TD introduction Virtualisation/Réseau/Services

Licence Pro R&T

IUT Nice Sophia-Antipolis

L'objectif de ce TD est de vous familiariser avec l’environnement de travail utilisé à l'IUT qui est basé sur l'utilisation de machines virtuelles.

Note : 1. On utilise l'abréviation VM pour les machines virtuelles (Virtual Machine dans la langue de

Shakespeare).2. On utilise l'expression machine physique pour se référencer à la machine de la paillasse

que vous utiliserez.

L'avantage premier de la virtualisation du poste de travail à l'IUT, mais également dans de nombreux scénarios en entreprise est que l'on peut facilement fournir à l'utilisateur une machine sur laquelle il aura les droits administrateur sans pour autant lui donner la mainmise sur la machine physique.

Dans ce document, que nous allons explorer durant ce TD, nous allons expliquer successivement :• L'interface de Virtualbox.• Comment créer une machine virtuelle Ubuntu sous Virtualbox• Comment configurer cette machine• Le script createvm que vous utiliserez en pratique pour créer vos VMs• Les premières commandes réseaux sous linux.

Partie I : Description de l'interface Virtualbox.

1) On démarre Virtuabox et on obtient la Fig 1 sous un environnement Mac OSX. La fenêtre est similaire sous les autres systèmes d'exploitation et notamment sous le système Ubuntu qui est le système d'exploitation installé sur les machines physiques dans la salle 410. On remarque d 'emblée 3 machines virtuelles déjà crées. La sous fenêtre de gauche liste des VMs et celle de droite la conf de la machine sélectionnée à gauche. On voit successivement :1. Le nom et le type d'OS. Ici une Débian. Virtuabox doit savoir quel est l'OS qui tourne

dans la VM. Tous les OS ne sont pas supportés, mais néanmoins beaucoup.2. Des infos systèmes, notamment la mémoire allouée à la VM.3. La rubrique Affichage donne des informations sur la video. Ne nous intéresse pas ici.4. Le stockage correspond aux disques/CDs virtuels de la machine.

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L’ascenseur de droite nous permet de voir la suite de la config de la machine – Fig 2.

On y voit notamment :1. Le nombre de cartes réseau, ici une, et son type, ici NAT. On reviendra sur cette notion dans

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Illustration 1: Fig. 1 Fenêtre de base de Virtualbox

3 VMs déjà créées

La partie droite de la fenêtre correspond à la description des paramètres de la machine sélectionnée dans la partie gauche, à savoir la machine

Illustration 2: Fig. 2 Suite de la configuration de la machine

la partie réseau.2. La présence ou non de dossier partagé. Ici, il n'y en a aucun. Le dossier partagé est un

dossier qui sera vu simultanément par la machine physique et la VM.

Partie II : Création d'une VM

La procédure normale de création d'une VM est la suivante.1. Il faut télécharger une iso du système d'exploitation que vous voulez installer. Ici, on va sur

le site d'Ubuntu – Fig 3.

2. On enregistre l'iso, c'est à dire l'image sous forme d'un fichier d'un disque (CD, DVD ou disque dur). On a maintenant tous les ingrédients de base.

3. On appuie ensuite sur le gros bouton bleu New de l'interface Virtualbox et on répond aux questions posées :a) Le nom que vous voulez donner à la machine (celui de l'interface graphique)b) Son type et version de système d'exploitation, ici Linux et Ubuntu.c) Virtualbox propose ensuite une valeur de mémoire pour la VM. La valeur est fonction du

système d'exploitation. Pour Ubuntu, c'est 512 Mo. Si vous ne faites pas tourner d'applications gourmandes en mémoire, c'est suffisant. A noter que vous pourrez changer la valeur plus tard – pas en fonctionnement, mais à l'arrêt.

d) La suite est plus croustillante. Vous devez choisir le disque. Soit vous en avez déjà, comme on le voit dans la Fig. 4 en grisé (Ubuntu.vdi) , soit vous en créez un vous-même. C'est ce que nous allons faire. On laisse la case disque d'amorçage créée. Cela veut dire que la machine bootera sur ce disque

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Illustration 3: Fig. 3 - Site Web d'Ubuntu

e) choisissez le type de disque par défaut, à savoir VDI pour Virtualbox. C'est le format d'Oracle.

f) La fenêtre suivante (Fig. 5) vous demande si vous voulez un disque dynamique ou non. Si vous choisissez Taille fixe, Virtualbox créera un fichier sur le disque physique de la machine ayant exactement la taille spécifiée dans la fenêtre d'après (figure 6). Sinon, en dynamique, la taille du fichier croitra jusqu'à la taille maximum. Cette option est préférable car elle prend moins de place. A noter que l'on ne peut pas simplement changer la taille du disque, contrairement à l'allocation de mémoire. On peut en

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Illustration 5: disque dynamique versus statique

Illustration 4: choix du disque

revanche ajouter des disques à la machine.

g) La figure 6 indique aussi le nom du fichier vdi et on peut choisir son emplacement. C'est notamment utile si on a des disques distincts, par exemple C:\ et D:\, un pour le système et un pour les données sur la machine physique. On aura donc en général tendance à stocker les VMs, qui peuvent être de gros fichiers, sur le disque données (D:\).

h) La fenêtre suivante nous demande de confirmer les paramètres choisis. Si tout va bien, on confirme. La machine créée apparaît ensuite dans l'interface graphique de Virtualbox.

Important : la machine n'est pas encore opérationnelle : si vous la démarrer, vous obtiendrez le même message que sur une machine physique sur laquelle aucun OS n'est installé. On va donc attacher le disque précédemment téléchargé en modifiant la configuration de la machine. On clique donc sur le bouton configuration de l'interface de Virtualbox. On obtient la fenêtre en Fig. 7.

On va ajouter un CD en allant dans l'onglet stockage, puis en cliquant sur le bouton en forme de disque dans la figure 8. Virtualbox vous demande alors l'emplacement du fichier iso sur le disque. Une fois cela fait, on ferme la fenêtre de config et on se retrouve dans le menu principal où l'on voit - figure 9:

1. que le disque apparaît2. que la séquence de boot va le choisir avant le disque dur, ce qui assure que l'installation

se fasse sans problème (a priori)

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Illustration 6: Taille et emplacement du disque

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Illustration 7: Menu configuration d'une machine

Illustration 8: ajout d'un CD

Vous démarrer ensuite la machine et l'installation (qui est longue) se fait. Voilà, vous avez créé votre première VM.

Partie III : Configuration avancée machine

On va voir ici des éléments de gestion et configuration de votre machine

Général :

1. Pour arrêter une VM, diverses options existent. Quand vous cliquez sur le bouton de destruction de la fenêtre dans laquelle tourne la VM, vous obtenez les options de la figure 10. Il est déconseillé d'envoyer le signal d'extinction ou d'éteindre la machine. Enregistrez l'état met la machine en hibernation et c'est en général une bonne idée. (attention, on en peut modifier la configuration d'une VM si elle est hibernation, il faut qu'elle soit éteinte).

2. Si vous voulez complètement éteindre la machine, il faut éteindre le système d'exploitation dans la VM puis fermer la fenêtre et cette fois-ci, on peut appuyer sur éteindre la machine.

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Illustration 9: Config. nouvelle VM avec CD ajouté

Si vous faites autrement (arrêt brutal de virtualbox), il n'y a pas de garantie que la machine redémarre normalement. C'est absolument pareil que dans le cas d'une machine physique éteinte brutalement.

Réseau :

• Par défaut, la VM vient avec une interface réseau unique de type NAT, comme vu précédemment. L'avantage est que cela fonctionne tout de suite car Virtualbox va se comporter vis-à-vis de votre machine comme votre Live/free/etc/box à la maison : elle donne une adresse IP privée à la machine du type 10.0.x.0/24. C'est bien, mais comme à la maison toujours, votre VM peut communiquer avec l'extérieur, mais ne peut pas recevoir de communications entrantes, si par exemple vous la transformiez en serveur Web.

• Pour pallier au problème précédent (si problème il y a), il faut changer le type d'interface de la machine de NAT en pont. Ainsi, votre machine pourra être atteinte de l'extérieur. Par contre, vous devrez vous même gérer l'adressage de la machine. Une option est de faire manuellement (voir la dernière section de ce document pour avoir le détail des commandes) :◦ vous prenez comme adresse IP l'adresse notée W sur le bandeau de la machine◦ vous mettez comme passerelle 10.4.110.254. Vous devez aussi mettre comme serveur

DNS 134.59.136.6 (fichier /etc/resolv.conf - il faut être root pour le modifier. ). Votre machine est normalement opérationnelle.

• Une alternative à l'adressage manuelle est l'adressage automatique. Un serveur DHCP dessert la salle 410. Il répond à des adresses MAC de machines ayant certaines caractéristiques. Nous allons voir comment cela fonctionne avec le script createvm.

Partie IV : Script Createvm

Le script createvm est accessible depuis la machine Ubuntu physique. Il a plusieurs objectifs :

• Il crée une machine virtuelle beaucoup plus rapidement que nous l'avons fait dans partie II, même si c'est pour certains type d'OS seulement.

• Il règle les problèmes d'adressage IP.

Le principe est simple : si on se réfère à la figure 4, createvm va utiliser des disques durs cachés quelque part sur la machine physique pour booster le processus de création.

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Illustration 10: Options de fermeture

De plus, il assigne une adresse MAC à la carte physique de la machine (qui est de type pont et non NAT) de manière à ce que le serveur DHCP assigne l'adresse IP, l'adresse de la passerelle et l'adresse du serveur DNS.

Mise en œuvre : 1. ouvrez un terminal2. tapez createvm pour obtenir de l'aide sur la commande3. choisissez la création d'une VM debian.

Une remarque importante sur la configuration des machines de la salle 410• Chaque machine physique a deux interfaces réseaux physiques qui apparaissent dans le

bandeau de la paillasse comme eth0 et eth1.

Dans virtualbox, lorsque l'on met une adresse en pont, il faut choisir sur quelle interface physique le pont est fait. Cela correspond à la figure 11. Ce paramètre se règle dans l'interface graphique de configuration de la machine, onglet réseau – voir fig. 10 – où on voit que la première carte réseau de la machine virtuelle est mise en pont sur l'interface physique en0 de la machine physique. On voit aussi l'adresse MAC quelle utilisera quand elle communiquera avec l'extérieur.

TRES IMPORTANT : Comme on voit figure 11, l'interface réseau virtuelle est activée, c'est à dire qu'elle apparaît toujours comme active, même si l'interface physique de la machine (physique) n'est pas connectée physiquement au réseau. Dis autrement, Virtualbox ne remonte pas l'information de

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Illustration 11: Configuration cartes réseau

Choix du type de carte

Carte physique de la machine

Adresse mac que verra le DHCP

l'état de l'interface physique aux VMs.

Partie V : configuration réseau « avancée »

Nous allons voir rapidement ici plusieurs commandes utiles pour gérer le réseau d'une machine, en l’occurrence la VM ubuntu créée précédemment.

Gestion du réseau :

• Lister les interfaces d'une machine : commande ifconfig. Dans la figure 13, ifconfig liste les 2 interfaces de base de la VM : l'interface de loopback qui n'est liée à aucune interface physique et l'interface eth0 qui est en pont sur l'interface physique en0. Si ce dernier point n'est pas clair, relisez le début du comment. Il est crucial de bien comprendre.

• Descendre/Monter une interface. Il faut mieux ne pas utiliser la commande ifconfig mais plutôt la commande ip ◦ ip link set eth0 down pour descendre une interface◦ ip link set eth0 up pour la remonter

La figure 14 illustre ces 2 commandes. On note qu'il faut être root (erreur sur la première ligne). On précède donc la commande ip de la commande sudo pour l'exécuter en root.

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Illustration 12: Pont créé par Virtuabox

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Illustration 13: ifconfig

Illustration 14: Monter et descendre un lien

Il faut être root

• Retirer/Assigner une adresse IP avec la commande ip

• Une fois l'adresse retirée (ou si le lien a été coupé et qu'il n'y a plus d'adresse), on peut demander au serveur DHCP une adresse – figure 16.

Listing des connexions/services :

• Lister les connections établies par votre client. Une commande utile est netstat. ◦ netstat -tu va lister toutes les ports UDP/TCP (t = tcp, u= udp) qui tourne sur la

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Illustration 15: Ajout/Retirer une adresse avec la commande ip

Illustration 16: Contact du serveur DHCP pour obtenir une adresse

machine. On voit figure 17 que la jeune VM Ubuntu a ouvert 2 connexions TCP vers des serveurs Web. L'option -n donne le numéro du port plutôt que son nom, par exemple 80 ou Web.

• Liste les services qui tournent sur une machine. Il faut lister les ports sur lesquels un serveur écoute. ◦ netstat -ltu va lister toutes les ports UDP/TCP (l = listen, t = tcp, u= udp) ◦ Un exemple pour la VM ubuntu est donné figure 18 où l'on voit des services TCP, UDP

(oubliez UDPv6). Les 2 premiers sont en états LISTEN, c'est-à-dire qu'ils écoutent et attendent .. les clients.

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Illustration 18: netstat

Illustration 17: Commande netstat : connexions ouvertes en tant que client