Rapport Virtualisation

Virtualisation en clustring ���� ��������� ������ ��������

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Remerciements

Nous tenons à remercier dans un premier temps, l’équipe pédagogique de l’ENSA et les intervenants professionnels professionnels responsables de la formation Réseaux et systèmes pour avoir assuré pour avoir assuré le matériel nécessaire et une salle tp pour nos tests. Nous tenons à remercier aussi tout particulièrement le responsable de notre filière M. Laaziz Yassine et notre encadrant M. Adil Soufi.

Pour tous ceux et celles qui ont contribué de près ou de loin à l’accomplis l’accomplissement sement de ce travail nous adressons nos remerciements les plus chaleureux.

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Remerciements

Nous tenons à remercier dans un premier temps, l’équipe pédagogique de l’ENSA et les intervenants professionnels professionnels responsables de la formation Réseaux et systèmes pour avoir assuré pour avoir assuré le matériel nécessaire et une salle tp pour nos tests. Nous tenons à remercier aussi tout particulièrement le responsable de notre filière M. Laaziz Yassine et notre encadrant M. Adil Soufi.

Pour tous ceux et celles qui ont contribué de près ou de loin à l’accomplis l’accomplissement sement de ce travail nous adressons nos remerciements les plus chaleureux.

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Introduction Générale……………………………………………………………..4 Chapitre I, Etat de l’art……………… l’art……………………….…… ……….……………………… ………………………...5 ……...5

1.

Définitions Définiti ons de la virtualis virtualisation……………………………………………6 ation……………………………………………6

1.1 Fonctionnement d’un système d’exploitation……….………….….……………..7 1.2 La virtualisation complète………………………………………….………….9 1.3 La paravirtualisation…………….…………….…………………………….12 1.4 Les systèmes à hyperviseur………………………….……..…………………..15 2.

Historique………………………………………………………………. Historique ………………………………………………………………. ..17

2.1 Premiers pas…………………………………………………………………18 2.2 Machines virtuelles…………………………………………………………...18 2.3 Amélioration des technologies…………………………………………………18 Chapitre II: Etude II: Etude comparative des solutions de virtualisation…….… ...19

I.

Architecture technique des hyperviseurs…… hyperviseurs………………………… …………………………..……20 ……..……20

1.1 Gestion des pilotes…………………….………..……………………………..20 1.2. Architecture Vmware ESX…………………….…………………………….21 1.3. Architecture Microsoft HyperV………………………………………………22 II.

Fonctionnalités……………………………………………………………22

2.1 Tableau comparatif…………………………………………………….........22 III.

Performances……………………………………………………………...23

IV.

Prix listes……… listes……………………… ………………………………… ………………………………................24 ……………................24

Chapitre III, Contexte général du projet

I.

……………..….……….…25 ……………..…. ……….…25

Contexte du projet………………………….… projet………………………….……………………………...26 …………………………...26

1.1 Objectif et spécification du besoin……………………………………………..26 1.2 Solution à déployer…………………………………………………………...27

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1.3 Fonctionnalités de la solution…………………………………………….….27 1.4 Périmètre du projet…………………..……………………………................27 II.

Critique de l’existant………………………………………….....................28

Chapitre IV, Mise en place de la solution…………………………………..30

I.

Installation du système de base……………………….…….….....................31

A. Matériel utilisé………………………………………………….…………….31 B. Architecture nouvelle…………………………………………….. …………...31 3 . création du cluster…………………………………………… ............………..36 A. Installation de VMware Virtual Infrastructure Server (Vcenter)….......................37 Installation vCenter Server 5......................................................................................38 IV. Installation de VSphere Client 5..........................................................................43 V Installation de vConverter 5 ....................................................................................46 VI Template de machine virtuelle................................................................................56 VII. Création de Snapshot ...........................................................................................57 Chapitre V Installation d’un serveur web sécurisé ......................................................61 Chapitre V :Mettre en œuvre d’une solution VoIP (Trixbox).....................67

I.

Trixbox.................................................................................................................68 1. Les composants de l’IPBX.............................................................................68 II. Configuration de Trixbox ..................................................................................74 1. Préparer Le Dial Plan (plan de numérotation)................................................76 III. Installation : Coté client ................................................................................... 79 IV. Solution Haute Disponibilité pour Trixbox .....................................................84 Installation et configuration de Heartbeat...............................................................86 Vconnexion entre deux serveurs voip distants............................................................87 Conclusion et perspectives............................................................................................93 Problématiques……………………………………………………………….…94 Webographie ……………………………………………… ………………….95

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Introduction Générale Depuis quelques années, la virtualisation est au cœur des préoccupations des entreprises du secteur informatique. 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. 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. L’encyclopédie francophone en ligne Wikipédia définit la virtualisation comme « l’ensemble des techniques matérielles et/ou logiciels qui permettent de faire fonctionner sur une seule machine plusieurs systèmes d’exploitation et/ou plusieurs applications, séparément les uns des autres, comme s’ils fonctionnaient sur des machines physiques distinctes ». Il s’agit donc d’utiliser une seule machine physique en remplacement de plusieurs et d’utiliser les possibilités offertes par la virtualisation pour démultiplier le nombre de machines virtuelles. Dans le premier chapitre on essaiera d’expliquer le cahier de charges qu’on a rédigé en insistant sur les points clés qui ont aidé à élaborer ce projet. Le second chapitre sera consacré à la définition de la virtualisation, des différentes technologies utilisées ainsi qu’un historique. Dans le troisième chapitre on essaiera de présenter les différentes solutions existantes sur le marché et puis vers la fin du chapitre on va décrire la solution idéale qui correspond mieux au cahier de charges exprimé. Dans le quatrième chapitre on essaiera de présenter le cahier de charge et nous expliquerons la nécessité de déployer une solution de virtualisation. Et dans le dernier chapitre, on expliquera en détail les différentes étapes par lesquelles nous sommes passés pour virtualisation.

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la mise en place de l’infrastructure de

Chapitre I, Etat de l’art

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I.

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La virtualisation a été brièvement définie dans l’introduction comme le moyen de faire fonctionner sur une seule machine physique plusieurs systèmes d’exploitation ou plusieurs applications. Cet objectif est atteint grâce à plusieurs technologies ayant des buts différents. Il est important de bien définir toutes ces technologies avant d’étudier les projets retenus. Tout d’abord, il existe plusieurs catégories de virtualisation, utilisant chacune des technologies différentes. Les technologies les plus répandues sont : – la virtualisation complète ; – la paravirtualisation ; – la virtualisation assistée par le matériel ; Chacune de ces technologies est une technologie de virtualisation, mais elles ne fonctionnent pas de la même façon. Les principes et particularités de chaque technologie seront détaillés dans les pages suivantes. Toutefois, avant de définir ces technologies, il est crucial de bien saisir le fonctionnement et le rôle d’un système d’exploitation. En effet, comme l’objectif de la plupart des technologies de virtualisation est de faire cohabiter plusieurs systèmes d’exploitation sur la même machine physique, il faut auparavant expliquer pourquoi il est nécessaire d’utiliser une solution de virtualisation pour ce faire. C’est pourquoi comprendre comment fonctionne un système d’exploitation et pourquoi il est nécessaire, même superficiellement, permettra de bien saisir les choix techniques et les problèmes rencontrés par la virtualisation. La section suivante sera donc consacrée à expliquer le rôle d’un système d’exploitation et du matériel courant d’un ordinateur.

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1.1 Fonctionnement d’un système d’exploitation Le système d’exploitation (operating system) est un ensemble complexe faisant office de couche d’abstraction entre le matériel (hardware, niveau physique) et le logiciel (software, niveau logique). Il est composé d’une multitude de composants, chacun assigné à un rôle spécifique. Parmi les tâches dévolues au système d’exploitation, on retrouve notamment la gestion de la mémoire vive (RAM) et des périphériques (stockage, carte réseau, imprimante, écran, clavier, etc.). La gestion de la RAM est l’une des tâches les plus complexes du système d’exploitation. En effet, tous les programmes (que ce soit au niveau de l’utilisateur ou du système d’exploitation) ont besoin de mémoire pour fonctionner. C’est dans la RAM que seront stockés : – le code des programmes en cours d’exécution ; – les données des programmes en cours d’exécution ; – le code du système d’exploitation ; – les données du système d’exploitation. Un composant du système d’exploitation est entièrement dédié à la gestion de la mémoire, notamment la réservation et la libération pour les applications et le système d’exploitation. Quand la RAM vient à manquer, le système peut utiliser une partie du disque dur comme extension de mémoire. Le disque dur est toutefois de plusieurs ordres de grandeur plus lent que la RAM, aussi le gestionnaire de mémoire fait tout son possible pour en limiter l’usage. Toutefois, le système d’exploitation n’a pas le contrôle direct sur la gestion de la mémoire au niveau physique. Ce rôle est dévolu au processeur. C’est donc par le jeu d’une interaction complexe entre le système d’exploitation (qui gère la RAM au niveau logique) et le processeur (qui gère la RAM au niveau physique) que se déroule l’exécution d’un programme. Le programme est interprété par le processeur, et est composé d’une suite d’opérations élémentaires nommées instructions. Ces instructions consistent principalement en des demandes d’accès à la RAM, des opérations mathématiques et

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des appels spécifiques au matériel (carte graphique, carte réseau, clavier, écran, disque dur, etc.). Cette suite d’instructions élémentaires exécutées dans l’ordre donne au final le programme, qui peut être un programme du système d’exploitation ou un programme utilisateur. Le système d’exploitation a aussi pour rôle de faire abstraction du matériel pour les programmes utilisateurs. Ainsi, un programme doit se comporter de la même manière quel que soit le modèle de carte réseau utilisé pour communiquer ou la marque et le type de disque dur contenant les fichiers. Cette abstraction est réalisée par les pilotes de périphériques. Ces pilotes sont en général destinés à un type de matériel particulier et offrent au système d’exploitation un ensemble cohérent d’opérations. Par exemple, tous les pilotes de disque dur permettent de lire le contenu du disque à un endroit donné et tous les pilotes de carte réseau permettent d’envoyer et de recevoir des données. Le détail est caché au système d’exploitation — et donc à l’utilisateur — car seul compte l’ensemble cohérent d’opérations. Le système d’exploitation se repose sur les pilotes de périphérique pour apporter des couches d’abstraction supplémentaires, accessibles aux programmes utilisateurs, par exemple pour la gestion des fichiers, des protocoles réseau... Les programmes utilisateurs ne peuvent accéder au matériel qu’à travers les couches d’abstraction, assurant ainsi la cohérence du système. Le système d’exploitation doit, pour assurer cette abstraction, avoir un accès exclusif au matériel afin de le contrôler. De fait, presque tous les systèmes d’exploitation sont conçus comme s’ils étaient les seuls à accéder au matériel. Cette notion d’exclusivité est importante pour les solutions de virtualisation : le système virtualisé ne pourra pas accéder au matériel directement, comme s’il était le seul, car c’est le système hôte qui a ce rôle. Il y a donc des solutions de contournement mises en place, qui varient selon les produits et les technologies utilisées.

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1.2 La virtualisation complète La virtualisation complète (full virtualization), dénommée ainsi par opposition à la paravirtualisation définie au par avant consiste à émuler l’intégralité d’une machine physique pour le système invité. Le système invité « croit » s’exécuter sur une véritable machine physique. Le logiciel chargé d’émuler cette machine s’appelle une machine virtuelle, son rôle est de transformer les instructions du système invité en instructions pour le système hôte. En effet, comme la montre la figure 1, la machine virtuelle est un programme comme un autre du point de vue du système hôte, au même titre qu’un navigateur Internet ou un traitement de texte. Or, comme expliqué précédemment, un système d’exploitation doit normalement manipuler le matériel à un niveau très bas. Les programmes utilisateurs n’ont pas d’accès direct au matériel, mais uniquement aux couches d’abstraction. La machine virtuelle émule donc de manière logique (c'est-àdire avec du code) tout le matériel habituel de l’architecture de l’ordinateur cible. Sur la figure 1, le rectangle en fond vert est le système d’exploitation, seule partie à avoir un accès direct au matériel, ici représenté avec un fond bleu. Le rectangle en fond blanc est une application utilisateur, qui ne peut utiliser que la couche d’abstraction du système d’exploitation pour accéder indirectement au matériel. En pratique, le disque dur de la machine virtuelle est la plupart du temps géré comme un (volumineux) fichier pour le système hôte, alors que la mémoire vive dont le système invité dispose est réservée par le programme de la machine virtuelle. Le reste de l’architecture de l’ordinateur peut varier grandement selon les implémentations, mais on retrouve généralement au moins une carte réseau bas de gamme, un clavier 105 touches « standard » et une carte graphique bas de gamme.

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Figure 1 : Virtualisation complète

L’utilisation de périphériques bas de gamme s’explique par le fait qu’il y a toujours un nombre minimal d’opérations supportées par toute catégorie de matériel sur un ordinateur : la vitesse de transfert la plus lente pour un disque dur, la résolution d’affichage la plus faible pour une carte graphique, etc. Or comme le comportement de ces périphériques est entièrement implémenté de manière logicielle par la machine virtuelle, émuler un périphérique avec le minimum de fonctionnalités permet de limiter la quantité de code à développer pour en couvrir le comportement. C’est la raison pour laquelle les cartes graphiques et les cartes réseaux sont la plupart du temps aux standards en vigueur dans les années quatre-vingt. Ce n’est toutefois pas la seule raison de l’émulation de périphériques bas de gamme. En effet, la plupart des évolutions ultérieures du matériel visent à améliorer les performances des périphériques, par exemple en augmentant le débit du disque dur ou la résolution supportée par la carte graphique. Cependant, les optimisations de performances sont dans ce cas sans objet, car elles ne se répercutent de toute manière pas sur un matériel physique en mesure de les supporter. La rapidité du disque dur virtuel est par exemple limitée par la vitesse d’accès au fichier le représentant sur le système hôte. La figure 2 détaille les couches d’abstraction entrant en jeu pour la gestion de la RAM Dans cette figure, le cadre en bleu foncé représente la couche matérielle ; le cadre vert est le système d’exploitation, qui a un accès privilégié au matériel. Le cadre en fond blanc est une application utilisateur, qui doit utiliser les couches d’abstraction du

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système d’exploitation — représentées en vert foncé — pour accéder au matériel. Le cadre bleu ciel représente le matériel émulé par la machine virtuelle, qui doit se comporter comme le matériel réel d’un ordinateur pour le système invité.

Figure 2 : Couches d’abstraction pour la gestion de la mémoire

Cet empilage de couches est sensiblement identique pour tous les périphériques émulés par la machine virtuelle. On retrouve, du plus bas niveau au plus haut niveau : 1. Le matériel ; 2. Le pilote du matériel pour le système hôte ; 3. La couche d’abstraction du système hôte ; 4. Le matériel émulé par la machine virtuelle ; 5. Le pilote du matériel pour le système invité ; 6. La couche d’abstraction du système invité. Les performances de la machine virtuelle sont donc limitées par les performances de la couche d’abstraction du système hôte et par la qualité de l’émulation du matériel implémenté. La séparation nette entre la machine virtuelle et le système hôte est un avantage certain pour la sécurité et la stabilité de la machine. En effet, comme la machine virtuelle est un simple programme, on peut très facilement limiter la quantité de mémoire qu’elle peut allouer, le temps processeur consommé, sa priorité par rapport aux autres programmes, etc. Toutes les possibilités d’administration et de configuration des applications offertes par le système hôte s’appliquent à la

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machine virtuelle. Cela permet par exemple d’attribuer une faible priorité à une machine virtuelle mais de lui permettre de réserver plus de mémoire, alors qu’une autre machine virtuelle aura plus de temps processeur à disposition, mais moins de RAM. Bien évidemment, comme les machines virtuelles sont de simples programmes utilisateurs, on peut en exécuter plusieurs à la fois sur le même système hôte, tant que les ressources sont disponibles. Ainsi, une machine multiprocesseur et disposant de suffisamment de mémoire vive et d’espace de stockage peut aisément accueillir plusieurs machines virtuelles, le système hôte répartissant au mieux la charge entre les différents processeurs.

1.3 La paravirtualisation La paravirtualisation est très proche du concept de la virtualisation complète, dans le sens où c’est toujours un système d’exploitation complet qui s’exécute sur le matériel émulé par une machine virtuelle, cette dernière s’exécutant au-dessus d’un système hôte. Toutefois, dans une solution de paravirtualisation, le système invité est modifié pour être exécuté par la machine virtuelle. Les modifications effectuées visent à rendre le système émulé du fait qu’il s’exécute dans une machine virtuelle. De ce fait, il pourra collaborer plus étroitement avec le système hôte, en utilisant une interface spécifique, au lieu d’accéder au matériel virtuel via les couches d’abstraction. Au final, l’architecture obtenue est plus performante que l’empilement de couches d’abstraction de la figure 2. Le terme para-virtualisation a été mentionné pour la première fois, où les auteurs définissent la para virtualisation comme la modification sélective de certaines parties de l’architecture virtuelle pour améliorer les performances, la réactivité sous forte charge et la simplicité de conception. L’idée de la paravirtualisation est toutefois plus ancienne que cela. Les premiers gros systèmes utilisant une architecture de virtualisation avaient déjà une technologie similaire, dès les années soixante-dix, même si elle n’avait pas de nom. En pratique, un système paravirtualisé possède quelques pilotes de périphériques et sous-systèmes modifiés, qui lui permettent de communiquer directement avec la machine virtuelle, sans avoir passer par une couche d’abstraction pour parler au matériel virtuel.

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Les pilotes paravirtualisés échangent directement des données avec la machine virtuelle, sans avoir à passer par une émulation du comportement du matériel. Les parties du système hôte généralement modifiées pour tirer profit de la paravirtualisation sont la gestion de la mémoire et la gestion des E/S. En effet, ce sont véritablement les deux goulets d’étranglement d’un système virtualisé, du fait du nombre de couches d’abstraction à traverser. Il est donc logique que les optimisations se portent là dessus. La figure 3 montre la structure d’une machine virtuelle et d’un système hôte supportant la paravirtualisation. Les pilotes non modifiés interagissent toujours avec le matériel émulé par la machine virtuelle (rectangle bleu ciel), alors que les pilotes modifiés communiquent directement les fonctions de la machine virtuelle (rectangle  jaune). La simplification qui en résulte permet au système invité de collaborer plus efficacement avec l’hôte : les parties critiques du système communiquent presque directement avec le système hôte, en contournant les couches d’abstraction virtuelles (le matériel émulé). Le reste de l’architecture est inchangé, la machine virtuelle est toujours une application utilisateur (rectangle blanc) et le système d’exploitation (rectangle vert) est toujours le seul à avoir un accès privilégié au matériel (rectangle bleu).

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Figure 3 : Paravirtualisation

Les détails sur comment sont réalisées ces optimisations varient selon les implémentations, mais il s’agit en général pour le système invité d’utiliser des appels systèmes ou des instructions spécifiques pour renseigner la machine virtuelle sur les actions à entreprendre. Cette dernière réalise alors ces actions, et communique le résultat au système invité. Le type d’actions à effectuer varie également selon les implémentations, mais on retrouve en général tout ce qui est déplacement de données entre l’hôte et l’invité (accès disque, transfert réseau, etc.) et gestion de la mémoire. La paravirtualisation apporte un gain de performances avéré, du fait du contournement des couches d’abstraction. En effet, comme le système invité collabore activement avec la machine virtuelle, il ne se comporte plus comme un système d’exploitation à part entière s’exécutant directement sur du matériel. Au contraire, il adapte son comportement pour que les accès au matériel soient transformés en des appels directs à cette dernière. De plus, étant donné que seules les couches de bas niveau du système invité ont été modifiées, toutes les applications qui pouvaient fonctionner dans une architecture de virtualisation complète peuvent aussi être utilisées dans une architecture paravirtualisée. Toutefois, cette augmentation des performances est restreinte à certains systèmes. Tout comme la virtualisation complète, la paravirtualisation garde une séparation nette entre le système invité et le système hôte (cf. figures 1 et 3). De ce fait, seul le système hôte a un accès direct et exclusif au matériel. Le système invité doit donc toujours passer par la machine virtuelle pour accéder au matériel, qui passe à son tour par la couche d’abstraction. On peut donc améliorer davantage le processus en laissant au système invité un accès direct — mais contrôlé — au matériel. C’est le but des systèmes à hyperviseur.

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1.4 Les systèmes à hyperviseur L’utilisation d’un hyperviseur est en quelque sorte l’évolution logique de la paravirtualisation, si l’on recherche encore une amélioration des performances. Dans les technologies précédentes, le système hôte était le seul à avoir un accès direct au matériel ; avec un hyperviseur, le système hôte partage cet accès avec les systèmes invités. Au démarrage de l’ordinateur, c’est normalement le système d’exploitation qui prend la main et contrôle le matériel. Dans le cas de l’utilisation d’un hyperviseur, c’est un système minimaliste — l’hyperviseur — qui prend le contrôle du matériel. Ensuite, il fait appel à un système d’exploitation complet, qui sera donc exécuté pardessus l’hyperviseur. Ainsi, le système d’exploitation doit passer par l’hyperviseur pour tout accès au matériel. On peut donc très facilement instancier un deuxième système d’exploitation, qui passera lui aussi par l’hyperviseur pour l’accès au matériel. Comme les systèmes d’exploitation doivent obligatoirement passer par ce dernier pour tout accès au matériel, l’hyperviseur peut s’assurer qu’ils n’accèdent qu’aux ressources autorisées, sans perturber le fonctionnement des autres systèmes.

Figure 4: Hyperviseur

La figure 4 détaille le principe de fonctionnement de l’hyperviseur. À la différence des technologies exposées précédemment, il n’y a cette fois pas d’accès direct au

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matériel (rectangle bleu) pour le système d’exploitation, uniquement une couche d’abstraction minimale fournie par l’hyperviseur (rectangle vert). L’hyperviseur est le seul à avoir un accès privilégié au matériel. Dans cette représentation, les systèmes cohabitent au même niveau de privilège, uniquement régulés par l’hyperviseur. Toutefois, selon les implémentations, il y a souvent un système privilégié, qui est en général le premier système démarré par l’hyperviseur. Ce système est alors autorisé à modifier les paramètres de l’hyperviseur ou à instancier de nouveaux systèmes invités. À l’opposé, sur d’autres implémentations, la différence entre hôte et invité est inexistante, tous les systèmes ont les mêmes privilèges et l’hyperviseur est alors contrôlé d’une autre manière. Si les deux technologies vues précédemment (virtualisation complète et paravirtualisation) utilisaient une machine virtuelle pour émuler le matériel, il n’en va pas de même avec un hyperviseur. Chaque système d’exploitation a un accès presque direct au matériel, par l’intermédiaire de l’hyperviseur. Il n’y a donc plus de couche d’abstraction logicielle, le matériel accessible est celui de la machine physique, avec toutes les fonctionnalités qu’il peut offrir. Le gain de performances est parfois significatif, notamment dans le cas des E/S, où le système peut utiliser toutes les extensions des périphériques pour accélérer les transferts. Ce n’est toutefois pas la seule différence avec les autres technologies de virtualisation : avec un hyperviseur, le contrôle de l’accès au matériel et de l’utilisation des ressources est bien plus fin. En effet, dans les solutions à base de machine virtuelle, le système invité est vu comme un processus par le système hôte, le niveau de contrôle et de suivi est donc celui offert par le système hôte. Ici, c’est l’hyperviseur qui est chargé d’appliquer la politique d’accès aux ressources matérielles. Cela implique un contrôle directement au niveau de l’accès aux ressources. Il peut par exemple limiter la consommation de temps processeur d’un système, ou la quantité de RAM attribuée. Tous les systèmes destinés à s’exécuter au dessus d’un hyperviseur doivent être portés, comme les systèmes invités pour la paravirtualisation. Cette opération vise à adapter les couches bas niveau du système d’exploitation pour qu’elles communiquent avec l’hyperviseur plutôt qu’avec le matériel. Les inconvénients sont

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donc les mêmes que pour la paravirtualisation : il est nécessaire d’avoir accès au code source de tous les systèmes ainsi que l’autorisation du détenteur des droits. En outre, le portage est beaucoup plus lourd à réaliser pour fonctionner sur un hyperviseur. En effet, pour la paravirtualisation, seuls quelques pilotes et sous-systèmes avaient besoin d’être réécrits pour tirer parti de l’accélération. Au contraire, un hyperviseur nécessite la modification de toutes les couches d’accès au matériel ; la complexité du code s’en trouve grandement augmentée, augmentant par là même la difficulté de maintenir le code. Le portage sur un hyperviseur revient quasiment à porter le système d’exploitation sur une nouvelle architecture matérielle. Les techniques vues jusqu’à présent étaient de complexité croissante, c’est à dire que chaque technologie était un peu plus complexe à mettre en oeuvre et à que la précédente. Avec les technologies ayant trait au cloisonnement, c’est différent. En effet, le cloisonnement était au départ utilisé pour sécuriser et isoler des applications, sans rapport avec le fait d’isoler des systèmes d’exploitation, c’est seulement récemment que l’idée d’utiliser ces techniques pour la virtualisation a vu le jour.

II.

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Les premiers ordinateurs, qui occupaient plusieurs pièces d’un bâtiment, n’étaient pas faits pour exécuter plusieurs programmes à la fois. On concevait un programme (qui était à l’époque une simple succession de calculs), on le mettait dans la file d’attente des programmes, et quand le système d’exploitation avait fini de traiter un programme, on lui donnait le suivant dans la liste.

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2.1 Premiers pas Très vite, dès la fin des années cinquante, l’idée de pouvoir exécuter plusieurs programmes en parallèle voit le jour. On parle de temps partagé (time sharing), de multiprogrammation, etc. L’idée était de pouvoir faire cohabiter plusieurs programmes au même moment, ayant tous accès au même matériel, sans qu’ils ne se gênent mutuellement.

2.2 Machines virtuelles Au milieu des années soixante, IBM effectue des recherches sur les systèmes virtualisés avec le projet M44/44X. L’architecture du système se basait sur des systèmes d’exploitation virtualisés (nommés 44X) s’exécutant au-dessus du matériel (une machine M44). Les systèmes invités étaient gérés par une simple multiprogrammation. En 1967 est lancé, toujours par IBM, le système CP-40, le premier système offrant une virtualisation complète. Le CP-40 sera suivi par plusieurs évolutions, amenant chacune de nouvelles fonctionnalités pour les utilisateurs. On peut notamment citer le système VM/370, qui a connu un très fort succès dans les entreprises, et est parfois encore en usage dans certaines entreprises aujourd’hui.

2.3 Amélioration des technologies Après le succès des machines virtuelles introduites par IBM, les technologies ont assez peu évolué. Le système hôte a vite été réduit à l’état de simple arbitre entre les systèmes invités, amenant la notion d’hyperviseur. Toutefois, toutes ces technologies de virtualisation étaient réservées au monde professionnel, destinées à être utilisées sur des mainframes* coûtant plusieurs millions de dollars. Parallèlement à cela, le monde de la recherche (souvent financé par ces mêmes entreprises) a continué à étudier différentes possibilités pour améliorer les performances et à essayer de nouvelles technologies. La plupart de ces travaux de recherche sont toutefois restés assez confidentiels et n’ont que rarement été transposés sur un produit.

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Chapitre II Etude comparative des solutions de virtualisation

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Aujourd’hui Vmware est le leader du marché de la virtualisation avec +80 % de part de marché. L’arrivée de Microsoft avec l’HyperV et des challengers comme Citrix avec XenServer modifie le paysage de la virtualisation. Il est important de connaitre le positionnement et de faire un comparatif permettant d’avoir une vision objective de ces 2 hyperviseurs : Hyper V et ESX. Nous avons sélectionné 4 critères de comparaison : 1) Architecture 2) Fonctionnalités 3) Performance 4) Prix listes

�� ������������ ��������� ��� ������������ Microsoft HyperV et Vmware ESX

Les deux hyperviseurs sont dits barre métal, ils s’installent directement sur le hardware, pas besoin de système d’exploitation hôte. Hyper-V comme ESX4 tourne uniquement sur un environnement 64 bits.

1.1. Gestion des pilotes Une différence importante concerne la gestion des pilotes. Chez Vmware, ils sont embarqués dans l'hyperviseur. L'éditeur garantit donc leur

parfaite compatibilité, il faut vérifier que le serveur et les périphériques : stockage, réseau sont certifiés et validés pour Vmware. Chez Microsoft, les pilotes sont ceux de Windows Server 2008. Ils sont également

dans l'hyperviseur mais dialoguent avec des pilotes dits synthétiques, présents dans les machines virtuelles. L’avantage est que cela assure une compatibilité de plateforme plus importante mais l’inconvénient est que l’ajout de pilotes spécifiques peut poser problème car la majorité des bugs viennent de problèmes de pilotes.

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1.2. Architecture Vmware ESX

Figure 5 : Architecture Vmware

VMware ESX est composé de 2 éléments : le service console et le Vmkernel Le Vmkernel est le coeur et le moteur de la virtualisation, c’est un système entièrement développé par Vmware. Le Vmkernel accède directement au hardware et schedule le temps CPU, gère la mémoire, les entrées sorties les accès disques et réseau et gère les machines virtuelles. Dans l’architecture VMware, le service console est une machine virtuelle basée sur du Red Hat Enterprise Linux (pour la version ESX5) qui donne accès au Vmkernel permettant ainsi de modifier et configurer les paramètres du serveur ESX. Le service console contient des services tel que : un firewall, Snmp, Web Server, Remote KVM ...

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1.3. Architecture Microsoft HyperV

Figure 6: Architecture Hyper-V

III.

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2.1 Tableau comparatif

Tableau1 : comparative HyperV contre Infrastructure 3

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HyperV R2 contre Vsphere 4

Tableau2 : comparative HyperV R2 contre Vsphere 4

��� ������������ Pour les tests de performances les informations proviennent entièrement de l’excellent article http://virtualizationreview.com/Articles/2009/03/02/Lab-ExperimentHypervisors.aspx?Page=1 Les tests réalisés comparent Microsoft Hyper et ESX 3.5 (également Xen Server) 3 tests ont étés réalisés Test 1 : 6 vm avec une activité CPU, mémoire, disque intensive Test 2 : 12 vm avec une activité CPU, mémoire, disque intensive Test 3 : 12 vm avec une activité CPU, mémoire, disque peu intensive Performance avantage à Microsoft dans certaines conditions :

Les résultats de ce test sont sans appel : HyperV surpasse ESX 3.5 (TEST1 et TEST2) dans des environnements ou le CPU la mémoire et le disque sont utilisés intensivement. En revanche dans les environnements avec un grand nombre de vm chacune avec une charge légère (TEST3) ESX3.5 est meilleur que HyperV. Il est à

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noter qu’un environnement de faible charge mais avec un nombre de vm importante représente l’environnement typique des entreprises d’aujourd’hui. Il serait intéressant d’avoir les mêmes tests avec ESX4 et HyperV R2.

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Tableau3 : comparative prix liste Microsoft et Vmware

Hyper-V est moins coûteux que VMware Infrastructure si on ne prend en compte que le coût des licences. D'autre part, dans nombre d'entreprises, son coût sera intégré dans un contrat de licence annuel. Autre atout : il est intégré à Windows Server 2008 vers lequel migreront tôt ou tard les comptes Microsoft. Quant au coût des systèmes installés dans les machines virtuelles, il sera le même quel que soit l'hyperviseur, mais différent selon la version de Windows Server -Standard, Enterprise ou Datacenter - qui comprennent respectivement une, quatre ou un nombre illimité de licences gratuites. Vmware devra tôt ou tard adapter sa tarification pour rendre son offre accessible au plus grand nombre et notamment aux PME. Vmware domine le marché de la virtualisation et est en avance sur le point technologique par rapport à Microsoft. VMware est aujourd’hui très implanté chez les grands comptes avec une domination quasi-totale.

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Chapitre III, Contexte général du projet

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 I.

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La virtualisation est une technologie dont l'intérêt naît de la constatation suivante : les serveurs sont globalement sous-utilisés, S'il est rationnel de voir la virtualisation sous l'angle de l'économie de matériel conséquente, il est bon de penser aux besoins réels souhaités, afin de choisir la solution adaptée.

1.1 Objectif et spécification du besoin Le besoin est de mettre en place une architecture virtuelle capable d’assurer la haute disponibilité ainsi que l’équilibrage des charges de l’ensemble des services qui vont être déployés sur l’ensemble du système d’information. Mais pendant que nous essayons d’avoir le matériel nécessaire, on a commencé sur 2 projets en parallèle : -

mettre en place le serveur Web sécurisé et y héberger un site web. mettre en place d'une solution voip a l'aide trixbox.

Et ce sont ces deux serveurs qu’on aura a virtualisé par la suite. Donc notre projet en réalité et sous forme d’une composition de plusieurs projets, les principales objectives qui ont été définies sont : 

Serveur web sécurisé : Installation et configuration du serveur web. Héberger une application web : CMS ( Drupal 7 ). Sauvegarder les BD du Site WEB. Sécuriser les transactions et accès entre Serveur (UBUNTU) et les Clients. Transférer la sauvegarde de la BD vers un autre serveur distant. o o o o o



Solution voip : Installation de deux serveur trixbox V 2.6 Comment rediriger les Appelles automatiquement à la demande Connecter les deux serveur voip entre eux Assurer la tolérance des pannes des Serveurs Voip (HA) o o o o

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1.2 Solution à déployer La virtualisation permet d’exécuter simultanément plusieurs systèmes d’exploitation et plusieurs applications sur le même ordinateur, ce qui accroît l’utilisation et la flexibilité du matériel.

Les avantages de la virtualisation sont : Consolidation des serveurs et optimisation de l’infrastructure avec des budgets raisonnables.

•

•

•

•

Augmentation de la flexibilité et de l’efficacité opérationnelle Installation, déploiement et migration facile des machines virtuelles d’une machine physique à une autre Disponibilité accrue des applications et amélioration de la continuité d’activité

1.3 Fonctionnalités de la solution Les fonctionnalités attendues de la solution sont : Fonctionnalités de base : Migration à chaud et sans interruption de service d’un serveur ESX à un autre, avec VMOTION.

Répartition des charges entre plusieurs serveurs ESX avec DRS  (Distributed Resource Scheduler) Basculement des machines virtuelles en cas de panne d’un serveur ESX vers un autre avec HA (High Availability)

1.4 Périmètre du projet Le projet consiste à fournir une architecture qui se base sur une solution de virtualisation pour améliorer la qualité et la productivité d’un système d’information avec un coût optimisé.

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1.5 Critique de l’existant La plupart des serveurs utilisés dans les systèmes d’information ne fonctionnent pas avec le maximum de leur performance matérielle dédiée, cela permet une isolation physique des services et alors une sorte de sécurité, mais cela n’assure pas une haute disponibilité en cas de défaillance matérielle ce qui va impacter les services assurés par ces serveurs. C’est dans ce cadre que s’inscrit ce projet visant à mettre en place une architecture virtuelle de haute disponibilité.

1.6 Gestion du projet Durant la durée du projet, nous avons commencé tout d’abord par la documentation et ensuite nous avons partitionner les taches au début sur 2 principales taches (2 sujets différents) et en fin de compte en s’est penché sur la virtualisation, nous avons utilisé donc de la gestion du projet, en suivant ce planing :

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Et voici le diagramme de Gant :

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Chapitre IV, Mise en place des solutions de virtualisation

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 I. ������������ �� ������� �� ����

1. Architecture A. Matériel utilisé Constructeur :  Dell Model : OptiPlex 350 Processors : Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU E6650 @ 2.33GH Mémoire : 2 Go Nombre de carte réseaux :  1

B. Architecture

Figure 7: Architecture nouvelle

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2. Installation d’ SXi 5 VMware ESX est un hyperviseur qui permet une gestion plus préc se des ressources pour chaque machine virt elle et de meilleures performances. La solution VMware ESX

est

la

solution

la

plus

industrielle

de

la

gamme.

Vmware ESX est un systè e d'exploitation ou hyperviseur basé sur la distribution Linux Redhat 7.3. Cet hype viseur est composé de plusieurs modul s : •

VMKERNEL  : Ce

odule « noyau » est le "cerveau" de VMware ESX ; il

permet de gérer e de hiérarchiser l'ensemble des ressources matérielles (mémoire, CPU, dis ues, réseaux) en fonction de chaque ser eur. De plus c'est ce noyau qui est en charge de toute la gestion des ressources physiques pour ESX. •

SERVICE CONSOLE : Ce module permet la gestion de l'hyp erviseur en mode

commande. Accessi le depuis le port 22 (SSH), cette con ole sert à lancer certaines command s inaccessibles depuis l'interface graphique ou encore de parcourir les dossiers dans lesquels sont stockés les machine s virtuelles. Enfin elle peut permettr de récolter des informations de déboguage sur les machines virtuelles u sur le serveur ESX.

Pour l’Installation e VMware Esxi 5 Telecharger VMware ESXI 5 .ISO d’apres le site officel de Vmwre et la graver dans un CD ,apres bouter le ser eur sur le lecteur CD .

Figure 8:

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Figure 9: ������������ � � ������ �� �������� �� ������� ��� ������ .

Figure 9:

Saisir le mot de passe de l’ tilisateur root de esxi 5.

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Figure 10:

Lorsque l’installation se termine cliquez sur « Entrer » pour redémarrer le serveur et bouter sur l’hypervseur ESXI5 .

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Figure 11:

Lorsque le serveur redemarre, il va bouter sur le serveur dhcp s’il existe, pour qu il obtient une adresse IP .

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Figure 12:

3. Installation du Clustering Nous allons commencer par un peu de terminologie. •

Cluster : il s’agit d’un groupe d’ordinateurs (également appellés nœuds) dont

les ressources sont mutualisées et vues comme un tout. Le principe du cluster et de ses nœuds donne accès au sein d’un Datacenter Virtuel VMware aux fonctionnalités suivantes : •

Haute Disponibilité : Si un des nœuds plante (on emploie le verbe ‘tomber’),

les machines virtuelles qui utilisaient les ressources du nœud sont basculées vers un autre nœud du cluster. Si ce nouveau nœud de ‘secours’ ne dispose pas d’assez de ressources, les machines virtuelles sont ‘dispatchées’ entre les différents nœuds du cluster. •

Répartition de charge  : Si une nouvelle machine virtuelle doit-être crée ou si

une machine existante nécessite l’ajout de ressources (RAM, CPU), le cluster est capable de déterminer quel nœud semble le meilleur ‘candidat’ pour héberger la

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machine virtuelle. De plus d’autres fonctionnalités comme le déplacement de machines à chaud (VMware vMotion) sont utilisés pour répartir les machines virtuelles en fonction des ressources consommées au sein du cluster. L’outil de répartition des ressources (VMware Distributed Resources Scheduler) utilise VMotion dans ce sens. De plus, VMware Distributed Power Management est capable d’identifier au sein d’un cluster les nœuds les moins utilisés, de migrer des machines consommant peu de ressources vers d’autres nœuds, et de mettre en stand by les nœuds non utilisés. Ces hôtes seront ‘réveillés’ au besoin, ce qui permet de réaliser des économies et favorise l’informatique verte.

A. Installation de VMware Virtual Infrastructure Server (Vcenter) vCenter Server est le composant de gestion centralisé d’un datacenter virtuel vmware. Il joue le rôle d’Administrateur des hôtes ESX/ESXi connectés au réseau, et des machines virtuelles présentes sur ces différents hôtes. vCenter Server utilise un Système de Gestion de bases de données relationnelles (ou SGBDR) de manière à stocker les informations relatives aux hôtes et configurations. vCenter Server supporte les SGBDRs suivants : •

Oracle

•

Microsoft SQL Server

Lancez l’installation, puis choisissez la langue d’installation (le Français n’est pas disponible) et cliquez sur OK. Un texte de bienvenue apparaît, suivi d’un texte d’introduction. Cliquez 2 fois sur Next. Choisissez maintenant les composants que vous désirez installer. Je vous recommande de cocher au moins les 3 premières cases si elles ne sont pas grisée (ce qui signifierai que le composant en question est déjà installé), Puis cliquez sur

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Installation vCenter Server 5 Apres le telechargement de vCenter 5 ,cliquez sur autorun.exe la fenetre su dessous apparaitre .avant de commancer l’installation de vCenter Server il faux installer  Windws Installer 4.5 , apres l’installation selectionnez ‘ ’vCenter Server  ‘’

Figure 13:

Cliquez sur « Next ».

Figure 14:

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Lisez la licence apres cliquer sur « Next ».

Figure 15:

Dans cette fenetre inserer le « cle de Licence »

Figure 16:

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Choisir la premier option ‘Install a Microsoft SQL Server 2008 Express instance’ si vous voulez utliser SQL Server 2008 Express .

Figure 17:

Choisir le compte de demarage de vCenter sou s le ‘SYSTEM ’ ou bien utilier un comprte specifique ,on peux utliser un compte active directory

Figure 18:

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Figure 19:

Vérifier le port utiliser par vCenter et le changer si vous voulez .

Figure 20:

Verifier dans cette fenetre le port utiliser par Inventory .

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igure 21: Après l’instal l’installatio lation n de vCenter 5, de nouveaux services apparaissent :

Figure 22:

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IV. Installation de VSphere Client 5 Le Vsphere Client se télécharge avec vCenter 5, donc dans la même fenêtre ou on a installé Vcenter server on trouve le Vsphere son rôle c’est d’accéder au service vCenter server. Sélectionner Vsphere Client dans la fenêtre ci-dessous, et cliquez sur installe pour commencer l’installation.

Figure 23:

Cliquez sur suivant

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Fig re 24:

Lisez le contrat et l’accepte pour contenir l’installation .

Fi ure 25:

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Par la suite saisissez le No d’utilisateur et l’organisation.

Figure 6:

Apres la fn de l’installatio vous trouvrez le Vsphere Client dans le bureau double clique et entrer l’adress ip ou le nom dans un domaine de Vcenter Server et le nom d’utilisateur encore le mot e passe d’utilsateur .

Figure 27:

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V Installation de vC nverter 5

Figure 28:

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Figur 29:

Apres installation de vCo verter, se connecter à ce dernier avec l compte local du serveur.

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Figu e 30:

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Figure 1:

Choisissez le type de mac ine Virtuelle que vou voulez converti , et parcourir les dossier pour joinder la machine que nous voulons convertir .

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Figure 32:

Sélectionner la destination ou nous allons mettre les machines,do c i l faut saisir le nom de compte du machin distant ou nous avons déjà installer vC nter .

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F gure 33:

Une fenêtre s’affiche qui demande de saisir le nom et le do sier de machine destination .

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Figure 34:

Maintenant la configuratio des machines

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Figure 34:

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Figure 35:

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igure 36:

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VI Template de machine virtuelle Un modèle est une image d'un serveur qui peut être utilisé pour créer un nouveau serveur virtuel à la volée dans l'environnement du serveur ESX. Il ya quatre options relatives à des modèles dans Virtual Center lorsque vous faites un clic droit sur une machine virtuelle Chaque option effectue une tâche différente.

Figure 37:

Nous avons utilisé clone Template pour conserver la machine virtuelle ubuntu d’origine et crée un modèle, une fois le modèle crée utilisant Virtual Center , on peut le déployer ,ca conserve Le modèle d’origine et offre une nouvelle machine virtuelle avec OS personnalisé. Virtual center est nécessaire pour fournir cette fonctionnalité, peut même utiliser pour déployer des machines virtuelles sur les serveurs ESX différents

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VII. Création de Sna shot Vmware Esx permet de pr ndre des Snapshots des machines virtu lles, un snapshot de la machine virtuelle est n enregistrement de son état actuel qui fournit un moyen comment retourner à part r d'un état futur à l'un des états enregistrés à plusieurs reprises. Vous pouvez crée plus d'un instantané de la même machine virtuelle. Vous pouvez prendre un instantané alors qu'une machine virtuelle est ous tension, hors tension. Prendre un Snapshot 1. cliquez droit sur la machi e virtuelle et sélectionnez Snapshot > ake Snapshot

Fi ure 38:

2. Dans la boîte de dialogue ake Virtual Machine Snapshot, saisisse un nom pour le Snapshot . Entrez u e description pour votre sn pshot(Facultatif). La Description permet d'ident ifier la différence entre les snapshots de même nom.

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Figure 39: 

Sélectionnez l'instantané case mémoire de la machine virtu lle pour capturer la mémoire de la ma hine virtuelle (optionnel)

Cliquez sur OK. Vous rem rquerez que la progression de snapshot au bas de l'écran. Lorsque le cliché est pris a ec succès, il est répertorié dans le panneau Recent Task au bas de la fenêtre du clie t vSphere.

Figure 40:

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Gestion de Snapshot �.

Sur les serveurs ESX, "Snapshot Manager" affiche tous les clichés et leur hiérarchie. Pour ouvrir le Gestionnaire de snapshots, cliquez-droit sur votre machine virtuelle, et sélectionnez Snapshot> Snapshot Manager. La hiérarchie que vous voyez ci-dessous est très importante. L'image ci-dessous montre que 2 clichés ont été pris.

Figure 41:

2. cliquez sur GO to pour restaurer la machine virtuelle La commande Go permet de restaurer l’état de tout Cliché

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Figure 41:

4. L'écran ci-dessous montre que vous avez restauré à Instantané 1

Figure 42:

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Chapitre V : Installation d’un serveur web sécurisé

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Ubuntu : Nous avons choisi comme distribution Ubuntu et précisément 10.10 qui est l'une des versions les plus utilisées aujourd'hui et est éditée par la société Canonical. Elle est disponible gratuitement, comme la plupart des distributions Linux. 

La force d'Ubuntu est d'avoir su allier simplicité et puissance. Simplicité, car son interface n'a cessé de s'améliorer pour devenir enfin accessible au grand public. Puissance, car Linux repose sur de solides fondations qui permettent de faire ce que l'on veut de sa machine. Serveur d’application :  Description : Nous avons choisis lamp comme serveur d’application tout simplement parce qu’il fait inclure : 

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Mysql :  Qui est un système de gestion de bases de données relationnelles (SGBDR) libre, gratuit, performant, très populaire, multithreadé, multi-utilisateurs Apache :  qui est, de loin, la plate-forme de serveur web la plus répandue (http://www.apache.org), avec approximativement 60 % de parts de marché d’après Netcraft. IIS de Microsoft vient en seconde position avec 22 % de parts de marché. Apache affiche de grandes performances, mais ce n’est pas son seul atout : il y a une abondance de fonctions additionnelles et de modules disponibles, il est extrêmement stable et offre une bonne sécurité, fonctionne sur tous les systèmes d’exploitation courants, est très extensible, gratuit et open-source. Apache s’appuie sur le serveur web NCSA. Les développeurs d’Apache, peu satisfaits de la lenteur du développement du serveur web NCSA, ont réalisé leur propre version, le Patchy Web Server. Depuis quelques années, Apache développe une plate-forme portable et robuste. La correction des bogues qui affectent la sécurité prend peu de temps, de l’ordre de quelques heures : tout un chacun dispose du code source et peut participer au dépannage, en retour à l’information sur la panne.  Donc apache est une très bonne solution car il offre un excellent équilibre des caractéristiques et des performances. PHP :  qui est un langage d’application open-source extrêmement répandu, destiné à concurrencer directement ASP et JSP. Il propose des modules pour IMAP, POP3, LDAP, XML, PDF,

Postscript, FTP, WebDAV, Oracle, MySQL, mSQL, Informix, PostgreSQL, Sybase et beaucoup d’autres moteurs de bases de données, trop nombreux. Il fonctionne sous Linux, UNIX et Windows NT.  D’après Netcraft, PHP est implanté sur plus d’un million de serveurs web et progresse très vite. Voir à http://www.php.net pour d’autres informations. Aussi on a installer le package phpmyadmin qui est une interface web écrite en PHP et un outil d’administration d’un ou de plusieurs serveurs MySQL. Les fonctionnalités principales de cet outil sont : 1. De créer, modifier et supprimer des bases de données et des tables, de gérer les utilisateurs et leurs privilèges ; 2. D’exécuter toute instruction SQL, même les requêtes par lot, de proposer Query By Example pour écrire des requêtes complexes ; 3. D’importer des données provenant de fichiers texte ou d’exporter des données aux formats CSV, XML et Latex ; 4. De créer des graphiques PDF du schéma de votre base de données ; 5. De gérer mysqli, la dernière API PHP pour MySQL. Plusieurs installations sont possibles, individuellement avec Apache et PHP, avec WAMP, avec EasyPHP (mais la version actuelle ne reconnaît pas encore MySQL 5). Vous trouverez la documentation officielle sur http://www.phpmyadmin.net/pma_localized_docs/fr. Syntaxe : apt-get install lamp-server^ phpmyadmin Cette commande va installer aussi les pacages nécessaires, il faut savoir qu’après l’installation de ces 2 pacages il faut faire une mise à jours et mise à niveau avec les 2 commandes suivantes : 

apt-get upgrade apt-get update  Sauvegarde de BD du serveur WEB:  Description : L’idée été de créer un script shell extractant toutes les bases de données MySQL dans des fichiers séparés et les envoyer à distance. Ce script sauvegarde les bases de données MySQL d’un serveur et réalise les opérations suivantes : 1. 2. 3. 4.

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Check de la base de donnée. Analyse de la base de donnée. Dump de chaque base de données dans un fichier SQL distinct. Tar des fichiers SQL générés dans un seul fichier.

5. Envoi par rsync du fichier .tar.gz de sauvegarde vers un autre serveur. 6. Suppression des fichiers locaux de sauvegardes de plus de 10 jours. Vous pouvez paramétrer les options passées à MysqlDUMP dans la variable OPTIONS. Dans le script de base les options suivantes ont été paramétrées : 1. 2. 3. 4. 5.

add-drop-database : ajoute les énoncés « DROP DATABASES » add-drop-table : ajoute les énoncés « Drop TABLE » routines : Sauvegarde les procédures et les fonctions pour chaque table triggers : sauvegarde les triggers de chaque table allow-keywords : Autorise les noms de colonnes étant des mots clés MySQL 6. max_allowed_packet=50M : fixe la taille maxi des paquets envoyés à 50Mo 7. force : permet d’ignorer les erreurs Ce qui suivait été l’automatisation de ce script chaque (x) temps alors on a pensé au Crontab, mais le problème rencontré été comment éviter l’authentification dans la méthode rsync afin d’envoyer les base de données car lorsqu’on utilise cette dernière il faut d’abord savoir l’adresse IP destination et la session de destination donc obligatoirement le mot de passe de la machine de destination, et puisque ce traitement est inclus dans le script qu’on veut automatiser alors des erreur se génère lors de son exécution dans la crontab car la méthode rsync lorsqu’elle demande le mot de passe distant ne trouve pas de réponse . Pour pallier à ce problème et pour que la machine distante accepte une connexion sans mot de passe, il faut que le serveur distant possède la clé publique du serveur local (dans la liste des clés publiques autorisées à effectuer une connexion sans mot de passe). Pour cela on se connecte en mode root sur la machine locale, puis générer la clé Voir commandes 1,2 dans la partie syntaxe ci-dessous. Attention : il ne faut entrer aucun passphrase, valider par entrée. Si on entre un passphrase il devra être entré à chaque demande de connexion, nous perdons le bénéfice de l’automatisation 

Cela va générer deux fichiers dans le répertoire /root/.ssh/ : 1. id_dsa : la clé privée (à ne pas diffuser), appelée identification pour identité 2. id_dsa.pub : la clé publique Note : il ne faut utiliser que des clés de 1024 bits maximum, vous pourrez sinon avoir le message d’erreur : « DSA keys must be 1024 bits ». Maintenant on transfère la clé générée dans la machine locale vers la machine distante, il existe plusieurs méthodes pour faire ça.

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Par exemple on utilise ssh-copy-id qui permet d’installer la clé publique sur la machine distante : L’intérêt de cette commande est double puisqu’elle place la clé directement dans le serveur distant et elle applique également les bons droits (chmod) sur le répertoire ~/.ssh ainsi que sur le fichier authorized_keys. Si on est arrivé à ce niveau la, alors qu’à partir d’ici on peut effectuer le transfert par rsync en utilisant la troisième commande de la partie syntaxe cidessous. Voir commandes 3 dans la partie syntaxe ci-dessous. En fait rsync est une méthode permettant d'effectuer une synchronisation entre deux répertoires, que ce soit sur le même PC ou entre deux ordinateurs reliés en réseau, rsync est le plus souvent utilisé pour effectuer des sauvegardes incrémentielles rapides et efficaces. 

Rsync elle compare et analyse les différences entre deux dossiers puis copie uniquement les changements. C'est ce que veut dire le mot « incrémentiel ». Maintenant que notre script est complet, on l’automatise en l’ajoutant à la crontab en suivant la capture et quatrième commande dans la partie syntaxe cidessous il faut juste décommenter la ligne colorée en blanc et enregistrer la modification effectuée dans la crontab, les étoiles signifient que la commande va être exécutée chaque minute (on choisis juste pour le test que la synchronisation marche bien), vous pouvez a tout moment modifier la durée d’exécution du script.

Syntaxe : ~# ssh-keygen -t dsa -b 1024 ~# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_dsa.pub root@IP_destination ~# rsync -avz -e "ssh –i /root/ .ssh/id_dsa" fold_src login_dest@Ip_dest:fold_dest Script de sauvegarde : 

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Figure 43:

Crontab :

Figure 43:

/home/back ps/scripts/.backup.sh>>/home/ayma e/cron.2>&1

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Chapitre V: Mettre en œuvre d’une solution VoIP (Trixbox)

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I.

Trixbox

Trixbox est un ensemble d'outils et d'utilitaires de télécommunication compilés pour devenir un véritable IP PBX. Les principales caractéristiques de TRIXBOX sont : 

Boîte vocale (avis par courriel de réception d’un message vocal, voyant indicateur de message en attente…)



Conférence téléphonique



Serveur vocal interactif



Applications CTI (ex : possibilité de composer un numéro de téléphone à partir du carnet d’adresses d’Outlook)



Visiophonie



Rapport détaillé sur les appels

1.1 Les composants de l’IPBX Quatre composants sont nécessaires pour monter un IPBX Trixbox, qui utilise asterisk, distribué par digium     

Des téléphones (ou softphones) Un service passerelle VOIP qui permet d'appeler d'autres utilisateurs en VOIP ou des gens sur le réseau traditionnel RTC. Un réseau local domestique et une connexion Internet haut débit avec un routeur et des switchs si nécessaire. Si on veut simplement appeler sur le RTC, on n'a pas besoin d'un accès Internet haut débit. On peut très bien joindre les autres utilisateurs du RTC avec une carte qui se branche sur le RTC.

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L'IPBX est à installer sur un ordinateur. Vous devriez consacrer entièrement un PC à cet usage. La configuration minimum décrite ci dessous est suffisante pour faire tourner un IPBX dans un petit réseau . Néanmoins, votre vieil ordinateur PII monté au grenier peut faire l'affaire. Pentium 2 350 Mhz ou supérieur (P3 800 recommandé)

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256Mo RAM – au plus au mieux... 4Go de disque dur minimum (trixbox prend la totalité du disque dur à l'installation) carte Ethernet 10/100Mo lecteur de CDRom switch 4-8 ports 10/100 (selon configuration) �� ����������

Vous pouvez acheter des téléphones IP.... ou vous pouvez utiliser un ATA (Adaptateur de Téléphone Analogique) conçu par Linksys, Netcomm, Sipura ou d'autres, qui vous permettront d'utiliser un téléphone analogique. Pour commencer, le plus facile et le moins coûteux est d'installer un softphone sur un ordinateur connecté au réseau. Le plus utilisé est x-lite. I   

Installation Pré-requis à l'installation

Vérifiez que votre PC démarrera à partir du CD (trixbox 2.6.2.3) Attention, toutes les données présentes sur vos disques durs seront effacées lors de l'installation. Démarrez votre PC trixbox avec le CD dans le lecteur et appuyez sur entrée. L'écran suivant apparaît quelques instants plus tard. Pressez F2 pour voir les différentes options. Toutefois ce n'est pas vraiment nécessaire. Pressez [entrée] pour commencer l'installation.

Figure44- Interface D’installation

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On vous demande de choisir la configuration clavier que vous utilisez. Utilisez les flèches pour sélectionner le type de clavier choisi et utilisez la touche tabulation pour sélectionner OK ou Back. Sélectionnez fr and validez sur OK en appuyant sur [entrée].

Figure45- Choisir la langue de Clavier •

On vous demande ensuite de choisir votre fuseau horaire.

Figure46- Choisissez le faisceau horaire

Ensuite on vous demande d'entrer un mot de passe root. Retenez bien ce mot de passe. Il sert à administrer votre système.

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Figure47- Entrez votre mot de passe root

L'installation commence dès la confirmation du mot de passe en formatant les disques durs Comptez 30 min à 1h pour une installation complète et configurable. A la fin de l'installation, le CD est éjecté. Prenez-le et attendez que le système redémarre.

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Après l’installation vous êtes devant cette Ecran

Figure48- Ecran de Boot de Trixbox

Après un moment, le démarrage continu et une liste de lignes de code apparaît. Ça peut prendre un moment : c'est la compilation d'Asterisk qui se fait. (Seulement au premier démarrage) Quand la compilation d'Asterisk est terminée, ça redémarre tout seul. Une fois redémarré, trixbox est prêt pour la suite de la configuration et à effectuer les changements du système par défaut. Changer d’adresse IP (configurer l’adresse IP en statique)

Pour changer l’adresse IP de Trixbox de DHCP en statique. En ligne de commande tapez : Netconfig 

Figure49-

Sélectionnez [Yes] pour configurer le réseau et validez. Vous arrivez alors sur l’écran suivant :

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Figure50- Configurer les paramètres de L’interface réseau 

Dans le champ « IP address », on fait entrer une adresse IP. Exemple : 192.168.1.100



Netmask est normalement 255.255.255.0 pour cette adresse.



Default gateway IP c’est l’adresse de notre routeur



Primary nameserver c’est l’adresse du serveur DNS. Dans notre cas, c’est 212.217.0.1

Une fois tous les champs sont renseigné on valide par « OK » La configuration est stockée dans le fichier suivant :

etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

Vous avez la possibilité maintenant de changer le mot de passe administrateur, c’est facultatif, mais fortement conseillé Passwd-maint Passwd Afin que la configuration soit prise en compte, on effectue les commandes suivantes : # service asterisk stop # amportal stop # service zaptel stop # Shutdown –r now

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Asterisk démarrera avec la nouvelle adresse IP

II.

Configuration de Trixbox

Désormais, vous pouvez vous connecter à http://adresseIP/ (par exemple 192.168.1.100) avec votre navigateur préféré pour configurer trixbox à partir d’un ordinateur de votre réseau. Vous accédez à la page d’accueil de votre trixbox, où vous avez accès aux fonctionnalités utilisateurs. Avant de pouvoir y accéder, trixbox doit être configuré.

Figure50- Page d’accueil Trixbox

Vous devez basculer en mode admin pour configurer trixbox. Pour cela, cliquez que le bouton [switch] dans le coin supérieur droit de l’écran. On vous demande alors le nom d’utilisateur et le mot de passe par défaut. (maint & password sauf si vous l’avez changé

Figure51- Authentification

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Une fois que vous validez l’écran suivant s’affiche

Figure52- L’état de Système Trixbox

Pour aboutir une communication vocale les modules suivants doivent être disponibles Feature Code Admin Voicemail (boite vocale) IVR (Menu vocal) Queues (Gestion des files d'attente) Times Conditions (contrainte sur la date et l'heure) Conferences (conférence) Music on Hold (Musique d'attente) Recordings (enregistrer une conversation) Call Forward (transférer un appel) Call Waiting (Mise en attente) Backup & Restore (Sauvegarde

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Avant de commencer la configuration, on doit avoir un dial plan. En fait, vous devez savoir exactement ce que vous voulez que votre Trixbox fasse pour le configurer. Ça vous guidera vers la configuration appropriée. Dans notre exemple on a besoin d’une communication locale (trixbox1) et une liaison distante vers un autre serveur pbx (trixbox2) , Je veux utiliser le format 2xx en interne, et pour l'extérieur je veux mettre Le format 1xx avec quelque contraintes horaires . Avec cette configuration, notre dial plan ressemblera à ca Inbound (communications entrantes): Menu vocal de bienvenue (Merci). réaliser des services interactifs self-service basés sur IVR (Serveur Vocal Interactif - Interactive Voice Response) pour rediriger les appels automatiquement vers le service approprié selon votre choix

• •

Outbound (communications sortantes) •

configurer le trunk sortant qui autorise les utilisateurs de premier pbx d’acceder au deuxième et vise versa. 2- Configuration des extensions SIP

La configuration des 2 extensions SIP de nos softphones peut être configuré en utilisant l’interface graphique Pour ceci on clique sur extension Garde l’option "Generic SIP Device " et on clique sur "Submit"

Figure53- L’extension SIP

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Puis on complète les champs avec les éléments suivants : Les extensions SIP de PBX1 :

(numéro à composer pour le joindre) User Extension : 200 Display Name : khalid (nom à afficher à la place du numéro) secret : 200 (mot de passe pour le téléphone)

User Extension : 201 (numéro à composer pour le joindre) Display Name : anas (nom à afficher à la place du numéro) secret : 201 (mot de passe pour le téléphone)

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(numéro à composer pour le joindre) User Extension : 100 Display Name : aymane (nom à afficher à la place du numéro) secret : 100 (mot de passe pour le téléphone)

(numéro à composer pour le joindre) User Extension : 101 Display Name : Ahmed (nom à afficher à la place du numéro) secret : 101 (mot de passe pour le téléphone)

L’image suivante montre dans le coin droit la présence des deux extensions actuellement enregistrées.

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En cliquant sur l’une des extensions déjà enregistrées, il devient possible de les paramétrer .

Figure54- paramétrage de L’extension SIP

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III. Installation : Coté client : 1 - Présentation Softphone X-lite

X-Lite est un softphone comme il en existe beaucoup. Il a la particularité d’être gratuit et de gérer les appels vidéo. Sa configuration est simple et son installation l’est aussi .Il suffit d’avoir un microphone et un écouteur sur notre PC standard. Hormis le coût, il existe un autre avantage pour l’usage d’un softphone :c’et le fait de pouvoir effectuer des captures de trame, ce qui peut être intéressant dans l’étude des protocoles SIP

Et voici notre softphone : 1. Bouton d'accès au menu de configuration 2. Réduire la fenêtre 3. Quitter le programme 4. Affichage principal: état, appels, etc. 5. Accès au menu vidéo (option EyeBeam) 6. Liste des appels et des contacts 7. Ligne 1 8. Ligne 2 9. Accès au site de l'éditeur 10. Mettre en attente 11. Enregistrer 12. Réponse automatique 13. Conférence automatique 14. Ne pas déranger 15. Conférence 16. Appeler - prendre un appel 17. Raccrocher - terminer un appel 18. Touche Flash (fonctions dynamiques) 19. Recomposer le numéro précédent 20. Muet 21. Volume du haut-parleur 22. Volume du micro

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2 -Installation et Configuration de X-lite :

On Lance la marche à suivre pour installer le logiciel, ensuite on clique sur « Finish » puis on redémarre notre ordinateur à l'invite du programme d'installation. Pour configurer le logiciel X-Lite il suffit d’ajouter un et de renseigner le nom ou l’adresse du serveur SIP le login et le mot de passe . On clique sur « Menu », puis après sur « Sip Acount Setting » et on va avoir cette fenêtre :

Figure 56 : Ajout d’un utilisateur SIP sur X-lite

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Ensuite on clique sur Add, une fenêtre comme celle ci apparaîtra, il faut la remplir comme suit :

Figure 57: Configuration d’un compte utilisateur SIP sur X-lite

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On indique les paramètres :

Display Name = au choix (le nom, etc…) User name = le Login SIP Password = le mot de passe SIP Authorization user name = notre Login SIP

Finalement on Applique les modifications et on quitte le menu des comptes SIP.

Figure 58: L’utilisateur SIP sous nom « «khalid » a été ajouté Module : IVR

Permet de créer un Digital Receptionist, qui jouera un message proposant des touches à presser selon l'action voulue et qui effectue une action quand la touche correspondante est pressée.

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Figure59-Interface de Configuration IVR Change Name:  Nom de votre IVR, pour le premier, nommez-le hoixGroupes par

exemple. Annoucement:  Sélectionnez le message vocal enregistré précéde ment grâce à la fonctionsystem recordings. Timout:  temps en secondes après lequel sera rejoué le message vocal si aucune

touche n’est pressée. Enable Direct Dial:  Per et de joindre un poste directement e

composant son

numéro d’extension Directory Context : le voice ail directory context  utilisé quand on pre sse #. Enable Directory : permet aux appelant dans l'IVR d'appeler pour accéder à

l'annuaire. Fonctionnement :

D'abord créer et configure un IVR. Ajuster le nombre de possibl tés sur la page à celui dont on a besoin. Pou cela, cliquer sur les boutons Increase O tions et Decrease Options. Pour chaque destination, spécifier la touche à taper dans la case ituée en dessous de Return to IVR. On a le choix e tre 0-9, *, #, i et t. Il possible de mettre un nu éro de plusieurs chiffres dans une case.

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IV.

Solution Haute Disponibilité pour Trixbox : 1. Utilisation de HeartBeat :

Résumé

Assurer la haute disponibilité d'un service signifie notamment être capable d'assurer la continuité du service malgré une panne du serveur sur lequel il est situé. Il s'agit donc, en général, de doubler un maximum d'éléments matériels du système (habituellement, on double le serveur) et de prévoir des mécanismes de bascule d'exploitation du matériel en panne vers celui de réserve. Nous partons du principe que le service assuré est critique et que des procédures de bascules automatiques sont nécessaires : la bascule doit être déclenchée immédiatement après la détection de la panne. 2. Description générale de la solution

La configuration matérielle de notre solution est la suivante : deux serveurs identiques, disposant chacun de ressources en disque suffisantes pour assurer le service. En temps normal, un seul de ces deux serveurs (Trixbox1) rend effectivement le service : il dispose de l'adresse IP sur laquelle est disponible le service, le système de fichier contenant les données est monté, et les différents services réseaux sont lancés. L'autre machine (Trixbox2) au contraire se contente d'attendre. Les deux machines s'informent mutuellement de leur fonctionnement par un système de « battement de cœur » implémenté par le logiciel « Heartbeat ». Lorsqu'une panne survient sur la machine Trixbox1, la machine Trixbox2 détecte l'arrêt des battements de coeur et lance une procédure de bascule : Trixbox2 va acquérir l'adresse IP de service, monter le système de fichier et lancer les services réseaux rendus parle cluster.

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Machines Clients

192.168.6.135 Ip de Cluster 

Trixbox1 prend la

Trixbox1 prend la

main en cas de

main en cas de

crash De Trixbox2

crash De Trixbox2

Heartbeat

Trixbox1

Trixbox2

Liaison Réseau

192.168.6.129 ���������

Figure 60:

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192.168.6.130

3. Installation et configuration de Heartbeat A. Installation :

Sous trixbox la commande apt-get install heartbeat fera yum install Heartbeat l'affaire. Apres l’installation vérifier l’existence du répertoire /etc/ha.d/ qui contient trois fichiers principaux : 1. Edition de /etc/ha.d/ha.cf Voila un exemple de configuration de ce fichier Keepalive 1 Node Trixbox1 Trixbox2 Deadtime 2 Ucast eth0 192.168.6.129 Autho_faildback on Logfile /var/log/ha-log

Keepalive : secondes entre chaque battement de cœur Deadtime

: au bout de 10s sans battement de cœur, une machine est déclarée «

morte » Autho _ faildback : en cas de crash du maître, les ressources basculent vers l’esclave. Avec ce paramètre, on demande à Heartbeat de rebasculer les ressources sur le maître quand celui-ci réapparaît. Avec la valeur par défaut (off), les ressources resteraient sur l’esclave sans une intervention manuelle. Ucast : lien réseau utilisé pour les battements de coeur. Node : les noms (obtenus avec uname -n) des deux noeuds de notre cluster 2. Edition de /etc/ha.d/haresources Trixbox1 192.168.6.135 asterisk

Ce fichier indique quels sont les services à rendre hautement disponibles, quelle adresse IP acquérir, et le maître habituel. La plupart du temps il ne contient qu’une seule ligne. Il a une importance capitale, puisqu'il est la description exacte des services rendus par le cluster. 3. Edition de /etc/ha.d/authkeys

Troisième et dernier fichier de configuration, le fichier /etc/ha.d/authkeys sert à « authentifier » les battements de coeur que les deux noeuds s'envoient. 3 types d'authentification sont possibles : sha1, crc et md5. ����� � ��� �����

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B. Tests de bon fonctionnement :

Avant de commencer le teste il faux que les trois fichier seront les même dans les deux machine pour cela on utilise la commande scp pour copier les fichiers vers la machine esclave : #scp authkeys authkeys haresources haresources ha.cf root@trixbox2:/etc/ha.d/

Pour tester la fonctionnement fonctionnement lancer le service Heartbeat Heartbeat et astiresk apres verifier verifier les fichier log /var/log/ha-log /var/log/ha-log Pour identifier rapidement qui est le « maître » dans un cluster Heartbeat, un moyen simple est d'utiliser ifconfig et de regarder si l'adresse IP du cluster est présente ou pas.

V. connexion entre deux serveurs voip distants

Figure61-schéma de connexion entre des serveurs Voip distants

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A. Configuration de 106-SIP

Nous allons allons créer un réseau SIP Appelé Appelé 111-peer 111-peer qui se connecte à un PBX 111 111 qu’on va lui connecter à un tronc appellé 106-peer sur le Serveur PBX 106 Sélectionnez et Ajouter Trunk Trunk à partir du menu principal principal de configuration de trixbox

Figure19- TRUNK

Rien à faire ici, alors allez à la section Paramètres sortant

Figure 62:

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Ci-dessus sont les valeurs par défaut qu’on a changé

Figure 63- La ligne sortante

106-user : est est un compte compte crée au niveau niveau de PBX 111 utilisé par PBX 106 Secret=Khalid : est mot de passe pour le compte 106-user Type=friend : est la méthode de connexion la plus simple, mais aussi la moins sûre , il permet d’envoyer et recevoir l’appel Type=user : peut appeler mais ne peut pas recevoir d’appel Type = peer : peut recevoir des appels Voici les paramètres par défaut pour les paramètres entrants.

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Figure64- compte user PBX 106

Configurez le compte d'utilisateur pour PBX 111 dans cette section: Et l’inverse ca se fait au niveau de serveur distant ce qui ne reste qu’a configurer une route sortante de telle sorte que les extensions de PBX 106 peuvent composer le numéro 2XX Vous commencez par choisir Outbound Route  puis add Route Cette règle sortante permet aux extensions de PBX 111(1XX) de composer directement l’extension (2XX) de PBX 106 ,Par exemple, pour appeler le poste (201) PBX 106 vous composez 201.

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Figure 65:

Appuyer sur Submit Changes pour mettre à jour et application la modification

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Figure 66:

Maintenant il est temps de créer des routes sortantes au niveau de serveur PBX 106 pour que leurs extensions puissent appeler les terminaux de l’extension 1XX

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Conclusion et perspectives La virtualisation est quelque chose que nous entendons parler de plus en plus. La grande stabilité des produits disponibles sur le marché ainsi que les avantages inhérents de cette technologie ont rapidement été implanté dans nos centres de données. Plusieurs personnes ont rapidement compris que les produits comme VMware, proposent des solutions qui peuvent répondre parfaitement à des besoins de centralisation et d’exploitation du matériel disponible. En implémentant cette solution, nous avons réussi à : - Accroître le taux d'utilisation des ressources. - Offrir une nouvelle manière de gérer l'infrastructure informatique - Avoir

un

monitoring

plus

efficace

des

serveurs.

- Avoir un moyen facile de monter un environnement de test peu couteux et complet. Ce qui reste à faire c’est de réduire le nombre de serveurs et la quantité de matériel informatique nécessaire par l’utilisation d’une baie de stockage et des serveurs très puissant pour former le cluster et aussi l’achat de la licence pour disposer de toutes les fonctionnalités offert par Vmware et notamment la fonction HA. «Décidément, la virtualisation n'a, concrètement, que des avantages »

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Problématiques Divers sont les problèmes rencontrés :     

Le Serveur Multiplex 3600 sur lequel ou on travail ne supporte pas les versions antérieurs à ESXi5 Problème de téléchargement de l’hyper viseur ESXI5 depuis le Site Vmware Les Systèmes d’exploitations autre que 2008 Server 64 bits ne supporte pas le Virtual center v5 Le Framework 3.5 ou plus doit être disponible sur le système Windows 2008 server avant que l’installation ne soit commencée On a reçu en retard les équipements de travail ce qui demande assez plus d’efforts de notre part pour compléter notre objectif et les règlements d’accès à la salle du tp nous a amené à travailler pendant la durée de vacance surtout la connexion d’internet doit être toujours disponible pour télécharger ce qu’on est besoin d’application

Les perspectives

Pour garantir une disponibilité trop élevée pour nous service ,il est possible de mettre un réseau de stockage SAN ou Les machines virtuelles ont un ou plusieurs disques qui sont stockés sur une baie de disques fibre haute performance en assurant une tolérance de réseau assez élevé et l’implémentation de systèmes RAID est plus pertinent. Bien entendu, la complexité accrue des systèmes accélère le besoin de virtualisation C'est dans ce contexte qu'on évoque aujourd'hui une virtualisation à l'échelle de la planète : le « cloud computing ».

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