Implémentation de technologie de haute disponibilité et de tolérance aux pannes dans une infrastructure virtuelle
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La virtualisation a changé le concept de haute disponibilité de procédure très coûteuse et complexe à une procédure simple, économique et pratique.C’est la raison sur laquelle l’implémentation des solutions d’haute disponibilité pour les infrastructures virtuelles est devenue indispensable pour toute entreprise. Le but de ce projet est d’étudier la virtualisation des serveurs, le fonctionnement de solution vSphere et implémenter les technologies de haute disponibilité et de tolérance aux pannes à l’aide des variantes VMware.
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- 1. Institut National de la Poste et des Technologies de l’Information et de la Communication (INPTIC) Option: Télécommunications et Réseau InformatiqueIMPLÉMENTATION DE TECHNOLOGIE DE HAUTE DISPONIBILITÉ ET DE TOLÉRANCE AUX PANNES DANS UNE PLATE- FORME VIRTUELLE 17/06/2014 PRÉSENTÉ PAR: ALI AROUS YOUCEF BELAOUCHA TAYEB Encadré par H.TOUATI R.MOKRANE 1
- 2. Introduction Haute disponibilité Test et vérification Plan De Soutenance Conclusion simulation 2
- 3. Virtualisatio n Pourquoi ce sujet ? Entreprises de plus de 2000 salaries 91% utilisent la virtualisation de serveurs x86 Source IDC 2013 3
- 4. Virtualisation de Serveurs 1 serveur physique = 1 system d’exploitation 1 serveur = plusieurs VM Serveur hôt Machines invitées 4
- 5. 5
- 6. Réduction des coûts opérationnels o matériel o espace o Énergie Pourquoi la virtualisation ? Amélioration de la flexibilité et compatibilité Amélioration de la disponibilité des serveurs 6
- 8. Comment réduire ou éliminer les interceptions des services critiques dans des environnements virtuels Problématique 8
- 10. Haute disponibilité Haute disponibilité = Eliminer les défaillances Plusieurs techniques • la reprise rapide • la tolérance aux pannes • la redondance 10
- 11. Haute disponibilité Environnement virtualisée Environnement non virtualisée • Facile et rapide à déployer • Economique • Non limitée à des OS ou des applications spécifiques • Difficile et complexe • Couteuse • Limitée à des OS ou des applications spécifiques 11
- 12. Haute disponibilité dans une infrastructure v Migration de serveurs à chaud Reprise d’activité en cas dysfonctionnement Amélioration de mécanisme de sauvegarde. Tolérance aux pannes des machines virtuelles 12
- 13. migration de serveurs à chaud réduire ou éliminer les interruptions prévues de serv 13
- 14. la reprise d’activité en cas dysfonctionnement Eviter les interruptions imprévues de service 14
- 15. la tolérance aux pannes d’une machine virtuelle SecondairePrimaire Journalisation dutraficMachine virtuelle critique Primaire 15
- 16. l’amélioration de mécanisme de sauvegarde. Autres stockages snapshot snapshot 16
- 17. Résumé Migration de serveurs à chaud Reprise rapideTolérance aux pannes Interruption PrévusImprévus Le tempe d’interruption est quelque seconde Demande de ressource Le tempe de restauration est quelque minute Ne demande pas de ressource 17
- 21. Composants de VMware vSphere Serveur hôte ESXi vCenter server Clients de gestion Stockage Partagé 21
- 22. Correspondance entre les techniques de la haute disponibilité et les fonctionnalités de VMware vSphere vSphere HA vMotion FT Migration de serveurs à chaud Reprise d’activité en cas dysfonctionnement Tolérance aux pannes de machine virtuelle ( Fail-over ) 22
- 23. Simulation 23
- 24. Etapes de l’implémentation et simulation Simulation d’infrastructure virtuelle Installation des composants du centre de données ( ESXi, vCenter , Openfiler ‘stockage partagé’) Configuration du centre de données ( connexions des différant composants Et la Configuration du réseau ) Création des machines virtuelles. Etapes Configuration des fonctions de haute disponibilité • vMotion • Cluster , DRS et HA • FT 24
- 25. Hyperviseur ESXi 1 Hyperviseur ESXi 2 SERVEUR vCenter .101 .102 .10 .120 10.10.10.0/24 .101 .102 Réseau de Management Réseau de stockage .120 OpenFiler Stockage partagé 192.168.4.0/24 Simulation d’infrastructure virtuelle 25
- 26. + Trafic vMotion Cluster Trafic FT Configuration des fonctions de haute disponibilité HA 26
- 28. Scenario 1 : maintenance d’un serveur ESXi 1 ESXi 2 Prérequis : vMotion activé Avant la migration 28
- 29. Scenario 1 : maintenance d’un serveur hôte 29
- 30. Scenario 1 : maintenance d’un serveur ESXi 2 ESXi 1 Apres la migration 30
- 31. 2 Second 31
- 32. Scenario 2: Chute d’un Serveur hôte Prérequis : HA activé ESXi 2 ESXi 1 Avant la panne 32
- 33. Scenario 2: Chute d’un Serveur hôte ESXi 1 ESXi 2 Apres la panne 33
- 34. 2 minutes et 20 second 34
- 35. Mappage des machines virtuelles Avant la panne Mappage des machines virtuelles Après la panne Scenario 3: FT / HA Prérequis : FT activé et HA activé ESXi 2 ESXi 2 35
- 36. Panne de l’hôte (hyperviseur) paquetPingsuccès Scenario 3: fault tolérance 2 minute paquetPingsuccès 36
- 38. Merci Pour Votre attention
Notes de l'éditeur
- T/Monsieur le président ,madame et monsieur les membres de jury , honorable assistance bonjour, Aujourd’hui nous avons l’honneur de vous présenter le travail que nous avons effectué dans le cadre d’obtention du diplôme licence en télécommunication et réseau informatique Le travail est intitulé (Implémentation de technologie de haute disponibilité et de tolérance aux pannes dans une plate-forme virtuelle)
- T / Pour mener bien notre exposé nous utilisons la démarche suivante: Nous commençons par une introduction dans laquelle nous justifions le choix de ce sujet , nous parlerons de la virtualisation et nous citerons la problématique, suivie d’une présentation générale de la haute disponibilité puis nous passerons à la partie simulation et implémentation dans la quelle nous présentons la solution Vsphere et les scénarios de testes et de vérification Et bien sûr nous terminerons par une conclusion.
- Y/La virtualisation de serveurs est actuellement la tendance la plus importante concernant les technologies pour les centres informatiques. Toutes les grandes entreprises ou administrations ont, à minima, analysé les perspectives que la virtualisation pouvait leur offrir. Selon une étude faite par IDC ( International Data █Corporation ) sur un échantillon d’entreprises de plus de 2000 salaries d’entreprises █ ,91% utilisent la virtualisation de serveurs . Mais c’est quoi la virtualisation ?
- T/La virtualisation est une technologie qui permet de faire fonctionner simultanément plusieurs systèmes d’exploitation sur une seule machine physique à l’aide de l’hyperviseur █qui est la couche logicielle qui s’insère entre le matériel et les différents machine virtuelle . █ Le Serveur hôte est le serveur qui exécute l’hyperviseur █Les Machines invitées sont les machines virtuelles
- T/la tendance de la virtualisation peut être justifie par ces avantages : Avec la virtualisation de serveurs les entreprises peuvent réduire le nombre de serveurs et les coûts fonctionnelle du centre de données en matière d'espace au sol et d'énergie électrique. █ Aussi , La virtualisation supprime toute dépendance entre l’application et l’aspect matériel cela Améliore la flexibilité ,la compatibilité et █ la disponibilité , Y/Comme toute technologie, la virtualisation possède des inconvénients Telle que - la nécessité des serveurs puissants pour accueillir les machines virtuelles - le point de défaillance unique
- Y/Le point de défaillance unique c’est le désavantage le plus critique de la virtualisation. █ la consolidation de plusieurs systèmes Virtuels présent des risques , une pannes de serveur physique ou une opération de maintenance█ bloque toutes les opérations vitales du SI de l’entreprise. Donc
- Y/ Comment assurer la disponibilité des services critiques déployés dans des environnements virtuels ? █ La réponse est évidente « c’est de faire recours aux techniques de la haute-disponibilité .
- T/La haute disponibilité d’une infrastructure informatique consiste à mettre en place une solution matérielle ou logicielle permettant de garantir un service continu pour les utilisateurs. Par l’utilisation des technique a savoir la reprise rapide la tolérance aux pannes et la redondance , Reprise rapide « » » est la capacité de retourner au régime de fonctionnement en temps acceptable « » »; La tolérance aux pannes est la capacité d’un service informatique ou un élément de configuration de continuer à fonctionner correctement après une défaillance d’une partie d’un composant La redondance Utilisation d’un ou plusieurs éléments de configuration additionnels permettant la tolérance aux pannes.
- T/ En disting la ha La haute disponibilité dans les environnement traductionnelle est difficile et complexe a déployer ,couteuse et Limitée à des OS ou des applications spécifiques Grace à la virtualisation, la haute disponibilité est devenu facile , rapide à déployer ,économique et non Limitée à des OS ou des applications spécifiques
- Y/La virtualisation a inclus les ancienne techniques de disponibilité tel que la mise en cluster, Tolérance aux pannes et l’équilibrage de charges, cependant il a introduit des nouvelles notions dans le domaine de haute disponibilité on cite
- T/ Le mécanisme de migration de serveurs à chaud consiste à déplacer ,les machines virtuelles d’un hôte vers un autre sans interruption de service Ce mécanisme permet de réduire ou éliminer les interruption de service prévue ( maintenance , mise en niveau…)
- T/ Se mécanisme assure la restauration automatique en cas de dysfonctionnement d’un des serveur hôte en migrant les machines Virtual de serveur défaillait vers le reste des hôtes .
- Y/La tolérance aux pannes d’une machine virtuelle critique consiste a créer une copie passive de cette machine █ qu'on l'appel la machine virtuelle secondaire █ L’exécution des deux machines est identique grâce à une journalisation de trafic █ Les machines virtuelles principale et secondaire échangent des signaux de pulsation en continu pour contrôler leurs états █ Comme la machine virtuelle secondaire est en mode rigide avec la principale ,elle peut reprendre l’exécution en cas de défaillance de l’hôte sur lequel la machine principale est exécutée . █
- Y/Les machine virtuelle se présent sous la forme de fichier , alors la sauvegarde du système est complètement facile Cette opération est faite a l’aide de Snapshot qui est un point dans le temps de la machine virtuelle ,il contaient une image de disque de ram et les périphériques.
- Pour resumer on peut distengue deux de type d’interruption imprevus et prevu pour Eviter les interruptions imprevu en utulise soit la Tap ou reprs La toll a comme advante la temp d’interrpution irremaqable mais elle besoin de ressousce Represie a chaud ne demande pa de resoource mais le temp d’interruption est remarquable , Pour les interuption de service pruvue on trouve la migras Le temp deplacement ++ de redimarage dee machine
- Y/ Selon une étude faite par IDC ,Le marches de virtualisation de serveur est divisé entre trois acteurs majeurs , VMware avec 52% █ de marché , █33% pour Microsoft et 5% pour Citrix █ , Par la suite nous allons présenter la solution pré choisi par Mobilis pour ca infrastructure informatique ,VMware vSphere le leader de marcher de virtualisation .
- T/ VMware vSphere est une plateforme de virtualisation qui permet de transformer les centre de donnés traditionnelle en infrastructure virtuelle , ============= Vmware vSphere est une pile de plusieurs composants
- T / Une topologie de centre de donnes vSphere regroupe : Serveurs hôte ESXi : des serveur standard exécutant ESXi ( hyperviseur , la couche de virtualisation ) vCenter server : le point central pour configurer et gérer l’envirennement informatique virtualisé Clients de gestion: des interfaces permettant aux administrateurs de se connecter à vCenter server ou serveur hôte ESXi. Un stockage partagé commun entre tous les hyperviseurs
- Y/
- Maintenant la partie de simulation
- Les Etapes de notre application sont Simulation d’infrastructure virtuelle Configuration des fonctions de haute disponibilité
- La simulation de l’infrastructure virtuelle D’aborl nous avons installer les composants du centre de données 1- l'installation des hyperviseur ESXi 1 et ESXi 2 █ vCenter server █ Openfiler ‘stockage partagé’ █ l Le réseaux 1est reservé pour la gestion █ chaque composant a un adresse de gestion attribuer dans ca installation . Apres nous connectons █ les hyperviseur avec le stockage partagé via le réseaux █ Enfin nous crée des machines virtuelles. Qui seront connecter dans le réseaux █
- vMotion Cluster et HA FT pour activer la fonction de migration a chaut il faut affecter le trafic vMotion a une interface réseaux . La fonction HA prérequis . Un cluster Nous avons crée un cluster de deux hôte de █ et activer la fonction HA La fonction FT est faite au niveau machine virtuale Comme la vmotion il faut affecter le trafic de journalisation de FT a une carte de resaux █ Pour assure qla tollerce aux pannes de serveur mail nous allons activer sous desu la fonction FT , █ la macgine scondaire est cree dans le deuximme hyperviser
- Dans le premier scenario on Supposant qu’une maintenance est nécessaire pour le serveur hôte ESXi 2, il faut d’abord assurer que les serveurs virtuels, qui s’exécutent dessus (ESXi 2) continuent de fonctionner sur un autre hôte. vMotion permet de faire une migration manuelle même si la machine virtuelle est encours en exécution. Actuellement le serveur ESXi 2 accueille deux machines virtuelles. Nous allons effectuer une migration de ces deux derniers.
- Les capture represante la procedure de migration des serveur
- Apres la migration, le serveur ne contient aucune machine, on peut maintenant faire les opérations de maintenance.
- Pour vérifie la disponibilité de serveur nous avons utilisé l’outil de Ping avec logiciel Wireshark pour capturer les paquets et dessiner le graph de disponibilité le graph de disponibilité de serveur web2 durant la migration l'indisponibilité est egal a 2 second
- Dans le deuxième Scénario on suppose que l’hôte (ESXi 1 10.10.10.101) est tombé en panne, pour simuler ça nous allons arrêter de manière brutale le serveur ESXi 1.
- Cette opération déclenche un évènement détecté par le vCenter, Les machines virtuelles redémarrent automatiquement sur le deuxième serveur.
- le graph de disponibilité de Serveur web 2 durant la Migration l'indisponibilité est égal a 2 minute et 20 socend Dans les cas normal ( infrastructure non vrtualisé ou virtualise sans technologie d ehaute disponibilité )cette intereption peuvent duree jusqua journéé
- Dans le dernier scénario on suppose aussi que l’hôte (ESXi 1 10.10.10.102) est tombé en panne. On remarque que la machine virtuelle secondaire du serveur de messagerie devient immédiatement la principale. Le temps d'arrêt est égal à 4 secondes.
- Y/On peut conclu que la virtualisation a changé le concept de la haute disponibilité d’une procédure complexe ,difficile et à une procédure facile économique et pratique ,