Environnements_virtuels_-_Partie_1.pptx.pdf

Conﬁguration et maintenance des
machines : les environnements
virtuels
Session : Environnements virtuels
Matière : Administration système
Date : 27 juillet 2023
Formateur : Julien PAOLI
Auteurs: Julien PAOLI

SOMMAIRE
01 Introduction à la virtualisation
02 Présentation et installation
de l’hyperviseur ProxMox
03 Création et gestion de
machines virtuelles
04 Gestion de l'environnement
de virtualisation
05 Spéciﬁcités de l'environnement de
virtualisation
06 Containers

Introduction à la
virtualisation
01

Introduction à la
virtualisation
01
A - Les concepts de base de la virtualisation (source: redhat.com)
Les nouveaux logiciels, qu'il s'agisse de systèmes d'exploitation ou
d'applications, demandent toujours plus de données, plus de
puissance de traitement, plus de mémoire... La virtualisation
permet d'utiliser plusieurs machines sur un seul et même système
physique, ce qui vous évite d'avoir à investir dans des serveurs ou
des postes de travail supplémentaires.

Introduction à la
virtualisation
01
A - Les concepts de base de la virtualisation
La virtualisation est une technologie qui vous permet de créer plusieurs
environnements simulés ou ressources dédiées à partir d'un seul système
physique. Son logiciel, appelé hyperviseur, est directement relié au matériel et
vous permet de fragmenter ce système unique en plusieurs environnements
sécurisés distincts. C'est ce que l'on appelle les machines virtuelles. Ces dernières
exploitent la capacité de l'hyperviseur à séparer les ressources du matériel et à les
distribuer convenablement. La virtualisation vous aide à tirer le meilleur parti de
vos anciens investissements.

Introduction à la
virtualisation
01
A - Les concepts de base de la virtualisation
Le matériel physique doté d'un hyperviseur est appelé « hôte », tandis que
toutes les machines virtuelles qui utilisent ses ressources sont appelées «
invités ». Ces invités traitent les ressources de calcul (processeur,
mémoire, stockage) à la manière d'un pool de ressources qui peut être
déplacé sans difﬁculté. Les opérateurs peuvent contrôler les instances
virtuelles du processeur, de la mémoire, du stockage et des autres
ressources, de sorte que les invités reçoivent les ressources dont ils ont
besoin, lorsqu'ils en ont besoin.

Introduction à la
virtualisation
01
B- Les avantages de la virtualisation (source: axido.fr)
❏ Baisse du nombre de serveurs physiques
Dans le processus de virtualisation des serveurs, le premier avantage et impact est la baisse du nombre de serveurs physiques.
En effet, plusieurs machines virtuelles pouvant fonctionner sur un seul serveur physique, la nécessité d’achat de plusieurs
serveurs est alors réduite, tout comme les frais d’entretien. La virtualisation des serveurs permet également une meilleure
optimisation offrant d’utiliser moins de matériels pour faire fonctionner le système d’information de l’entreprise.
Virtualiser ses serveurs est donc un parfait moyen d’optimisation des coûts mais l’enjeu de la sécurité n’est pas moindre. Les
serveurs virtuels segmentant le serveur physique en plusieurs entité virtuelles, chacune est indépendant permettant une
meilleure sécurisation des données. Chaque environnement virtuel est unique et peut facilement détecter des logiciels
malveillants, des virus grâce à cette segmentation, un serveur virtuel touché n’endommagera pas les autres. Un réel rempart
contre les cyberattaques.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Une disponibilité performante
Si vous souhaitez transférer une machine virtuelle d’un serveur à un autre, la virtualisation le permet sans qu’il y ait de coupure d’activité.
Un avantage essentiel pour conserver une continuité d’activité et de service optimale. L’installation de deux serveurs physiques est
judicieuse, amenant à transférer automatiquement les machines virtuelles sur l’un en cas de panne ou problèmes sur l’autre.
Enjeu majeur de la cybersécurité et des hyperviseurs en particulier, pouvoir garantir la continuité de l’activité grâce aux environnements
de haute disponibilité est un atout permettant de réduire les coûts liés aux cyberattaques et de pouvoir continuer son activité grâce à ce
duplicata de serveurs physiques.
Citons comme exemple VMware. En effet, grâce à une architecture hautement disponible et résiliente, VMware assure une disponibilité
performante de vos applications critiques. En garantissant la continuité des opérations et en offrant des fonctionnalités avancées de
tolérance aux pannes et de reprise après sinistre, VMware vous permet de maintenir vos services en ligne sans interruption, assurant
ainsi une expérience utilisateur optimale.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Des performances accrues
Transférer des machines virtuelles entre plusieurs serveurs physiques de manière automatique est également gage
de meilleures performances. En cas de suractivité sur une même machine, les autres éléments virtuels pourront être
transférés sur un autre serveur. Il s’agit dans ce cas d’une solution de virtualisation serveur. Chaque machine virtuelle
peut être paramétrée en fonction des besoins, ce qui permet d’adapter correctement l’application de plusieurs tâches
critiques grâce notamment à plus de mémoire.
Que ce soit pour des performances opérationnelle ou simplement de stockage votre environnement virtuel vous
permet d’ajuster votre besoin grâce à la possibilité d’améliorer la puissance de votre processeur (CPU), carte
graphique (GPU), RAM ou simplement de stockage. Une adaptabilité réel ou service de la performance de votre
entreprise et cela grâce aux machines virtuelles.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Une sécurité optimale
La sécurité des données est très importante dans une PME, mais aussi fragile lorsque ces données sont stockées sur
un seul et même serveur. Le moindre virus peut infecter tout le système. La virtualisation des serveurs permet de
compartimenter les tâches pour ainsi les protéger des unes des autres.
En effet, séparer les différents applicatifs des serveurs physiques grâce à la virtualisation des serveurs permet
notamment d'isoler les applications touchés et ainsi éviter toutes propagation de virus ou de logiciel malveillant dans
votre grappe de serveurs.
Les serveurs étant souvent cibles de ransomwares, vous avez la possibilité de sécuriser les dossiers les plus critiques,
ainsi que de mettre en place des vériﬁcations de l’intégrité mémorielle et la protection des terminaisons critiques
pouvant être exposées.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Une solution anti-obsolescence
Pour une PME, les données du système d’information sont stockées sur un seul et même serveur qui représentent un
coût pour son renouvellement. Avec la virtualisation des serveurs, les serveurs physiques peuvent être transformés
en machines virtuelles. Cette solution facilite la migration lors d’un changement de serveur.
Mais ce n’est pas tout, les ressources principales étant aussi gérée par le serveur physique, les systèmes
d’exploitation sont automatiquement mis à jour et permet d’une autre manière de pouvoir gérer entre plusieurs de
ces systèmes d’exploitation (Linus, Microsoft).
De ce fait vous réduisez la multiplication des maintenances informatiques physiques et virtuelles et vous permettez à
vos collaborateurs de proﬁter depuis n’importe quel point d’accès réseau d’une virtualisation de son espace de travail
aux dernières normes.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Une économie sur les licences
La règle est une licence par serveur, un coût important pour une PME. La virtualisation permet de faire baisser ce
coût en développant un ensemble de licences regroupant à la fois le serveur physique et les différentes machines
virtuelles qui sont adossées. Un avantage lors du changement du serveur, puisque les licences liées aux machines
sont acquises et non à renouveler.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Une facilité dans les sauvegardes
La virtualisation des serveurs permet de simpliﬁer les différentes sauvegardes. Les machines virtuelles sont de façon
générale des logiciels dont la sauvegarde externalisée peut se faire très simplement. L’opération peut se faire
instantanément sur le serveur physique sans la moindre coupure. Une sauvegarde utilisable pour permettre de
remettre en route le système en cas de problème.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Essayer sans surcoût
Virtualiser son réseau, c’est pouvoir créer une machine virtuelle très rapidement sans la moindre dépense. Seule
obligation, disposer de l’espace nécessaire sur le serveur physique. C’est un excellent moyen technique pour tester de
nouveaux services. Fini le temps, où l’entreprise devait installer un serveur test avec les frais inhérents à l’opération.

Introduction à la
virtualisation
01
C- Les différents types de virtualisation
❏ Virtualisation des serveurs :
C'est l'une des formes les plus courantes de virtualisation. Elle permet de diviser un serveur physique en plusieurs
machines virtuelles (VM) distinctes, chacune exécutant son propre système d'exploitation et ses applications. Cela
permet d'exploiter plus efﬁcacement les ressources du serveur, car plusieurs VM peuvent partager les mêmes
ressources matérielles.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Virtualisation des applications :
Cette forme de virtualisation permet d'exécuter des applications dans un environnement isolé, indépendamment du
système d'exploitation de l'hôte. Les applications virtualisées ne nécessitent pas d'installation traditionnelle et ne
modiﬁent pas le système d'exploitation de l'hôte.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Virtualisation du bureau :
Cette technique permet aux utilisateurs d'accéder à un bureau virtuel complet à partir de n'importe quel appareil
disposant d'une connexion Internet. Le bureau virtuel est exécuté sur un serveur distant, tandis que l'appareil de
l'utilisateur ne fait que recevoir les informations d'afﬁchage.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Virtualisation des postes de travail :
Elle est similaire à la virtualisation des serveurs, mais appliquée aux postes de travail. Elle permet de créer plusieurs
postes de travail virtuels sur un seul ordinateur physique, ce qui est utile pour les tests, la compatibilité des
applications et la gestion centralisée des postes de travail.

Introduction à la
virtualisation
01
D- Principes de base de la création et de la gestion
de machines virtuelles
La création et la gestion de machines virtuelles (VM) reposent sur quelques principes de base. Voici les étapes clés
pour créer et gérer efﬁcacement des machines virtuelles :
❏ Choix de l’hyperviseur :
L'hyperviseur est le logiciel responsable de la gestion des machines virtuelles sur le serveur physique. Il permet de
diviser les ressources matérielles du serveur en plusieurs machines virtuelles distinctes, chacune ayant son propre
système d'exploitation et ses applications.
Il existe deux types d'hyperviseurs : les hyperviseurs de type 1 (bare-metal) qui s'installent directement sur le
matériel du serveur, et les hyperviseurs de type 2 qui s'installent sur un système d'exploitation existant.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Création de la machine virtuelle :
Pour créer une machine virtuelle, on attribue des ressources (CPU, RAM, espace de stockage, etc.) et on installe un
système d'exploitation sur la VM. Cela peut se faire à partir d'une image disque (ﬁchier ISO) ou d'une copie d'une VM
existante (clonage).

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Configuration des ressources :
L'administrateur configure les ressources allouées à chaque machine virtuelle, en fonction des besoins spécifiques de
ses applications et de ses charges de travail. Il est important de surveiller et d'ajuster les ressources attribuées en
fonction des évolutions des besoins.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Sauvegardes et snapshots :
Pour assurer la sécurité des machines virtuelles, il est essentiel de mettre en place des sauvegardes régulières. Les
snapshots, qui sont des captures instantanées de l'état d'une VM à un moment donné, permettent également de
revenir rapidement à une conﬁguration antérieure en cas de problème.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Mise à jour et maintenance :
Comme pour tout système informatique, les machines virtuelles nécessitent des mises à jour régulières pour assurer
la sécurité et la stabilité du système d'exploitation et des applications. Il est important de suivre les meilleures
pratiques en matière de gestion des mises à jour.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Surveillance des performances :
L'administrateur doit surveiller les performances des machines virtuelles pour détecter tout goulot d'étranglement
ou problème de performance. Des outils de surveillance et de gestion des performances peuvent être utilisés à cette
ﬁn.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Sécurité et isolation :
Assurez-vous de bien isoler les machines virtuelles les unes des autres pour éviter les interférences et renforcer la
sécurité. Une gestion appropriée des droits d'accès et des contrôles de sécurité est essentielle.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Redimensionnement et mobilité :
La virtualisation permet de redimensionner facilement les ressources allouées aux machines virtuelles en fonction
des besoins changeants. De plus, les machines virtuelles peuvent être déplacées d'un serveur physique à un autre
(migration) pour équilibrer la charge ou effectuer la maintenance sans interruption de service.

Introduction à la
virtualisation
01
D- Les principales solutions de virtualisation
Il existe plusieurs solutions de virtualisation sur le marché, chacune offrant des fonctionnalités spéciﬁques adaptées
à différents besoins. Voici les principales solutions de virtualisation :

Introduction à la
virtualisation
01
Il existe plusieurs solutions de virtualisation sur le marché, chacune offrant des fonctionnalités spéciﬁques
adaptées à différents besoins. Voici les principales solutions de virtualisation :
❏ VMware vSphere / ESXi :
VMware est l'un des leaders du marché de la virtualisation.
VMware vSphere est une suite complète de produits de
virtualisation qui inclut ESXi, un hyperviseur de type 1.
VMware propose une gamme complète d'outils pour la
gestion des VM, la sauvegarde, la migration, la haute
disponibilité, etc.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Hyper-V :
Hyper-V est l'hyperviseur de Microsoft, intégré au système
d'exploitation Windows Server. Il prend en charge la
virtualisation de machines Windows et Linux et offre des
fonctionnalités avancées comme la migration en direct (live
migration) et la réplication de VM.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ KVM (Kernel-based Virtual Machine) :
KVM est un hyperviseur de type 1 intégré au noyau Linux. Il
permet la virtualisation des systèmes d'exploitation Linux
et Windows. KVM est largement utilisé dans les
environnements Linux en raison de son intégration étroite
avec le noyau.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Xen :
Xen est un hyperviseur de type 1 open-source, qui peut être
utilisé pour la virtualisation de systèmes d'exploitation
Linux et Windows. Il offre une grande performance et est
couramment utilisé dans les centres de données et le cloud.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Citrix Hypervisor (anciennement XenServer) :
Citrix Hypervisor est une solution de virtualisation basée
sur Xen, mais qui offre des fonctionnalités supplémentaires
pour la gestion des environnements de bureau virtuels
(VDI) et des applications virtualisées.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ OpenVZ / Virtuozzo :
OpenVZ et Virtuozzo sont des solutions de virtualisation
basées sur les conteneurs, qui permettent de créer
plusieurs instances isolées d'un système d'exploitation sur
un seul noyau Linux. Ils sont utilisés pour la virtualisation
légère et la consolidation des serveurs.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Docker :
Docker est une technologie de virtualisation de type
conteneur, qui diffère légèrement des solutions
traditionnelles de virtualisation telles que les
hyperviseurs. Contrairement aux machines virtuelles qui
virtualisent tout un système d'exploitation avec son
noyau, Docker permet l'exécution d'applications dans des
conteneurs isolés, partageant le même noyau de système
d'exploitation de l'hôte.

Introduction à la
virtualisation
01
❏ Proxmox Virtual Environment :
Proxmox est une solution de virtualisation open-source
basée sur KVM et LXC (Linux Containers). Elle propose une
interface Web conviviale pour gérer les machines virtuelles
et les conteneurs.

Présentation et installation
02

02
A- Hyperviseur basé sur Linux :
Proxmox VE utilise le noyau Linux comme base pour son hyperviseur, ce qui permet
une intégration étroite avec le système d'exploitation hôte.

02
B- Gestion des machines virtuelles (VM) :
Proxmox VE permet de créer et de gérer des machines virtuelles basées sur KVM.
Vous pouvez attribuer des ressources (CPU, RAM, disque, réseau) aux VM et les gérer
via une interface Web conviviale.

02
C- Virtualisation de conteneurs (LXC) :
En plus des machines virtuelles, Proxmox VE prend en charge la virtualisation basée
sur les conteneurs Linux (LXC). Les conteneurs sont légers, rapides à démarrer et
partagent le même noyau avec l'hôte.

02
D- Haute disponibilité (HA) :
Proxmox VE propose des fonctionnalités de haute disponibilité pour assurer la
continuité de service. Les machines virtuelles peuvent être migrées automatiquement
vers d'autres nœuds en cas de panne du serveur.

02
E- Stockage intégré :
Proxmox VE prend en charge différents types de stockage, tels que le stockage local, le
stockage en réseau (NFS, iSCSI, Ceph), et les solutions de stockage en cluster
(GlusterFS, Ceph RBD).

02
F- Gestion centralisée :
Vous pouvez gérer plusieurs nœuds Proxmox VE à partir d'une interface Web
centralisée, ce qui facilite la gestion de clusters de virtualisation.

02
G- Intégration avec des outils d'orchestration :
Proxmox VE peut être intégré avec des outils d'orchestration tels que Ceph pour le
stockage distribué et Kubernetes pour la gestion de conteneurs à grande échelle.

02
TP : Installation de ProxMox sur VirtualBox

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