Optimisation de l'infrastructure de sauvegarde et restauration des données

CHAPITRE 2. État de l'art sur la sauvegarde des données

En informatique, la sauvegarde (backup en anglais) est l'opération qui consiste à mettre en sécurité les données contenues dans un système informatique. Par extension et par emprunt à l'anglais, ce mot s'applique à tout enregistrement d'information sur un support permanent (par exemple, l'écriture sur disque dur d'informations en mémoire vive). Dans ce sens, il est synonyme de « stockage d'informations ». Mais le sens premier se rapproche de celui d'archivage, de conservation.

I. Aspect juridique sur la conservation

Bien que la sauvegarde informatique pour une entreprise ne soit pas à proprement parler définie par la loi, l'archivage des données est quant à elle une obligation légale. Or, pour tout archivage, il faut une opération de sauvegarde au préalable. Si pour une raison quelconque, des données d'une entreprise se perdent et que l'entreprise n'avait pas procédé à une sauvegarde informatique d'entreprise, il peut faire l'objet de poursuites pénales et l'entreprise subira des dommages préjudiciables. Il est donc indispensable pour un chef d'entreprise de sauvegarder ses données informatiques d'une manière ou d'une autre (disque dur, serveur externe, CD ou DVD etc...) afin de se prémunir de ce type de risque.

I.5. Point sur la durée légale de la conservation des documents

Certaines données de l'entreprise doivent absolument être conservées. SI elles sont conservées de façon numérique, il convient de mettre en place une sauvegarde informatique pour entreprise. La durée de conservation varie en fonction de la nature de ces documents.

Une durée d'un mois tout au plus est requise pour :

- Les vidéos de caméras de surveillance Une durée de 3 à 5 ans est requise pour :

- Les documents concernant les douanes.

- Certains documents concernant le personnel : bulletins de paye, cartes de pointage, doubles des certificats de travail, soldes de tout compte, récapitulatif de charges sociales, etc.

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Une durée de 10 ans est requise pour :

- Les documents commerciaux : contrats commerciaux, commandes clients, commandes fournisseurs, dossiers clients, correspondance commerciale etc.

- Les documents comptables : livre comptable, bilans, comptes de résultats, comptes et journaux auxiliaires, inventaire, grand livre comptable etc.

- Les pièces comptables : contrats d'acquisition et de cession, factures clients et fournisseurs, bons de commande, justificatif de TVA etc.

- Les documents bancaires : ordres de virement, relevés trimestriels, avis de débit et de crédit etc.

Une durée de 30 ans est requise pour :

· Les documents sociaux : registre des titres nominatifs, comptes sociaux, comptes d'exploitation, Procès-verbaux des délibérations du Conseil d'administration, rapports des commissaires aux comptes etc.

· Les fiches individuelles de répartition de la participation et de l'intéressement.

Une durée illimitée est requise pour :

· Les dossiers d'accidents du travail ou de maladie professionnelle donnant cours à une réparation.

Pour conserver toutes ces données, la mise en place d'une sauvegarde informatique pour entreprise est une solution pratique et sécurisée.

I.6. La responsabilité du dirigeant d'entreprise

Au vue de ces durées plus ou moins grandes, il est primordial de choisir la solution de sauvegarde informatique d'entreprise en fonction de sa capacité de stockage et de sa durée de vie, de façon à assurer la sauvegarde des données dans leur intégralité.

En cas de perte de ces données, la responsabilité de l'entreprise et donc de son gérant peut-être engagée, pour faute ou non-respect des obligations légales décrites ci-dessus. La sauvegarde informatique en entreprise est donc une question sérieuse qui mérite toute votre vigilance.

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Mais attention ! Le chef d'entreprise ne peut pas tout sauvegarder sans en informer ses salariés, comme la CNIL³ le prévoit dans un document sur la cyber surveillance sur le lieu de travail. Ainsi, le gérant doit informer ses salariés sur :

- Les zones sauvegardées ;

- La durée de conservation des sauvegardes ; - Les personnes ayant accès aux sauvegardes.

I.7. Sanctions en cas de non-respect des lois d'archivages

Le chef de l'entreprise est responsable de l'archivage et donc de la sauvegarde informatique pour entreprise des données à conserver. Voici une liste non exhaustive des sanctions auxquelles l'entreprise s'expose en cas de non-respect des obligations légales :

- Pour les données concernant la fiscalité : risque d'une majoration allant de 10 à 40% selon l'article 1728 du code général des impôts.

- Dans le cas d'un contrôle fiscal, le non accès aux documents par les agents des impôts est sanctionné par une amende de 25 000 euros doublée de 6 mois de prison en cas de récidive.

- La sauvegarde des données personnelles est soumise à une obligation de sécurité qui doit être garantie par le chef d'entreprise. Si cette obligation n'est pas respectée, l'amende peut atteindre 300 000 euros et être accompagnée de 5 ans de prison.

- Une amende de 150 euros est prévue si le chef d'entreprise ne peut produire les documents dans le respect des délais impartis.

En matière de conservation de documents, la sauvegarde informatique pour entreprise est donc primordiale pour le bon fonctionnement la structure : son non-respect expose en effet à des sanctions plus ou moins lourdes qui peuvent engager la survie des activités.

3 La CNIL une autorité administrative indépendante française. La CNIL est chargée de veiller à ce que l'informatique soit au service du citoyen et qu'elle ne porte atteinte ni à l'identité humaine, ni aux droits de l'homme, ni à la vie privée, ni aux libertés individuelles ou publiques.

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I.8. Conservation des données : le plan de sauvegarde

informatique en entreprise

Pour prévenir tous ces risques liés aux obligations légales en tant que dirigeant, il convient de mettre en place un plan de sauvegarde des données. Pour ce faire il faut d'abord bien identifier les données que nous devons archiver et protéger, faire le point sur les obligations légales de conservation de ces données, décider de la fréquence des sauvegardes etc. Ensuite, nous établissons un plan de sauvegarde informatique d'entreprise et il conviendra de :

· L'actualiser régulièrement.

· Contrôler fréquemment l'exploitation des données sauvegardées.

· Définir un plan de continuité pour la sauvegarde.

Ce plan de sauvegarde permettra à l'entreprise de se tenir à jour vis à vis des obligations légales concernant l'archivage et de la sauvegarde informatique en entreprise des données.

II. Dimensionnement de l'espace de stockage nécessaire à une sauvegarde

Dans le cas d'une sauvegarde classique, c'est à dire sauvegarde totale le week-end (la nuit

du Samedi au Dimanche) et sauvegardes incrémentielles les autres jours ouvrés de la semaine,

du lundi au vendredi soit cinq jours.

Soient :

- D l'espace de donnée utile à sauvegarder

- R la durée de conservation des travaux souhaitée, exprimée en semaine

- T le taux de modification par jour des fichiers de l'espace à sauvegarder

L'espace de stockage nécessaire afin d'effectuer les sauvegardes est donné par la formule :

D X R + (D X T%) X 5 = Capac/té 34 5,6748,934⁴

Exemple chiffré :

⁴ Source : https://www.amenschool.fr/politique-sauvegarde-informatique-serveur/

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100 Go au total à sauvegarder avec une rétention de 3 semaines et un taux de modification de 20 % par jour donne 100 x 3 + (100 x 20 %) x 5 = 400 Go. 400 Go seront nécessaires pour sauvegarder nos 100 Go de données avec une rétention de 3 semaines et une modification de 20 % par jour.

Des innovations technologiques telles que les Snapshots ou la déduplication permettent de réduire cette valeur d'une façon très intéressante.

III. Les méthodes de sauvegarde

III.1. Mécanisme

Pour pouvoir différencier ces différentes méthodes de sauvegarde/archivage (complète, incrémentielle, différentielle), le mécanisme mis en place est l'utilisation d'un marqueur d'archivage. Chaque fichier possède ce marqueur d'archivage, qui est positionné à « vrai » lorsque l'on crée ou modifie un fichier. On peut comprendre cette position comme « Je viens d'être modifié ou créé : je suis prêt à être archivé donc je positionne mon marqueur à vrai ». Ce marqueur est appelé aussi attribut d'archivage (ou bit d'archivage). Sous Windows, cet attribut est modifiable et peut être visualisé par la commande ATTRIB⁵ (attribut A pour archive). Le système de sauvegarde peut aussi constituer une base de données contenant les définitions des fichiers et utiliser un marquage interne.

III.2. Sauvegarde complète

C'est en général la méthode à laquelle on pense quand on parle de sauvegarde de données. Elle consiste à copier entièrement et régulièrement tout le contenu d'une source de données, quelle qu'elle soit (ordinateur de bureau, portable ou serveur) et à verser tous les dossiers copiés comme un seul ensemble dans un dispositif de sauvegarde. Ce processus est souvent lent. Comme il s'agit d'une copie complète, on effectue généralement cette sauvegarde après les heures de travail, quand l'appareil source n'est pas en fonction. Souvent une copie, ou « image », est faite de la totalité du disque dur. Ainsi, on s'assure que si l'appareil source connait un problème, l'image reproduira l'original parfaitement. La sauvegarde complète est un excellent

⁵ La commande Windows "ATTRIB" en batch, de l'anglais attribution, permet de modifier les propriétés des programmes.

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moyen de protéger les données d'une entreprise, mais elle n'est pas efficace pour les fichiers que l'on modifie souvent au cours de la journée. Le temps requis pour effectuer la sauvegarde est trop long pour qu'on puisse l'exécuter plus d'une fois par période de sauvegarde donnée. Cela signifie que tout changement effectué entre les copies pourrait être perdu si un problème survenait à l'appareil source. Une sauvegarde complète exige aussi beaucoup de mémoire et de largeur de bande. On choisit rarement la sauvegarde complète comme principal moyen de préserver les données au quotidien. Cette méthode est plutôt réservée aux mises à jour hebdomadaires ou mensuelles.

Détail technique :

Lors d'une sauvegarde complète, tous les fichiers sont sauvegardés, indépendamment de la position du marqueur (vrai ou faux). Une fois le fichier archivé, celui-ci se voit attribuer la position de son marqueur (le bit d'archive) à "faux" (ou à "0").

III.3. Sauvegarde différentielle

Au lieu de sauvegarder chaque fois tous les fichiers, la sauvegarde différentielle ne copie que les fichiers modifiés depuis la dernière sauvegarde. Cette méthode a plusieurs avantages par rapport à la sauvegarde complète. Le plus grand avantage est que l'approche différentielle exige beaucoup moins d'espace de stockage, de largeur de bande et de temps. Au lieu de copier le disque dur au complet sur une base régulière, cette méthode ne s'applique qu'à certains fichiers utilisés fréquemment. Ce sont donc de plus petits « morceaux » qui ont besoin d'être copiés et transférés au centre de stockage. Les inconvénients de cette méthode se font sentir au moment de la récupération des données. Selon le système utilisé, il faudra peut-être accéder à plusieurs cycles de sauvegarde pour récupérer la totalité des fichiers. Comme chaque sauvegarde ne comprend que les fichiers modifiés, les systèmes de sauvegarde différentielle doivent souvent avoir recours à des logiciels spécialisés pour reconstruire toutes les pièces du puzzle et restituer une image exacte du disque dur original. Cette méthode pourrait aussi exiger beaucoup plus de temps pour télécharger tous les petits morceaux nécessaires à la récupération complète.

Illustration :

Soit l'exemple d'un schéma de sauvegarde différentielle ci-dessous sur une semaine :

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Figure 4: Représentation d'une sauvegarde différentielle sur une semaine

Le lundi, on démarre avec une sauvegarde complète. Et c'est à partir de cette sauvegarde que les différentielles se baseront chaque jour.

Mardi, la différentielle va sauvegarder uniquement les nouveaux fichiers créés ou modifiés entre-temps d'après la complète. Soit n.

Mercredi, la différentielle va sauvegarder uniquement les nouveaux fichiers créés ou modifiés entre-temps d'après la complète. Soit n+1. Et ainsi de suite jusqu'à la prochaine sauvegarde complète.

On constate en effet que la sauvegarde du jeudi contient en plus les données du mardi et du mercredi. Étant donné que les différentielles se basent sur la complète et non pas les précédentes, elles ajoutent tous les fichiers ajoutés ou modifiés depuis le lundi.

Si on souhaite récupérer l'ensemble de la sauvegarde de la semaine, il faudra restaurer simplement le lundi et le samedi qui correspondent à l'ensemble de la semaine. La restauration prendra donc moins de temps, mais c'est la méthode qui consomme le plus d'espace avec un total de 2950 Mo.

Détail technique :

Lors d'une sauvegarde différentielle, tous les fichiers dont le marqueur est à "vrai" sont sauvegardés. Une fois le fichier archivé, celui-ci garde la position de son marqueur tel qu'il l'avait avant la sauvegarde.

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Certains logiciels de sauvegarde donnent la possibilité d'utiliser ou pas le bit d'archive, mais l'heure de modification du fichier pour déterminer si celui-ci est candidat ou non à la sauvegarde.

III.4. Sauvegarde incrémentielle

Cette méthode de sauvegarde combine ce qu'il y a de mieux, et aussi un peu de ce qu'il y a de pire, dans les deux méthodes précédentes. Ici, on prévoit des sauvegardes complètes sur de longues périodes, en général sur une base hebdomadaire ou mensuelle. Entre-temps, on effectue des sauvegardes différentielles au quotidien. La sauvegarde incrémentielle permet aux entreprises de récupérer leurs fichiers plus facilement, car elles n'ont qu'à récupérer la dernière sauvegarde complète et toutes les sauvegardes incrémentielles ultérieures. Ce procédé est plus rapide et plus fiable que la sauvegarde différentielle, et elle est aussi moins gourmande en temps et en espace de stockage que la sauvegarde complète.

Illustration :

Soit l'exemple d'un schéma de sauvegarde incrémentielle ci-dessous sur une semaine:

Figure 5: Représentation d'une sauvegarde incrémentielle sur une semaine

Pour commencer, il va falloir réaliser en premier lieu une sauvegarde complète le lundi.

Ensuite, l'incrémentielle du mardi va se baser sur la précédente qui sera cette fois la complète en sauvegardant uniquement les nouveaux fichiers créés ou modifiés entre-temps.

Mercredi, l'incrémentielle va se baser sur la précédente qui sera cette fois le mardi en sauvegardant uniquement les nouveaux fichiers créés ou modifiés entre-temps. Et ainsi de suite jusqu'à la prochaine sauvegarde complète.

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Si on souhaite récupérer l'ensemble de la sauvegarde de la semaine, il faudra restaurer tous les éléments du lundi au samedi ce qui prendra un certain temps, mais cela reste la méthode qui consomme le moins d'espace avec un total de 1750 Mo.

Détail technique :

Lors d'une sauvegarde incrémentielle, tous les fichiers dont le marqueur est à "vrai" sont sauvegardés. Une fois le fichier archivé, celui-ci se voit attribuer la position de son marqueur à "faux".

IV. Les modes de stockage

Le stockage repose sur des architectures hébergeant les données « vivant » (Exemple : Les données applicative, les configurations ou l'OS)

DIFFERENCE ENTRE STOCKAGE, SAUVEGARDE ET ARCHIVAGE

La sauvegarde repose sur la copie des données « vivant » afin de les restaurer sur les systèmes en cas de besoin

L'archivage est l'action de déplacer et de transformer les données sauvegardées afin de les conserver de manière fiable tout en étant capable de les restituer fidèlement sur la durée de conservation

Le stockage fait intervenir les disques de stockage et les moyens d'accès à ces disques depuis les serveurs

Il y'a principalement 04 types de stockage

Ø Le DAS (Direct Attached Storage)

Ø Le NAS (Network Attached Storage) Ø Le SAN (Storage Area Network) Ø Le Cloud

IV.1. Le DAS

C'est lorsque les disques de stockage sont directement reliés aux serveurs. Par exemple, le disque dur interne d'un serveur est un DAS car celui-ci est relié directement au serveur sans

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passer par un réseau quelconque. Sans sa forme plus évoluée, le DAS représente un serveur qui possède une carte SCSI ⁶ou SAS externe sur laquelle on va accrocher une baie de disque. Les échanges de données entre le serveur et les disques se font en mode Bloc

Il n'est pas possible de relier un disque à plusieurs machines simultanément. L'allocation de l'espace libre de disque est très peu optimisée.

IV.2. Le SAN

C'est une armoire contenant plusieurs bais de disques et reliée au système d'informations par une bais dédiée, généralement en fibre optique. Les matériels sont reliés entre eux via un switch fibre optique. Les DD ne sont pas reliés directement aux serveurs, cependant les baies de stockage sont directement accessibles en mode bloc⁷ par le système de fichiers des serveurs. Il existe aussi un type de SAN appelé SAN IP utilisant le réseau Ethernet (avec des débits allant jusqu'à 40 Gbps)

En clair, chaque serveur voit l'espace de disque d'une des SAN auquel il a accès comme son propre disque dur. Le SAN permet alors de mutualiser les ressources de stockage. Il est ainsi possible dans le cas du SAN de relier un disque à plusieurs machines simultanément.

L'espace disque n'est plus limité pas les caractéristiques du serveur, et devient évolutif à volonté par l'ajout de disques ou bais de stockage sur le SAN

Dans les faits, le SAN est utilisé pour héberger les données applicatives, alors que le DAS est utilisé par les partitions système.

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⁶ La SCSI est une norme qui permet de relier un ordinateur à un périphérique en mode bloc (disque, lecteur CDROM...). C'est un protocole client/serveur.

⁷ Le stockage en mode bloc regroupe les données en volumes de tailles égales, organisée de façon arbitraire

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Figure 6: Stockage SAN

IV.3. Le NAS

Le NAS est un ensemble de disques durs, typiquement SCSI, regroupés sous la direction d'un contrôleur RAID (certaines solutions incluent un second contrôleur pour assurer la tolérance de pannes). Le NAS intègre le support de multiples systèmes de fichiers réseau, tels que CIFS (le protocole de partage de fichiers de Microsoft), NFS (le protocole de partage de fichiers Unix) ou encore AFP (le protocole de partage de fichiers d'Apple). Une fois connecté au réseau, il peut jouer le rôle de plusieurs serveurs de fichiers partagés.

Un NAS est un produit spécifique possédant sa propre adresse IP (Statique) et directement connecté au réseau Ethernet de l'entreprise. Par conséquent, l'installation d'un matériel de ce type ne nécessite pas la mise en place d'une infrastructure spécifique, ce qui est un avantage en termes de coût, de temps et de mains d'oeuvre.

On distingue plusieurs types de sauvegarde pouvant être mis en place comme par exemple.

- Serveless backup : Copie sans serveur de sauvegarde. Des agents à faible impact sur le serveur de production sont chargés de répertorier les blocs de données modifiés. Un système disposé sur le NAS se charge d'effectuer la sauvegarde des blocs désignés

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- NDMP : NDMP est un protocole de communication permettant d'interagir avec un serveur NAS sur le réseau. Il permet à une application de sauvegarde, de contrôler la sauvegarde et la récupération des données effectuées par un serveur NDMP. Le serveur NDMP est exécuté^ì sur les serveurs NAS. Il permet des transferts de données entre des bibliothèques de bandes et des disques connectés localement et à distance à tout serveur NAS sur le réseau. Le protocole NDMP permet à une application de sauvegarde en réseau, de lancer des opérations de sauvegarde depuis un noeud de réseau. L'application de sauvegarde n'effectue aucun transfert de données. C'est le serveur NDMP en cours d'exécution sur le serveur NAS qui effectue le transfert de données.

Le serveur NAS utilise le protocole NDMP pour effectuer les opérations de sauvegarde et de restauration réelles. Le serveur NDMP s'exécute sur le serveur NAS et est fourni par le fabricant du serveur NAS.

Figure 7: Réseau NAS

Tableau 4: Comparaison DAS, NAS, SAN

DAS NAS SAN

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Protocoles

Type

La vitesse

Transmission de données

Complexité

Coûts de gestion

Type de stockage

Prend en charge le partage

des capacités?

Connecté au réseau ou non?

Évolutivité

SATA, SAS	SMB (CIFS), NFS	iSCSI, Fibre Channel
Stockage de fichiers	Stockage en bloc	Stockage en bloc
5-10ms	5-10ms	20-50ms
IDE / SCSI	Ethernet, TCP / IP	Fibre Channel
Facile	Modéré	Complexe
Haute	Modéré	Faible
Les secteurs	Fichiers partagés^8	Des blocs
Non (possible manuellement)	Oui	Oui
Non	Oui	Oui
Faible	Moyen	Haute

IV.4. LE RAID: Redundant Array of Independent Disks

La technologie RAID permet de constituer une unité de stockage à partir de plusieurs disques durs. Cette unité appelée « Grappe » permet d'améliorer les performances, la sécurité, les tolérances aux pannes.

1. RAID 0 ou volume agrégé par bandes (striping en anglais)

Il repose sur la distribution des données d'un même fichier sur plusieurs disques. En faisant travailler plusieurs Disques Durs en même temps, RAID 0 permet d'améliorer la performance en Lecture/Ecriture. En effet, au lieu de solliciter un seul disque à chaque opération, il est possible de paralléliser les tâches en sollicitant simultanément tous les Disques Durs. Par contre, étant donné que RAID 0 est un assemblage en série de disques, la perte d'un seul disque entraîne la perte de toutes ses données.

⁸ Le stockage en mode fichier organise et représente les données sous la forme d'une hiérarchie de fichiers contenue dans les dossiers

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Figure 8: RAID 0

2. RAID 1 OU Disque en miroir, mirroring en anglais.

Il consiste en l'utilisation de plusieurs disques redondants. Chaque disque de grappe contient exactement les mêmes données. Les écritures sur la grappe se font de manière simultanée sur tous les disques de façon à ce que n'importe quel disque soit interchangeable à n'importe quel moment. Comme les informations sont stockés en double, il est possible de paralléliser les opérations de lecture, ce qui améliore les performances coté lecture. Par contre l'écriture se fait à un rythme normal. Le RAID 1 augmente la disponibilité des données car elle tolère le cash de l'un des deux disques qui le constitue. Lors de la défaillance de l'un des deux disques, le contrôleur RAID désactive le disque défaillant et une fois ce disque défectueux remplacé, le contrôleur RAID constitue le miroir.

Figure 9: RAID 1

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3. RAID 5 ou Volume agrégé par bande à parité Repartie

Il combine la méthode du RAID 0 striping à une parité repartie. Chaque bande est alors constituée de blocs de données et de bloc de parité. Ainsi en cas de défaillance de l'un des disques de la grappe, pour chaque bande il manquera soit un bloc de données soit un bloc de parité. Si c'est un bloc de parité, il y'a aucune perte d'informations car aucune donnée ne manque. Si c'est un bloc de données, on peut calculer son contenu à partir des autres blocs de données et du bloc de parité. L'intégrité des données de chaque bande est préservée. Du coup le RAID 5 ne supporte que la perte d'un seul disque à la fois. Le RAID 5 permet une amélioration des performances en lecture grâce à l'utilisation du stripping. Les accès en écriture sont par contre un peu moins bons en raison des opérations en calculs de parité.

Figure 10: RAID 5

4. RAID 6

Comme le RAID 5 il consiste en l'utilisation simultanée des disques durs qui composent la grappe rendant les performances bonnes en Lecture et modérées en Écriture.

Il se caractérise par une double répartition de la parité en cascade pour porter la tolérance aux pannes à 2 disques durs.

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Figure 11: RAID 6

5. RAID « combiné »

Les Raids combinés permettent de combiner différents Raids. Les communications entre un serveur et une baie de disques ou un disque utilisent le protocole SCSI.

a. RAID 10 (1+0) Stripping miroir

Consiste à créer des zones de miroring distincte comme en raid 1 qui sont reliés ensemble par une relation de stripping comme en raid 0. Avec cette configuration, il est possible de perdre jusqu'à 03 disques en même temps, un sur chaque miroir. Le raid 10 offre un excellent niveau de performance en lecture / écriture et une amélioration de la disponibilité

Figure 12: RAID 10

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b. RAID 0+1

Le RAID 0+1 permet de cumuler les solutions de RAID 0 et RAID 1, en mettant en miroir 2 grappes RAID 0. Ainsi, il faut un minimum de 4 unités de stockage pour créer un volume RAID 0+1. La fiabilité est moyenne car un disque défectueux entraîne le défaut de toute sa grappe. Par ailleurs, le temps de reconstruction est beaucoup plus long, et il peut impacter les performances de la machine. L'intérêt principal réside ici dans la possibilité de réaliser une sauvegarde instantanée du système avec le retrait volontaire d'une grappe ou plus, si on ne souhaite pas perdre la redondance. La capacité et les coûts sont les mêmes que pour le RAID 10

Figure 13: RAID 0+1

c. RAID 50 (5+0)

Le RAID 50 repose au moins sur six disques durs et reprend les avantages du RAID 10. Il augmente également la sécurité car il bénéficie du système de parité du RAID 5 en le combinant au mirroring du RAID 0. Les mêmes données seront donc enregistrées sur au minimum deux disques en RAID 5. La tolérance de panne de ce système est d'un disque par grappe.

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Figure 14: RAID 50

Note : Pour une association de disques en RAID, tous les disques utilisés doivent être de la même taille. Dans l'éventualité où les disques utilisés sont de taille différente, le volume utilisé par le système sera celui du disque ayant la plus petite capacité.

IV.5. Le Cloud

L'informatique dans le nuage est plus connue sous sa forme anglo-saxonne : « Cloud Computing », mais il existe de nombreux synonymes francophones tels que : « informatique dans les nuages », « infonuagique » (Québec) ou encore « informatique dématérialisée ».

Selon le NIST⁹, le cloud computing englobe trois caractéristiques clés :

- La mutualisation, de la part du fournisseur, de ressources éclatées

- Des ressources accessibles en réseau

- Des ressources accessibles rapidement, à la demande et de façon souple

Le Cloud est l'externalisation des traitements sur des serveurs distants et de stockage. Le stockage est alors vendu comme un service avec paiement à l'utilisation avec généralement une facturation par Giga-octet.

⁹ Le NIST est une agence du département du Commerce des États-Unis qui a pour but est de promouvoir l'économie en développant des technologies, la métrologie et des standards de concert avec l'industrie.

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1. Les types de Cloud

a. Le Cloud Public

Les services de Cloud public sont fournis par un tiers, par l'intermédiaire d'internet. Ces services sont vendus sur demande généralement dans la minute ou l'heure qui suit la requête. Les clients payent uniquement pour les cycles des CPU, le stockage ou la bande passante qu'ils consomment. Les principaux fournisseurs de Cloud public sont Amazon Web Services, Microsoft Azure, IBM et Google Compute Engine. Les utilisateurs de services de Cloud public n'ont pas besoin d'investir dans le matériel, les logiciels, ou les infrastructures qui sont gérées par les fournisseurs. On y retrouve de nombreuses applications SaaS professionnelles allant du CRM aux gestionnaires de transactions en passant par les outils analytiques de données. Les IaaS pour les services de stockage et de computing reposent également sur le Cloud public. Il en va de même pour les PaaS destinées au développement d'applications Cloud.

Figure 15: Cloud Publique

b. Le Cloud Privé

Un Cloud privé est une infrastructure entièrement dédiée à une entreprise unique, pouvant être gérée en interne ou par un tiers, et hébergée en interne ou en externe. Ce modèle offre une versatilité aux entreprises, tout en préservant la gestion, le contrôle et la sécurité. Les avantages sont l'accès à l'interface de contrôle, permettant à l'équipe informatique un approvisionnement rapide, et l'allocation ou la livraison de ressources informatiques à la demande. De même, la sécurité et la gouvernance sont conçues sur mesure pour les besoins spécifiques de l'entreprise.

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La virtualisation des serveurs et du stockage est généralement un préalable à la mise en oeuvre d'un Cloud privé qui peut se déployer sous deux formes distinctes :

- Cloud privé interne : Hébergé par l'entreprise elle-même, parfois partagé ou mutualisé en mode privatif avec les filiales.

- Cloud privé externe : Hébergé^ì chez un tiers, il est entièrement dédié^ì à l'entreprise et accessible via des réseaux sécurisés de type VPN

Figure 16: Cloud Privé

c. Le Cloud Hybride

Enfin, le Cloud Hybride est le croisement entre le Cloud public et le Cloud privé. Les entreprises peuvent par exemple effectuer des tâches très importantes ou des applications sensibles sur le Cloud privé, et utiliser le Cloud public pour les tâches nécessitant une scalabilité¹⁰ des ressources. L'objectif du Cloud hybride est de créer un environnement unifié, automatisé et scalable tirant avantage des infrastructures de Cloud public tout en maintenant un contrôle total sur les données.

En réalité, un Cloud privé ne peut exister de manière isolée du reste des ressources informatiques de l'entreprise et du Cloud public. La plupart des entreprises utilisant le Cloud privé convergent peu à peu vers le Cloud hybride. Celui-ci permet aux entreprises de choisir entre un Data Center traditionnel ou un Cloud privé pour le stockage de données. Il permet également de profiter des ressources du Cloud public comme les SaaS les plus récents ou les

¹⁰ La scalabilité est un terme employé pour designer la capacité qu'a un produit information de s'adapter à une forte augmentation de la demande sans que son niveau de performance ne soit impacté.

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ressources virtuelles élastiques des IaaS. Enfin, il permet de faciliter la portabilité des données, des applications et des services et offre davantage de choix en termes de modèles de déploiement.

Entreprise

Cloud Privé

Cloud Hybride

Cloud Publique

Fournisseur

Figure 17: Cloud Hybride

2. Les services de Cloud

Le cloud computing peut être décomposé en trois couches :

- Application (SaaS, Software as a Service)

- Platform (PaaS, Platform as a Service)

- Infrastructure (IaaS, Infrastructure as a Service)

Figure 18: Services du Cloud

La couche IaaS est gérée par les architectes réseaux, la couche PaaS est destinée aux développeurs d'applications et finalement le logicielle comme un service SaaS est le « produit final » pour les utilisateurs.

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a. IaaS

L'IaaS (Infrastructure as a Service) : Seul le serveur est dématérialisé. Un prestataire propose la location des composants informatiques comme des espaces de stockages, une bande passante, des unités centrales et des systèmes d'exploitation.

L'IaaS offre une grande flexibilité, avec une administration à distance, et permet d'installer tout type de logiciel. En revanche, cette solution nécessite la présence d'un administrateur système au sein de l'entreprise, comme pour les solutions serveur classiques. Parmi les prestataires d'IaaS, on peut citer : Amazon avec E ou Orange Business Services avec Flexible computing.

b. PaaS

Les PaaS (Plateforme as a Service) : Le matériel (serveurs), l'hébergement et le Framework d'application sont dématérialisés.

L'utilisateur loue une plateforme sur laquelle il peut développer, tester et exécuter ses applications. Le déploiement des solutions PaaS est automatisé et évite à l'utilisateur d'avoir à acheter des logiciels ou d'avoir à réaliser des installations supplémentaires, mais ne conviennent qu'aux applications Web. Les principaux fournisseurs de PaaS sont : Microsoft avec AZURE, Google et Orange Business Services.

c. SaaS

Les SaaS (Software as a Service) : Le matériel, l'hébergement, le Framework d'application et le logiciel sont dématérialisés et hébergés dans un des Datacenter du fournisseur. Les utilisateurs consomment les logiciels à la demande sans les acheter, avec une facturation à l'usage réel. Il n'est plus nécessaire pour l'utilisateur d'effectuer les installations, les mises à jour ou encore les migrations de données.

Les solutions SaaS constituent la forme la plus répandue de cloud computing. Les prestataires de solutions SaaS les plus connus sont Microsoft - offre Office365 (outils collaboratifs) Google - offre Google Apps (messagerie et bureautique).

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Modèle classique		Iaas		PaaS		SaaS
Application		Application		Application		Application
Runtimes		Runtimes		Runtimes		Runtimes
Intégration SOA		Intégration SOA		Intégration SOA		Intégration SOA
Base de données		Base de données		Base de données		Base de données
Logiciel serveur		Logiciel serveur		Logiciel serveur		Logiciel serveur
Virtualisation		Virtualisation		Virtualisation		Virtualisation
Matériel serveur		Matériel serveur		Matériel serveur		Matériel serveur
Stockage		Stockage		Stockage		Stockage
Réseau		Réseau		Réseau		Réseau

Figure 19: Répartition des charges

Légende :

Charges supportées par l'entreprise

Charges supportés par le fournisseur Cloud

3. Avantages et inconvénients des services de Cloud

Du point de vue économique, le cloud est essentiellement une offre commerciale d'abonnement économique à des services externes.

Les avantages et les inconvénients des services de cloud se résument dans le tableau ci-dessous

Tableau 5: Avantages et inconvénients des services de Cloud

Modèles Avantages Inconvénients

SaaS	- Pas d'installation		- Logiciel limité
- Espace facturé à l'usage (au gigaoctet utilisé)		- Achat d'espace de stockage sur serveur à des volumes prédéfinie
- Les fournisseurs de sauvegarde dans le		- Généralement aucune redondance :
Cloud offrent un contrat (SLA) détaillé		les données sont le plus souvent
qui précise le niveau de service garanti et		hébergées sur un seul serveur
qui couvre la garantie de la disponibilité		généralement à proximité des
et le niveau de maintenance prévu		locaux de l'entreprise
- A suffisamment de redondance pour minimiser le temps d'indisponibilité

Coût

Fiabilité

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PaaS

IaaS

- Pas de mise à jour - Plus de licence - Paiement à l'usage - Facilité de faire de faire le test de nouveaux logiciel	- Pas de contrôle sur le stockage et la sécurité des données associées au logiciel - Dépendance totale des prestataires
- Pas d'infrastructure nécessaire	- Pas de personnalisation dans la
- Facilité à gérer les développements des	configuration des machines virtuelles
applications	- La récupération des données peut être
- Le déploiement est automatisé	difficile
	- Limitation à une ou deux technologie
	(Exemple : Python ou Java pour Google
	AppEngine, .NET pour Microsoft Azure, propriétaire pour force.com
- Contrôle total des systèmes	- Sécurité
- Administration à distance par SSH	- Besoin d'un administrateur système
- Capacité de stockage infini	- Demande pour les acteurs Cloud des investissement élevés

IV.6. Comparaison entre le stockage sur le Cloud et traditionnel

Tableau 6: Comparatif du stockage sur le Cloud et traditionnel

Stockage sur le Cloud Stockage Traditionnel

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Sécurité

OS

Performance

- Chiffrements bout en bout des donnés par les fournisseurs de services Cloud - L'utilisateur n'a pas le contrôle sur ses données	- L'utilisateur a la main mise sur ses données
- Les serveurs sont dématérialisés. Aucune installation n'est nécessaire et donc aucune licence n'a besoin d'être achetée	- L'OS est installé sur chaque serveur. Les licences doivent être achetée pour chaque serveur ce qui entraîne un coût
- Dépends de la qualité de la connexion pour l'accès internet - Les critères de performance des machines virtuelle peuvent être personnalisé et facturé à l'utilisation	- Dépend des performances des machines physique (CPU, RAM...)

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