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Réduction des coà»ts d'investissement avec la mise en place d'un environnement de virtualisation en production à  la DTAI

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par Cheikh Saadbouh Tall
Ecole Supérieure de Technologie et de Management de Dakar - Diplôme d'Ingénieur Technologue en Génie Logiciel et Téléinformatique 2006
  

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République du Sénégal

Un Peuple - Un But - Une Foi

Ministère de l'Education, de l'Enseignement Technique et de la Formation Professionnelle

Direction de l'Enseignement Supérieur

Ecole Supérieure de Technologie et de Management de Dakar

REDUCTION DES COÛTS D'INVESTISSEMENT AVEC LA MISE EN PLACE D'UN ENVIRONNEMENT DE VIRTUALISATION EN PRODUCTION A LA D.T.A.I

Mémoire de fin d'études réalisé et soutenu par :

M. Cheikh Saadbouh Tall en vue de l'obtention du Diplôme d'Ingénieur Technologue en Informatique

Option : Téléinformatique

Lieu de stage : Ministère de l'Economie et des Finances du Sénégal / Direction du Traitement Automatique de l'Information DTAI

Professeur encadreur

Mme Khadidiatou Wane Keita

Ecole Supérieure Polytechnique

Département Génie Informatique

Tuteur

M. Mamadou Djiby Gaye

Ingénieur informaticien

Administrateur Systèmes à la DTAI

I. Promotion 2006

Dédicaces

A mes parents : mon père M. Mambaye Tall et ma mère Mme Aminata Diallo Tall. Merci pour nous avoir donné l'éducation nécessaire pour faire de nous ce que nous sommes aujourd'hui. Ce travail est le fruit de vos efforts inlassables.

A ma très chère grand-mère Adja Madjiguéne Ndoye (in memoriam)

A mes frères et soeur Seydou, Makhou, Mame Saliou, Djiby, Birame, Basse et Sokhna Maimouna.

A mon neveu Serigne Saliou et mes nièces Mame Penda Tall, Mame Bousso.

A mes tantes Arame, Awa, Ndawa, Aby ma maman, Binta, Astou, Oumou mon amie de tous les temps.

A mes tantes et oncles de la famille paternelle Penda, Adji et Fatou Tall (in memoriam), David et mon homonyme Tonton Cheikh.

A mes oncles et amis Birame et Oumar Diallo.

A tous mes cousins et cousines des familles paternelle et maternelle.

A mes amis le Docteur en Médecine Serigne Abdou Khadre Mbaye dit Djily, Sangoné Sall, le Docteur en Médecine Mbaye Thiam, Cheikh Ndiaye, Aziz Diallo, Ablaye Cissé, sans oublier Cheikh Sadibou Diouf, Daouda Wade, Monsieur Alassane Ly à la SOBOA etc.

A tous mes camarades de promotion.

A tous les informaticiens du monde entier.

Remerciements

Ma toute première pensée s'envole avant tout vers ALLAH, le Très Puissant, le Très Miséricordieux, le Très Généreux, l'Omniscient et l'Omniprésent, qui m'a toujours donné la volonté et la force de résister aux innombrables épreuves qui ne cessent de jalonner les différentes étapes de ma vie.

Son prophète Mohamed (PSL).

Mon guide spirituel Cheikh Ahmadou Bamba (RA).

La déontologie impose le remerciement de ses pairs et encadrants lors de la remise d'un mémoire de fin d'études.

Je m'incline particulièrement devant ma mère Sokhna Aminata Diallo. Tu as sacrifié ta vie pour la réussite de ta progéniture, et m'a personnellement servi de modèle, soutenu et encouragé pendant toutes les étapes de ma vie. Ton esprit intellectuel et ta sagesse m'ont sauvé. Tous ceux qui te connaissent en sont aujourd'hui arbitre. Je te suis reconnaissant. Merci et merci encore.

Permettez-moi d'inscrire votre nom en tête de ce mémoire et au dessus même de sa dédicace ; car c'est à vous, surtout, que j'en dois la rédaction. Accepter donc ici l'hommage de ma gratitude, qui, si grande qu'elle puisse être, ne sera jamais à la hauteur de votre éloquence et de votre dévouement.

Maman nous ne trouverons jamais les mots pour te qualifier. Ce travail est aussi le vôtre.

Je veux remercier vivement mon professeur encadreur Madame Khadidiatou Wone Keita, une référence pour beaucoup d'étudiants en informatique et mon mentor. Depuis le début de mes études en informatique, vous m'avez donné confiance et goût. Vous avez réussi à poser correctement les fondements de mes connaissances en Réseaux et plus tard en Système d'exploitation. Les conseils reçus, ainsi que ta présence à toutes les étapes de la rédaction, m'ont donné confiance et permis de pouvoir progresser dans le travail. Je vous remercie d'avoir accepté de diriger mon projet de fin d'études. Votre gentillesse, ouverture d'esprit, rigueur dans le travail bien fait et modestie n'ont d'égales que la grandeur de votre esprit scientifique et votre sens de la persévérance. Ce travail est le vôtre.

M. Mamadou Djiby Gaye merci. Merci pour nous avoir accepté, encadré et soutenu scientifiquement. Votre présence à toutes les étapes de ce mémoire, aussi bien dans la phase pratique que théorique, a fortement enrichi ma formation d'ingénieur informaticien intéressé par l'administration Système et Réseaux. Tes conseils, ton assistance et tes commentaires m'ont permis de mener à terme ce travail qui est aussi le vôtre.

Monsieur Cheikh Tidiane Fall Chef de la Division Production de la D.T.A.I. Merci pour nous avoir accepté dans votre service et pour les conseils que vous avez eus à nous prodiguer. Et à travers vous, je remercie aussi l'ensemble du personnel de la DTAI pour leur sympathie et leur soutien.

Je remercie les membres du jury qui ont accepté, malgré leurs multiples contraintes professionnelles et familiales, de juger ce travail et d'en apporter les contributions nécessaires pour son amélioration.

Je remercie l'Ecole Supérieure de Technologie et de Management de Dakar pour la qualité des enseignements qu'elle m'a dispensée.

A tous mes enseignants de l'école primaire, du secondaire et du supérieur.

A toute la communauté scientifique.

Merci finalement à tous ceux qui de prés ou de loin ont eu à me soutenir le long de mon parcours scolaire.

Avant propos

Ce mémoire correspond au travail réalisé durant notre stage de fin de second cycle d'informatique effectué au sein du Ministère de l'Economie et des Finances, précisément à la Division du Traitement Automatique de l'Information (DTAI).

Ce stage de novembre 2007 à mars 2008, vient compléter les connaissances théoriques acquises durant nos études à l'Ecole Supérieure de Technologie et de Management de Dakar (ESTM). L'ESTM est un établissement d'enseignement Supérieur spécialisé dans la formation de techniciens et de cadres supérieurs dans le domaine de l'informatique, des Télécoms, du management et de la gestion.

La formation d'ingéniorat en téléinformatique consistait à nous permettre de comprendre, entre autres, le fonctionnement des constituants matériel et logiciel d'un système informatique, de pouvoir spécifier l'architecture d'une infrastructure informatique quelque soit sa complexité.

Ce stage constitue ainsi pour nous, une opportunité intéressante de s'immerger au sein d'une culture d'entreprise.

Sommaire

DÉDICACES 2

REMERCIEMENTS 3

AVANT PROPOS 5

SOMMAIRE 6

INTRODUCTION 8

PARTIE 1 : PRÉSENTATION DU LIEU DE STAGE ET DU PROJET 10

I. Le lieu de stage 11

II. Présentation du projet 14

PARTIE 2 : ETUDE PREALABLE 15

I. Analyse de l'existant 16

II. Evaluation des contraintes 22

III. Identification des besoins 23

PARTIE 3 : LA VIRTUALISATION 26

I. Les principes de la virtualisation 27

1-1. historique 28

1-2. usages 28

II. Les différentes familles de virtualiseurs 29

III. WMware Infrastructure 3 39

IV. Les inconvénients de la virtualisation 49

PARTIE 4 : MISE EN OEUVRE 53

I. Environnement technique : matériels et logiciels 54

II. Mise en place d'un ESX SERVER et d'un Serveur de Messagerie virtualisé 58

PARTIE 5 : COUTS, BILAN ET PERSPECTIVES 94

I. Coûts du projet 95

II. analyse et perspectives 99

III. Bilan personnel 101

CONCLUSION 102

ANNEXES 104

GLOSSAIRE 107

WEBOGRAPHIE 113

BIBLIOGRAPHIE 114

TABLE DES MATIÈRES 115

Introduction

Le Ministère de l'Économie et des Finances souhaite mettre en place une infrastructure informatique moderne, à moindres coûts, utilisant les possibilités offertes par les technologies de l'information et de la communication (TIC). C'est pourquoi, il a été décidé la mise en place d'un schéma directeur informatique qui permettra d'instituer un cadre de planification des réalisations informatiques pour mettre en exergue les orientations techniques et organisationnelles permettant d'aboutir à une maîtrise parfaite et à une sécurisation de toute l'informatique du ministère.

C'est dans ce contexte que la Division de la Production de la DTAI (Direction du traitement Automatique de l'Information), à travers sa mission de contrôle et d'optimisation des coûts d'investissement sur l'infrastructure informatique, a opté pour la mise en place d'un environnement de virtualisation en production.

Ce nouvel environnement devrait être synonyme d'économies sur les machines mais aussi sur la surface qu'elles occupent, leur consommation électrique et celle de l'air conditionné. Il devrait leur permettre aussi de gagner en souplesse lors de la maintenance, du développement et du test d'applications, ou de l'allocation de serveurs de production.

En informatique, on appelle virtualisation l'ensemble des techniques matérielles et/ou logicielles qui permettent de faire fonctionner simultanément, sur une seule machine physique, plusieurs systèmes d'exploitation et/ou plusieurs applications, comme s'ils fonctionnaient sur des machines physiques distinctes. Ce qui accroît l'utilisation et la flexibilité de l'exploitation du matériel. Elle permet également d'optimiser les coûts, d'économiser temps, argent et énergie tout en tirant un meilleur parti du matériel informatique.

Depuis quelques années, la virtualisation est au coeur des préoccupations des entreprises. En effet, on assiste à une montée en puissance des acteurs du marché, que ce soit dans le domaine propriétaire avec Microsoft et VMware, ou dans le domaine des logiciels libres, avec l'émergence de nombreux projets autour de la virtualisation tels que Xen Source, Qemu, etc. Il suffit de voir le nombre de conférences liées aux technologies de virtualisation pour l'entreprise et le nombre d'articles de presse (en ligne ou papier) traitant de la virtualisation. Cette montée en puissance n'est pas due au hasard : elle suit de très près la demande du marché, qui se tourne de plus en plus vers les technologies de virtualisation.

Les solutions de virtualisation ont très rapidement conquis le monde de l'administration système et des infrastructures d'hébergement, comme de développement. C'est parce qu'elles apportent des bénéfices considérables, tant dans l'optimisation des coûts que dans la flexibilité de l'exploitation.

Nous nous tenterons à travers ce mémoire de fin de cycle, d'étudier la faisabilité d'un tel projet à partir d'une analyse de l'infrastructure des serveurs de la DTAI. Nous proposerons également un outil de virtualisation qui peut répondre de manière satisfaisante aux attentes de cette structure.

La première partie de ce mémoire présente le lieu de stage et le thème du projet.

La seconde partie correspond à une étude de l'existant, donc de l'architecture des serveurs de la D.T.A.I.

Dans la troisième partie nous essayons de mettre en lumière les différents enjeux de la virtualisation, en étudiant l'administration de celle-ci en milieu professionnel.

La quatrième partie consiste en un cas pratique avec à l'appui la mise en place d'un outil de virtualisation orienté production, ESX SERVER. Nous aurons à installer un serveur de messagerie virtualisé avec l'outil Postfix sur une distribution Debian Stable, ainsi qu'un Webmail via IMP (Internet Messaging Protocol). Nous aurons également déployé un serveur DNS virtualisé, de même Active Directory sous Windows 2003 server.

La cinquième partie dégage le bilan et les perspectives du projet

PARTIE 1 : présentation du lieu de stage et du projet

Partie 1

I. Le lieu de stage

1-1. Le Ministère de l'Economie et des Finances

DECRET N° 2000.294 relatifs aux attributions du Ministre de l'Economie et des Finances.

LE PRESIDENT DE LA REPUBLIQUE


VU la Constitution, notamment en ses articles 37, 43 et 65 ;

VU le décret n° 2000-264 du 1er avril 2000 portant nomination du Premier Ministre ;

VU le décret n° 2000-266 du 3 avril 2000 portant nomination des ministres ;

VU le décret n° 2000-269 du 5 avril 2000 portant répartition des services de l'Etat et du contrôle des établissements publics, des sociétés nationales et des sociétés à participation publique entre la Présidence de la République, la Primature et les Ministères
Sur proposition du Premier Ministre;

D E C R E T E :


ARTICLE 1
 : Sous l'autorité du Premier Ministre, le Ministre de l'Economie et des Finances est chargé de préparer et d'appliquer la politique arrêtée par le Chef de l'Etat en matière économique et financière.
A ce titre, il représente l'Etat auprès des institutions financières internationales.

Il est notamment, gouverneur du FMI, de la Banque mondiale, de la BAD, de la BID et de la BADEA.

Il représente l'Etat dans les réunions ministérielles de la zone franc de l'UMOA et l'UEMOA et prépare les projets discutés dans ces enceintes.

Il représente l'Etat dans les réunions ministérielles liées à la Convention de Lomé.

Il est associé aux négociations commerciales internationales conduites par le Ministre chargé du Commerce.  Il est chargé des commissions mixtes avec les pays du Nord.

Conjointement avec le Garde des Sceaux, Ministre de la Justice, il représente l'Etat dans les réunions ministérielles de l'Organisation pour l'Harmonisation en Afrique du Droit des Affaires (OHADA).

Il est chargé de la préparation et de l'exécution des législations et des réglementations dans les domaines suivants : impôts, domaines, douane, monnaie, crédit, assurances et, en liaison avec le Ministre chargé du Commerce, politique des prix.

En liaison avec le ministre chargé du Plan, il élabore les programmes pluriannuels d'investissement.

Il prépare et applique la politique générale applicable au secteur parapublic et assure la tutelle financière des établissements et sociétés qui en relèvent quelle que soit la nature de leur activité.

Il assure la tutelle technique des établissements et sociétés placés sous son contrôle par le décret susvisé n° 2000-269 du 5 avril 2000. Il assure la tutelle de la technopole en liaison avec le Ministre du Commerce.

Il assure le contrôle de la masse salariale de l'Etat : pour l'exercice de cette attribution, la Direction de la Fonction publique lui apporte son concours en tant que de besoin.

Il est chargé, dans le respect de l'indépendance de la Cour des Comptes, de préparer et de mettre en oeuvre l'action du Gouvernement en ce qui concerne les moyens de cette juridiction. Il est le vice-président du Conseil supérieur de la Cour des Comptes.


ARTICLE 2
: Le Premier Ministre et le Ministre de l'Economie et des Finances sont chargés, chacun en ce qui le concerne, de l'exécution du présent décret qui sera publié au Journal Officiel.

1-2. La Direction du Traitement Automatique de l'Information DTAI

La Direction du Traitement Automatique de l'Information est chargée de la préparation, de la mise en oeuvre et du contrôle des stratégies et politiques informatiques du ministère. Elle assure le secrétariat de la commission ministérielle informatique.

A cet effet, elle:

§ Oriente, optimise et contrôle les investissements des unités administratives du ministère;

§ Conduit et coordonne les développements de projets des services ne disposant pas de centre Informatique propre;

§ Assure le contrôle et la coordination des développements informatiques réalisés par les centres informatiques des unités administratives du ministère notamment en ce qui concerne l'acquisition des matériels, logiciels et fournitures informatiques;

§ Assure l'exploitation des traitements dont elle a la charge;

§ Assure la coordination de certains développements à caractère transversal.

La D.T.A.I. réalise un plan annuel de formation du personnel informaticien, en fonction des orientations choisies. Pour les formations les plus techniques, elles sont réalisées par invitation d'un expert, ou par des formations à l'étranger.

La DTAI comprend, sous l'autorité d'un Directeur:

Des services rattachés:

Des chargés d'études;

Le Bureau Administratif et Financier (BAF);

Le Centre des Etablissements Publics (CEP);

Des services centraux:

Division des Etudes et Développements des Applications (DEDA);

Division de la Formation et de la Documentation (DFD);

Division de la Production (DP).

FIG 1. 1 - Organigramme de la DTAI

II. Présentation du projet

2-1. Problématique

Aujourd'hui, les coûts en matière de matériels et de logiciels sont très lourds pour les entreprises. L'évolution constante du matériel informatique conduit les directions informatiques à créer des infrastructures de plus en plus hétérogènes. Cette prolifération de serveurs est devenue source de problème financier et surtout un problème au niveau de la gestion et du suivi de l'ensemble de l'infrastructure. De même, le fait de dédier à chaque fois un serveur pour une application conduit à une sous utilisation des ressources systèmes (moins de 20% en moyenne). Ce grand nombre de serveurs oblige les services informatiques à effectuer des tâches supplémentaires qui n'apportent aucune valeur ajoutée pour l'entreprise et mobilise du personnel supplémentaire. La réduction des coûts d'équipement, d'exploitation et de maintenance est devenue obligatoire.

C'est donc dans l'optique d'une utilisation efficiente de leur budget en réduisant les coûts de l'infrastructure physique, d'un accroissement du taux d'utilisation de leurs ressources informatiques, mais également d'une augmentation de la flexibilité et de l'efficacité opérationnelle que la D.T.A.I. à jugé nécessaire de mettre en place un environnement de virtualisation en production.

2-2. Objectif du projet

Le but principal de ce projet de virtualisation est la volonté de réduire les dépenses en acquisition de matériels et la réduction de la complexité d'administration des serveurs de la D.T.A.I. Suivent ensuite la disponibilité et la flexibilité des ressources informatiques.

Ce projet doit aussi être synonyme d'économies sur les machines mais aussi sur la surface qu'elles occupent, leur consommation électrique et celle de l'air conditionné. Ce nouvel environnement devrait leur permettre aussi de gagner en souplesse lors de la maintenance, du développement et du test d'applications, ou de l'allocation de serveurs de production.

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9Impact, le film from Onalukusu Luambo on Vimeo.