Implémentation Hyper-VSous Windows 2008 Server

Projet de Fin d’Études

Mr ASKANDER OMAR

EtMr BENGHANEM

ADIL

Mr FASLY HichamMr CHKAIRI MohamedMr BERRABAH Mourad

Encadré par :Réalisé par :

1

Introduction Partie I

Contexte générale Présentation d’entrepriseObjectif de l’appel d’offre

Partie IIAnalyse des objectifs

Description de l’existantProblématiques

Gestion de projet avec Ms Project Partie III

La conceptionNotions de la virtualisation

Au niveau logicielsAu niveau matériels

Présentation Hyper-V Présentation VMware ESXiEtude comparative

Partie IV coté technique du projet

Implémentation Hyper-V sous Windows 2008 Serveur R2

Conclusion 2

Plan

Crée en 2002, AFRIQUE EXPERTEASE services est une société multimédia situé

au centre de la capitale RABAT.

Pour plus d’informations consulter le site web

http://afriqueexpertise.com

3

Présentation de l’entreprise

L’entreprise Afrique Expertease est dotée d’une plateforme informatique

relativement moderne constitué de18 serveurs en total :

9 serveurs au niveau du siège à Rabat et 9 autres serveurs repartis

équitablement sur les sites distants de Tanger, Casablanca et Marrakech.

Chaque serveur exécute un rôle particulier, cela dit la plateforme date de plus

de 7 ans et les applications sont relativement anciennes ce qui nous amène à

penser à faire une migration vers d’autre solutions plus appropriés et pouvant

respecter le principe de l’évolutivité.

4

Description de l’existant

Schéma préliminaire de la société

Quels sont les problématiques de l’entreprise ?

Un cout énergétique trop élevés liés aux nombres important des serveurs et aussi à

la climatisation de ces derniers ce qui engendre une Facture d’électricité trop salé !

Un encombrement des serveurs ce qui exige de l’espace supplémentaires chaque

fois qu’on a besoin d’autres rôles à implémenter.

Le nombre des administrateurs à lui aussi tendance à augmenter lors de l’extension

des nombres des serveurs

L’administration est devenu fastidieuse ainsi que couteuse en termes de gestion.

Une infrastructure complexe ce qui rend les défaillances technique presque

indécelable

Les taches de sauvegardes et de restaurations sont devenues critiques, elles

représentent l’une des facteurs clefs qui ont mené à penser de migrer vers d’autres

solutions de gestion des ressources informatiques plus faciles et moins couteuses.

6

Objectifs de l’appel d’offres Pour mettre fin à ses problématiques des démarches doivent être entamé afin d’arriver à notre but finale : réduire les coûts énergétiques. optimisation de l’espace réservé pour les serveurs. souplesse dans la gestion des sauvegardes/restaurations des données.

Les besoins : Mettre en œuvre une architecture basée sur la consolidation des serveurs par l’intermédiaire des outils de virtualisation disponible sur le marché .pour nous les solutions qui nous intéressent le plus : Hyper-v v2 :l’hyperviseur propriétaire de Microsoft. VMware ESXI 4.0 Update 1 : l’hyperviseur Bare-Metal de VMware. Une mise à niveau de la plateforme serveurs existence est probable.

Mais avant tous il ya des contraintes qui doivent étre respecter 7

Réduction des coûts et amélioration de la productivité

Contraintes à respecter :

Prise en compte de la démarche de consolidation

Réaliser un audit de l'existant

Etre en mesure de gérer les problématiques de gestion des licences

Vérifier que l'éditeur supporte aussi les versions virtualisées

Ne pas virtualiser des versions d'applications non-maintenues

Adapter ses montées de version aux environnements virtuels

Toutes les applications ne gagnent pas à être vitualisées

Prendre son temps avant de passer à l’action

Adapter son infrastructure réseau et stockage

8

9

Suggestion schéma perspective respectant les contraintes de la virtualisation

Gestion de projet avec Ms Project

Etude analytique

Cout total de possession (TCO) C’est un outil utilisé pour identifier les dépenses, directes et indirectes,

induites par la possession d’un bien matériel ou logiciel utilisé pour une fonction donnée.

Dans le cas de l’entreprise Afrique Expertease : Les différentes composantes du TCO sont :

Coûts d’acquisition de matériels Coûts d’administration Coûts fonctionnement

TCO Calculator : Le site de VMware offre un outil qui permet le calcul de cout total de

possession et fait une estimation d’une durée de 5 ans

Rupturestechnologiqu

es 12

VirtualisationMulticore

64-Bit Energie

LAN

Disque physique

Serveur physique

Disques virtuels13

La virtualisation

La virtualisation recouvre l'ensemble des techniques matérielles et/ou logicielles qui permettent de faire fonctionner sur une seule machine hôte plusieurs systèmes d'exploitation, plusieurs instances différentes et cloisonnées d'un même système ou plusieurs applications .

14

Bref historique Développer par IBM dans les années 1960

1967 est lancé le système CP-40 le premier système offrant une virtualisation

1979 fut annoncé IBM 4331 et 4341 un accélérateur VM optionnel et microcode.

1980 et 1990 IBM a crée des embryons de virtualisation pour les ordinateurs

personnels.

1999 VMware proposa un système propriétaire de virtualisation de systèmes x86.

2000 les fabricants de processeurs Intel et AMD ont implémenté des fonctions de

virtualisation dans leurs processeurs INTEL-VT et AMD-V.

2001 VMware proposa Les logiciels libres Xen, QEMU, Bochs, Linux-VServer ,

Virtual Box .

2002 VMware proposa les logiciels propriétaires mais gratuits VirtualPC, VirtualServer

et VMware Server.

2004 rendu version allegée de son hyperviseur ESX.

2005 rendu gratuit une version allegée de son hyperviseur phare ESXi.

Types de virtualisation :

Le partitionnement.

Le noyau en espace utilisateur.

L´émulation du matériel.

L´hyperviseur et la para-virtualisation.

La virtualisation matérielle.

15

16

Le partitionnement

- Linux Vserver : isolation des processus en espace utilisateur (user–space).

- OpenVZ : libre, partionnement au niveau noyau sous Linux.

Exemple :

16

Matériel

OS Hôte

Logiciels de

contrôle

Isolateur Isolateur

Espace d’utilisate

ur

Espace d’utilisate

ur

Le noyau en espace utilisateur

- User Mode Linux : noyau Linux en espace utilisateur

- Linux : micro noyau temps réel (RT Real Time) faisant tourner Linux en Kernel–space non RT.

Exemple:

17

Matériel

OS Hôte

Noyau user-space

User Space

Noyau user-space

User Space

L´émulation du matériel

18

Exemple: - Plex86 : émulateur de plateforme x86 - Bochs : émulateur de plateforme x86 - Virtualbox : émulateur de plateforme x86

Matériel

OS hôte

Logiciels de

contrôleDrivers Drivers

Espace d’utilisate

ur

Espace d’utilisate

ur

Emulateur

Os invité Os invité

Hyperviseurs et la para-virtualisation

19

Exemple:

- VMware : en version ESX et ESXi- Hyper-V : hyperviseur Microsoft

19

Matériel

Hyperviseur

Drivers Drivers

Espace d’utilisate

ur

Espace d’utilisate

ur

Os invité Os invité

Drivers

Logiciels de

contrôles

Os Privilégié

Virtualisation matérielle:permet de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation en même temps sur la même puce.Les deux fondeurs dominants, Intel et AMD, ont implanté leur technologie de virtualisation au cœur de leur processeur (HVM Hardware Virtual Machine). Ces technologies introduisent une nouvelle extension du jeu d'instructions et un nouveau contexte d´exécution ayant des privilèges plus élevés.

Intel VT-X AMD-V

20

21

60 à 80 % de taux d’utilisation des ressources en virtualisation contre 5 à 15 % en non-virtualisation

Economie moyenne de plus de 33 000 DH par an pour chaque application virtualisée

85 % d’amélioration de temps de rétablissement des services lors de pannes non planifiées

Quelques chiffres

22

Les avantages

3

Fichiers

2

Données

1

Messagerie

EVOLUTIVITE FichiersDonnéesMessagerie

4

Applications

FichiersDonnéesMessagerie Applications

23

3

Fichiers

2

Données

1

Messagerie

Simplification et économise d’énergie

4

Applications

FichiersDonnéesMessagerie Applications

Sauvegarde Sauvegarde Sauvegarde Sauvegarde SAUVEGARDE

Administration Administration Administration Administration

ADMINISTRATION

Les avantages (suite)

Un hyperviseur propriétaire Microsoft dédier pour les serveur qui supporte la virtualisation au

niveau des processeurs.

Lancer en 2007 comme version beta RC0.

Une version finale Hyper-V V2.0 dans le système d’exploitation Windows Server 2008 R2 en juin

2008.

Hyper-V permet aux utilisateurs d’exploiter leurs serveurs au maximum en faisant tourner sur un

seul serveur physique de multiples systèmes d’exploitation (Windows Server 2000, 2003, 2008,

Windows XP, Vista et Seven ,Linux) sur des machines virtuelles.

Lors de sa première utilisation il crée une partition parent ou hôte (host partition) permettant de

gérer différentes machines virtuelles.

D’un point de vue technique, Hyper-V héberge des machines virtuelles multiprocesseurs 32 ou 64

bits et supporte leur mise en grappe (clustering) jusqu’à 16 nœuds maximum.

Hyper-V peut désormais détecter les défaillances de serveurs de façon proactive (failover cluster)

et lancer les procédures adéquates de reprise sur incidents.

24

Présentation d’Hyper-V

MATEREILSIntel VT-XAMD-v

Disque dur

EthernetMémoire physique

Windows Hyper-V

Mo

de

No

yau M

od

e U

tilisateur

VM Bus

Partitions enfantsPartition parent

VM Bus

Os non conçu pour

fonctionner avec un Hyperviseur

Noyau Unix intégrant Xen

VSPVSC

APPLICATIONExécuter par

le client

APPLICATIONExécuter par le

client

APPLICATIONExécuter par

le client

VM Worker Processes

VM Service

WMI Provider

Windows Kernel

Windows driver

Windows Server 2008

Windows Server 2003, 2008, Vista,

XP

Emulation

Windows Kernel

VM Bus

Lunix vsc

Hypercall adapter

VM Bus

25

Architecture Hyper-V

Les fonctionnalités Hyper-VMigration rapide :

Possibilité de migrer rapidement un système virtuel en cours d'exécution, d'un hôte

physique à un autre, sans quasiment aucun temps d'arrêt.

Nouvelle architecture de prise en charge matérielle :

Exploite au mieux les instructions dédiées à la virtualisation des processeurs actuels.

Facilite l'accès aux périphériques de base (disques, mise en réseau, vidéo, etc.) ainsi

que leur utilisation avec l’architecture VSP/VSC (fournisseur et client de services

virtuels). Dans le cas des périphériques synthétisés les entrées/sorties se font en mode

Passthrough (sans commutation de contexte mode Kernel/mode User entre la machine

virtuelle et la machine physique) .

Prise en charge de SMP :

Possibilité de prendre en charge jusqu'à 4 multiprocesseurs (SMP) sur un système

virtuel pour exploiter au maximum les applications multithreads, battement de cœur

(heartbeat). 26

Allocation de mémoire :

En ayant la possibilité d'allouer 32 Go de mémoire par système virtuel, vous pouvez

virtualiser la plupart des charges de travail.

Accès facilité au support de stockage :

accès direct aux disques, prise en charge des SAN et accès aux disques internes 

Équilibrage de la charge réseau :

possibilité d’exécuter le service NLB (Network Load Balancing) de Windows afin

d'équilibrer la charge sur les systèmes virtuels des différents serveurs

Cliché de machine virtuelle (SnapShots) :

Toute machine doit d’être sauvegardée, qui plus est dans un environnement virtuel ! Les

Snapshots sont la réponse d’Hyper-V à cette problématique. Grâce aux Snapshots,

possible de créer des sauvegardes de vos machines à un instant T, alors qu’elles sont

en train de tourner.

Plus que ca pour administration simplifier et moin exigeante en termes d’administration

Microsoft offre un outil malgré payant mais efficace . 27

28

SCVMM permet d’administrer de manière centralisée un nombre important de serveurs

virtuels utilisant Microsoft virtuel server ou plus récemment Windows server

Virtualisation .La première version de SCVMM a été disponible en octobre 2007. Une

version autonome pour les petites et moyennes entreprises est disponible depuis le mois

de janvier 2008.

System Center Virtual Machine Manager permet d’augmenter l’utilisation des serveurs

physiques en offrant des fonctionnalités de consolidation vers une infrastructure virtuelle.

SCVMM dispose de fonctionnalités d’identification des serveurs candidats à la

virtualisation, de migration rapide d’un serveur physique vers une machine virtuelle

(P2V) et le placement intelligent d’une machine virtuelle en fonction des données de

performance et des règles d’administration.

System Center Virtual Machine Manager

SCVMM permet aussi aux administrateurs et aux utilisateurs finaux de provisionner rapidement de nouvelles machines virtuelles en utilisant les fonctionnalités de self-service. Enfin, SCVMM fournit la console d’administration centrale permettant de gérer l’ensemble des éléments d’un Server 2008 R2. System Center permet d’administrer les environnements Microsoft Virtual Server, Microsoft Hyper-V et VMware ESX

29

Agents Virtual Machine Manager déployés sur des

hôtes de VM

Données de performance

recueillies pour identifier

les opportunités

de consolidation

Serveurs physiques

transformés en machines

virtuelles Données de performance

recueillies à partir d'hôtes de VM pour choisir un

placement intelligent

Placement intelligent de

chaque VM sur un hôte optimal

Machines physiques retirées ou

réemployées à d'autres fins

Rapport hiérarchisé sur

les opportunités de consolidation

System Center Virtual Machine Manager 2007

Scenario de la consolidation

(On « consolide » en général des serveurs qui

ont un taux d’utilisation de 8-15%)

(Les serveurs de consolidation ont en

général un taux d’utilisation de 30-40%)

31

Le licensing des machines virtuelles

Edition Nombre d’instances du logiciel en environnement physique + en environnement virtuel

Standard1 + 1

Enterprise

1 + 4

Datacenter 1 + illimité

3232

ActivationChaque COA (certificat d’authenticité) est livré avec 2 clés produit

“Clé Produit” (physique): Pour activer le produit sur la machine physique.

Fonctionnement équivalent à WS03

“Clé Virtuelle”:Pour activer le produit sur la machine virtuelle.

Product Key: XXXXX-XXXXX-XXXXX-XXXXX-XXXXX

Virtual Key: XXXXX -XXXXX-XXXXX- XXXXX- XXXXX

00000-000-000-000

Windows Server 2008OEM name here

X00-00000Clé Physique

Clé Virtuelle

33

 Fonctionnalités Virtual Server 2005 R2 SP1

Windows Server Virtualization(Windows Server 2008/2008 R2)

Support matériel X86 et X64 X64 exclusivement avec processeurs AMD-V ou Intel

VT (IVT)16 cores pour la V1

Machines virtuelles (VMs) 32-bit ? Oui oui

VMs 64-bit ? Non oui

VMs multi-processeurs ? Non Oui, jusqu’à 4 cœurs (*)

Mémoire par VM ? 3.6 Go par VM Maximum 32 Go par VM

Ajout à chaud mémoire/processeurs? Non Oui (V2)

Ajout à chaud stockage/réseau? Non Oui (V2)

Peut-être administré par System Center Virtual Machine Manager?

Oui OuiLive migration (V2)

Support de la mise en cluster Oui Oui

Scriptable/Extensible? Oui, COM Oui, WMI et APIs

Nombre de VMs actives par hôte? 64 sur x86 / 512 pour x64

Autant que le matériel le permet

Interface d’administration Interface Web MMC 3.0

Comparatif Virtual Server/Hyper–V

Le VMware comme solution concurrente

Présentation de VMware ESXi :

VMware ESXi est un hypérviseur Bare-Metal, c’est une puissante couche de

virtualisation, ayant fait ses preuves en production, permettant d’isoler les

différentes ressources matérielles (processeur, mémoire, stockage et réseau)

pour les réallouer dynamiquement dans plusieurs machines virtuelles.

34

35

Avantages et fonctionnements de ESXI

Portabilité : capable de s’installer sur des périphériques amovibles.

Démarrage du serveur au démarrage des VMS en quelques minutes.

Gestion simplifiée augmentation de la sécurité et de la fiabilité.

Exécution de plusieurs systèmes d'exploitation sur un seul serveur.

Réalisation de gains en termes de matériel, d'alimentation et de ventilation.

Exécution en production des applications les plus exigeantes.

Gratuité et utilisation de l'interface de ligne de commande distante intégrée

(CLI) pour la configuration, la Maintenance, les correctifs et les mises à jour.

36

Etude comparative

3737

Démo• Installation et configurationHyper-V

• Accéder à une machine virtuelle par le billet du bureau à distance

Implémentation Hyper V sous 2008 serveur R2

Nous avons eu le grand privilège de participer à un projet ayant comme sujet portant sur la virtualisation ,cela nous à permis de développer nos connaissances, d’acquérir de nouvelles compétences pour pouvoir affronter une situation au futur proche en raison de la prolifération des solutions de virtualisation et aussi par l’évolution des ordinateurs et les contraintes du marché.

38

Conclusion

39

Merci Pour Votre Attention