur physique unique. Ce système sert d'accueil à d'autres systèmes d'exploitation.

    + Un logiciel de virtualisation (appelé « hyperviseur ») est installé sur le système d'exploitation principal. Il permet la création d'environnements clos et indépendants sur lesquels seront installés d'autres systèmes d'exploitation (« systèmes invités »). Ces environnements sont des « machines virtuelles ».

    + Un système invité est installé dans une machine virtuelle qui fonctionne indépendamment des autres systèmes invités dans d'autres machines virtuelles. Chaque machine virtuelle dispose d'un accès aux ressources du serveur physique (mémoire, espace disque...).

    d. Termes clés

    Chaque outil de virtualisation met en oeuvre une ou plusieurs de ces notions :

    + Couche d'abstraction matérielle et/ou logicielle

    + Système d'exploitation hôte (installé directement sur le matériel)

    + Systèmes d'exploitations (ou applications, ou encore ensemble d'applications) « virtualisés » ou « invités »

    + Partitionnement, isolation et/ou partage des ressources physiques et/ou logicielles

    + Images manipulables : démarrage, arrêt, gel, clonage, sauvegarde et restauration,

    sauvegarde de contexte, migration d'une machine physique à une autre

    + Réseau virtuel : réseau purement logiciel, interne à la machine hôte, entre hôte et/ou invités

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 18

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 19

    2. Les enjeux de la virtualisation

    a. Intérêts

    Les intérêts de la virtualisation sont multiples mais peuvent être listés comme suit :

    + Utilisation optimale des ressources d'un parc de machines (répartition des machines virtuelles sur les machines physiques en fonction des charges respectives)

    + Installation, déploiement et migration facile des machines virtuelles d'une machine physique à une autre, notamment dans le contexte d'une mise en production à partir d'un environnement de qualification ou de pré-production, livraison facilitée

    + Économie sur le matériel par mutualisation (consommation électrique, entretien physique, surveillance, support, compatibilité matérielle, etc.)

    + Installation, tests, développements, cassage et possibilité de recommencer sans casser le système d'exploitation hôte

    + Sécurisation et/ou isolation d'un réseau (cassage des systèmes d'exploitation virtuels, mais pas des systèmes d'exploitation hôtes qui sont invisibles pour l'attaquant, tests d'architectures applicatives et réseau)

    + Isolation des différents utilisateurs simultanés d'une même machine (utilisation de type site central)

    + Allocation dynamique de la puissance de calcul en fonction des besoins de chaque application à un instant donné

    + Diminution des risques liés au dimensionnement des serveurs lors de la définition de l'architecture d'une application, l'ajout de puissance (nouveau serveur) étant alors transparent.

    b. Cloud-computing

    D'après le National Institute of Standards and Technology des Etats-Unis (NIST) : « Le Cloud Computing est un modèle pratique, à la demande, pour établir un accès par le réseau à un réservoir partagé de ressources informatiques configurables (par exemple, réseau, serveurs, stockage, applications et services) qui peuvent être rapidement mobilisées et mises à disposition en minimisant les efforts de gestion ou les contacts avec le fournisseur de service ».

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Le Cloud Computing fait ainsi référence à l'utilisation des capacités de calcul

    d'ordinateurs distants, où l'utilisateur dispose d'une puissance informatique considérable sans avoir à posséder des unités puissantes

    Pour Renaud Choné, « La virtualisation est une technologie ; Le Cloud-computing

    est le service commercial qui exploite cette technologie pour proposer des ressources informatiques à la demande à leur client. ».

    L'approche du Cloud Computing s'appuie sur la virtualisation (ensemble de techniques permettant de faire fonctionner plusieurs systèmes, isolés les uns des autres, sur un seul système physique). Grâce à la virtualisation un Cloud peut adapter son environnement informatique à l'évolution de ses activités. Un service offert par un Cloud est constitué d'un ensemble de machines virtuelles, utilisant la même infrastructure physique, qui s'adaptent à la charge applicative nécessaire pour l'utilisateur.

    3. Les types de virtualisation

    a. L'isolation ou « container »

    Un isolateur est un logiciel permettant d'isoler l'exécution des applications dans ce qui sont appelé des contextes, ou bien zones d'exécution. L'isolateur permet ainsi de faire tourner plusieurs fois la même application dans un mode multi-instance même si elle n'était pas conçue pour ça. Cette solution est très performante, du fait du peu de temps passé par un système à ne rien faire d'autre que se gérer, mais les environnements virtualisés ne sont pas complètement isolés. La performance est donc au rendez-vous, cependant on ne peut pas vraiment parler de virtualisation de systèmes d'exploitation si elle est uniquement liée aux systèmes Linux. Les isolateurs sont en fait composés de plusieurs éléments et peuvent prendre plusieurs formes.

    Figure 7 : Technique de l'isolation (source: conception Powerpoint 2010)

    Exemple : Linux-VServer; chroot ; BSD Jail ; OpenVZ ;

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 20

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    b. Noyau en espace utilisateur

    Un noyau en espace utilisateur tourne comme une application en espace utilisateur de l'OS hôte. Le noyau « user-space » a donc son propre espace utilisateur dans lequel il contrôle ses applications. Cette solution est très peu performante, car deux noyaux sont empilés et l'isolation des environnements n'est pas gérée et l'indépendance par rapport au système hôte est inexistante.

    Figure 8 : Technique du noyau en espace utilisateur (source: conception Powerpoint 2010)

    Exemples : User Mode Linux; Cooperative Linux ou coLinux ; Adeos; L4Linux c. La virtualisation complète : « hyperviseur de type 2 »

    Un hyperviseur de type 2 est un logiciel (généralement assez lourd) qui tourne sur l'OS hôte. Ce logiciel permet de lancer un ou plusieurs OS invités. La machine virtualise ou/et émule le matériel pour les OS invités, ces derniers croient dialoguer directement avec ledit matériel. Cette solution est très comparable à un émulateur, et parfois même confondue. Cependant l'unité centrale de calcul, c'est-à-dire le microprocesseur, la mémoire de travail (ram) ainsi que la mémoire de stockage (via un fichier) sont directement accessibles aux machines virtuelles, alors que sur un émulateur l'unité centrale est simulée, les performances en sont donc considérablement réduites par rapport à la virtualisation.

    Cette solution isole bien les OS invités, mais elle a un coût en performance. Ce coût peut être très élevé si le processeur doit être émulé, comme cela est le cas dans l'émulation. En échange cette solution permet de faire cohabiter plusieurs OS hétérogènes sur une même machine grâce à une isolation complète. Les échanges entre les machines se font via les canaux standards de communication entre systèmes d'exploitation (TCP/IP et autres

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 21

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 22

    protocoles réseau), un tampon d'échange permet d'émuler des cartes réseaux virtuelles sur une seule carte réseau réelle.

    Figure 9 : Virtualisation complète (source: conception Powerpoint 2010)

    Exemples : logiciels Microsoft, logiciels Parallels, Oracle VM VirtualBox, logiciels

    VMware (VMware Fusion, VMware Player, VMware Server, VMware Workstation), logiciels libres (QEMU : émulateur de plateformes x86, PPC, Sparc, et bochs

    d. La para-virtualisation : « hyperviseur de type 1 »

    Un hyperviseur de type 1 est comme un noyau système très léger et optimisé pour gérer les accès des noyaux de systèmes invités à l'architecture matérielle sous-jacente. Si les OS invités fonctionnent en ayant conscience d'être virtualisés et sont optimisés pour ce fait, on parle alors de para-virtualisation (méthode indispensable sur Hyper-V de Microsoft et qui augmente les performances sur ESX de VMware par exemple). Actuellement l'hyperviseur est la méthode de virtualisation d'infrastructure la plus performante mais elle a pour inconvénient d'être contraignante et onéreuse, bien que permettant plus de flexibilité dans le cas de la virtualisation d'un centre de traitement de données

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 10 : Para-virtualisation (source: conception Powerpoint 2010)

    Exemples : Citrix Xen Server, VMware vSphere, Microsoft Hyper-V Server, Parallels Server Bare Metal, KVM, Oracle VM, et Lime

    e. La virtualisation au niveau matériel

    Le support de la virtualisation peut être intégré au processeur ou assisté par celui-ci, le matériel se chargeant, par exemple, de virtualiser les accès mémoire ou de protéger le processeur physique des accès de plus bas niveau. Cela permet de simplifier la virtualisation logicielle et de réduire la dégradation de performances.

    Exemples : Hyperviseur IBM Power & Micro-partitionnement AIX, Mainframes : VM/CMS, Sun LDOM, Sun E10k/E15k, HP Superdome, AMD-V et Intel.

    4. Avantages et inconvénients de la virtualisation

    a. Avantages

    La virtualisation offre les avantages suivants :

    ? Installation de plusieurs systèmes d'exploitation sur un unique serveur

    ? Mise en place d'un Plan de retour d'activité rapide en cas d'incident

    ? Test des applications sur plusieurs systèmes dans les phases de développement

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 23

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    + Accélération de la montée en puissance du système d'information

    + Consolidation et rationalisation d'un parc de serveurs en entreprise : les entreprises ne sont plus obligées d'acheter un serveur physique pour chaque application

    + Rationalisation des coûts de matériels informatiques

    + Possibilité d'installer plusieurs systèmes (Windows, Linux) sur une même machine

    + Portabilité des serveurs : une machine virtuelle peut être déplacée d'un serveur physique vers un autre (lorsque celle-ci a, par exemple, besoin de davantage de ressources)

    + Accélération des déploiements de systèmes et d'applications en entreprise + Administration simplifiée de l'ensemble des serveurs

    + Réduction de la facture d'électricité, en diminuant le nombre de serveurs physiques.

    b. Inconvénients

    Quelques inconvénients existent autour de la virtualisation :

    + Coût important : pour faire fonctionner convenablement une architecture virtualisée, l'entreprise doit investir dans un serveur physique disposant de plusieurs processeurs et de beaucoup de mémoire

    + Pannes généralisées : si le serveur physique tombe en panne, les machines virtuelles tombent également en panne

    + Vulnérabilité généralisée : si l'hyperviseur est bogué ou exposé à une faille de sécurité, les machines virtuelles peuvent l'être également et ne sont plus protégées. La virtualisation, en augmentant les couches logicielles, a pour conséquence d'augmenter la surface d'attaque de l'entreprise.

    5. Analyse comparative solutions de virtualisation

    a. Offres gratuites

    + Microsoft Virtual PC

    VirtualPC est un logiciel propriétaire gratuit d'émulation et de virtualisation. Il permet

    d'émuler un système d'exploitation sur une architecture matérielle différente de celle à

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 24

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    laquelle il était initialement destiné. Il permet également de faire fonctionner en même temps plusieurs systèmes d'exploitation différents sur une même machine physique.

    Virtual PC émule un PC standard et ses périphériques associés. Ainsi, il peut être utilisé pour héberger à peu près tous les systèmes d'exploitation disponibles pour PC. Cependant, des soucis peuvent survenir lors d'installations de systèmes peu courants qui n'ont pas été étudiés spécifiquement au moment du développement de "Virtual PC".

    VirtualPC fut créé par Connectix pour Mac OS, puis racheté et édité par Microsoft en octobre 2003.

    Virtual PC émule un processeur 32-bit Intel Pentium II (Mais il virtualise le même processeur hôte sur les versions Windows) avec le composant Intel 440BX, une carte graphique de type SVGA VESA S3 Trio 64 PCI avec 4 MB de mémoire vidéo (réglable dans les versions suivantes jusqu'à 16 MB), un BIOS de American Megatrends (AMI), une carte son émulée Creative Labs Sound Blaster 16 ISA PnP (ou carte native Audio sous Vista audio quand Vista est utilisé en tant que hôte et machine hébergée), et une carte Ethernet DEC 21041 (DEC 21140 dans les nouvelles versions).

    ? XEN

    Xen est un logiciel libre de virtualisation, plus précisément un hyperviseur de machine virtuelle.

    Son développement a débuté sous la forme d'un projet de recherche de l'université de Cambridge au Royaume-Uni. La société « XenSource » a par la suite été créée et en a poursuivi le développement. Xen permet de faire fonctionner plusieurs systèmes d'exploitation virtuels (invités) sur une seule machine hôte. Xen est en partie intégré à la partie principale du noyau linux depuis la version 3.0.

    Xen permet d'exécuter plusieurs systèmes d'exploitation (et leurs applications) de manière isolée sur une même machine physique sur plate-forme x86, x86-64, IA-64 et PowerPC. Les systèmes d'exploitation invités partagent ainsi les ressources de la machine hôte.

    . Les systèmes d'exploitation invités ont « conscience » du Xen sous-jacent, ils ont

    besoin d'être « portés » (adaptés) pour fonctionner sur Xen. Les systèmes Linux, NetBSD, FreeBSD peuvent d'ores et déjà fonctionner sur Xen.

    Chaque système d'exploitation invité tourne dans un « domaine ». Xen est une fine couche fonctionnant directement sur le matériel.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 25

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 11 : Virtualisation avec XEN(c) (source: conception Powerpoint 2010)

    b. Offres payantes

    ? Microsoft hyper-v

    Hyper-V, également connu sous le nom de Windows Server Virtualization, est un

    système de virtualisation basé sur un hyperviseur 64 bits de la version 2008 de Windows Server.

    Hyper-V utilise le concept des partitions pour isoler les machines virtuelles. Une partition est une unité logique d'isolation, supportée par l'hyperviseur, dans laquelle s'exécute un système d'exploitation. L'instance de l'hyperviseur requiert la présence d'au moins une partition parente qui exécute Windows Server 2008®. La couche de virtualisation s'exécute dans la partition parente et dispose d'un accès direct aux périphériques matériels. La partition parente crée ensuite des partitions enfants dans lesquelles s'exécutent les systèmes d'exploitation. Elle appelle pour cela l'Interface de programmation Hypercall.

    Une partition virtuelle n'a pas accès au microprocesseur. En fait, elle a une vue virtuelle du microprocesseur et s'exécute dans le Guest Virtual Address, qui en fonction de la configuration de l'hyperviseur, peut ou pas être la totalité de l'espace d'adressage virtuel. Un hyperviseur peut choisir de n'exposer qu'un sous ensemble des processeurs à chaque partition. L'hyperviseur intercepte les interruptions du processeur et les redirige vers les partitions respectives en utilisant la logique de Synthetic Interrupt Controller (SynIC). Hyper-V utilise les accélérations matérielles pour translater les adresses entre les différents espaces d'adressage virtuels des partitions enfants en utilisant IOMMU (I/O Memory Management Unit) qui fonctionne indépendamment du gestionnaire de la mémoire vive utilisé par le processeur.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 26

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 27

    Les partitions enfants n'ont pas accès directement aux ressources matérielles, bien qu'elles aient une vue virtuelle de celles-ci en termes de périphériques virtuels. Chaque appel à un périphérique virtuel est redirigé via le VMBus vers son périphérique correspondant dans la partition parent qui prendra en charge la requête. Le VMBus est un canal logique qui permet la communication entre les partitions. La réponse est aussi redirigée par le VMBus. Si les périphériques de la partition parent sont aussi des périphériques virtuels, ils seront redirigés jusqu'à ce qu'ils atteignent la partition parent ou ils pourront accéder aux périphériques physiques. La partition parent exécute un « Virtualization Service Provider » (VSP) qui est connecté au VMBus et intercepte les requêtes des périphériques des partitions enfants. Les périphériques virtuels des partitions enfants exécutent un « Virtualization Service Consumer » (VSC) qui redirige les requêtes vers les VSP de la partition parent via le VMBus. Ce processus est complètement transparent pour le système d'exploitation de la partition enfant.

    Les périphériques virtuels peuvent aussi tirer parti d'une fonctionnalité de Windows Server Virtualization, appelée « Enlightened I/O », pour le stockage, le réseau et le sous-système graphique. Enlightened I/O permet à des protocoles de haut niveau, comme SCSI, de bénéficier directement des avantages du VMBus en détournant tout accès à la couche émulée d'un périphérique. Cela rend les communications plus efficaces mais nécessite que le système d'exploitation de la partition enfant supporte les fonctions Enlightened I/O.

    ? VMware vSphere

    VMware vSphere est une suite logicielle de l'éditeur VMware®, c'est un hyperviseur de type 1 (Bare Metal), basé sur l'architecture VMware ESXi.

    VMware vSphere virtualise et rassemble les ressources matérielles physiques sous-

    jacentes à travers les systèmes multiples et offre des pools de ressources virtuelles vers le centre de données.

    La virtualisation est un processus qui brise la connexion réelle entre le matériel physique et le système d'exploitation, et les applications exécutées sur le système. Après avoir été virtualisés sur une machine virtuelle vSphere, le système d'exploitation et les applications ne sont plus soumis aux limites imposées par l'hébergement sur une simple machine physique. Les équivalents virtuels des éléments physiques tels que les commutateurs et la mémoire évoluent au sein d'une infrastructure virtuelle qui peut s'étendre sur l'ensemble de l'entreprise.

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 12 : passage d'un système physique à un système virtuel (source: vSphere5)

    En plus de virtualiser un simple ordinateur physique, vous pouvez construire une infrastructure virtuelle complète avec VMware vSphere, s'étendant sur des milliers d'ordinateurs physiques et périphériques de stockage interconnectés. À l'aide de la virtualisation, vous pouvez déplacer dynamiquement des ressources et traiter et allouer des ressources matérielles. Vous n'avez pas besoin d'assigner des serveurs, une mémoire ou une bande passante réseau en permanence à chaque application. L'infrastructure peut s'étendre sur de nombreux périphériques physiques

    Figure 13 : Extension d'une infrastructure virtuelle (source: conception Visio 2010)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 28

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Une infrastructure virtuelle comprend les composants suivants :

    Des hyperviseurs sans système d'exploitation pour permettre une virtualisation complète de chaque ordinateur x86.

    Des services d'infrastructure virtuelle tels que la gestion des ressources pour optimiser les ressources disponibles parmi les machines virtuelles.

    Des solutions d'automatisation qui offrent des capacités spéciales pour optimiser un processus informatique particulier tel que le provisionnement ou la récupération d'urgence

    Les différentes couches de VMware Vsphere5

    ? Couche de virtualisation

    La couche de virtualisation de VMware vSphere inclut des services d'infrastructure et d'application. L'infrastructure fournit, entre autres, les services de traitement et de stockage et les services réseau extraient, agrègent et allouent les ressources matérielles ou d'infrastructure. Les services d'infrastructure comprennent les types suivants :

    V' Service de traitement

    Inclut les fonctions VMware qui permettent de ne pas tenir compte des ressources serveur hétérogènes sous-jacentes. Les services de traitement agrègent ces ressources sur un grand nombre de serveurs discrets les affectent aux applications.

    V' Service de stockage

    Il s'agit de l'ensemble de technologies qui permettent d'utiliser et de gérer efficacement le stockage dans les environnements virtuels.

    V' Service de réseau

    Il s'agit de l'ensemble de technologies qui simplifient et améliorent la gestion de réseau dans les environnements virtuels.

    Les services d'application sont l'ensemble de services qui assurent la disponibilité, la sécurité et l'évolutivité des applications. vSphere High Availability et Fault Tolerance sont des exemples.

    ? Couche de gestion

    VMware vCenter Server est le point central de la configuration, du provisionnement et de la gestion des environnements informatiques virtualisés.

    ? Couche d'interfaces

    Les utilisateurs peuvent accéder au centre de données VMware vSphere via des clients à interface graphique, tels que vSphere Client ou vSphere Web Client. En outre, ils peuvent

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 29

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    accéder au centre de données via des machines clientes qui utilisent des interfaces de ligne de commande et des kits SDK pour la gestion automatique.

    Composants et fonctions VMware vSphere

    VMware vSphere inclut les composants et fonctions suivants.

    VMware ESXi

    Une couche de virtualisation fonctionne sur des serveurs
    physiques qui analysent le processeur, la mémoire, le stockage et
    les ressources dans les machines virtuelles multiples.

    VMware
    vCenter Server

    Le point central pour configurer, approvisionner et gérer des
    environnements informatiques virtualisés. Il fournit les services
    essentiels du centre de données : contrôle d'accès, surveillance des
    performances et gestion des alarmes.

    VMware
    vSphere Client

    Une interface permettant aux utilisateurs de se connecter à distance à
    vCenter Server ou ESXi depuis n'importe quel PC Windows.

    VMware
    vSphere Web
    Client

    Une interface Web permet aux utilisateurs de se connecter à distance à
    vCenter Server depuis divers navigateurs Web

    VMware
    vSphere SDKs

    Fonction qui fournit des interfaces standard pour les solutions VMware
    et tierces pour accéder à VMware vSphere.

    vSphere
    Virtual

    Machine File
    System
    (VMFS)

    Système de fichiers de cluster haute performance pour les machines
    virtuelles ESXi.

    vSphere
    Virtual SMP

    Fonction permettant à une machine virtuelle unique d'utiliser plusieurs
    processeurs physiques simultanément.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 30

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

     

    Permet de migrer des machines virtuelles sous tension depuis un
    serveur physique vers un autre sans interruption avec une disponibilité

    vSphere

    de service continue et une intégrité de transaction complète.

    vMotion

     
     

    La migration avec vMotion ne peut pas servir à déplacer des machines
    virtuelles d'un centre de données vers un autre.

     

    Permet de migrer des fichiers de machine virtuelle d'une banque de données vers une autre sans interruption de service. Vous placez la

    vSphere

    machine virtuelle et tous ses disques dans un seul emplacement ou

    Storage

    sélectionnez des emplacements distincts pour le fichier de

    vMotion

    configuration de la machine virtuelle et chaque disque virtuel. La
    machine virtuelle reste sur le même hôte pendant la migration

    vSphereHigh
    Availability

    (HA)

    Fonction qui offre une haute disponibilité pour les machines virtuelles.
    En cas de panne d'un serveur, les machines virtuelles affectées sont
    redémarrées sur d'autres serveurs disponibles ayant une capacité
    disponible.

    vSphere
    Distributed
    Resource
    Scheduler

    (DRS)

    Alloue et équilibre la capacité de traitement dynamiquement dans les
    collections de ressources matérielles des machines virtuelles. Cette
    fonction comporte des possibilités de gestion d'alimentation
    distribuée (DPM) permettant au centre de données de réduire
    significativement sa consommation d'énergie.

    vSphere
    Storage DRS

    Alloue et équilibre la capacité de stockage et les E/S dynamiquement
    dans les ensembles de banques de données. Cette fonction inclut des
    fonctions de gestion qui réduisent le risque de manque d'espace et de

    goulots d'étranglement E/S qui affectent les performances des

    machines virtuelles.

    vSphere Fault
    Tolerance

    Assure la disponibilité permanente en protégeant une machine
    virtuelle avec une copie. Lorsque cette fonction est activée pour une
    machine virtuelle, une seconde copie de la machine d'origine (ou

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 31

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 32

     

    principale) est créée. Toutes les actions effectuées sur la machine
    virtuelle primaire sont également effectuées sur la seconde machine
    virtuelle. Si la machine virtuelle principale devient indisponible, la
    seconde machine devient active immédiatement.

    vSphere

    Commutateur virtuel qui couvre plusieurs hôtes ESXi pour réduire

    Distributed

    sensiblement les activités de maintenance réseau et augmenter la

    Switch (VDS)

    capacité réseau. Cette efficacité accrue permet aux machines virtuelles
    de conserver une configuration réseau cohérente lorsqu'elles migrent
    sur plusieurs hôtes.

    Tableau 2 : outils contenus dans vSphere (source: conception Word 2010)

    c. Choix de la solution

    Après une revue des différentes possibilités présentées plus haut, nous avons décidé de

    porter notre choix sur un hyperviseur de type 1 et plus précisément sur la solution VMware vSphere 5 Cette dernière semble être la plus à même de respecter nos critères :

    ? Performance : il s'agit d'un hyperviseur de type 1 et d'après l'analyse faite plus haut c'est la meilleure option en terme de performances

    ? Transparence : les machines sont gérées de manière totalement indépendantes les unes des autres et l'hyperviseur est invisible aux yeux des utilisateurs

    ? Fiabilité : Son architecture lui confère une grande fiabilité par rapport aux autres hyperviseurs

    ? Sécurité : il possède trois couches de sécurité que nous détaillerons plus bas dans la mise en oeuvre.

    ? Outils : une panoplie d'outils bien pensés et performants permettent la gestion complète, efficace, optimisée et centralisée de l'ensemble des ressources de l'infrastructure.

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    III. Mise en oeuvre de la solution

    1. Démarche projet

    a. Audit de l'infrastructure

    D'après le tableau 1 qui énumère l'ensemble des serveurs du Datacenter du PAD nous

    pouvons ressortir de manière globale les ressources serveurs utilisées en production, dont il dispose :

    Ressources Datacenter

    CPU

    71,04 GHz

    RAM

    89 Go

    Stockage

    5875Go

    Tableau 3 : Ressources globales du Datacenter (source: conception Word 2010)

    Le PAD vient d'acquérir un nouveau rack de serveur qui est pour le moment hors production, et souhaiterai rassembler tous ces serveur existants dans les deux racks que contient le Datacenter. La solution que nous proposons ici pourra dans un premier temps permettre une utilisation plus rationnelle de ces ressources et ensuite la consolidation de tous les serveurs pour une utilisation encore plus optimale.

    b. Ressources utilisées

    Pour la mise en oeuvre de notre solution le PAD a mis à notre disposition comme environnement de pré-production avec les caractéristiques suivantes :

    Marque : IBM Express X3500

    CPU : Intel® Xeon® E5507, 2* 2,27GHz *4

    RAM : 16 GB

    HDD : 136 GB

    Du point de vue humain nous avons eu besoin de :

    ? Un administrateur système

    ? Un administrateur réseau

    ? Un administrateur vSphere

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 33

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 34

    c. Etude financière

    Matériel

    Marque

    Model

    Quantité

    Prix

    IBM

    Express X3500

    1

    2.000.000

    Logiciel

    Produit

    Edition

    Quantité

    Prix

    VMware vSphere

    5.0

    Standard

    1

    1.500.000

    Ressources humaines

    Nom

    Fonction

    Dépenses
    quotidiennes

    Rémunération

    YANDJA Dimitri

    Administrateur Système

    5000

    200 000

    YANDJA Dimitri

    Administrateur Réseau

    5000

    200 000

    EPASSY Nicolas A.

    Administrateur vSphere

    5000

    500 000

    Total

    350 000

    4.400.000

    Tableau 4 : étude financière (source: conception Word 2010)

    d. Architecture technique de la solution

    Du point de vue matériel, on passera d'une infrastructure avec un grand nombre de

    serveurs physique à une nouvelle infrastructure avec des hôtes ESXi hébergés dans les serveurs qui hébergeront à leur tour les serveurs de leur ancienne infrastructure.

    4 U

    4 U

    4 U

    4 U

    4 U

    4 U

    4 U Hôte ESXi

    2 U

    5 U

    1 U

    1 U

    42 U

    SAN

    2 U

    2 U

    2 U

    2 U

    2 U

    2 U

    1 U

    1 U

    42 U

    Figure 14 : Architecture de la solution (source: conception Visio)

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    2. Installation et configuration de ESXi 5.0

    a. Installation

    Il s'agit ici d'un processus d'installation assez simple qui s'effectue en suivant les étapes ci-après :

    On insère le cd contenant ESXi dans le lecteur et démarre le serveur dessus. On

    devrait avoir l'image suivante qui montre le chargement en mémoire des modules nécessaires à l'installation.

    Figure 15 : installation ESXi 1 (source: capture serveur)

    Ensuite on aura le chargement du noyau VMkernel

    Figure 16 : Installation ESXi 2 (source: capture serveur)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 35

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Après que le noyau ait été chargé l'installation débute avec l'invite suivante :

    Figure 17 : vérification de compatibilité ESXi (source: capture serveur)

    Pour continuer le processus d'installation on appuie sur entrée et on se retrouve devant l'accord de License

    Figure 18 : Accord de License ESXi (source: capture serveur)

    Une fois l'accord de License accepté, les deux fenêtres suivantes vont tour à tour s'affichées, la première pour scanner le système à la recherche des différents périphériques de stockage (Disque dur), et la seconde qui nous affichera les résultats de la recherche précédente.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 36

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 19: Recherche des disques (source: capture serveur)

    Figure 20 : sélection du disque dur (source: capture serveur)

    A ce niveau on sélectionne le disque sur lequel on veut installer ESXi et on appuie sur

    entrée pour valider la sélection. Le programme d'installation va alors scanner l'intégralité du disque sélectionné

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 37

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 21 : exploration du disque sélectionné (source: capture serveur)

    Il va ensuite afficher une invite pour nous informer que le contenu du disque sera totalement effacé si on continu l'installation

    Figure 22 : confirmation de la sélection du disque (source: capture serveur)

    Pour continuer on appuie sur entrée et on passera ensuite à la configuration du clavier

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 38

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 23 : sélection de langue du clavier (source: capture serveur)

    On sélectionne la langue correspondant au type de clavier que l'on possède, on appuie sur entrée et on passe à la création du mot de passe administrateur (root)

    Figure 24 : configuration du mot de passe (source: capture serveur)

    Une fois le mot de passe saisi et vérifié on appui sur entrée et on a tour à tour les deux

    fenêtres ci-dessous, la première qui indique une vérification des paramètres du système, et la deuxième qui nous demande la confirmation de l'installation de ESXi

    Figure 25 : examen du hardware (source: capture serveur)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 39

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 26 : confirmation de l'installation (source: capture serveur)

    Pour confirmer, il faut appuyer sur F11 et l'installation commence

    Figure 27 : Installation de ESXi (source: capture serveur)

    Une fois l'installation terminée, la fenêtre suivante qui nous invite à redémarrer le serveur en appuyant sur entrée.

    Figure 28 : fin de l'installation ESXi (source: capture serveur)

    Après redémarrage on obtient la fenêtre suivante qui est la console ESXi

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 40

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 29 : Console ESXi (source: capture serveur)

    b. Configuration de ESXi 5.0

    Une fois sur la console ESXi nous devons appuyer sur F2 pour avoir accès au panneau de configuration. Lorsqu'on le fait une fenêtre d'authentification apparait dans laquelle nous devons entrer le login qui est ici « root » et le mot de passe que nous avons configuré pendant l'installation.

    Figure 30 : Authentification sur la console (source: capture serveur)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 41

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 42

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Une fois cette authentification effectuée, on a la fenêtre suivante :

    Figure 31 : Panneau de configuration ESXi (source: capture serveur)

    Ici nous allons juste nous contenter de configurer les paramètres réseau de l'hôte ESXi. Pour ce faire nous allons sélectionner le menu de configuration du réseau (configure management network)

    Figure 32 : panneau de configuration réseau ESXi (source: capture serveur)

    Nous allons dans un premier temps configurer l'adresse IP, le masque de sous-réseau et la passerelle par défaut en entrant dans le sous-menu « IF configuration ».

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 33 : configuration IP de l'hôte (source: capture serveur)

    Ensuite les paramètres du serveur DNS du PAD dans les sous-menus « DNS configuration » et « Custom DNS suffixes ».

    Figure 34 : indication des paramètres DNS (source: capture serveur)

    Figure 35 : Indication du suffixe DNS (source: capture serveur)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 43

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Pour appliquer toutes ces modifications il suffit de sortir du panneau configuration avec la touche echap et la fenêtre de confirmation des changements s'affiche

    Figure 36 : application des nouveaux paramètres (source: capture serveur)

    Il suffit alors d'appuyer sur « Y » pour appliquer les configurations.

    Cette dernière action met fin à l'installation et à la configuration de l'hôte ESXi qui peut désormais accueillir les machine virtuelle. Dans la suite nous allons utiliser le client VMware vSphere qui va nous permettre de contrôler à distance notre hôte ESXi ainsi que les machines virtuelle qui lui seront associées.

    3. Le Client VMware vSphere

    a. Présentation

    VMware vSphere Client est une application cliente du serveur contenant l'hôte ESXi qui à pour but de permettre grâce à son interface graphique conviviale de contrôler à distance l'hôte ESXi. Il s'installe sur n'importe quelle machine ayant un système d'exploitation Windows® et disposant d'un accès réseau vers l'hôte ESXi. Après installation, lorsqu'on le lance il se présente comme suit :

    Figure 37 : fenêtre d'authentification du client vSphere (source: capture serveur)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 44

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    L'administrateur doit à ce niveau saisir l'adresse IP de l'hôte ESXi ainsi que le nom

    d'utilisateur et le mot de passe configuré pendant l'installation de l'hôte ESXi. Lorsqu'il clique sur connexion la fenêtre suivante s'ouvre :

    Figure 38 : interface du client vSphere (source: capture serveur)

    Cette fenêtre dans sa partie centrale contient plusieurs onglets qui nous permettent

    d'effectuer plusieurs actions et d'avoir une vue globale de l'hôte ESXi ainsi que les machines virtuelles qu'il héberge.

    + L'onglet « Premiers contact » : Cet onglet possède un bref résumé du fonctionnement de ESXi ainsi que les fonctions de création de machines virtuelles dans l'hôte

    + L'onglet « Résumé » : Il nous donne les caractéristiques physiques de l'hôte ainsi que le taux d'utilisation global de certaines ressources.

    + L'onglet « Machines virtuelles » : nous donne les machines virtuelles créées avec leur caractéristiques générales

    + L'onglet « Allocation ressources » : Nous donne de manière détaillée les ressources (RAM, CPU, Stockage) allouées à chaque machine virtuelles

    + L'onglet « Performances » : Donne un diagramme d'utilisation d'une ressource en temps réel

    + L'onglet « configuration » : nous permet dans un premier temps d'avoir des informations détaillées non seulement sur la couche matérielle mais aussi logicielle, mais en plus elle nous permet de configurer la plupart de ces options.

    + L'onglet « utilisateurs et groupes » : nous permet de créer, modifier et supprimer des utilisateurs ou des groupes d'utilisateurs.

    + L'onglet « évènement » est comparable aux journaux d'évènement ; il relate l'ensemble des actions qui ont eu lieu sur l'hôte ESXi

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 45

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    ? L'onglet « autorisation » liste les utilisateurs ainsi que leur droits sur l'hôte ESXi

    b. Création d'une machine virtuelle dans l'hôte ESXi

    Avec vSphere Client on peut créer une machine virtuelle avec l'un des trois raccourcis existants :

    ? On clique sur machine virtuelle du sous-menu nouveau du menu fichier.

    ? On clique sur le bouton nouvelle machine virtuelle situé en dessous de fichier.

    ? On clique sur créer une nouvelle machine virtuelle dans l'onglet premiers contacts.

    Dans tous les cas on obtient la fenêtre suivante :

    Figure 39 : configuration d'une machine virtuelle (source: capture serveur)

    Ici il suffira sélectionner dans chaque fenêtre les options correspondantes à vos besoins et cliquer sur suivant :

    ? Configuration : on peut choisir soit une configuration standard (typique) possédant les paramètres par défaut, soit une configuration personnalisée

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 46

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 40 : nommage d'une machine virtuelle (source: capture serveur)

    ? Nom et emplacement : ici on choisit le nom et l'emplacement des fichiers de la machine virtuelle

    Figure 41 : stockage d'une machine virtuelle (source: capture serveur)

    ? Stockage : il s'agit ici de choisir le « datastore » (espace de stockage de l'hôte ESX) dans lequel sera stocké la machine virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 47

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 42 : choix du système de la machine virtuelle (source: capture serveur)

    ? Système d'exploitation client : on choisit le système d'exploitation de la future machine virtuelle

    Figure 43 : configuration des connexions réseau (source: capture serveur)

    ? Réseau : on détermine le nombre de cartes réseau, leur type et le réseau sur lequel elles seront connectées

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 48

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 44 : création du disque dur virtuel (source: capture serveur)

    ? Créer un disque : on détermine les caractéristiques (taille et type de provisionnement) du disque dur de la machine virtuelle.

    Figure 45 : résumé de la configuration (source: capture serveur)

    ? Prêt à terminer : Cette dernière page présente un récapitulatif des opérations effectuées précédemment

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 49

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    4. Migration des serveurs dans l'infrastructure virtuelle

    Cette migration est le processus clé de notre travail car elle va nous permettre de créer des copies conformes virtuelles, sous forme de fichiers, des serveurs présents dans l'infrastructure physique, et de les déployer dans l'infrastructure virtuelle et cela avec dans des délais très courts.

    Pour faire cette conversion nous allons utiliser un outil présent dans le package vSphere à savoir « vCenter Converter Standalone ».

    La migration avec Converter Standalone concerne la conversion de machines physiques, virtuelles et d'images systèmes pour l'utilisation dans les produits hébergés et gérés par VMware. Vous pouvez convertir des machines virtuelles gérées par vCenter Server pour les utiliser avec d'autres produits VMware. Vous pouvez utiliser Converter Standalone pour réaliser plusieurs tâches de conversion.

    + Importer à distance des machines physiques et virtuelles actives comme machines virtuelles vers ESXi autonome ou les hôtes ESXi gérés par vCenter Server.

    + Importer les machines virtuelles hébergées par VMware Workstation ou Microsoft Hyper-V Server vers les hôtes ESX/ESXi gérés par vCenter Server.

    + Importer des sauvegardes ou images disque tierces vers les hôtes ESX/ESXi gérés par vCenter Server.

    + Exporter des machines virtuelles gérées par les hôtes vCenter Server vers d'autres formats de machine virtuelle VMware.

    + Configurer des machines virtuelles gérées par vCenter Server afin de les démarrer et d'installer VMware Tools ou personnaliser leurs systèmes d'exploitation invités.

    + Personnaliser les systèmes d'exploitation invités des machines virtuelles de l'inventaire vCenter Server (par exemple, changer le nom de l'hôte ou les paramètres réseau).

    + Réduire le temps nécessaire à la configuration des nouveaux environnements de machine virtuelle.

    + Déplacer les serveurs hérités vers un nouveau matériel sans réinstaller les systèmes d'exploitation ou les logiciels.

    + Réaliser des migrations entre matériels hétérogènes.

    + Réajuster les tailles de volume et placer les volumes sur des disques virtuels séparés.

    L'application Converter Standalone regroupe le serveur Converter Standalone,

    l'auxiliaire Converter Standalone worker, le client Converter Standalone et l'agent Converter Standalone.

    a. Fonctionnement du clonage de machine physique

    Lorsque nous convertissons une machine physique, Converter Standalone utilise des étapes de clonage et de reconfiguration du système pour créer et configurer la machine virtuelle de destination afin qu'elle fonctionne correctement dans l'environnement ESXi. La procédure de migration ne supprime pas la source, nous pouvons donc continuer à utiliser la machine source originale après la conversion.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 50

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Le clonage consiste à copier les disques ou volumes physiques source de la machine virtuelle de destination. Le clonage implique de copier les données du disque dur de la machine source et de les transférer sur un disque virtuel de destination. Le disque virtuel de destination peut avoir une géométrie, une taille, une disposition de fichier différente et des autres caractéristiques, le disque virtuel de destination peut ainsi être une copie non conforme du disque source. La reconfiguration du système ajuste le système d'exploitation migré afin qu'il fonctionne sur le matériel virtuel.

    Si nous prévoyons d'exécuter une machine virtuelle importée sur le même réseau que la machine physique source, nous devons modifier le nom et l'adresse IP du réseau sur l'une des machines, afin que les machines physique et virtuelle puissent coexister. En plus, nous devons nous assurer que la machine source Windows et la machine virtuelle de destination ont des noms différents.

    Il existe du point de vue de l'état de la machine source deux types de clonage :

    ? Le clonage à chaud, qui s'exécute avec la machine source sous-tension ;

    ? Le clonage à froid qui s'exécute avec la machine source hors-tension.

    Dans les deux cas la machine de destination doit être sous-tension. Nous allons nous

    limiter ici uniquement au clonage à chaud car il est le seul supporté par la version 4.0 de vCenter converter que nous possédons.

    Le clonage à chaud de machines Windows

    vCenter converter est installé est en cours d'exécution sur une machine Windows (différente de la source).

    1) Converter Standalone prépare la machine source pour conversion.

    Converter Standalone installe l'agent sur la machine source et l'agent prend un « snapshot » des volumes sources.

    Figure 46 : préparation de la machine source (source: conception Visio)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 51

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 52

    2) Converter Standalone prépare la machine virtuelle sur la machine de destination.

    Il crée une machine virtuelle sur la machine de destination et l'agent copie les volumes de la machine source vers la machine de destination.

    Figure 47 : préparation de la machine de destination (source: conception Visio)

    3) Converter Standalone termine la conversion.

    L'agent installe les lecteurs requis pour permettre au système d'exploitation de démarrer sur une machine virtuelle et personnalise la machine virtuelle.

    Figure 48 : finalisation de la conversion (source: conception Visio)

    4) La machine virtuelle est prête à l'emploi sur le serveur de destination.

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Clonage à chaud de machines Linux

    La procédure de conversion de machines physiques exécutant sous Linux diffère de celle des machines Windows.

    Dans les conversions Windows, l'agent Converter Standalone est installé sur la machine source et les informations de la source sont envoyées à la destination.

    Dans les conversions Linux, aucun agent n'est déployé sur la machine source. À la place, une machine virtuelle d'aide est créée et déployée sur l'hôte ESXi de destination. Les données de la source sont alors copiées depuis la machine source Linux vers la machine virtuelle d'aide. Après la fin de la conversion, la machine virtuelle d'aide s'éteint et devient machine virtuelle de destination à la prochaine mise sous tension.

    1) Converter Standalone utilise SSH pour se connecter à la machine source et récupérer les informations de la source. Converter Standalone crée une machine virtuelle d'aide vide basée sur les paramètres des tâches de conversion. La machine virtuelle d'aide sert de conteneur pour la nouvelle machine virtuelle durant la conversion. Converter Standalone déploie la machine virtuelle d'aide sur la destination gérée, un hôte ESXi. La machine virtuelle d'aide démarre depuis le fichier image qui se trouve sur la machine serveur Converter Standalone.

    Figure 49 : création de la machine virtuelle d'aide (source: conception Visio)

    2) La machine virtuelle d'aide s'allume, démarre depuis l'image Linux, se connecte à la machine source via SSH, et commence à récupérer les données sélectionnées à la source. Pendant que vous réglez la tâche de conversion, vous pouvez sélectionner les volumes sources à copier sur la machine de destination.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 53

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 50 : copie des données sur la machine virtuelle d'aide (source: conception Visio)

    3) Après la copie, la machine virtuelle de destination est reconfigurée pour permettre au système d'exploitation de démarrer sur une machine virtuelle.

    4) Converter Standalone éteint la machine virtuelle d'aide. La conversion est terminée.

    b. Conversion d'un serveur physique en machine virtuelle

    En utilisant vCenter converter standalone, nous allons créer un clone virtuel d'un serveur physique de l'infrastructure du PAD et l'intégré dans notre hôte ESXi.

    Nous allons commencer par démarrer vCenter converter. Lorsqu'on le lance la fenêtre suivante apparait :

    Figure 51 : écran de connexion de converter standalone (source: capture serveur)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 54

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Ici nous pouvons soit nous connecter en local soit saisir l'adresse IP, le login et le mot de passe du serveur vCenter et nous connecter à distance. En cliquant sur connexion on aura l'interface suivante :

    Figure 52 : interface de converter standalone (source: capture serveur)

    Nous pouvons remarquer dans la partie inférieure de la fenêtre la liste des différents

    types de machines et images que vCenter converter peut convertir en machine virtuelles VMware. Nous avons entre-autres :

    + Machines physiques

    + Machines virtuelles VMware

    + VMware Consolidated Backup

    + Machines virtuelles Virtual PC et Virtual Server

    + Symantec LiveState Recovery Image

    + Acronis True Image Backup

    + StorageCraft ShadowStor

    + Produits de virtualisation de Parallels

    + Machines virtuelles Hyper-V

    Pour commencer la conversion d'une machine, on clique sur le bouton « convertir une machine », et une nouvelle fenêtre s'ouvre :

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 55

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 53 : sélection du système source (source: capture serveur)

    Dans cette fenêtre il faudra dans un premier temps sélectionner le type de source :

    ? Machine sous tension (machine physique)

    ? VMware infrastructure (machine virtuelle dans un hôte ESXi)

    ? VMware workstation (machine virtuelle workstation)

    ? Image de sauvegarde ou autre machine virtuelle (sauvegarde ou image virtuelle)

    ? Microsoft Hyper-V (machine virtuelle Hyper-V)

    Dans le cas d'une machine physique nous devrons entrer l'adresse IP ou le nom netBios de la machine ainsi que le nom et le mot de passe d'un compte administrateur existant et actif dans la machine source, spécifier le système d'exploitation et cliquer sur suivant. Après quoi on aura la fenêtre suivante :

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 56

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 54 : sélection du système de destination (source : capture serveur)

    Cette deuxième fenêtre concerne le système de destination qui peut être soit un hôte ESXi (Machine virtuelle VMware Infrastructure) soit une machine virtuelle Workstation. Dans notre cas il s'agit d'un hôte ESXi. Nous allons saisir l'adresse IP du serveur ainsi le login et le mot de passe administrateur de l'hôte. En cliquant sur suivant nous aurons ceci :

    Figure 55 : nommage de la machine de destination (source: capture serveur)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 57

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    C'est dans cette fenêtre que nous définirons le nom de la machine de destination. Ensuite on cliquera sur suivant

    Figure 56 : sélection du stockage (source: capture serveur)

    Ici on pourra sélectionner l'espace de stockage dans lequel sera stocké la machine

    virtuelle ainsi que la version de machine virtuelle VMware qui sera utilisée pour créer la machine de destination. On clique suivant et on a la fenêtre ci-dessous

    Figure 57 : options de la machine cible (source: capture serveur)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 58

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Cette fenêtre nous permet de modifier plus profondément les options de configuration de la machine cible, tel que les données à copier (on peut par exemple choisir de ne copier que la partition principale du disque dur et laisser les autres), la taille de la mémoire, le nombre de processeur, etc. Une fois que tout est régler on peut passer à la fenêtre suivante :

    Figure 58 : résumé de la configuration (source: capture serveur)

    Cette dernière fenêtre nous affiche un résumé de toutes les configurations précédentes et donc un aperçu global de la configuration de la future machine virtuelle.

    Il suffit alors de cliquer sur « terminer » pour lancer la conversion et attendre que l'opération se termine.

    Figure 59 : conversion en cours (source: capture serveur)

    Cette conversion peut plus ou moins mettre long suivant la taille des données contenues dans la machine source. A la fin de la conversion on retrouve notre machine virtuelle convertie (clone 1) dans l'inventaire de notre hôte ESXi.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 59

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Figure 60 : résultat de la conversion (source: capture serveur)

    5. Sécurité dans vSphere 5

    Les composants et l'architecture globale d'ESXi sont conçus pour garantir la sécurité du système ESXi entier.

    Sous l'angle de la sécurité, ESXi contient trois composants principaux :

    ? La couche de virtualisation ? Les machines virtuelles

    ? La couche réseau virtuelle.

    Figure 61 : Architecture de ESXi (source: conception Visio 2010)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 60

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    a. Sécurité et couche de virtualisation

    VMware a conçu la couche de virtualisation, appelée VMkernel, pour l'exécution des machines virtuelles. Cette couche contrôle les composants matériels que les hôtes utilisent et planifie l'allocation des ressources matérielles sur les différentes machines virtuelles. VMkernel est totalement dédié à l'exécution des machines virtuelles et n'est pas utilisé pour d'autres fonctions. Par conséquent, son interface est strictement limitée à l'API requise pour la gestion des machines virtuelles. ESXi offre une protection VMkernel supplémentaire pour des fonctions telles que :

    ? Le durcissement de la mémoire : Le noyau ESXi, les applications utilisateur et les composants exécutables (pilotes et bibliothèques, par exemple) se trouvent à des emplacements mémoire aléatoires, non prévisibles. Cette fonction, associée aux protections mémoire des microprocesseurs, rend plus difficile l'utilisation de la mémoire par un code malveillant à des fins d'exploitation des vulnérabilités.

    ? L'intégrité du noyau : Grâce à la signature numérique, l'intégrité et l'authenticité des modules, pilotes et applications sont les mêmes que si ces éléments étaient chargés par VMkernel. Cette signature permet à ESXi d'identifier les fournisseurs des modules, pilotes ou applications concernés, et de vérifier s'ils sont dotés d'une certification VMware®.

    b. Sécurité et machines virtuelles

    Les machines virtuelles sont les conteneurs dans lesquels sont exécutés les systèmes d'exploitation invités et les applications. Dès la conception, toutes les machines virtuelles VMware sont isolées les unes des autres. Cette isolation permet l'exécution en toute sécurité de plusieurs machines virtuelles malgré le partage de composants matériels. Ces machines affichent à la fois une bonne capacité d'accès aux composants matériels et des performances ininterrompues.

    Même si un utilisateur possède des droits d'administrateur d'accès au système d'exploitation invité d'une machine virtuelle, il ne peut pas contourner cette couche d'isolation pour accéder à une autre machine virtuelle sans posséder les autorisations explicitement accordées par l'administrateur système ESXi. Avec l'isolation des machines virtuelles, en cas de défaillance d'un système d'exploitation invité, les autres machines virtuelles de l'hôte continuent de fonctionner. La panne du système d'exploitation invité n'affecte pas :

    ? La capacité des utilisateurs à accéder aux autres machines virtuelles

    ? La capacité des machines virtuelles opérationnelles à accéder aux ressources dont elles ont besoin

    ? Les performances des autres machines virtuelles

    Chaque machine virtuelle est isolée des autres machines virtuelles exécutées sur le même équipement. Bien que les machines virtuelles partagent des ressources physiques (unité

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 61

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    centrale, mémoire ou dispositifs d'E/S, par exemple), un système d'exploitation invité de machine virtuelle ne peut pas détecter les autres unités virtuelles.

    Figure 62 : isolation des machines virtuelles (source: conception Visio 2010)

    VMkernel s'interpose entre les ressources physiques ; par ailleurs, tous les accès aux

    composants matériels s'effectuent via VMkermel ; les machines virtuelles ne peuvent donc pas contourner ce niveau d'isolation.

    c. Sécurité et couche réseau virtuelle

    Une machine physique communique avec les autres machines d'un réseau via l'utilisation d'un adaptateur réseau. De la même façon, une machine virtuelle communique avec les autres machines virtuelles du même hôte via un commutateur virtuel. Une machine virtuelle communique également avec le réseau physique (y compris avec les machines virtuelles situées sur d'autres hôtes ESXi) via un adaptateur réseau physique.

    Figure 63 : réseau virtuel (source: conception Visio)

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 62

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Les caractéristiques suivantes s'appliquent à l'isolation de machines virtuelles au sein d'un contexte réseau :

    ? Si une machine virtuelle ne partage pas de commutateur virtuel avec une autre machine virtuelle, elle est totalement isolée des réseaux virtuels de l'hôte.

    ? Si aucun adaptateur réseau physique n'est configuré pour une machine virtuelle, celle-ci est totalement isolée des réseaux physiques.

    ? Si vous utilisez les mêmes mesures de sécurité (pare-feu, logiciel anti-virus, notamment) pour assurer la protection d'une machine virtuelle d'un réseau que celles destinées à protéger une machine physique, la machine virtuelle bénéficie du même niveau de sécurité que la machine physique.

    Vous pouvez renforcer la protection des machines virtuelles via la configuration de réservations de ressources et de limites sur l'hôte. Par exemple, grâce aux contrôles de ressources détaillés disponibles dans ESXi, vous pouvez configurer une machine virtuelle afin qu'elle puisse systématiquement recevoir 10 % minimum des ressources en unité centrale de l'hôte, mais sans jamais excéder 20 %.

    La couche de réseau virtuelle inclut des cartes réseau virtuelles et des commutateurs virtuels. ESXi utilise la couche réseau virtuelle pour les communications entre les machines virtuelles et leurs utilisateurs. Par ailleurs, les hôtes utilisent cette couche pour communiquer avec les SAN iSCSI, les espaces de stockage NAS, entre autres.

    Les méthodes utilisées pour sécuriser un réseau de machines virtuelles dépendent du système d'exploitation invité installé, de la présence ou non d'un environnement sécurisé, ainsi que d'un certain nombre d'autres facteurs. Les commutateurs virtuels offrent un niveau de protection élevé lorsqu'ils sont utilisés avec d'autres mesures de sécurité (installation de pare-feu, notamment).

    ESXi prend également en charge les réseaux VLAN IEEE 802.1q, que vous pouvez utiliser pour renforcer la protection du réseau de machines virtuelles ou la configuration de stockage. Les VLAN permettent de segmenter un réseau physique : ainsi, deux machines du même réseau physique peuvent s'envoyer mutuellement des paquets ou en recevoir (sauf s'ils se trouvent sur le même réseau VLAN).

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 63

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Suggestions et perspectives

    Notre travail a consisté à mettre sur pied une infrastructure virtuelle basée sur la

    technologie ESXi de VMware. Cette infrastructure est fonctionnelle mais pourrait être améliorée des points tels que :

    La performance : il serait judicieux de mettre en place un serveur vCenter qui serait

    capable de rassembler plusieurs hôtes ESXi et constitué ainsi un cluster d'hôte ESXi dans lequel toutes les ressources seraient mises en commun comme dans une seule machine

    La disponibilité : mettre en place les outils vSphere HA (High Avaibility) et vSphere

    Fault Tolerance qui créent des copies de chaque machines virtuelles et les mettent régulièrement à jour. En cas de panne d'un serveur, sa copie prend immédiatement le relais.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 64

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Retour d'expérience

    Le stage que nous avons effectué à l'IAI nous a permis non seulement de découvrir les réalités du monde professionnel, mais aussi de confronter la théorie acquise à la pratique. Nous avons assuré l'application pratique de plusieurs unités d'enseignements du niveau III telles que :

    ? Techniques de télécommunication, par la compréhension du concept de sécurité réseau, la mise en réseau des équipements informatiques et le fonctionnement des outils et services réseaux.

    ? Administration réseau, par la compréhension des concepts d'authentification et de droits utilisateurs.

    ? Système d'exploitation réseau, par la compréhension du fonctionnement du modèle client-serveur

    ? Préparation à l'insertion professionnelle, par l'assiduité, le respect et la discipline dont nous avons fait preuve tout au long du stage.

    De ce fait, les expériences apportées nous permettrons de promouvoir modestement au

    sein du monde professionnel, le savoir-faire et les compétences pratiques que notre illustre établissement nous a apportés, éléments nécessaire pour notre évolution.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 65

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 66

    Références

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Virtualisation

    http://doc.ubuntu-fr.org/virtualisation

    http://www.silicon.fr/apres-la-gratuite-vmware-reflechit-a-sa-tarification-31088.html Virtualization for dummies, Sun and AMD special edition http://www-03.ibm.com/systems/power/software/virtualization/ http://fr.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Hyper-V_Server http://fr.wikipedia.org/wiki/VMware_vSphere

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Xen

    Guide de configuration ESXi : http://www.vmware.com/fr/support/pubs.

    Guide d'administration du centre de données vSphere :

    http://www.vmware.com/fr/support/pubs.

    Guide de l'utilisateur de VMware vCenter Converter Standalone : http://www.vmware.com/fr/support/pubs.

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Conclusion

    La virtualisation est une technologie en plein essor malgré le fait qu'elle soit encore

    peu exploitée dans le milieu professionnel de notre pays. Ces avantages sont nombreux et notre étude nous a permis d'en relever un grand nombre :

    + La flexibilité des infrastructures virtuelles

    + L'agrandissement du domaine expérimental

    + La facilité de mise en place des serveurs virtuels

    + La réduction du temps de reprise sur erreur ou en cas de panne

    + La facilité de gestion des ressources matérielles

    + Le dépassement des limites matérielles

    + La portabilité des machines virtuelles

    La virtualisation s'affiche aujourd'hui comme la technologie de référence pour les structures possédant des équipements de qualité et qui souhaitent en utiliser tout le potentiel. En effet la virtualisation déploie toute son efficacité lorsque l'équipement sur lequel elle est implémentée est puissant. VMware vSphere 5® est à ce jour l'une des meilleures solutions de virtualisation d'infrastructure. Dans le cadre de ce travail nous n'avons même pas pu utiliser la moitié de ses possibilités.

    Nous nous poserons donc comme futur objectif la maîtrise complète de cette solution en vue de la rendre encore plus performante partout où besoin se fera.

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page 67

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Annexes Annexe 1

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page a

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page b

    Annexe 2

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Annexe 3 : Versions de VMware vSphere

    Figure 64 : éditions de vSphere

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page c

    Migration de serveurs physiques vers une infrastructure virtuelle

    Annexe 4 : Quelques produits VMware

    (c)EPASSY Nicolas Auguste D, Rapport de stage, 2012-2013 Page d

    Figure 65 : Quelques produits VMware






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"Le don sans la technique n'est qu'une maladie"