Virtualisation et intégration des applications d'entreprise en environnement de production
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Mémoire de fin d'études d'ingénieur de conception de Génie informatique
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- 1. Virtualisation et Intégration des applications d’entreprise en environnement de production Présenté par : KOUOTOU Aboubakar Sidiki En vue de l’obtention du: Diplôme d’ingénieur de Conception de Génie Informatique Année académique : 2008-2009 Mémoire de fin d’études ISPEED SA
- 2. Plan de l’exposé INTRODUCTION ETAT DE L’ART MISE EN ŒUVRE CONCLUSION 2
- 4. INTRODUCTION Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Contexte Motivations Problématique Objectifs Ispeed S.A: une SS2L Veille technologique Produit de virtualisation Une maîtrise technique 4
- 5. INTRODUCTION Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Contexte Motivations Problématique Objectifs 5 Fournir des services à la demande Virtual appliances Consolidation des serveurs Economie d’énergie Utilisation optimale du matériel Simplification de l’administration Isolation des services Reprise sur panne Développement des applications
- 6. INTRODUCTION Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Contexte Motivations Problématique Objectifs Conduire un projet de virtualisation Pas de méthode standard Quelle démarche adoptée? 6
- 7. INTRODUCTION Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Contexte Motivations Problématique Objectifs Proposer une méthode de virtualisation Déployer un prototype de serveur virtualisé Evaluer les performances et les coûts 7
- 9. ETAT DE L’ART Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Concepts outils 9 Isolateur Hyperviseur Emulateur Virtualisation complète Paravirtualisation Abstraction du matériel physique Plusieurs environnements d’exécution Séparation de contextes Hôte (host, dom0) Invité (guest, domU) Exécuter plusieurs versions d’un software Mais un seul noyau Programme utilisateur Emulation du hardware Exécution d’OS invités Emulation de bas niveau Contrôle exclusif du matériel Invités au noyau modifié Performances proches des 100% Systèmes non modifiés Performances amoindries Ré-interpretation des executables des hôtes Peu Performant
- 10. ETAT DE L’ART Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Concepts outils 10 Virtualisation complète Hardware (réseau, disques, …) Hyperviseur dom0 dom1 dom2 OS hôte OS OS Logiciels de contrôle applis applis applis applis Extensions de virtualisation
- 11. ETAT DE L’ART Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Concepts outils 11 Paravirtualisation Hardware (réseau, disques, …) Hyperviseur dom0 dom1 OS hôte OS + drivers spécifiques Logiciels de contrôle applis applis Extensions de virtualisation dom2 OS + drivers spécifiques applis applis
- 12. ETAT DE L’ART Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Concepts outils 12 Solutions libres de virtualisation Isolateurs: openVZ, Linux-Vserver Emulateur : qemu Hyperviseurs: KVM, XEN
- 13. ETAT DE L’ART Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Concepts outils 13 Choix d’une solution Hyperviseur externe Gestionnaire de processus propre Mature et utilisé en production Problèmes de mise à jour Module du noyau linux Gestionnaire de processus de linux En développement mais intégré dans la future version de RHEL Mise à jour simple XEN KVM Notre solution: KVM
- 14. ETAT DE L’ART Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Concepts outils 14 Outils utilisés Hyperviseur: KVM Outils d’administration: sshd vnc-server et vnc-viewer virt-install virsh et virt-manager vsftpd
- 16. MISE EN ŒUVRE Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Méthode Implémentation Démo 16 PlanificationIdentification des serveurs virtuels Inventaire des ressources matérielles Configuration du stockage Plan d’adressage Besoins des applis CPU, RAM, … Extensions de virtualisation dmesg | grep vmx LVM lvX, vgX, pvX Mac + IP + nom pour chaque VM
- 17. MISE EN ŒUVRE Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Méthode Implémentation Démo 17 Planification domU Nom VM VCPUs RAM max/min (MB) OS Type de virtualisation (para ou full) Rôle Applications nécessaires Nom VL Espace disque (GB) Adresses IP / MAC dom0 dom1 … Plan de virtualisation
- 18. MISE EN ŒUVRE Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Méthode Implémentation Démo 18 Déploiement du dom0 PlanificationInstallation de l’outil de virtualisation Intallation des outils d’administration Configuration du réseau Configurer SELinux virt-manager, virsh virt-install Bridge désactiver pour les tests semanage en production
- 19. MISE EN ŒUVRE Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Méthode Implémentation Démo 19 Déploiement du dom0 Planification Serveurs de fichiers Serveur ftp dd VM « Infrastructure » Adminstration à distance
- 20. MISE EN ŒUVRE Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Méthode Implémentation Démo 20 Déploiement du dom0 Planification VM « Infrastructure » Déploiement des VMs virt-manager virt-install
- 21. MISE EN ŒUVRE Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Méthode Implémentation Démo 21 Déploiement du dom0 Planification VM « Infrastructure » Déploiement des VMsArchitecture de backup Serveur de backup sync
- 22. MISE EN ŒUVRE Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Méthode Implémentation Démo 22 Plan de virtualisation domU Nom VM VCPUs RAM min/max (MB) OS Type de virtualisation (para ou full) Rôle Applications nécessaires Nom VL Espace disque (GB) Adresse IP / MAC dom0 Hypervisor 2 256/512 FC9 Hyperviseur KVM KVM, Qemu 10 192.168.0.253/ 00:23:54:C2:81:30 (NIC physique) dom1 isoServerVM 1 256/512 CentOS 5.1 full Serveur d'images et serveurs dhcp dhcpd, vsftpd Iso-server 40 192.168.0.252/ 00:23:54:C2:80:01 dom2 Alfresco 1 256/512 Centos 5.1 para Serveur de GED Alfresco labs 3 final, tomcat 6, MySQL server alfresco 10 192.168.0.251/ 00:23:54:C2:80:02 dom3 ERP 1 256/512 Centos 5.1 para Applications d'ERP Openerp-sever, openerp-web, paquetages pythons associés PostgreSQL 8.1 Erp-VL 40 192.168.0.250/ 00:23:54:C2:80:03 Dom4 winXP 1 192/256 Windows XP full Tester le fonctionnement de XP virtualisé Winxp-VL 5 192.168.0.248/ 00:23:54:C2:80:04 2Cpus - AMD Athlon 64X2 Dual Core processor. Disque dur : 320G RAM: 4G Carte Réseau: Realtek semi-conductor
- 23. MISE EN ŒUVRE Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Méthode Implémentation Démo 23 Déploiement du dom0
- 24. MISE EN ŒUVRE Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Méthode Implémentation Démo 24 Installation des machines virtuelles Machine Infrastructure à partir d’un dvd Serveurs de fichiers: vsftpd Installer les VMs avec virt-install et virt-manager
- 25. MISE EN ŒUVRE Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Méthode Implémentation Démo 25
- 26. CONCLUSION 26
- 27. Conclusion Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Bilan Perspectives 27 Méthode de virtualisation Implémentation d’un prototype Economie sur le matériel Backup non implémenté
- 28. Conclusion Introduction Etat de l’art Mise en œuvre Conclusion Bilan Perspectives 28 Implémentation effective du backup et de la migration à chaud. Démarrage et extinction programmés des VMs Fourniture effective d’une virtual appliance
- 29. MERCI !
Hinweis der Redaktion
- Platform de virtualisation est une couche d’abstraction permettant d’avoir plusieurs ordinateurs, déployer et fonctionnant indépendamment sur une même machine physique
- Ispeed SA Infrastructures , télécom, développement, intégration des service et support technique des entreprises sur des solutions libres L’entreprise ispeed SA définit une nouvelle offre de virtualisation , elle a donc besoin de faire une étude technique complète des concepts et des outils pour asseoir sa maîtrise technique et définir une Démarche générique pour ses différents clients
- Motivés par les besoins du marché Fournir des services à la demande Systèmes d’exploitation taillés sur mesure et prêts à l’emploi Rassembler plusieurs serveurs physiques sur un seul qui en a les capacités Diminution de la consommation d’énergie Optimiser l’utilisation du matériel Isolation des services: Un service critique peut être déployé sur une machine virtuelle, reprises sur panne par des architectures plus flexibles d’exploitation Développement des applications : déploiement rapide des environnements de test rapide sans investissement supplémentaire sur le matériel. Développement d’applications: tests multi-plate-forme sans achat de matériels supplémentaires
- Conduite d’un projet de virtualisation est difficile, beaucoup de concepts à maîtriser, les architectures des outils sont disparates et la plupart du temps les administrateurs ont des problèmes de choix Manque de standard dans le domaine, car les projets libres ne sont devenus matures que très récemment Quelle démarche adoptée? Pour mener à bien un projet de virtualisation et en tirer un maximum de bénéfices tant sur le plan technique que financier
- Proposer une méthode de virtualisation des serveurs, en décrivant tous les éléments et les délivrables de chaque étape Valider cette l’implémentation d’un prototype de serveur virtualisé Evaluer les performances et les coûts d’une telle architecture
- Nous allons tour à tour aborder les différents concepts théoriques liés à la virtualisation afin de faire une sélection rigoureuse des techniques et pratiques pour l’élaboration de notre méthode, scruter les outils du marché et opérer des choix judicieux pour implémenter notre prototype
- Techniques ou technologies permettant l’ajout d’une couche d’abstraction entre le matériel et les implications. Mais dans notre cas il s’agit de faire fonctionner plusieurs Systèmes d’exploitation ou OS sur une unique machine physique. Ainsi l’OS de base est appelé dom0 ou host OS, hôte Et les autres OS machines virtuelle ou domU ou guest ou invité Plusieur L’isolation est basé sur un isolateur. Ce dernier permet de faire cohabiter plusieurs environnements d’exécution sur une mm machine, en empêchant la communication entre les processus d’environnements différents On peut ainsi exécuter plusieurs versions d’un mm soft sur une machine sans aucune crainte d’incompatibilité (pas besoin de update) possibilité de plantage du noyau si un contexte failli, Impossible d’installer un OS différent Emulateur est un programme utilisateur qui simule le matériel physique sous-jacent et permet d’installer d’autres OS Hyperviseur: évolution des émulateurs fonctionnant directement au niveau du matériel physique par la création d’une couche d’abstraction Deux modes de fonctionnement aux systèmes invités Les systèmes à hyperviseur peuvent donc être utilisés pour la virtualisation des serveurs
- Réseau, disques, CPU, RAM, extensions de virtualisation des processeurs OS invité avec les différentes applis Logiciel de contrôle déployer sur le dom0
- Ajout de drivers spécifiques aux noyaux des guests Interface que présente l’hyperviseur pour accéder au matériel comme s’ils étaient en mode natif
- openVZ et Linux-Vserver sont les projets les plus visibles Qemu est actuellement l’émulateur open source le plus performant et est réutilisé par plusieurs autres hyperviseurs Parmi les hyperviseurs , les solutions les plus utilisés en entreprise en actuellement sont VMWare, z/VM d’IBM, Hyper-V de Microsoft Dans le monde open-source KVM et XEN se démarque du lot et mérite une attention particulière
- Xen est un hyperviseur externe au noyau linux, alors que KVM Kernel-Based-virtual Machine est un module qui vient se greffer au noyau de l’OS permettant donc à ce dernier d’utiliser les extensions de virtualisation et donc de jouer le rôle d’hyperviseur Il peut donc utiliser ses outisl internes de gestions de processus et g érer plus simplement les machines virtuelles comme des process Xen possède son propre gestionnaire de processus, le projet est instable et bénéficie de quelques retours d’expérience, KVM est en developpement et est intégré à la prochaine version de RHEL Xen étant développé en parallèle une mise à jour du noyau peut provoquer son disfonctionnement KVM évolue avec GNU/linux et ne pose donc aucun problème Ispeed est partenaire Redhat et pour anticiper sur les futures besoins potentiels de ses clients, il est nécessaire d’utiliser KVM pour notre implémentation
- Etape conceptuelle