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Mise en place d'un système de virtualisation des serveurs dans un réseau informatique avec vsphere server (cas de Sri/uni lu).

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par Blaise Bady
Ecole Supérieure d'Informatique Salama ESIS - Ingénieur Technicien en Administration Système et Réseau Informatique 2013
  

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Epigraphe

« Les deux guerriers les plus puissants sont la patience et le temps. N'oublie
pas que les grandes réalisations prennent du temps et qu'il n'y a pas de succès
du jour au lendemain »

Léon Tolstoï

II

In Memoriam

Comme pour tous ceux qui me sont vraiment chers, en particulier ma famille ; vous aurez bien pu être là pour au moins savourer aussi aux fruits de mon travail mais malheureusement vous êtes partie trop top mes très chères regrettées grandes soeurs en laissant un très grand vide dans nos coeurs.

Alpha BADY et Solange BADY, à jamais vous serez gravée dans nos coeurs et nous ne vous oublierons jamais.

III

Dédicace

A mes très chers parents BADY BIN KABEYA Joseph et MUKANYA KALUME Hortense ;

A vous mes très chers frères et soeurs, Beaux-frères et belles soeurs ; A vous mes très chers Oncles et Tantes.

Je dédie ce travail

IV

Avant-Propos

Arrivé au bout de notre parcourt académique s'étalant sur trois ans, couronné par l'étude d'un sujet dans le domaine d'Administration Systèmes et Réseaux informatique, domaine dans lequel nous avons érigé notre bagage scientifique ; il nous est donné cette grande occasion de reconnaitre en âme et conscience que ce que nous sommes devenu actuellement est le produit de plusieurs personnes qui ne cessaient de sommer leurs efforts pour notre bien.

Je rends grâce à l'Eternel Dieu Tout puissance, le Créateur du Ciel et de la terre, le Maitre de temps et des circonstances pour tous les bienfaits et les grâces dont je suis bénéficiaire.

Je remercie mes très chers parents BADY BIN KABEYA Joseph et MUKANYA KALUME Hortense pour leur soutien moral, matériel et spirituel, pour leurs conseils ainsi que leurs sacrifices afin de bien mener mes parcours scolaires et académique. Je ne peux rien vous dire de mieux et de plus chers que merci pour tout. Vous vous êtes donné corps et âme en multipliant vos efforts pour que je sois ce que je suis devenu aujourd'hui. A jamais personne ne pourra remplacer ce que vous représentez pour moi.

A mon Directeur le Master Patient KASONGO ainsi qu'à mon co-directeur l'Ingénieure Herbert KALONJI, qui malgré leurs multiples occupations ont su disposer de leur temps pour ainsi accepter de diriger ce modeste travail. Je vous dis infiniment merci.

A monsieur le Directeur Général de l'ESIS, au Secrétaire Général de l'ESIS, ainsi qu'à tout le corps professoral de l'ESIS, je vous dis merci pour votre participation et contribution à ma formation.

A tous mes frères et soeurs, Gabin BADY, Kathy BADY, Mamy BADY, Thythy BADY, Theddy BADY, Bienvenue BADY, Patient BADY, Judith BADY, Yves BADY ; vous qui êtes toujours présent pour me réconforter et me donner le sourire lorsque rien ne marche, je ne peux que vous dire merci.

BADY BIN KABEYA Blaise

V

A vous mes chers beaux-frères Prospère, François, et vous mes belles soeurs Julie, Gracia et Joëlle pour m'avoir soutenu par des bons conseils et vos prières ; je vous dis infiniment merci.

A mes nièces et neveux ; tantes et oncles ; cousins et cousines pour votre amour et dévouement à mon égard, je vous en suis très reconnaissant.

A vous tous mes chers amis et collègues avec qui on a passé des dures tout comme des bons moments, vous qui égaillés mes journées au quotidien depuis la première année jusqu'à ce jour. Ali KATEMBEZI, Vianney BAHIZIRE, Prince BAYONGWA, Gédéon BELEBELE, Joël BEYA, Elie BADIBANGA, Babi FARHI, Franc KALONJI, Tracey NTUMBA, Trigo TSHONDO, Gaël KALALA, André KABONGO, Jérémie AMURI, Bienvenue BITUKENDJA, Clarisse KASSAR, Mike MUFIND, Victor MBULU, Jacques MULUMBA je vous dis infiniment merci.

A tous ceux et toutes celles pour qui leurs noms ne figurent pas dans ce travail, cela ne veut pas dire que je vous ai oublié, sachez tout simplement que vous occupez une très grande place dans mon coeur. Ne m'en tenez pas rigueur.

1

INTRODUCTION GENERALE

Les percées technologiques de ces dernières années ont eu à amener des grandes innovations dans les domaines des sciences informatiques lesquelles ont poussé les entreprises à pouvoir effectuer des grandes 1restructurations au sein de leurs structures ou de leurs différentes infrastructures réseaux.

Les entreprises se trouvant dans une phase de réduction des coûts ont senti le besoin de posséder des systèmes répondants à leurs besoins, mais leur permettant aussi de minimiser les dépenses liées aux investissements souvent fait en terme des matériels ou équipements entrant dans la constitution de leur système informatique.

Bien que les techniques de réduction de coûts dans les réseaux informatiques ont été mises en place dans bons nombres d'entreprises, ceci engendrant des grandes contraintes pour ce qui est de la gestion et de la maintenance, amenant ainsi les administrateurs de ces réseaux améliorés face à des grands défis concernant l'appréhension des techniques de consolidation instaurées par leurs différentes entreprises.

Ainsi, suite à ces multiples problèmes face auxquels sont confrontés souvent les administrateurs des systèmes informatiques, plusieurs méthodes ont été instaurer pour une administration aisée parmi lesquelles nous avons la virtualisation des serveurs2 qui est en effet la base même de notre sujet bien qu'il y en a plusieurs et chacune d'elle offrant une certaine convivialité par rapport à sa façon d'être appréhendé par les administrateurs des systèmes informatique.

Avec l'évolution de la technologie, de nos jours plusieurs équipements entrent en jeux et sont à tout prix nécessaire pour la bonne mise en marche d'un réseau informatique d'une entreprise quelconque c'est-à-dire petite ou grande soit elle.

Par équipement réseau ici nous parlerons plus précisément des serveurs comme il est bien dans le vif de notre sujet. Comme tout Administrateur systèmes et réseaux informatique, s'y connaissant dans le domaine des serveurs ainsi que de leur mise en place,

1 Restructuration : action de réorganiser quelque chose selon de nouveaux principes.

2 Virtualisation des serveurs : Opération qui consiste à réduire le nombre des serveurs physiques dans un réseau en les virtualisant dans le but de réduire le coût.

2

ils occupent une place consistante dans la salle machine. Il est surtout à noter ici qu'en parlant des serveurs nous voyons tout d'abord une représentation physiques.

1. Choix et intérêt du sujet

En prenant le cas de certaines entreprises dans lesquelles plusieurs services doivent être implémentés pour son bon fonctionnement, c'est-à-dire que ces entreprises ont normalement plusieurs serveurs dans leur centre de donnée sur lesquels tournent des services bien spécifique. Pour être plus claire, ces genres d'entreprises comprennent en leurs seins plusieurs utilisateurs, qui à leur tour, sollicitent souvent les services qui tournent sur les différents serveurs de ces dernières.

Avec ce constat nous nous rendons bien compte qu'il y facteurs qui entrent en jeu tel que l'encombrement dans la salle serveur et surtout qu'il est aussi important de noter que des serveurs sont des équipements qui demandent beaucoup plus d'énergie électrique dans un réseau informatique que tout autre équipement.

Voilà donc, en étant du domaine et surtout que nous somme censé apporter des solutions en entreprise, nous avons eu l'obligation de pouvoir chercher une meilleure solution face à ce problème. Et comme solution que nous avons trouvé c'est tout simplement pouvoir virtualiser les serveurs pour bien sûre parvenir à économiser en espace, en maintenance, en énergie électrique et tous cela tournant tout autour de la réduction du coût bien que cela semble échapper la plus part d'entreprise.

Il est surtout à noter que notre travail sera beaucoup plus basé sur l'intégration de la solution dans un réseau existant tout comme dans celui qui voudra naître.

2. Etat de la question

Il est vrai que de nos jours l'utilisation d'une infrastructure de type «Virtual server3» dans les entreprises est plus répandue et fait l'objet de nombreuses études en vue d'améliorer et surtout de réduire le coût dans ces dernières. Bien que cette technologie soit connue et utiliser par certaines entreprise, très peu d'entre elles sont au

3 http: // www.techopedia.com/definition/27139/virtual-server, 17-Mai-2014, 23h19'

3

courant qu'il est possible de réduire sensiblement le coût et surtout d'obtenir un rendement fiable, centralisé et efficace avec cette technologie.

De ce fait plusieurs Ingénieurs de l'ESIS qui ont eu à nous précéder se sont vu intéressé par la virtualisation parmi lesquels deux seulement qui se sont vraiment impliqués sur la virtualisation des serveurs ; nous citons :

L'Ingénieur MURHUBUBA BANDEKA Eddy qui a eu à parler sur « L'étude et la mise en place d'une administration et gestion centralisée des serveurs virtuels sous linux » au cours de l'année académique 2010-2011 ;

Mais aussi l'Ingénieur TSHILUMBA LUFU Floribert qui lui a eu parler sur « La mise en place d'une architecture de stockage virtuel basée sur le Scdmp4 » au cours de l'année académique 2012-2013.

3. Problématique

Comme nous l'avons souligné dans les derniers paragraphes du point précédent de notre travail, il sera donc question d'un système qu'on aura à implémenter afin de rendre virtuel les serveurs tout en assurant la disponibilité des ressources en permanence qui est la redondance dont on essayera d'en parler en long et en large dans ce dit travail.

Les entreprises cherchant de plus en plus de nos jours à recourir à des réductions de coûts pour leur système d'information, la virtualisation s'est posée aujourd'hui comme un sauveur. Il est cependant de rigueur pour les personnes (les administrateurs) de se poser les bonnes questions face aux problématiques que peuvent poser la virtualisation des serveurs.

De ce fait, le présent travail s'efforcera d'apporter des réponses aux questions suivantes :

? Pourquoi rendre virtuel l'infrastructure informatique d'une entreprise et quel est l'outil efficace pour effectuer cette tache ?

? Comment répartir les services/applications dans les machines (serveurs) virtuelles pour tirer le meilleur parti de cette technologie ?

4 Scdmp :System Center Data Manager Protection

4

C'est donc sur base de la satisfaction à ces interrogations que nous essayerons d'apporter solution dans la suite du travail.

4. Hypothèse

Pour arriver à la mise en place d'une plateforme de virtualisation des serveurs et surtout étant donné que notre travail sera beaucoup plus basé sur l'intégration de la solution dans un réseau existant mais aussi un réseau qui veut naitre ; et pour répondre à la problématique posée ci-haut, les solutions globales de notre travail seraient :

? Quant à la réponse pour notre première interrogation nous dirons qu'elle n'est pas aussi facile par le fait que les intérêts sont vraiment multiples :

? Rendement par Serveur : Jusqu'à présent les serveurs ne sont utilisés qu'à 10 voire 15% de maximum en moyenne.

? Monosystèmes : Les serveurs sont quant à eux monosystèmes5, d'où l'intérêt d'y installer un Hyperviseur qui pourra gérer plusieurs systèmes.

? Multiplication : S'il fallait un serveur par application, il y aurait actuellement un problème inhérent de place, de consommation électrique démesurée, et les entreprises auraient beaucoup trop de mal à développer convenablement leur SI6.

? La Consommation Electrique : La consommation énergétique des Datacenter est actuellement déjà beaucoup trop élevée, d'où l'intérêt encore une fois de plus de virtualiser les systèmes actuelles et de les centraliser au maximum.

En ce qui concerne l'outil efficace pour pouvoir virtualiser les serveurs ; il en existe plusieurs de nos jours parmi lesquels nous citons les plus utilisés qui sont Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer et VMWare ESXi appelé aussi Vspher Hypervisor.

Bien que les offres de Citrix XenServer soient performante et que d'autres solutions alternatives existent, le marché actuel semble s'orienter vers une bataille entre

5 http://www.web-ig.com/cours/Syst%C3%A8me_d'Exploitation.html , 13 juillet 2014, 15h32'

6 SI : Système d'information

5

Microsoft et VMware, de ce fait nous allons faire un parallélisme entre ces deux hyperviseurs et prendre le meilleur.

Tout d'abord, il convient de vous donner les raisons pour lesquelles nous avons sélectionné ses trois solutions. La principale raison est simple. Ce sont les acteurs les plus crédibles sur le marché de la virtualisation. Ces trois produits se distinguent tout d'abord par l'hyperviseur7 sur lesquels ils s'appuient. VMware ESXi a choisi de développer une solution propriétaire8 et en plus de cela, c'est un hyperviseur de type 1 alors que Citrix et Microsoft Hyper-V sont des dérivés de Xen qui est un hyperviseur open source et sont quant à eux des hyperviseurs de type 2.

Vu que l'hyperviseur de type 1 est plus avantageux que celui de type 2 ; nous avons jugé bon de ce fait de travailler avec un hyperviseur de type 1 qui est dans notre cas VMware vSphere vu qu'il répond au mieux aux exigences de la virtualisation.

V' Pour répondre à la seconde interrogation que nous nous sommes posé
dans la problématique ; à priori, on a tout intérêt à séparer des services qui n'ont rien à voir les uns avec les autres pour tirer le meilleur parti de cette technologie. Cela évite que des problèmes sur l'un impactent l'autre.

De même, il parait pertinent de séparer des applications de niveaux différents (en termes de Disponibilité Intégrité Confidentialité, DIC9), même basées sur un même service. Par exemple, le serveur web de pages personnelles, l'interface web d'administration du serveur ldap ou le serveur web de l'entreprise ne devraient pas avoir d'interactions.

5. Méthodes et Techniques

Quand à cette partie nous aurons à utiliser deux méthodes pour la réalisation parfaite de notre travail qui sont :

V' La méthode comparative dans laquelle on aura à faire une comparaison entre les plateformes de virtualisation des serveurs existants ; principalement les plus utilisées c'est-à-dire Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer et VMWare ESXi appelé aussi Vspher Hypervisor.

7 http://fr.wikipedia.org/wiki/Hyperviseur , 13 juillet 2014, 15h35'

8 KALONDA M., Linux, ESIS SALAMA, G2, Cours inédit.

9 TSHITEKULU S., Sécurité informatique, ESIS SALAMA, G3, Cours inédit.

6

? La méthode des interviews nous a aussi grandement aidé par le fait qu'on a été un peu trop curieux en posant des questions aux différents administrateurs des réseaux informatique qui ont de l'expérience dans ce domaine pour savoir quel était leurs point de vue sur cette solution que nous sommes censés apporter.

Quant aux techniques utilisées, nous nous sommes beaucoup plus basé sur la webographie et la bibliographie.

6. Délimitation du sujet

Pour un bon déroulement de notre travail, il nous faudra le délimiter dans l'espace et dans le temps et ainsi circonscrire le domaine de recherche dans lequel s'inscrit notre travail.

Tout au long de notre travail, nous vous parlerons donc de la mise en place d'une infrastructure de virtualisation des serveurs dans un réseau informatique mais aussi de la disponibilité de cette dernière en passant vue que dans une infrastructure virtuelle, les deux notions vont de pair.

Bien que nous parlerons de la redondance dans notre travail, il nous sera impossible de vous la démontrer dans notre implémentation vue que l'outil qui nous permet à ce que nous puissions vous démontrer cette tâche est payante.

Notre travail s'entend sur une période d'une année académique, soit d'Octobre 2013 à Septembre 2014 et la solution sera appliquée à SRI/UNILU qui est en effet notre cas d'étude.

7. Subdivision du travail

Outre l'introduction générale et la conclusion générale, notre travail sera subdivisé en trois grands chapitres :

· Le premier chapitre sera intitulé « La virtualisations des serveurs et ses outils»

· Le deuxième chapitre sera intitulé «Etude de l'existant et solution».

· Le dernier chapitre sera intitulé « Mise en place de la solution ».

7

PREMIERE PARTIE

CHAPITRE I : LA VIRTUALISATION DE SERVEURS ET SES OUTILS I.1. Introduction et intérêt

I.1.1. Introduction

Pour pouvoir bien avancer avec notre travail, il nous sera vraiment indispensable de passer en revue certains concepts clés qu'utilise la virtualisation en général et plus principalement ceux utilisés par la virtualisation des serveurs.

De ce fait, nous vous parlerons dans ce premier chapitre d'une façon générale sur les concepts, terminologies et solutions de la virtualisation, de types de virtualisation, des avantages et inconvénients que la virtualisation des serveurs peut impliquer dans une entreprise ainsi que de quelques outils qui existent pour la virtualisation de serveurs. Est c'est donc sur base de l'étude que nous aurons à faire sur ces outils que nous allons tirer une conclusion et ainsi, bien vous dire quel outil nous allons utiliser.

A la fin de ce chapitre, nous aurons donc la connaissance sur les différents vocabulaires de la virtualisation et ainsi réunir les généralités nécessaires pour la suite de notre travail.

I.1.2. Intérêt

Dans le but de diminuer le coût, de rendre efficace le système informatique en entreprise, la virtualisation en général et plus particulièrement celle des serveurs est donc une parfaite solution. Bien que cette dernière ait quelques failles comme n'importe quel système d'ailleurs, elle recouvre par contre plusieurs avantages majeurs.

Aujourd'hui l'architecture x8610 est vraiment répandue tout en bénéficiant d'une large offre pour le support des solutions de la virtualisation alors qu'à l'origine, elle n'était pas prévu pour des telles solutions.

Voici donc ci-dessous11 les solutions majeures que peut apporter la virtualisation des serveurs :

10 MUKANDA P., Microprocesseur, ESIS SALAMA, G3, Cours inédit.

11 http://www.wikipedia.org/wiki/Virtualisation_(informatique), 19 Avril 2014, 17h53'.

8

y' La rapidité de déploiement ainsi que l'allocation des services des ressources matérielles ;

y' L'utilisation optimisée des ressources des serveurs récents c'est-à-dire des architectures processeurs multi-coeurs ;

y' Le support de système d'exploitation hétérogène ; y' La consolidation des serveurs et l'isolation des services ;

y' Les mécanismes avancés de clonage, de sauvegarde et de restauration des machines virtuelles,

y' La migration simplifiée des serveurs en production.

I.2. Définitions et Concepts

I.2.1. Définitions

La virtualisation est un moyen permettant de simuler des ressources physiques et de les faire tourner dans un environnement imaginaire, c'est-à-dire faire une abstraction totale des objets physiques en vue de fonctionner sur ceux-ci. En d'autres termes, plusieurs systèmes imaginaires fonctionnant comme l'objet physique.

En informatique, la virtualisation consiste donc à utiliser des moyens techniques matériel ou logiciel afin de faire fonctionner sur une seule machine plusieurs systèmes d'exploitation séparément les uns des autres comme si ils fonctionnaient sur des machines physiques distinctes.

La virtualisation respecte deux principes fondamentaux qui sont le cloisonnement et la transparence.

Le cloisonnement : Qui est un principe où chaque système d'exploitation fonctionne en indépendance, et ne peut interférer avec les autres en aucune manière.

La transparence : le fait de fonctionner en mode virtualisé ne change rien au fonctionnement du système d'exploitation et des applications

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