Mise en place d'une infrastructure basée sur OpenStack

REPUBLIQUE TUNISIENNE
Ministère de l’Enseignement Supérieur
et de la Recherche Scientifique
ÉCOLE SUPERIEURE PRIVÉE
DE TECHNOLOGIES & INGENIERIE
…
Cycle de Formation des Ingénieurs en Télécommunications
Rapport de Projet de Fin d’Études
Mise en place d’une infrastructure cloud
basée sur OpenStack
Elaboré Par
Ahmed Slim
Encadré Par
M. Karim Hassan
M. Boulbaba Labiadh
En collaboration avec
Année Universitaire : 2017/2018

Dédicaces
A mon cher père Mouhamed
Aucune dédicace ne saurait exprimer l’amour, l’estime, le dévouement et le
respect que j’ai toujours eu pour vous, Rien au monde ne vaut les efforts
fournis jour et nuit pour mon éducation et mon bien être.
A ma chère mère Latifa
Tu représentes pour moi le symbole de la bonté par excellence, la source de
tendresse et l’exemple du dévouement qui n’a pas cessé de m’encourager et
de prier pour moi.
A mon beau-frère Jamel et à ma chère sœur Sarra
Qui trouvent dans ce travail l’expression de ma reconnaissance en eux
souhaitant un avenir plein de succès et de bonheur.
A mes chères sœurs Hajer, Amina, Rafika et Sameh
En témoignage de l’attachement, de l’amour et de l’affection que je porte
pour vous, je vous dédie ce travail avec tous mes vœux de bonheur, de santé
et de réussite. Malgré la distance, vous êtes toujours dans mon cœur.
Ahmed Slim

Remerciements
Tout en étant convaincu que le résultat d’un travail est le fruit de la collaboration de
plusieurs individus, Je ne peux pas présenter ce travail sans remercier tous ceux qu’ont apportés
une contribution active à ce projet.
Je tiens, tout d’abord, à remercier Monsieur Karim HASSEN, enseignant à TEK-UP,
pour ses précieux conseils, son estimable aide et le suivi qu’il m’a apporté à ce travail.
J’adresse ma profonde gratitude à Monsieur Boulbaba LABIADH, pour l’opportunité
qu’il m’a offert pour travailler sur ce projet, son aide et son soutien.
J’adresse aussi ma plus vive reconnaissance à tous mes enseignants de TEK-UP pour la
formation qu’ils m’ont donnée ainsi qu'aux membres de jury pour l’honneur qu’ils m’ont fait
en acceptant de juger mon travail.

Sommaire
Introduction Générale............................................................................................................................1
Chapitre1 : Contexte du projet...............................................................................................................3
Introduction .......................................................................................................................................3
I. Présentation de l’entreprise d’accueil : NextStep IT...................................................................3
1. Présentation général ..............................................................................................................3
2. Fiche technique de l'entreprise ..............................................................................................4
3. Organigramme de l’entreprise ...............................................................................................4
4. Services...................................................................................................................................5
II. Présentation du projet ...............................................................................................................6
1. Contexte.................................................................................................................................6
2. Problématique et motivation .................................................................................................6
Conclusion..........................................................................................................................................7
Chapitre2 : Virtualisation et Cloud Computing.......................................................................................8
Introduction .......................................................................................................................................8
I. Définition de virtualisation.........................................................................................................8
II. Types de virtualisation................................................................................................................9
1. Virtualisation de serveur ........................................................................................................9
2. Virtualisation d’application.....................................................................................................9
3. Virtualisation de matérielle ....................................................................................................9
4. Virtualisation du stockage ....................................................................................................10
5. Virtualisation de bureau.......................................................................................................10
III. Définition de Cloud Computing ............................................................................................10
IV. Les catégories des services...................................................................................................10
1. Infrastructure en tant que service (IaaS) ..............................................................................11
2. Plateforme en tant que service (PaaS) .................................................................................12

3. Application en tant que service (SaaS) .................................................................................12
V. Les modèles de déploiement....................................................................................................12
1. Cloud public..........................................................................................................................12
2. Cloud privés..........................................................................................................................13
3. Cloud hybride .......................................................................................................................13
VI. Les avantages et les inconvénients du Cloud........................................................................14
1. Les avantages .......................................................................................................................14
2. Les inconvénients .................................................................................................................14
Conclusion........................................................................................................................................15
Chapitre 3 : Etude Comparative et Choix de la solution.......................................................................16
Introduction .....................................................................................................................................16
I. Les solutions du cloud computing ............................................................................................16
1. Solution propriétaire ............................................................................................................16
2. Solution Open Source...........................................................................................................18
II. Etude comparative entre les solutions Open Source................................................................19
1. Hyperviseurs & Instances .....................................................................................................19
2. Communauté, Développement, Documentation .................................................................20
3. Réseaux ................................................................................................................................21
III. Choix de la Solution ..............................................................................................................22
Conclusion........................................................................................................................................22
Chapitre 4 : Etude de la solution OpenStack ........................................................................................23
Introduction .....................................................................................................................................23
I. Présentation d’OpenStack........................................................................................................23
II. Les composants et l’architecture d’OpenStack.........................................................................23
1. Horizon - Tableau de bord ....................................................................................................23
2. Keystone - Identité ...............................................................................................................24
3. Nova - Calcule.......................................................................................................................24

4. Glance - Image......................................................................................................................25
5. Neutron - Réseau..................................................................................................................26
6. Cinder - Bloc de stockage .....................................................................................................27
7. Swift - Stockage d'objets ......................................................................................................28
III. L’intégration des hyperviseurs : (Exemple ESXi)...................................................................30
IV. Système de facturation.........................................................................................................31
Conclusion........................................................................................................................................32
Chapitre 5 : Réalisation d’une infrastructure OpenStack .....................................................................33
Introduction .....................................................................................................................................33
I. Architecture de solution...........................................................................................................33
II. Les besoins matériels ...............................................................................................................34
III. Tests et validation ................................................................................................................35
Conclusion........................................................................................................................................40
Conclusion Générale ............................................................................................................................41
Bibliographie........................................................................................................................................42
Netographie .........................................................................................................................................43
Annexe1 : Installation d’hyperviseur ESXi ............................................................................................44
Annexe 2 : Installation de serveur vCenter ..........................................................................................49
Annexe 3 : Installation d’OpenStack.....................................................................................................56
Annexe 4 : Configuration de compute node (ESXi)...............................................................................62
Annexe 5 : Installation de CloudKitty ...................................................................................................66

Mise en place d’une infrastructure Cloud basée sur OpenStack Page | I
Liste des figures
Figure 1: L'organigramme de Next Step .................................................................................................4
Figure 2: Hyperviseur type 1 ..................................................................................................................8
Figure 3: Hyperviseur type 2 ..................................................................................................................9
Figure 4: Les services du Cloud computing...........................................................................................11
Figure 5: OpenStack Keystone..............................................................................................................24
Figure 6: OpenStack nova.....................................................................................................................25
Figure 7: OpenStack Glance..................................................................................................................26
Figure 8: OpenStack neutron................................................................................................................27
Figure 9: OpenStack cinder ..................................................................................................................28
Figure 10: OpenStack Swift ..................................................................................................................29
Figure 11: Architecture d'OpenStack....................................................................................................30
Figure 12: L'architecture OpenStack avec multi-hyperviseur (KVM & VMware) ..................................31
Figure 13: L'architecture de solution....................................................................................................34
Figure 14: Accès au Dashboard ............................................................................................................36
Figure 15: Dashboard utilisateur ..........................................................................................................36
Figure 16: Création d'instance..............................................................................................................37
Figure 17: Spécification de nom et nombre d'instances.......................................................................37
Figure 18: Choix d’image......................................................................................................................38
Figure 19: Choix de flavor.....................................................................................................................38
Figure 20 : Choix de réseaux.................................................................................................................39
Figure 21 : Prix d'instance ....................................................................................................................39
Figure 22 : Lancement d'instance.........................................................................................................40
Figure 23: Chargement l'installation de ESXi........................................................................................44
Figure 24: Démarrage d'installation de ESXi.........................................................................................45

Mise en place d’une infrastructure cloud basée sur OpenStack Page | II
Figure 25: Contrat de licence utilisateur final.......................................................................................45
Figure 26: Sélection de disque .............................................................................................................46
Figure 27: Sélection la disposition de clavier........................................................................................46
Figure 28: Saisir le mot de passe ..........................................................................................................47
Figure 29: Confirmation d'installation ESXi ..........................................................................................47
Figure 30: Fin d'installation d'ESXi........................................................................................................48
Figure 31: Installation vCenter .............................................................................................................49
Figure 32: Démarrage le programme d'installation de vCenter ...........................................................50
Figure 33: Contrat de licence de vCenter ............................................................................................50
Figure 34: Installation de PSC...............................................................................................................51
Figure 35: Configuration le nom de système........................................................................................51
Figure 36: Configuration de vCenter SSO .............................................................................................52
Figure 37: Compte de service de vCenter.............................................................................................52
Figure 38: Configuration la base de données .......................................................................................53
Figure 39: Configuration des ports.......................................................................................................53
Figure 40: Chemin d'installation vCenter .............................................................................................54
Figure 41: Vérification les paramètres de vCenter ...............................................................................54
Figure 42: Démarrage d'installation de vCenter...................................................................................55
Figure 43: Création de partition pour Cinder. ......................................................................................56
Figure 44: création de volume physique ..............................................................................................56
Figure 45: Création de groupe de volume............................................................................................56
Figure 46: Formatage de disque sdc.....................................................................................................57
Figure 47: Création d’un répertoire de ‘mount’ ...................................................................................57
Figure 48: Modification de fichier fstab ..............................................................................................57
Figure 49: Monter le disque .................................................................................................................57
Figure 50: Vérification des disques.......................................................................................................58

Mise en place d’une infrastructure cloud basée sur OpenStack Page | III
Figure 51: Configuration de serveur NTP .............................................................................................58
Figure 52: Configuration de domaine...................................................................................................59
Figure 53: Configuration de Langue .....................................................................................................59
Figure 54: Configuration de réseaux ....................................................................................................59
Figure 55: Téléchargement d'OpenStack pike......................................................................................60
Figure 56: Mise à jour des fichiers OpenStack......................................................................................60
Figure 57: Téléchargement de packstack .............................................................................................60
Figure 58: Génération du fichier de configuration ...............................................................................60
Figure 59: Configuration du fichier d'installation .................................................................................60
Figure 60: Démarrage d'installation d'OpenStack ................................................................................60
Figure 61: Fin d'installation d'OpenStack .............................................................................................61
Figure 62: Configuration du pilote de vCenter .....................................................................................62
Figure 63: Ajout la configuration de vCenter........................................................................................62
Figure 64: Vérification de l'ajout de vCenter........................................................................................62
Figure 65: Ajout de l'image...................................................................................................................63
Figure 66: Spécification le type d'image (VMDK)..................................................................................63
Figure 67: Spécification des métadonnées...........................................................................................64
Figure 68: Vérification l'ajout de l'image (VMDK).................................................................................64
Figure 69: Vérification de l’ajout de les instances ................................................................................65
Figure 70: Vérification l'affectation des instances aux computes nodes..............................................65
Figure 71: Installation de packages cloudkitty......................................................................................66
Figure 72: Ajout CloudKitty à la base de données (MariaDB) de keystone...........................................66
Figure 73: Ajout du rôle de rating ........................................................................................................66
Figure 74: Création du service rating....................................................................................................66
Figure 75: Vérification de l'ajout de CloudKitty....................................................................................67

Mise en place d’une infrastructure cloud basée sur OpenStack Page | IV
Liste des tableaux
Tableau 1: Fiche technique de l'entreprise ............................................................................................4
Tableau 2: Hyperviseurs supportés par les solutions IaaS....................................................................20
Tableau 3: Comparaison des communautés et de l’activité de développement pour les solutions IaaS
.............................................................................................................................................................21
Tableau 4: Comparaison des fonctionnalités réseaux pour les solutions IaaS......................................22
Tableau 5: Composants matériels ........................................................................................................35

Introduction Générale
Mise en place d’une infrastructure cloud basée sur OpenStack Page | 1
La simplicité de gestion des infrastructures informatiques, la continuité d’activité et la
réduction du coût ont été toujours les plus grandes priorités des entreprises. Toutefois, les
solutions présentes sur le marché sont souvent complexes et très coûteuses. En parallèle, les
évolutions quotidiennes au niveau des infrastructures réseaux ont conduit à l’évolution de
nouveaux périphériques informatiques. Cette évolution rend la tâche de déploiement et de
gestion encore plus difficile à assurer. De toutes ces contraintes est né le besoin à la cloud
computing qui est apparue comme une solution révolutionnaire à un grand nombre de défis
auxquels l’entreprise devait faire face.
Il existe de nombreuses offres de cloud computing aujourd'hui. Cependant, il existe
certains défis dans l'adoption d'une offre particulière. Les offres de cloud disponibles sur le
marché sont pour la plupart plus exclusives et souvent non interopérables. Il est devenu difficile
pour les clients de passer d'un cloud à un autre car cela nécessitait une modification des données
ou des coûts de migration énormes.
Avec cette limitation des services cloud propriétaires, il était temps de disposer de
spécifications et d'APIs ouvertes pour les offres cloud. Open Cloud Computing Interface
(OCCI) a émergé comme standard pour essayer de fournir une solution à cela en définissant
des standards interopérables, portables et intégrables. OpenStack a été lancé en tant
qu'application indépendante de l'OCCI et offre un service cloud flexible.
De nombreuses entreprises fournisseurs de Cloud sont apparues sur le marché, essayant
chacune de présenter les meilleures offres concernant les services publiés, les coûts
d’approvisionnement et le niveau de sécurité garanti.
NextStep IT, qui est spécialisée dans la conception, l’intégration et la maintenance des
infrastructures systèmes et réseaux, est un de ces organismes qui veulent s’orienter vers la
solution du Cloud.
C’est dans ce cadre que s’inscrit ce projet de fin d’études d’ingénierie en
télécommunications à l'Ecole Supérieure Privée Technologie & Ingénierie TEK-UP consistant

à l’élaboration et l’implémentation d’une infrastructure Cloud Computing pour l’entreprise
Next Step IT en s’appuyant sur la plate-forme Cloud Open Source : « OpenStack ». Le présent
document synthétise tout le travail effectué dans cette perspective.
Le présent rapport rend compte de tout ce qui a été réalisé durant ce projet. Il s’articule
autour de cinq chapitres.
Le premier présente le cadre général du projet ainsi que l’entreprise d’accueil.
Dans le deuxième chapitre, nous y introduirons les technologies de virtualisation et
cloud computing.
Le troisième chapitre comprend une étude comparative entre les différentes solutions
du cloud computing et la solution la plus optimale pour notre projet.
Le quatrième chapitre comporte l’étude de la solution OpenStack.
Le cinquième chapitre comporte la réalisation de l’infrastructure cloud computing basée
sur OpenStack.
Ce rapport se termine par une conclusion générale sur la totalité du travail accompli
durant le stage.

Chapitre1 : Contexte du projet
Introduction
Dans ce chapitre, nous donnons un aperçu de la société d’accueil et de sa structure
organisationnelle.
Nous présentons également une description globale du projet, son contexte, sa
signification et ses objectifs ultimes.
I. Présentation de l’entreprise d’accueil : NextStep IT
1. Présentation général
NextStep IT est une entreprise spécialisée dans la conception, l’intégration et la
maintenance des infrastructures systèmes et réseaux et apporte à ses clients en Tunisie et à
l’étranger un fort accompagnement dans l’évolution perpétuelle de leur système d’information
et son soutien de plus en plus accentué au business. Depuis 2012, ses équipes apportent
quotidiennement un conseil et un savoir-faire technique aux productions informatiques afin de
leur permettre de gagner en productivité et en efficacité et de se concentrer sur leur cœur de
métier.
Ses équipes techniques spécialisées et certifiées sur les solutions d’infrastructure
leaders du marché (Microsoft, Oracle, Citrix, Vmware, etc.) assurent des missions qui
s’étendent du conseil en architecture technique jusqu’à l’exploitation globale du système
d’information. Ses offres de services permettent d’apporter une réponse adaptée aux enjeux
métiers de ses clients sur des domaines comme les data centres, le cloud computing, la
virtualisation, les bases de données, les réseaux et la sécurité.

2. Fiche technique de l'entreprise
En ce qui suit, un tableau contenant la fiche technique complète de l’entreprise Next
Step IT.
Adresse 32 Rue du 1er Juin 1955, Mutuelle-ville
Code postal 1082
Gouvernorat Tunis
Pays Tunisie
Téléphone +216 71 84 40 15
Fax +216 71 84 40 15
E-Mail Contact@it-nextstep.com
Site Web http://www.nextstep.tn
Date création 2012
Tableau 1: Fiche technique de l'entreprise
3. Organigramme de l’entreprise
Next Step est organisé par des fonctions. La figure suivante illustre son organigramme.
Figure 1: L'organigramme de Next Step

4. Services
2.1 Audit et Conseil
NextStep propose le service d’audit des infrastructures des systèmes d'informations.
Les prestations d'audit ont pour objectif d'établir un état des lieux des infrastructures
informatiques existantes afin d'évaluer les besoins et mettre en évidence tous les aspects
nécessaires pour optimiser l'environnement et l'organisation. Ainsi, NextStep accompagne ses
clients pour faire un choix stratégique sur l'évolution de leur système d'information en toute
connaissance de cause.
2.2. Intégration
NextStep est un spécialiste d'intégration de solutions d'infrastructure réseau, système,
sécurité et communications. NextStep, dédie une équipe composée d’un chef de projet, d’un
ingénieur commercial et d’ingénieurs et techniciens pour la durée du projet. Toute l’équipe
projet de NextStep est certifiée par les constructeurs partenaires. Son équipe a été primée par
leurs partenaires à plusieurs reprises. Elle est constituée de techniciens et
d’ingénieurs certifiés et formés en continu sur ses solutions et sur les différentes technologies
qui touchent à son métier. Tous ses projets d'intégration passent par une phase de préparation
et planification, une phase de conception, une phase d'implémentation et migration et enfin un
transfert de compétence et une assistance au démarrage.
2.3. Assistance technique
NextStep associe la compétence technique de son équipe et les outils informatiques
nécessaires afin d'apporter l'assistance technique adéquate at à haute valeur ajoutée à ses clients.
Le professionnalisme et l'expertise de NextStep garantissent à ses clients :
 Réactivité : Ses équipes interviennent directement là où ses clients le souhaitent, en
fonction des contraintes des clients ;
 Efficacité : Ses techniciens trouvent la solution la plus appropriée dans les meilleurs
délais ;
 Transparence : Ses interventions font l’objet de rapports et de transferts de compétence
 Savoir-faire : Le problème de son client est pris en charge par une équipe qualifiée,
expérimentée et certifiée.

2.4. Support et maintenance
L'efficacité du centre de support qui accompagne le client dans la maintenance de ses
solutions réseaux garantit la résolution rapide des incidents et la maîtrise des évolutions de la
solution. Cette efficacité résulte de :
 La rapidité de prise en compte de la demande ;
 La compétence des intervenants qui traitent la demande ;
 Les moyens matériels destinés à remplacer les équipements défaillants ;
 Un fort partenariat avec les constructeurs ;
II. Présentation du projet
1. Contexte
Dans le domaine des IT, plusieurs entreprises visent à mettre en place des solutions
innovantes des infrastructures de cloud computing et d’être des fournisseurs de base de ces
solutions. Next Step IT est l’une des entreprises qui souhaite atteindre cet objectif pour pouvoir
fournir à ses clients des ressources selon leurs besoins.
2. Problématique et motivation
Parmi les problèmes et les limites que nous avons étudiées nous allons citer :
 Le non interopérabilité entre les différents types d’hyperviseurs (ESXi, KVM)
 Facturation selon la performance des ressources (répondre aux besoins des clients par
fournir des machines et des serveurs virtuels de performances précises selon leurs
besoins).
 Coût élevé des solutions propriétaires
Les principales motivations pouvant influencées l’adoption d’une solution alternative
aux postes de travail physiques traditionnels sont les suivantes :
 Minimiser les coûts.
 Gestion des postes de travail plus facile.
 Accès distants facile
 Flexibilité assurée.

Conclusion
Dans ce chapitre, nous avons premièrement présenté l’entreprise d’accueil. Par la suite,
nous avons donné le contexte général du projet en spécifiant les problématiques et les
motivations.
Dans le chapitre suivant, nous allons décrire les technologies de virtualisation et du
cloud computing.

Chapitre2 : Virtualisation et Cloud Computing
Introduction
Nous allons commencer par une étude théorique concernant la virtualisation. Ensuite
nous présentons le cloud computing, les catégories de services, les modèles de déploiement et
finalement les avantages et les inconvénients de ce dernier.
I. Définition de virtualisation
La virtualisation est une technologie qui nous permet de créer plusieurs environnements
simulés ou ressources dédiées à partir d’une seule machine physique. Un logiciel appelé
hyperviseur permet à plusieurs systèmes d'exploitation invités de s'exécuter sur un système hôte
unique en même temps. Le système d'exploitation invité partage le matériel de l'ordinateur hôte,
de sorte que chaque système d'exploitation semble avoir son propre processeur, sa propre
mémoire et d'autres ressources matérielles.
Les hyperviseurs peuvent être divisés en deux types:
 Type 1: également connus sous le nom d'hyperviseurs natifs ou nus. Ils s'exécutent
directement sur le matériel de l'ordinateur hôte, comme illustré dans la figure 2 ci-
dessous, pour contrôler les ressources matérielles et gérer les systèmes d'exploitation
invités. Exemples d'hyperviseurs de type 1: VMware ESXi, Citrix XenServer et
Microsoft Hyper-V hypervisor.
Figure 2: Hyperviseur type 1
 Type 2: également appelés hyperviseurs hébergés. Ils s'exécutent directement sur le
système d'exploitation, comme indiqué dans la figure 3 ci-dessous. Dans ce type,

l'hyperviseur fonctionne comme une deuxième couche distincte tandis que le système
d'exploitation s'exécute comme une troisième couche au-dessus du matériel.
Figure 3: Hyperviseur type 2
II. Types de virtualisation
1. Virtualisation de serveur
Dans la virtualisation de serveur, plusieurs serveurs physiques sont fusionnés en
serveurs virtuels qui s'exécutent sur un seul serveur physique. Cela permet de centraliser la
gestion et la disponibilité du serveur. Il est considéré comme une technologie efficace et
intelligente dans l'industrie informatique pour économiser des ressources et avoir une meilleure
continuité des affaires.
2. Virtualisation d’application
Grâce à la virtualisation des applications, une application peut être utilisée sur un autre
hôte à partir duquel elle est installée dans différentes tailles. Il est également appelé
virtualisation du service d'application.
3. Virtualisation de matérielle
C'est le type le plus répandu de virtualisation. Dans ce cas, un gestionnaire de machine
virtuelle reflète les versions virtuelles des systèmes d'exploitation et les fusionne en un énorme
serveur physique unique. Il vous aide à exécuter plusieurs systèmes d'exploitation sur un même
périphérique en même temps.

4. Virtualisation du stockage
Il s'agit simplement d'accumuler tous les disques durs physiques dans un seul système
centralisé qui peut facilement être mis en miroir et transféré. Il vous évite le coût et le stress liés
à la gestion de plusieurs périphériques de stockage.
5. Virtualisation de bureau
Dans la virtualisation de postes de travail (VDI), l'environnement de bureau de travail
est séparé de la machine physique et organisé en une infrastructure de postes de travail
virtuels. Cela fonctionne de la même façon que la virtualisation des applications. Il vous aide à
travailler de n'importe où sans transporter l'ordinateur de travail / bureau à plusieurs endroits.
III. Définition de Cloud Computing
Le Cloud Computing est une plateforme de services distants utilisée pour stocker des
informations et exécuter des applications. Le mot Cloud signifie « nuage » et Computing
signifie « informatique » en français. Il permet d’exploiter des services et des données en
ligne à la demande via un simple accès internet. [8]
Le cloud computing permet aux utilisateurs d'accéder à des réseaux sécurisés et
évolutifs de centres de données et permet la disponibilité de données hébergées virtuellement,
d'applications cloud natives et d'entreprises. Les bases de données et les applications sont
accessibles instantanément via Internet. Les services en cloud sont généralement payés
mensuellement à un coût associé uniquement à ce qui est utilisé et varient d'une personne à
l'autre.
Au sens le plus élémentaire, "utiliser le cloud" est l'acte de stocker et d'utiliser des
informations via le Web plutôt que la mémoire de serveurs ou d'ordinateurs personnels. De cette
façon, plus de données peuvent être stockées, mais le cloud offre plus que de l'espace
supplémentaire. Il est difficile d'imaginer l'espace physique dont une entreprise mondiale
pourrait avoir besoin pour héberger toutes ses bases de données, applications et inventaires.
IV. Les catégories des services
La technologie de virtualisation permet de fournir un certain nombre de services via le
cloud computing. La figure ci-dessous décrit ces services et les divise en trois grands groupes:
infrastructure en tant que service ou IaaS, plateforme en tant que service ou PaaS, et logiciel en
tant que service ou SaaS. Ces trois groupes sont ce que comprend une pile de cloud computing

proverbiale. Dans le modèle traditionnel sur site, l'infrastructure, la plate-forme et l'application
sont toutes construites les unes sur les autres pour fournir un environnement fonctionnel dans
lequel les utilisateurs peuvent effectuer leurs tâches. Il existe des différences substantielles entre
ce modèle et entre IaaS vs SaaS vs PaaS.
Figure 4: Les services du Cloud computing
1. Infrastructure en tant que service (IaaS)
IaaS est le modèle de cloud computing le plus agile, qui permet le déploiement
automatisé de services de calcul, de stockage, de mise en réseau et de mise en réseau. Dans le
cadre du modèle IaaS, les utilisateurs peuvent créer un centre de données virtuel dans le cloud
équipé de toutes les fonctionnalités de ressources disponibles dans les centres de données
traditionnels. De plus, les utilisateurs peuvent accéder aux machines virtuelles sur les serveurs
d'autres personnes au lieu d'être limités aux leurs. Plutôt que d'avoir à investir dans le matériel
dès le départ, les utilisateurs peuvent investir dans l'IaaS en fonction de la consommation,
comme une facture d'électricité. Il existe une multitude de fournisseurs de services qui
proposent IaaS, notamment Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud,
Navisite, exoscale et Softlayer, pour n'en nommer que quelques-uns.

2. Plateforme en tant que service (PaaS)
PaaS fonctionne à un niveau inférieur d'abstraction par rapport au SaaS, et vient
généralement avec une plate-forme que le logiciel peut être créé et lancé au sommet. Il fournit
aux développeurs de logiciels un portail libre-service pour l'approvisionnement de
l'infrastructure informatique. Les utilisateurs peuvent créer des applications à l'aide de
composants logiciels cuits dans le PaaS.
L'un des avantages de ce modèle est que toutes les applications créées à l'aide de PaaS
incluent des caractéristiques du cloud, telles que l'évolutivité, la disponibilité et l'hébergement
multiclient. En outre, il est plus rapide et réduit le processus de création, de test et de lancement
d'applications. En outre, PaaS réduit la quantité de codage requise, automatise la politique de
l'entreprise et facilite la migration des applications vers des clouds hybrides. Avec PaaS, les
utilisateurs peuvent mieux gérer les serveurs, le stockage, les réseaux et les systèmes
d'exploitation en général.
3. Application en tant que service (SaaS)
Saas est le type de service de cloud le plus commun avec le plus grand niveau
d'abstraction. Il permet aux utilisateurs de se connecter et d'utiliser des applications en nuage
sur le Web. Dans le modèle SaaS, les tâches de déploiement et de gestion de logiciels sont
affectées à des services tiers. La majorité des applications SaaS peuvent fonctionner à partir
d'un navigateur Web sans nécessiter de téléchargements ou d’installations, bien que des plugins
peuvent être nécessaires. Les applications SaaS courantes pour les entreprises incluent
Salesforce, Google Apps, Gmail, Office365 et Dropbox.
Les applications SaaS sont généralement fournies sur abonnement. Cela minimise
généralement les coûts liés à la gestion des logiciels en éliminant le besoin d'installer, de gérer
et de mettre à niveau le logiciel manuellement. Il diminue également le coût des logiciels de
licence. Grâce au SaaS, les entreprises peuvent mobiliser leur main-d'œuvre, car les utilisateurs
peuvent accéder aux applications SaaS à partir d'ordinateurs ou d'appareils connectés à Internet.
V. Les modèles de déploiement
1. Cloud public
Un cloud public est un environnement dans lequel les services et l'infrastructure sont
fournis hors site via Internet et sont basés sur du matériel physique partagé détenu et exploité

par des fournisseurs tiers, ce qui signifie que votre entreprise ne subit aucun coût de matériel
ou de maintenance. Ces nuages offrent le plus haut niveau d'efficacité et d'abordabilité, ainsi
que la capacité d'évoluer sur demande.
Le Cloud public est la solution idéale pour les entreprises qui recherchent la flexibilité
et la capacité de dimensionner leurs systèmes à moindre coût et sans dépenses en capital.
Plutôt que d'acheter des serveurs coûteux, un cloud public donne accès à une infrastructure de
pointe, alimentée par des centres de données fiables, pour un traitement, un stockage, une
mise en réseau et une sécurité agiles et efficaces.
La solution idéale pour les petites et moyennes entreprises ou celles qui ont des
demandes fluctuantes, les principaux avantages du cloud public sont la rapidité avec laquelle
vous pouvez déployer des ressources informatiques, et les économies et la transparence de la
facturation qu'il offre.
2. Cloud privés
Un cloud privé est une infrastructure sur mesure entièrement dédiée à votre activité,
hébergée sur site (Private Cloud sur site) ou dans un centre de données de service provider
(Cloud privé hébergé).
En tant que solution hébergée, le cloud privé élimine l'infrastructure, les serveurs,
l'équipement de réseau et les coûts de dotation et de gestion de TI dédiés à l'exploitation de
votre propre centre de données.
Les clouds privés offrent le plus haut niveau de sécurité et de contrôle. Ils fournissent
toute l'agilité, l'évolutivité et l'efficacité du cloud public, mais offrent en outre des niveaux plus
élevés de contrôle et de sécurité, ce qui le rend idéal pour les grandes entreprises ou ceux qui
ont des obligations strictes en matière de données, de réglementation ou de gouvernance. Leurs
données hébergées séparément et physiquement séparées des autres entreprises.
3. Cloud hybride
Le cloud hybride offre aux entreprises la possibilité d'héberger certaines applications
sur le cloud public afin de réduire les coûts et d'augmenter l'évolutivité et l'efficacité tout en
conservant les données critiques en interne ou sur une infrastructure de cloud privé pour une
sécurité et un contrôle optimaux.

Cette approche permet également à l'entreprise de continuer à utiliser son
infrastructure technique interne existante pour les opérations courantes, associée à
l'hébergement de certaines applications ou systèmes spécifiques sur le Cloud.
Une approche Hybrid Cloud sur mesure offre aux entreprises une solution hautement
flexible, très agile et très rentable
VI. Les avantages et les inconvénients du Cloud
1. Les avantages
 Rentabilité : La principale raison du passage au cloud computing est qu'il nécessite des
coûts nettement inférieurs à ceux d'une technologie sur site. Maintenant, les entreprises
n'ont plus besoin de stocker les données sur des disques, car le Cloud offre un espace
énorme, ce qui permet d'économiser de l'argent et des ressources sur les entreprises.
 Haute vitesse : Le cloud computing vous permet de déployer rapidement le service en
moins de clics. Ce déploiement rapide vous permet d'obtenir les ressources nécessaires
pour votre système en moins de minutes.
 Excellente accessibilité : Stocker l'information dans le nuage vous permet d'y accéder
n'importe où et n'importe quand, quelle que soit la machine, ce qui en fait une
technologie hautement accessible et flexible de nos jours.
 Sauvegarde et restauration des données : Une fois les données stockées dans le Cloud,
il est plus facile d'en assurer la sauvegarde et la récupération, ce qui nécessite un certain
temps de traitement sur site.
2. Les inconvénients
 Problèmes de sécurité : Au moment de stocker des données dans le cloud, le vol
d'informations en face de l'entreprise peut poser de sérieux problèmes. Bien que des
mesures de sécurité avancées soient déployées sur le cloud, stocker des données
confidentielles dans le cloud peut s'avérer risqué.
 Faible bande passante : Parfois, la bande passante est faible car de nombreux utilisateurs
accèdent au cloud en même temps, ce qui réduit la bande passante. Avec moins de
rapidité, les avantages du cloud computing ne peuvent pas être réalisés.
 Problèmes de flexibilité : Les services de cloud fonctionnent sur des serveurs distants,
ce qui complique le contrôle des logiciels et du matériel pour les entreprises. Les
services ne fonctionnent parfois pas comme il se doit.

 Incompatibilité : Étant donné que toute l'infrastructure est virtualisée, des problèmes
d'incompatibilité peuvent survenir à des moments susceptibles de poser de sérieux
problèmes sur le plan du bon fonctionnement des services.
Conclusion
Dans ce chapitre, nous avons donné une étude théorique sur les technologies de
virtualisation et du cloud computing.
Dans le chapitre suivant, nous allons faire une étude comparative entre les différentes
solutions et nous allons préciser le choix de cette dernière.

Chapitre 3 : Etude Comparative et Choix de la solution
Introduction
Dans cette section, nous donnons une étude comparative entre les différentes solutions
du cloud computing propriétaires et Open Source. Nous choisissons la solution la plus optimale
pour notre projet.
I. Les solutions du cloud computing
Les services cloud Open Source et propriétaires visent tous deux à fournir aux
utilisateurs finaux des logiciels fiables. Certains utilisateurs préfèrent le support d'une grande
entreprise comme Amazon ou Microsoft, avec une liste de programmes et de services
compatibles. D'autres préfèrent l'interopérabilité et la flexibilité de l’alternative Open Source
comme OpenStack ou Eucalyptus. Ce n'est pas nécessairement une question de bien ou de mal,
pour certaines personnes, le logiciel Open Source est le choix évident. Ceux qui veulent des
solutions plus gérées peuvent trouver dans les solutions propriétaires le choix idéal.
Généralement, les modèles Open Source sont gratuits et ne factureront pas l'utilisation
de logiciels. Les modèles propriétaires peuvent offrir des forfaits gratuits au début, mais
finissent toujours par coûter au client. De nombreuses mises à jour de logiciels propriétaires
sont gratuites, mais des mises à niveau importantes et la possibilité d'ajouter de nouveaux
packages sont souvent payantes. Les frais peuvent également prendre la forme de frais par
utilisateur. Les options Open Source reposent davantage sur le développement d'une
communauté. Ils prennent la direction des demandes du marché et ont tendance à commencer
avec une petite collection de développeurs et d'utilisateurs. Les projets réussis sont rapidement
repris, tandis que d'autres sont laissés à languir dans l'obscurité.
1. Solution propriétaire
1.1 Microsoft Azure
Microsoft Azure (anciennement Windows Azure) est un service de cloud computing
créé par Microsoft pour la construction, les tests, le déploiement et la gestion des applications
et services à travers un réseau mondial de Microsoft gérés par les centres de données. Elle

fournit des logiciels en tant que service (SaaS), plateforme en tant que service (PaaS) et
infrastructure en tant que service (IaaS).
Azure a été annoncé en octobre 2008 et publié le 1er février 2010 sous le nom de
"Windows Azure" avant d'être renommé "Microsoft Azure" le 25 mars 2014.
1.2. VMWARE vCLOUD SUITE
Avant vSphere 5.1, VMware offrait vSphere, vCenter, vCloud Director et d'autres
produits, mais avec l'annonce de vSphere 5.1, tous ces produits d'infrastructure sont désormais
proposés sous la forme d'une suite appelée vCloud Suite. Dans le graphique ci-dessous, vous
pouvez voir ce qui constitue la suite vCloud. Les principaux composants sont:
 vSphere / ESXi : l'hyperviseur que vous chargez sur vos serveurs physiques
 vCenter : la console de gestion centralisée pour tous les hôtes vSphere et les machines
virtuelles
 vCloud Director: le portail de libre-service cloud privé
 vCloud Networking and Security (vCNS): précédemment appelé vSphere, vCNS est
ce qui permet de sécuriser l'infrastructure
vCloud Suite pourrait être utilisée par des sociétés privées dans leur propre centre de
données pour créer un cloud privé. De même, vCloud suite pourrait être utilisée par les
fournisseurs de services vCloud pour offrir des clouds IaaS publics, disponibles aux
administrateurs du monde entier.
1.3. HP Cloud
HP - Cloud était un ensemble de cloud computing services disponibles auprès de
Hewlett-Packard (HP) qui a offert le cloud public, cloud privé, cloud hybride, cloud privé
géré, et d’autres services de cloud computing. C'est la combinaison de la précédente unité
d'affaires HP Converged Cloud et HP Cloud Services, qui est le cloud public basé sur la
technologie OpenStack. Il est utilisé par les entreprises pour combiner des services cloud
publics avec leurs propres ressources informatiques internes afin de créer des clouds hybrides
ou un mélange de différents environnements de cloud computing constitués de cloud privés
et publics.

2. Solution Open Source
2.1. OpenNebula
OpenNebula est une plate-forme ouverte de gestion de cloud combinant des
technologies de virtualisation existantes avec des fonctionnalités avancées de multi-location,
de provision automatique et d'élasticité, suivant une approche ascendante basée sur les besoins
réels des administrateurs système et des développeurs. Il favorise la croissance du cloud en
tirant parti de l'infrastructure informatique existante, en protégeant les investissements de ses
utilisateurs et en évitant le verrouillage des fournisseurs.
OpenNebula vise à fournir une couche de gestion ouverte, flexible, extensible et
complète pour automatiser et orchestrer le fonctionnement des clouds d'entreprise en exploitant
et en intégrant les solutions déployées existantes pour le réseau, le stockage, la virtualisation,
la surveillance ou la gestion des utilisateurs.
OpenNebula a été lancé en 2005 et est basé à Madrid, en Espagne.
2.2. OpenStack
OpenStack est une plate- forme logicielle gratuite et open-source pour le cloud
computing, principalement déployée sous forme d’infrastructure-en-service (IaaS), grâce à
laquelle des serveurs virtuels et d'autres ressources sont mis à la disposition des clients. La
plate-forme logicielle est constituée de composants interdépendants qui contrôlent divers pools
de ressources de traitement, de stockage et de mise en réseau dans un centre de données. Les
utilisateurs le gèrent via un tableau de bord Web, via des outils de ligne de commande ou via
des services Web RESTful.
OpenStack a débuté en 2010 en tant que projet commun de Rackspace Hosting et de la
NASA. À partir de 2016, il est géré par OpenStack Foundation, une entité à but non lucratif
créée en septembre 2012 pour promouvoir les logiciels OpenStack et sa communauté.
2.3. Eucalyptus
Eucalyptus est une plate-forme logicielle Open Source permettant de mettre en œuvre
l'infrastructure en tant que service (IaaS) dans un environnement de cloud computing privé ou
hybride.
La plate-forme cloud Eucalyptus regroupe l’infrastructure virtualisée existante pour
créer des ressources cloud pour l'infrastructure en tant que service, réseau en tant que service et
stockage en tant que service.

Eucalyptus a été fondée à partir d'un projet de recherche dans le département
informatique de l'Université de Californie à Santa Barbara et est devenue une entreprise à but
lucratif appelée Eucalyptus Systems en 2009. Eucalyptus Systems a annoncé un accord officiel
avec Amazon Web Services (AWS) en mars 2012, permettant aux administrateurs de déplacer
des instances entre un cloud privé Eucalyptus et le cloud Amazon Elastic Compute Cloud (EC2)
pour créer un cloud hybride.
2.4. CloudStack
CloudStack est une ressource Open Source pour la mise en œuvre de services cloud.
CloudStack utilise des hyperviseurs existants pour faciliter la gestion du cloud. Des produits
comme CloudStack sont connus sous le nom de solutions IaaS (Infrastructure-as-a-Service) qui
fournissent une infrastructure ou une méthode spécifique en tant que service hébergé.
CloudStack aide les développeurs à créer des services cloud multi-locataires et polyvalents et
des projets de cloud évolutif.
CloudStack prend en charge l'utilisation de plusieurs hyperviseurs et facilite la collecte
de différentes pièces matérielles dans un seul portail virtuel. Avec une interface Web conviviale
qui affiche les éléments de cette conception favorisant le cloud, CloudStack est parfois appelé
logiciel de cloud computing « à faire soi-même » car il aide les utilisateurs à personnaliser les
solutions cloud.
CloudStack était une fois détenue par Cloud.com, qui a libéré la plupart du programme
en tant que freeware. Plus tard, CloudStack a été acquise par Citrix, qui a ensuite fait don de
CloudStack à la Fondation Apache Software.
II. Etude comparative entre les solutions Open Source
1. Hyperviseurs & Instances
Un hyperviseur est une plateforme de virtualisation, il permet de faire fonctionner
plusieurs systèmes d’exploitation sur une même machine physique. Dans notre cas, il permet
de créer des instances dans le cloud. Le tableau 2 liste les différents hyperviseurs disponibles
pour les différentes solutions de cloud-computing considérées.
Certaines solutions IaaS proposent également la possibilité de détecter l’indisponibilité
d’une instance (crash de celle-ci, de l’hôte la supportant, du réseau, etc.) et de proposer une
stratégie de restauration comme la re-création sur un autre hôte; Cette fonctionnalité est

couramment appelée la haute-disponibilité des instances. Il est également parfois proposé de
créer des groupes d’approvisionnement dynamique d’instances en fonction de la charge globale
du groupe / de plages horaires. C’est à dire que l’IaaS est capable de générer des instances ou
d’en supprimer (entre un nombre minimum et maximum) selon un certain gabarit. [1]
OpenStack Eucalyptus CloudStack OpenNebula
KVM    
XenServer  
Xen    
EMU  
LXC  
VMWare    
Hyper-V  
Docker 
PowerKVM 
Haute-disponibilité
d’instances
  
Auto-Scaling
d’instances
   
Tableau 2: Hyperviseurs supportés par les solutions IaaS
2. Communauté, Développement, Documentation
Outre les fonctionnalités et spécificités techniques des solutions, il ne faut pas négliger
la communauté qui encourage deux autres éléments importants : le développement et la
documentation.
Choisir une solution dont la communauté est trop faible, dont le développement est
presque nul ou dont la documentation serait proche du néant pourrait mener le projet à l’échec
avant la production (avec de la chance) ou imposer d’importantes difficultés pouvant aller de
l’instabilité de la plateforme jusqu’à l’obligation de changer l’infrastructure complète en
production. Il s’impose alors d’analyser ces caractéristiques. Le Tableau 3 résume la situation.

Documentation Forte Moyenne Faible Moyenne
Communauté Grande Faible Moyenne Faible
Activité dév. Très Elevé Faible Moyenne Communauté
Tableau 3: Comparaison des communautés et de l’activité de développement pour les
solutions IaaS
La comparaison des communautés et de l’activité du développement prend source dans
le rapport annuel « Open Source IaaS Community Analysis ». Quant à l’avis sur la
documentation, il est issu de mon propre jugement. [2]
3. Réseaux
Un ensemble d’instances virtuelles sans connectivité est une infrastructure morte et une
ce même ensemble avec des possibilités de connectivité limitées est au mieux, une
infrastructure non sécurisée. Certaines solutions IaaS actuelles proposent l’utilisation de SDN
(Software-Defined-Networking) qui permet de créer un très grand nombre de scénarios réseaux
virtuels à l’aide notamment de routeurs virtuels.
On note aussi parfois l’existence à ce niveau de services de balancements de charge en
tant que service (LBaaS) qui offrent l’opportunité de créer des balancements de charges pour
les instances. Certaines solutions permettent également de créer des accès sécurisés à une
infrastructure privée et sans point d’accès évident, via VPN.
OpenStack utilise le service Neutron pour gérer le réseau. Il propose de nombreux
plugins servant de « back-end », allant de l’utilisation de méthodes d’isolation simples comme
le VLAN via Linux Bridge à l’exploitation de routeurs Cisco en passant par les très répandus
OpenFlow et Open vSwitch. [3]

Isolation Simple (type VLAN)    
SDN (OpenFlow / Open vSwitch)  
Support solutions matérielles 
QoS 
Intrusion detection system 
Load Balancing  
Firewalls   
VPN  
Tableau 4: Comparaison des fonctionnalités réseaux pour les solutions IaaS
III. Choix de la Solution
Dans cette section, il s’agit de décider quelle solution nous devons utiliser pour mettre
en place notre infrastructure cloud computing en fonction de nos besoins et de nos contraintes.
En se basant sur l’étude comparative dans ce chapitre, nous avons opté pour la solution
OpenStack. Ce choix est pour les raisons suivantes :
 Disponible librement (gratuite)
 Fonctionne sur multi-hyperviseurs
 Support les différents fonctionnalités réseaux
 Disponibilité de la documentation
Conclusion
Nous avons choisi la solution la plus convenable après une étude comparative détaillée.
Dans le chapitre suivant nous allons focaliser sur la solution choisit qui est OpenStack.

Chapitre 4 : Etude de la solution OpenStack
Introduction
Dans ce chapitre, nous présentons la solution OpenStack et ses composants. Ensuite
nous montrons l’intégration des hyperviseurs et de systèmes de facturation avec cette
solution.
I. Présentation d’OpenStack
OpenStack est un système d'exploitation en nuage qui contrôle de vastes pools de
ressources de calcul, de stockage et de mise en réseau dans un centre de données. Tous les
composants ci-dessus sont gérés via un tableau de bord qui permet aux administrateurs de
contrôler tout en permettant à leurs utilisateurs de provisionner des ressources via une interface
Web.
Plus précisément, il s'agit d'une collection de logiciels Open Source qui nous permet
d'effectuer certaines fonctions sur le cloud. OpenStack était un projet pilote lancé par Rackspace
et la NASA, fondée en juillet 2010. L'objectif du projet était de fournir un logiciel Open Source
permettant à toute organisation de créer et d'offrir des services de cloud computing fonctionnant
sur du matériel standardisé.
Tout comme la distribution Linux a plusieurs goûts qui sont supportés par différentes
fondations comme RedHat et SUSE, on pense que dans un proche avenir, il y a de fortes chances
qu'OpenStack aura des distributions, ainsi que les principaux joueurs et contributeurs à l'open
projet source, y compris: RedHat, Ubuntu, et plus encore.
Étant un projet Open Source, des milliers de développeurs contribuent du code, écrit
principalement en Python et sont disponibles gratuitement.
II. Les composants et l’architecture d’OpenStack
1. Horizon - Tableau de bord
Il fournit une interface utilisateur modulaire basée sur le Web pour tous les services
OpenStack. Avec cette interface graphique Web, vous pouvez effectuer la plupart des
opérations sur votre cloud, telles que le lancement d'une instance, l'attribution d'adresses IP et
la définition de contrôles d'accès.

2. Keystone - Identité
Keystone est un framework d'authentification et d'autorisation pour tous les services
OpenStack.
Keystone gère les demandes d'API et fournit des services d'identité configurables.
Il offre la possibilité d'ajouter des utilisateurs à des groupes et de gérer les autorisations
entre utilisateurs et groupes.
Figure 5: OpenStack Keystone
3. Nova - Calcule
Il fournit des serveurs virtuels à la demande. Nova est le composant le plus compliqué
et le plus distribué d'OpenStack. Un grand nombre de processus coopèrent pour transformer les
demandes d'API des utilisateurs finaux en machines virtuelles en cours d'exécution.
Liste de ces processus et de leurs fonctions:
 nova-api : C'est un service web API RESTful qui accepte les commandes entrantes
pour interagir avec le cloud OpenStack.
 nova-compute : C'est un démon worker qui gère les instances de machine virtuelle via
les API de Hypervisor.
 nova-scheduler : Il reçoit une requête de la file d'attente et détermine l'hôte du serveur
de calcul sur lequel il doit fonctionner.
 nova-conductor : Il fournit des services de nova-calcul, tels que la mise à jour des
bases de données et la gestion des tâches de longue durée.
 Nova-database : Elle stocke la plupart des états de construction et d'exécution pour
une infrastructure de cloud.
 La file d'attente fournit un concentrateur central pour transmettre des messages entre
des démons. Ceci est généralement implémenté avec RabbitMQ.

 Nova fournit également des services de console pour permettre aux utilisateurs finaux
d'accéder à la console de leur instance virtuelle via un proxy. Cela implique plusieurs
démons (nova-console, nova-novncproxy et nova-consoleauth ).
 nova-network: C'est un démon ouvrier très similaire à nova-compute. Il accepte les
tâches de mise en réseau de la file d'attente et exécute ensuite des tâches pour
manipuler le réseau.
 nova-volume: Gère la création, l'attachement et le détachement de volumes persistants
pour calculer des instances. Cette fonctionnalité est en cours de migration vers Cinder.
Figure 6: OpenStack nova
Nova interagit également avec de nombreux autres services OpenStack: Keystone pour
l'authentification, Glance pour les images et Horizon pour l'interface web
4. Glance - Image
Il fournit des services de découverte, d'enregistrement et de livraison pour les images de
disque et de serveur.
Liste des processus et de leurs fonctions:
 glance-api: Il accepte les appels d'API Image pour la découverte d'images, la
récupération d'images et le stockage d'images.

 glance-registry: stocke, traite et récupère les métadonnées sur les images (taille, type,
etc.).
 glance database: Une base de données pour stocker les métadonnées d'image.
 Glance prend en charge les systèmes de fichiers normaux, les périphériques de blocs
RADOS, Amazon S3, HTTP et Swift.
Figure 7: OpenStack Glance
5. Neutron - Réseau
Il fournit une " connectivité réseau en tant que service " entre les périphériques
d'interface (par exemple, les cartes vNIC) gérés par d'autres services OpenStack (par exemple,
nova). Le service fonctionne en permettant aux utilisateurs de créer leurs propres réseaux.
Neutron dispose d'une architecture capable pour prendre en charge de nombreux fournisseurs
et technologies de réseaux populaires.
Les composants OpenStack Networking sont:
 neutron-server: Ce service s'exécute sur le nœud de réseau pour desservir l'API de
gestion de réseau et ses extensions. Il applique également le modèle de réseau et
l'adressage IP de chaque port. Le serveur neutron nécessite un accès indirect à une
base de données persistante. Ceci est accompli grâce à des plugins, qui communiquent
avec la base de données en utilisant AMQP (Advanced Message Queuing Protocol).

 neutron agent Fonctionne sur chaque noeud de traitement pour gérer la configuration
du commutateur virtuel local (vswitch). Le plug-in que vous utilisez détermine les
agents qui s'exécutent. Ce service nécessite l'accès à la file d'attente des messages et
dépend du plugin utilisé. Certains plugins comme OpenDaylight (ODL) et Open
Virtual Network (OVN) ne nécessitent aucun agent python sur les nœuds de calcul.
 neutron-dhcp-agent Fournit des services DHCP aux réseaux de locataires. Cet agent
est le même pour tous les plug-ins et est responsable de la gestion de la configuration
DHCP. L’agent neutron-dhcp nécessite un accès à la file d'attente des messages. En
option selon le plug-in.
 neutron-l3-agent Fournit le transfert L3 / NAT pour l'accès réseau externe des
machines virtuelles sur les réseaux de clients. Nécessite l'accès à la file d'attente des
messages En option selon le plug-in.
 network provider services (SDN) Fournit des services de mise en réseau
supplémentaires aux réseaux de locataires. Ces services SDN peuvent interagir avec
des agents neutron-server, neutron-plugin et plugin-agents via des canaux de
communication tels que les API REST.
Figure 8: OpenStack neutron
Neutron interagira principalement avec Nova, où il fournira des réseaux et la
connectivité pour ses instances.
6. Cinder - Bloc de stockage
Cinder permet aux périphériques de blocs d'être exposés et connectés pour calculer des
instances pour un stockage étendu et de meilleures performances.

 cinder-api accepte les requêtes et les achemine vers cinder-volume pour l'action.
 cinder-volume réagit en lisant ou en écrivant dans la base de données Cinder pour
maintenir l'état, interagir avec d'autres processus (comme cinder-scheduler) via une
file d'attente de messages et directement sur le stockage en bloc fournissant le matériel
ou le logiciel.
 cinder-scheduler sélectionne le nœud de stockage de bloc optimal pour créer le
volume.
 Un état des volumes du magasin de base de données Cinder.
Figure 9: OpenStack cinder
Comme Neutron, Cinder interagira principalement avec Nova, fournissant des volumes
pour ses instances.
7. Swift - Stockage d'objets
Le magasin d'objets vous permet de stocker ou de récupérer des fichiers. Il fournit une
plate-forme de stockage entièrement distribuée et accessible par API qui peut être intégrée
directement dans des applications ou utilisée pour la sauvegarde, l'archivage et la rétention de
données.
Object Storage est un système de stockage distribué pour les données statiques telles
que les images de machines virtuelles, le stockage de photos, les sauvegardes et les archives.

 Le serveur proxy ( swift-proxy-server ) accepte les demandes entrantes, comme les
fichiers à télécharger, les modifications de métadonnées ou la création de conteneurs;
Il sert également les fichiers et les listes de conteneurs.
 Accounts server gère les comptes définis avec le service de stockage d'objets.
 Container servers gèrent un mappage de conteneurs et de dossiers dans le service de
magasin d'objets.
 Object servers gèrent les objets réels, les fichiers, sur les nœuds de stockage.
Figure 10: OpenStack Swift
Tous ces composants et comment ils se connectent sont présentés de la manière la plus
simple dans l'architecture logique OpenStack suivante:

Figure 11: Architecture d'OpenStack
III. L’intégration des hyperviseurs : (Exemple ESXi)
La plupart des distributions OpenStack sont centrées autour de l'hyperviseur KVM.
Cependant, les entreprises, en revanche, investissent massivement dans différentes plates-
formes de virtualisation telles que Xen, ESXi, etc. La plupart des grandes entreprises ne veulent
pas perdre leurs capacités existantes avec l'hyperviseur choisi en même temps. Cela fournit un
cas d'utilisation solide pour la communauté OpenStack afin de s'assurer qu'il prend en charge
l'environnement multi-hyperviseur.
Nous avons un environnement OpenStack (version Pike) fonctionnant avec
l'hyperviseur KVM par défaut. Nous allons ajouter l'environnement vCenter 6.5 avec un
nombre quelconque d'hôtes ESXi ajoutés. OpenStack Compute prend en charge la famille de
produits VMware vSphere et permet d'accéder à des fonctionnalités avancées telles que
vMotion, High Availability (HA) et Dynamic Resource Scheduling (DRS). Le diagramme
suivant montre une vue de haut niveau de l'architecture OpenStack avec multi-hyperviseur
(KVM & VMware):

Figure 12: L'architecture OpenStack avec multi-hyperviseur (KVM & VMware)
Comme le montre la figure, VMware vCenter ne peut pas être ajouté directement à
l'environnement OpenStack. Nous avons besoin d'un noeud de traitement (Compute node)
dédié à chaque environnement VMware vCenter. Vous pouvez ajouter un nombre quelconque
d'hôtes ESXi dans le seul vCenter. Si vous souhaitez ajouter deux environnements vCenter
différents, vous avez besoin de deux nœuds de calcul (Compute node) avec le pilote VMware
vCenter.
Utilisez le pilote VMware vCenter (VMwareVCDriver) pour connecter OpenStack
Compute à vCenter. Cette configuration recommandée permet d'accéder via vCenter à des
fonctionnalités vSphere avancées telles que vMotion, High Availability et Dynamic Resource
Scheduling (DRS).
IV. Système de facturation
La tarification et la facturation sont des activités clés qui permettent à un fournisseur de
services de fixer des valeurs monétaires pour les ressources et les services qu'il offre, et lui
permettent de facturer les clients qui consomment les services offerts.
Ils y ont des solutions payantes comme Atomi, Fleio, BillingServ, etc. et des autres Open
Source comme CloudKitty, Boxbilling et autres.

Dès le début du projet Ceilometer, la facturation et les prix ont été exclus des objectifs
à atteindre. Cependant, comme ces aspects sont inhérents à la fourniture de cloud (à la fois pour
le public et / ou le privé), cette lacune doit être comblée en utilisant les mêmes technologies et
la même approche Open Source que le reste de chaque projet OpenStack. C'est l'objectif de
CloudKitty qui est développé par Objectif Libre et Catalyst IT.
La règle de facturation est basée sur la quantité qu’elle est définie comme suit:
 Instance (unité: instance)
 Téléchargement la taille de l'image (unité: MB)
 Volume taille (unité: GB)
 Utilisation du réseau entrant (unité: Mo)
 Utilisation du réseau sortant (unité: Mo)
 Utilisation du stockage d'objets Swift (unité: GB)
Conclusion
Dans cette section, nous avons définir OpenStack et ses composants et nous avons
présenté l’intégration des hyperviseurs.
Dans le chapitre suivant, nous allons faire la réalisation pratique de ce projet.

Chapitre 5 : Réalisation d’une infrastructure OpenStack
Introduction
Dans le présent chapitre, nous allons introduire l’architecture de la solution, le matériel
dont nous avons besoin nous finalisons avec les tests et la validation de l’implémentation.
I. Architecture de solution
L’architecture de notre solution contient 4 nœuds d’OpenStack:
 Nœud de contrôle (Controller node) contient les services suivants : service de stockage
en bloc (Cinder) et d’objet (swift), service d’identité (Keystone), service d’image
(Glance), service de télémétrie (Ceilometer), service d’orchestration (Heat) et tableau
de bord qui s'appelle Horizon.
 Nœud de réseau (Network node) permet de gérer et manipuler les réseaux et
l'adressage IP au sein d'OpenStack.
 Nœud de calcul 1 (Compute node) : contrôle l'hyperviseur KVM par défaut.
 Nœud de calcul 2 : contrôle l’hyperviseur ESXi en utilisant le pilote VMware vCenter
(VMwareVCDriver) pour connecter OpenStack Compute à vCenter.
En plus des nœuds d’OpenStack, on a un serveur VMware ESXi qui permet d’exécuter
les machines virtuelles, un serveur vCenter pour gérer l’ensemble des hyperviseurs ESXi et
un serveur Active directory / DNS.
Dans un environnement OpenStack, le trafic réseau peut être divisé en les réseaux
suivants:
 Réseau de gestion / API (Management network) : Ce réseau est un réseau interne privé
utilisé pour la communication entre tous les services OpenStack et pour la haute
disponibilité. Tous les nœuds du déploiement doivent avoir une adresse IPv4 sur ce
réseau.
 Réseau de machine virtuelle (VM network) : Ce réseau est un réseau interne privé
utilisé pour la communication entre les instances OpenStack (machines virtuelles),
ainsi qu'entre les instances et les nœuds de réseau pour fournir des connexions
entrantes et sortantes au réseau public.
Voici l’architecture proposée dans la figure ci-dessous :

Figure 13: L'architecture de solution
II. Les besoins matériels
Pour la réalisation et la concrétisation de notre projet, Next Step IT a mis à notre
disposition un serveur qui contient les machines virtuelles avec les spécifications logicielles et
les ressources allouées suivantes :

Système d’exploitation Ressources
Serveur : controller node CentOS 7 CPU : 3 vCPUs
Mémoire : 5 GB
Disque dur 1 : 170 GB
NIC : 1 NIC
Serveur : network node CentOS 7 CPU : 2 vCPUs
Mémoire : 2 GB
Disque dur : 80 GB
NIC : 2 NICs
Serveur : compute node1 CentOS 7 CPU : 4 vCPUs
Mémoire : 9 GB
Disque dur : 150 GB
NIC : 2 NICs
Serveur : compute node2 CentOS 7 CPU : 3 vCPUs
Mémoire : 5 GB
Disque dur : 150 GB
NIC : 2 NICs
Serveur : ESXi ESXi CPU : 3 vCPUs
Mémoire : 8 GB
NIC : 1 NIC
Serveur : VCenter Windows server 2012 R2 CPU : 2 vCPUs
Mémoire : 8 GB
Disque dur : 120 GB
NIC : 1 NIC
Serveur : Active Directory DNS Windows server 2012 R2 CPU : 2 vCPUs
Mémoire : 2 GB
Disque dur : 80 GB
NIC : 1 NIC
Tableau 5: Composants matériels
III. Tests et validation
L’installation de tous les composants est faite correctement. Dans les annexes, nous
avons mis toutes les installations et les configurations nécessaires pour aboutir à une préparer
notre environnement. Nous allons accéder au tableau de bord d’OpenStack en accédant par le

compte utilisateur créé, dès que l’installation et la configuration se terminent convenablement.
Figure 14: Accès au Dashboard
Ensuite, nous avons remarqué que la Dashboard a bien apparu.
Figure 15: Dashboard utilisateur

Afin de créer une instance, on clique sur « instances ».
Figure 16: Création d'instance
Pour créer une instance, nous devons donner les noms et le nombre de machines
virtuelles.
Figure 17: Spécification de nom et nombre d'instances

Ensuite, nous devons sélectionner l’image de l’instance.
Figure 18: Choix d’image
Puis, nous choisissons le gabarit (flavor) convenable pour notre instance.
Figure 19: Choix de flavor

Pour que l’instance soit bien créée, nous devons l’associer à un réseau.
Figure 20 : Choix de réseaux
Finalement, selon les ressources choisies, le prix s’affichera.
Figure 21 : Prix d'instance

Après la préparation, nous pouvons maintenant lancer notre instance
Figure 22 : Lancement d'instance
Conclusion
Dans ce chapitre, nous avons présenté la réalisation pratique de notre projet tout en
montrant l’architecture de l’OpenStack, nous avons précisé le besoin matériel et nous avons
testé la validité de notre implémentation.

Conclusion Générale
Conclusion Générale
Le cloud computing est un domaine en plein essor qui répond à un grand nombre de
besoins des entreprises. L’investissement dans ce domaine attire donc de plus en plus les
ingénieurs réseaux qui ne cessent de proposer des solutions de Cloud variées en qualité de
service fiable et rentable.
Dans le cadre de stage de fin d’études, nous avons mis en place d’infrastructure cloud
computing basée sur la technologie OpenStack destinée et dégagée à partir d’une étude des
besoins de l’entreprise. La prise en charge d'un environnement multi-hyperviseur était une étape
essentielle dans ce projet afin d’assurer l’interopérabilité entre les différents hyperviseurs ainsi
que l’intégration d’un système de facturation. L’implémentation d’une telle architecture était
onéreuse en termes de temps. Nous avons eu la possibilité de tester l’ensemble des
fonctionnalités spécifiées dans le cahier des charges.
Le travail sur ce projet ouvre beaucoup de perspectives. L’OpenStack non seulement
prend en charge le multi-hyperviseurs, mais aussi, il assure l’interopérabilité coté réseaux et
stockage à travers les composants neutron et cinder.
L’élaboration de ce projet nous a permis de concrétiser et d’approfondir nos
connaissances particulièrement dans les domaines de la virtualisation et de cloud Computing.

Bibliographie
Bibliographie
[1] : Quentin MACHU, ‘ Un datacenter dans le cloud public /HA Iaas ’, mai 2015, pp.15.

Netographie
Netographie
www.nextstep.tn, consulté le 01 mai 2018.
www.wisper.io/fr/avantages-definition-cloud-computing, consulté le 06 mai 2018.
www.smartfile.com/blog/the-differences-between-iaas-saas-and-paas, consulté le 16 mai 2018.
www.ilearnstack.files.wordpress.com, consulté le 25 mai 2018
www.supinfo.com/articles/single/5969-qu-est-ce-que-virtualisation, consulté le 06 mai 2018.
www.inei.fr/le-cloud-avantages-et-inconvenients, consulté le 06 mai 2018.
www.aneo.eu/publication-devops/introduction-a-lOpenStack, consulté le 06 mai 2018.
www.docs.OpenStack.org/ocata/config-reference/compute/hypervisor-vmware.html, consulté
le 7 avril 2018.
www.wiki.OpenStack.org/wiki/CloudKitty, consulté le 06 mai 2018.
www.cloudkitty.readthedocs.io/en/latest/installation.html, consulté le 06 mai 2018.
www.redhat.com, consulté le 05 avril 2018.

Annexe1 : Installation d’hyperviseur ESXi
Chargement de programme d’installation de ESXi.
Figure 23: Chargement l'installation de ESXi

Appuyez sur la touche [Entrée].
Figure 24: Démarrage d'installation de ESXi
Appuyez sur la touche de fonction [F11].
Figure 25: Contrat de licence utilisateur final

Sélectionnez le disque puis appuyez sur la touche [Entrée].
Figure 26: Sélection de disque
Sélectionnez "French" puis touche [Entrée].
Figure 27: Sélection la disposition de clavier

Tapez un mot de passe pour le compte "root" puis touche [Entrée].
Figure 28: Saisir le mot de passe
Confirmez l'installation en appuyant sur la touche [F11].
Figure 29: Confirmation d'installation ESXi

L'installation est terminée. Appuyez sur la touche [Entrée] pour redémarrer le serveur.
Figure 30: Fin d'installation d'ESXi

Annexe 2 : Installation de serveur vCenter
Sélectionnez vCenter Server for Windows et cliquez sur Install :
Figure 31: Installation vCenter

Cliquez sur [Suivant].
Figure 32: Démarrage le programme d'installation de vCenter
Acceptez les licences et cliquez sur [Suivant].
Figure 33: Contrat de licence de vCenter

Ici nous allons choisir d’installer PSC avec le vCenter.
Figure 34: Installation de PSC
Indiquez le FQDN de votre serveur vCenter.
Figure 35: Configuration le nom de système

Rejoignez un domaine SSO existant, Renseignez le mot de passe du compte.
Figure 36: Configuration de vCenter SSO
Choississez ensuite le compte qui exécutera le service vCenter.
Figure 37: Compte de service de vCenter

Sélectionnez ensuite une base de données intégrée.
Figure 38: Configuration la base de données
Gardez les ports par défaut.
Figure 39: Configuration des ports

Sélectionnez le chemin d’installation.
Figure 40: Chemin d'installation vCenter
Vérifiez les informations.
Figure 41: Vérification les paramètres de vCenter

Lancez l’installation.
Figure 42: Démarrage d'installation de vCenter

Annexe 3 : Installation d’OpenStack
Premièrement, nous allons créer une partition pour le Cinder (Stockage en bloc).
Figure 43: Création de partition pour Cinder.
Figure 44: création de volume physique
Figure 45: Création de groupe de volume

Figure 46: Formatage de disque sdc
Figure 47: Création d’un répertoire de ‘mount’
Figure 48: Modification de fichier fstab
Figure 49: Monter le disque

Figure 50: Vérification des disques
Figure 51: Configuration de serveur NTP

Figure 52: Configuration de domaine
Figure 53: Configuration de Langue
Figure 54: Configuration de réseaux

Figure 55: Téléchargement d'OpenStack pike
Figure 56: Mise à jour des fichiers OpenStack
Figure 57: Téléchargement de packstack
Figure 58: Génération du fichier de configuration
Figure 59: Configuration du fichier d'installation
Figure 60: Démarrage d'installation d'OpenStack

Figure 61: Fin d'installation d'OpenStack

Annexe 4 : Configuration de compute node (ESXi)
Configurez le pilote VMware vCenter dans le fichier /etc/nova/nova.config
Figure 62: Configuration du pilote de vCenter
Ajoutez les options de configuration spécifiques suivantes à VMware:
Figure 63: Ajout la configuration de vCenter
On remarque que le vCenter est bien ajouté au niveau du tableau de bord comme une
compute node avec l’hyperviseur KVM (Qemu permet d'exécuter un ou plusieurs systèmes
d'exploitation via les hyperviseurs KVM).
Figure 64: Vérification de l'ajout de vCenter

L’hyperviseur ESXi supporte une image de type VMDK. Nous allons ajouter une image
de système d’exploitation cirros comme la suite :
Figure 65: Ajout de l'image
Figure 66: Spécification le type d'image (VMDK)

Figure 67: Spécification des métadonnées
Figure 68: Vérification l'ajout de l'image (VMDK)

Après la configuration de vCenter et l’ajout une image VMDK, on a lancé une
instance « inst2 ». On remarque que les instances « inst1 » et « inst2 » ont dans le même
réseau 10.10.11.0/24.
Figure 69: Vérification de l’ajout de les instances
Dans le Dashboard administrateur « admin », on vérifie que l’instance « inst1 » est
affectée au compute node 1 (KVM) et l’instance « inst2 » est affectée au compute node 2
(ESXi).
Figure 70: Vérification l'affectation des instances aux computes nodes

Annexe 5 : Installation de CloudKitty
Figure 71: Installation de packages cloudkitty
Figure 72: Ajout CloudKitty à la base de données (MariaDB) de keystone
Figure 73: Ajout du rôle de rating
Figure 74: Création du service rating

Figure 75: Vérification de l'ajout de CloudKitty

Mise en place d'une infrastructure basée sur OpenStack

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