· Web viewEn analysant la figure ci-avant, on peut dire que la couche virtuelle va ajouter des avantages au système virtualisé en permettant d’exécuter des applications conçues

Virtualisation & Cloud Computing

Guide du coursCe cours s'adresse aux étudiants de la 3ème année licence technologies de

l’informatique, parcours développement des systèmes d’information (DSI) et réseaux et

services informatiques (RSI). Il sera enseigné en tant que élément constitutif de l’unité

d’enseignement optionnelle. Il sera assuré pendant 15 semaines à raison d’une heure et

demie de cours et travaux dirigés par semaine.

I. OBJECTIFS DU COURS

Comprendre les principes de la virtualisation ;

Manipuler les concepts de la virtualisation à travers des outils pratiques ;

Découvrir la notion du cloud computing et ses applications ;

II. PRE-REQUIS

UE : Systèmes et Réseaux ;

UE : Réseaux 1 ;

UE : Services 1 ;

UE : Système d’information 1 & 2

III. REMARQUE

Beaucoup d’illustrations sont issues de l’internet, et une partie de la rédaction de

certains paragraphes est également issue de la même origine. Ces documents sources sont

donc du domaine public. L’étudiant peut donc trouver d’autres illustrations adaptées à ce

support de cours. Néanmoins, on peut recommander aux étudiants quelques références

bibliographiques dans lesquels ils peuvent trouver plus de détails et d’explications.

IV. BIBLIOGRAPHIE CONSEILLÉE

1. « Virtualisation des systèmes d'information avec VMware Architecture », Philippe

GILLET, Edition ENI,2010

2. « Virtualisation avec VMware vSphere 4 », Eric MAILLÉ, Edition ENI, 2011

Par : Ben Mahmoud


3. « Cloud Computing, Sécurité, stratégie d'entreprise et panorama du marché »,

Guillaume Plouin, Edition DUNOD, 2013

4. « Cloud Computing, Maîtrisez la plateforme AWS, Amazon Web Services », Mathieu

Zarrouk, Edition ENI, 2012

5. « Applications de cloud computing », Christopher Moyer, Edition Pearson, 2011

V. SOMMAIRE DU COURS

Leçon 1 - Principes de la virtualisation

I. Introduction

II. Définition

III. Les domaines de la virtualisation

1. La virtualisation d’applications

2. La virtualisation de réseaux

3. La virtualisation de stockage

4. La virtualisation de serveurs

IV. Avantages & inconvénients de la virtualisation

V. Les différents types de virtualisation

1. la virtualisation complète ;

2. la paravirtualisation ;

3. la virtualisation assistée par le matériel ;

4. le cloisonnement.

Leçon 2 - Virtualisation : Etude de cas

Leçon 3 – Cloud Computing

I. Introduction

II. Définition du « Cloud Computing » ou informatique en nuage

III. Historique du Cloud Computing

IV. Les différents services de Cloud Computing

V. Les différentes typologies de Cloud Computing

Leçon 4 - Cloud Computing : Etude de cas

Références bibliographiques

Par : Ben Mahmoud


LEÇON 1 - PRINCIPES DE LA VIRTUALISATION

Objectif général Comprendre les principes de la virtualisation.

Objectifs

spécifiques

Savoir définir le concept de la virtualisation.

Prendre connaissance des domaines de la virtualisation.

Déterminer les avantages et les inconvénients de la virtualisation.

Comprendre les différents types de la virtualisation.

Volume horaire Cours : 6h

Mots clés virtualisation, domaines, application, stockage, serveur, réseaux,

types,…

Par : Ben Mahmoud


I. Introduction

Lorsqu’on parle d’informatique, on cite généralement deux concepts : Le concept du

matériel et le concept du logiciel. Le premier fournit les équipements physiques, le second

fournit les données et les applications.

L’objectif de la virtualisation est de se libérer au maximum de la couche matérielle de

l'informatique, le matériel étant cycliquement obsolète et tombant régulièrement en panne.

La virtualisation permet de changer exactement l’approche de l’informatique en

repoussant les limites du matériel. Il s’agit d’une technologie à la portée de tous, du

particulier qui souhaite exécuter en toute sécurité une distribution Linux sur sa plateforme

Windows, aux grandes entreprises qui souhaitent restreindre leur infrastructure

informatique.

Dans ce chapitre, nous commencerons par définir le concept de virtualisation. Puis

nous présenterons brièvement les différents domaines de la virtualisation, pour nous

décortiquerons les avantages et les inconvénients de la virtualisation. Nous terminerons ce

chapitre par aborder les différents types de la virtualisation.

II. Définition

Selon le site Wikipédia, La virtualisation consiste à faire fonctionner un ou plusieurs

systèmes d'exploitation ou applications comme un simple logiciel, sur un ou plusieurs

ordinateurs ou serveurs et système d'exploitation, au lieu de ne pouvoir en installer qu'un

seul par machine. Ces ordinateurs virtuels sont appelés serveur privé virtuel (Virtual Private

Server ou VPS) ou encore environnement virtuel (Virtual Environment ou VE)1.

La virtualisation permet d’ajouter une couche d'abstraction qui sépare le système

d'exploitation du matériel afin de délivrer une meilleure utilisation et flexibilité des

ressources de traitement.

1 Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Virtualisation

Par : Ben Mahmoud

http://fr.wikipedia.org/wiki/Virtualisation


La virtualisation repose sur trois éléments importants :

L’abstraction des ressources informatiques ;

La répartition des ressources par l’intermédiaire de différents outils, de manière à ce

que celles-ci puissent être utilisées par plusieurs environnements virtuels ;

La création d’environnements virtuels.

Historique de la virtualisation :

Apparaît dans les 1960's avec VM/CMS ;

Répandu sur les mainframes avec des technologies propriétaires ;

1990's explosion de l'émulation sur x86 - VMWare popularise la machine virtuelle ;

2000's développement des solutions logicielles de virtualisation, aidées par les

évolutions matérielles (Intel/AMD).

III. Les domaines de la virtualisation

1. La virtualisation d’applications

La virtualisation d’application est une technologie logicielle qui va permettre

d’améliorer la portabilité et la compatibilité des applications en les isolant du système

d’exploitation sur le quel elles sont exécutées. Elle consiste à encapsuler l’application et son

contexte d’exécution système dans un environnement cloisonné.

La virtualisation d’application va nécessiter l’ajout d’une couche logicielle

supplémentaire entre un programme donné et le système d’exploitation ; son but est

d’intercepter toutes les opérations d’accès ou de modification de fichiers ou de la base de

registre afin de les rediriger de manière totalement transparente vers une localisation

virtuelle.

Application Application Application Application

Couche virtuelle

Système d’exploitation

Matériel

Par : Ben Mahmoud


Figure 1 : Virtualisation d’applications

En analysant la figure ci-avant, on peut dire que la couche virtuelle va ajouter des

avantages au système virtualisé en permettant d’exécuter des applications conçues pour

d’autres systèmes.

Exemple :

Wine est un logiciel qui permet d'exécuter certains programmes Windows sous

Ubuntu. http://www.winehq.org/

On peut aussi citer l’avantage gagné au niveau de la protection du système

d’exploitation hôte en s’assurant que l’application virtualisée ne viendra pas interagir avec

les fichiers de configuration du système.

2. La virtualisation de réseaux

De manière générale, la virtualisation des réseaux consiste à partager une même

infrastructure physique (débit des liens, ressources CPU des routeurs,...) au profit de

plusieurs réseaux virtuels isolés. Un VLAN (Virtual Local Area Network) est un réseau local

regroupant un ensemble de machines de façon logique et non physique. Puisqu’un VLAN est

une entité logique, sa création et sa configuration sont réalisées de manière logicielle et non

matérielle.

On distingue plusieurs types de réseaux virtuels :

Les réseaux virtuels de niveau 1, appelés réseaux virtuels par port (port-based VLAN):

ils définissent un réseau virtuel en fonction des ports de raccordement sur le

commutateur (switch). Ainsi, chaque port du commutateur est associé à un réseau

virtuel, indépendamment de la machine qui y est physiquement raccordée. Le

principal inconvénient d’un VLAN de niveau 1 est sa rigidité : si une station se

raccorde physiquement au réseau par l’intermédiaire d’un autre port du

commutateur, alors il est nécessaire de reconfigurer ce commutateur afin de

réintégrer la station dans le bon réseau virtuel.

Par : Ben Mahmoud

http://www.winehq.org/


Les réseaux virtuels de niveau 2, appelés réseaux virtuels par adresse MAC (MAC

address-based VLAN) : ils consistent à définir un réseau virtuel sur base des adresses

MAC des stations. Une adresse MAC est un identifiant unique implémenté dans

chaque adaptateur réseau. Ce type de VLAN est beaucoup plus souple que le

précédent car il est indépendant de la localisation de la machine.

Les réseaux virtuels de niveau 3. On distingue principalement deux types de VLAN de

niveau 3 :

o Les réseaux virtuels par adresse de sous-réseau (Network address-based

VLAN) : ils déterminent les réseaux virtuels sur base de l’adresse IP source des

segments. Ce type de réseau virtuel est très flexible puisque les

commutateurs adaptent automatiquement leur configuration lorsqu’une

station est déplacée.

o Les réseaux virtuels par protocole (Protocol-based VLAN). Dans ce cas, les

réseaux virtuels sont créés sur base des protocoles utilisés (TCP/IP, IPX,...) et

les stations sont regroupées en réseaux virtuels suivant le protocole qu’elles

utilisent.

Les avantages qu’offrent les réseaux virtuels sont les suivants :

Une réduction du traffic de diffusion, puisque celui-ci est à présent contenu au sein

de chaque réseau virtuel ;

Une sécurité accrue puisque l’information est encapsulée dans une couche

supplémentaire ;

Une meilleure flexibilité puisqu’une modification de la structure des réseaux peut

être réalisée en modifiant la configuration du commutateur.

3. La virtualisation de stockage

Dans une machine virtuelle, les données sont stockées sur un disque dur virtuel. Ce

disque dur se présente sous forme de fichier dans le système de fichiers de l'hôte :

VHD chez Microsoft

VDI chez Oracle

Par : Ben Mahmoud


VMDK chez VMWare

OVF pour le format ouvert

Tous les formats de disques durs virtuels (VDI, VHD, VMDK, OVF) sont transformables

dans d'autres sans difficulté particulière.

Figure 2 : Fenêtre de choix de type de disque virtuel lors de la création d’une nouvelle

machine virtuelle

Les disques virtuels peuvent être statiques ou dynamiques. Dans le cas où le disque est

statique, si on crée un disque de 50 Go, le fichier de disque virtuel fera 50 Go sur le système

hôte. Avec un disque dynamique, le fichier de disque virtuel se remplit au fur et à mesure

qu'il est utilisé. Un disque de 50 Go dans lequel il n'y a pas de données ne pèsera dans le

système de fichiers hôte grande chose.

La virtualisation de stockage permet :

d’adjoindre un périphérique de stockage supplémentaire sans interruption des

services;

de regrouper des unités de disques durs de différentes vitesses, de différentes tailles

et de différents constructeurs ;

Par : Ben Mahmoud


de réallouer dynamiquement de l’espace de stockage. Ainsi, un serveur nécessitant

un espace de stockage supplémentaire pourra rechercher des ressources non

allouées sur le disque logique. Inversement, un serveur nécessitant moins d’espace

de stockage pourra libérer cet espace et le rendre disponible pour d’autres serveurs.

4. La virtualisation de serveurs

D’une manière générale, la virtualisation de serveur est un principe permettant de

faire fonctionner simultanément, sur un seul serveur physique, plusieurs serveurs

virtuels. Cette technique permet aux entreprises d’utiliser des serveurs virtuels en lieu et

place de serveurs physiques. Si cette virtualisation est faite au sein de la même entreprise, le

but est de mieux utiliser la capacité de chaque serveur par une mise en commun de leur

capacité.

La virtualisation de serveur permet de :

Regrouper plusieurs serveurs physiques sous-employés sur un seul hôte qui exécute

des systèmes virtuels ;

Réduire la surface au sol, la consommation électrique, le besoin de climatisation et le

nombre d'administrateurs ;

Réaliser des économies (locaux, consommation électrique, personnel).

Figure 3 : Virtualisation des serveurs

La partie virtualisation de ce cours concerne plus particulièrement la virtualisation des

serveurs.

Par : Ben Mahmoud


IV. Avantages & inconvénients de la virtualisation

Comme toute technologie, la virtualisation offre aux particuliers et aux entreprises des

gains sur tous les plans. Cependant, des inconvénients et mêmes des risques sont soulevés

suite à l’utilisation de cette technologie.

Quels sont les intérêts de la virtualisation ?

Optimisation des ressources (répartition des machines virtuelles sur les machines

physiques en fonction des charges respectives) ;

Installation, sauvegarde, déploiement et migration faciles des machines virtuelles ;

Economie sur le matériel par mutualisation (consommation électrique, entretien

physique, etc.) ;

Sécurisation et/ou isolation d’un réseau ;

Diminution des risques liés au dimensionnement des serveurs lors de la définition de

l’architecture d’une application, l’ajout de ressources étant alors transparent ;

Une reprise automatique lors des incidents. La virtualisation permet d’améliorer la

prévention et la gestion des pannes ainsi que le plan de reprise de l’activité du

système. En effet, les équipements virtuels étant constitués d’un ensemble de

fichiers, il est très simple de les sauvegarder.

Quels sont les inconvénients de la virtualisation ?

Plusieurs environnements virtuels s’exécutent sur une unique machine physique, si

cette machine tombe en panne, alors les services fournis par les environnements

virtuels sont interrompus.

Un recours à des machines puissantes. La virtualisation permet de réaliser des

économies puisque moins de machines physiques sont nécessaires. Néanmoins, les

outils de virtualisations sont des applications très gourmandes en ressources et

nécessitent des machines puissantes. Il est évidemment possible d’utiliser la

virtualisation sur des machines plus modestes, mais un manque de mémoire ou de

capacité CPU peut faire chuter les performances de manière dramatique.

Par : Ben Mahmoud


Une dégradation des performances. Bien qu’elle soit implémentée sur des machines

puissantes, la virtualisation peut réduire les performances des applications. Suivant le

type de virtualisation envisagé, cette perte de performances peut ou non être

significative.

V. Les différents types de virtualisation

Tout d’abord, il existe plusieurs catégories de virtualisation, utilisant chacune des

technologies différentes. Les technologies les plus répandues sont :

la virtualisation complète ;

la paravirtualisation ;

la virtualisation assistée par le matériel ;

le cloisonnement.

On peut classer les différents types de virtualisation selon le modèle suivant :

Figure 4 : Types de Virtualisation

1. Virtualisation complète

La virtualisation complète (full virtualization), dénommée ainsi par opposition à la

paravirtualisation définie page 16, consiste à émuler l’intégralité d’une machine physique

pour le système invité. Le système invité « croit » s’exécuter sur une véritable machine

Par : Ben Mahmoud

virtualisation

système

modifiés paravirtualisation

non modifiés

V. complète

V. assistée par le matériel

processus cloisonnement


physique. Le logiciel chargé d’émuler cette machine s’appelle une machine virtuelle, son rôle

est de transformer les instructions du système invité en instructions pour le système hôte.

Applications Machine virtuelle

Système invité

Système hôte

Matériel

Figure 5 : Modèle de virtualisation complète

Le système s’exécutant dans la machine virtuelle est un système d’exploitation à part

entière, tel qu’on pourrait en installer sur une machine physique : Microsoft Windows,

GNU/Linux, Mac OS X, etc. Cette particularité est la caractéristique principale de la

virtualisation complète : les systèmes invités n’ont pas à être modifiés pour être utilisés dans

une machine virtuelle utilisant une technologie de virtualisation. Dans la pratique, c’est le

cas pour les systèmes d’exploitation et les machines virtuelles les plus répandus.

Exemples :

Microsoft VirtualPC et Microsoft VirtualServer : propriétaire, émulateur de

plateforme x86

Parallels : propriétaire, superviseur x86 pour MAC OSX(Intel)

VirtualBox : émulateur de plateforme x86

VMware : propriétaire, émulateur de plateforme x86 (VMware Server, VMware

Player, VMware Workstation, VMware Fusion)

2. la paravirtualisation ;

La paravirtualisation est très proche du concept de la virtualisation complète, dans le

sens où c’est toujours un système d’exploitation complet qui s’exécute sur le matériel émulé

par une machine virtuelle, cette dernière s’exécutant au dessus d’un système hôte.

Par : Ben Mahmoud


Toutefois, dans une solution de paravirtualisation, le système invité est modifié pour être

exécuté par la machine virtuelle.

La para-virtualisation évite d'utiliser un système hôte complet pour faire la virtualisation.

A la place, un noyau très léger de système d'exploitation hôte est utilisé. Les performances

sont bien meilleures en para-virtualisation qu'en virtualisation complète.

Apps Apps Apps

S.E. privilégié Système invité Système invité

Drivers drivers drivers

Hyperviseur

Matériel

Figure 6 : modèle de paravirtualisation

Exemples :

Xen : projet Opensource précurseur dans le monde du libre, version commercialisée

par Citrix

KVM : projet hyperviseur intégré dans le noyau linux (Développé par Qumranet,

racheté par RedHat)

ESX/ESXi : hyperviseur leader de VMWare

Hyper-V : hyperviseur de Microsoft

3. la virtualisation assistée par le matériel ;

4. le cloisonnement.

Dans le domaine de la virtualisation, le cloisonnement vise à séparer fortement les

processus s’exécutant sur un même système d’exploitation et ce en isolant chaque

processus dans un conteneur dont il est théoriquement impossible de sortir. Un processus

Par : Ben Mahmoud


isolé de la sorte ne saura pas quels autres processus s’exécutent sur le même système, et

n’aura qu’une vision limitée de son environnement. Le but principal de cette technologie est

d’améliorer la sécurité du système d’exploitation et des applications.

Le cloisonnement, ou aussi appelé la virtualisation d'environnement, concerne

uniquement la partie applicative. Il n'y a qu'un système d'exploitation utilisé mais

l'application ou l'environnement utilisateur ou logiciel est cloisonné de sorte que les

processus soient indépendants.

Environnement

Ou Conteneur

Application

Environnement

Ou Conteneur

Application

Environnement

Ou Conteneur

Application

Système hôte

Matériel

Figure 7 : modèle de cloisonnement

Par : Ben Mahmoud


LEÇON 2 – VIRTUALISATION : ETUDE DE CAS

Objectif général Manipuler pratiquement des outils de virtualisation.

Objectifs spécifiques Etudier et comparer des outils de virtualisation.

Créer et configurer une machine virtuelle.


Mots clés virtualisation, virtual box, vmware, réseaux, types,…

Par : Ben Mahmoud


Institut Supérieur des Études Technologiques de TozeurDépartement Technologies de l’Informatique

Module : Virtualisation & Cloud Computing Groupes : DSI 3, RSI 3Enseignant : Ben Mahmoud

Durée : 3hNombre de pages : 2

Activité Pratique 1 : Virtualisation

Objectifs :

Etudier et comparer des outils de virtualisation ;

Créer et configurer une machine virtuelle ;

Contexte générale :

Après avoir étudié théoriquement les principaux concepts liés à la virtualisation ; nous

allons essayer, à travers cette activité, d’étudier et de manipuler quelques outils de

virtualisation.

Cette activité comporte deux parties. La première partie est purement théorique dans

laquelle vous allez réaliser une étude comparative des principaux outils de virtualisation.

Tandis que la deuxième est consacrée à une utilisation pratique de ces outils.

Conditions de réalisation:

Durée de réalisation : 2 semaines partie 1 : 1 semaine ; partie 2 : 1 semaine

Exposés théoriques et pratiques : 2 séances = 3 heures

Travail à réaliser en binôme

Livrables :

1 rapport théorique de la 1ère partie

1 manuel de création, de configuration et d’utilisation des machines virtuelles

Partie 1 :

Par : Ben Mahmoud


Il s’agit de répondre aux questions suivantes :

1. Rechercher sur Wikipédia les définitions de « Machine virtuelle » et « Hyperviseur ».

2. Quelles sont les principaux outils pratiques de virtualisation se trouvant sur le

marché ?

Pour chaque outil de virtualisation, donner sa définition, son histoire, ses

fonctionnalités et ses utilisations.

3. Réaliser un bilan et un tableau comparatif des différents outils recherchés en se

basant sur des critères tels que : types de virtualisation, OS supporté, sécurité,…

Partie 2 : (les deux sous parties sont indépendantes)

I. Créer, avec Oracle Virtual Box, deux machines virtuelles appelée Windows7 et

ubuntu 13 avec les paramètres suivants :

Paramètres Machine 1 Machine 2

Nom de la machine Windows 7 Ubuntu 13

Mémoire RAM 512 MO 512 MO

Disque dur 10 GO 10 GO

Carte réseaux Host Only Host Only

II. Installer un serveur de virtualisation VMWare Esxi

Matériel requis : Un PC servant de serveur hôte (de préférence doté d’une RAM de 4GO) et

un ordinateur portable client servant à l'administration des machines virtuelles.

Par : Ben Mahmoud


Suivez les étapes suivantes :

1. Télécharger l'OS de virtualisation Esxi sur le site web de

VMWare http://www.vmware.com/fr/products/esxi/

2. Graver l'image iso

3. Installer Esxi sur la machine serveur, en rebootant sur le CD-ROM

4. Attribuer un mot de passe pour l'utilisateur « root » ainsi qu'une adresse IP pour la

machine (ex : 192.0.0.1) et préciser l'adresse de la passerelle (gateway)

5. Installer le client VMWare

Depuis un poste client, se connecter en http au serveur hôte de virtualisation

(ex : http://192.0.0.1).

Accepter le certificat du serveur hôte, en " poursuivant avec ce site Web ".

S'authentifier en root

On arrive sur la page d'accueil du site web du serveur hôte.

6. Télécharger le client VMWare (VMWare Infrastructure Client ou VMi) pour piloter

à distance les machines virtuelles

On clique sur le lien "Download VMWare Infrastructure Client" Parfois le lien fonctionne mal,

même en utilisant un navigateur alternatif. Dans ce cas, télécharger le package en version

d'évaluation VM Infrastructure Management sur le site de VMWare

(http://www.vmware.com/download/vi/). Il suffira pour nos tests

Par : Ben Mahmoud

http://www.vmware.com/download/vi/

http://herve-labenere.developpez.com/tutoriels/systeme/initiation-serveur-virtualisation-Esxi/images/image1.png


7. Lancer l'installeur

8. Sélectionner l'outil VMWare Infrastructure Client, qui nécessite le framework

Microsoft .Net 2.0.

9. Accepter les propositions, en cliquant à chaque fois sur " Next ", pour finaliser

l'installation.

Cette étape installe le client pour gérer le serveur hôte. Le serveur hôte contient un mini

serveur web (probablement Apache). Très léger, l'hyperviseur laisse donc le soin au poste

client de gérer son administration au quotidien, pour dédier toute la puissance matérielle du

serveur aux machines virtuelles.

10. Configurer une machine virtuelle

11. Une fois VMWare infrastructure Client installé, se loguer en root.

12. Lancer la configuration d'une nouvelle machine virtuelle. Choisir une configuration

typique pour la machine virtuelle.

13. Attribuer un nom si possible évocateur (en rapport avec l'OS ou la fonction du

serveur par exemple) pour la machine virtuelle.

14. Préciser le système d'exploitation qui sera exécuté sur la machine virtuelle.

L'intérêt est ici de permettre à VMWare de proposer des paramètres adaptés à

l'OS.

15. Attribuer suffisamment de RAM pour que l'OS virtualisé tourne confortablement :

2Go semble correcte.

16. Valider la configuration

17. Pour pouvoir installer l'OS de la machine virtuelle, à partir d'une image ISO

18. Il suffit alors de connecter l'image ISO de l'installeur de notre OS, ici une

distribution Ubuntu, après avoir démarré la machine virtuelle.

Par : Ben Mahmoud


LEÇON 3 – CLOUD COMPUTING

Objectif général Découvrir la notion du cloud computing et ses applications.

Objectifs

spécifiques

Savoir définir le concept du cloud computing.

Connaître les différents services relatifs au cloud computing.

Déterminer les quatre typologies du cloud computing.

Découvrir et manipuler des exemples de cloud computing.


Mots clés Cloud computing, service, IaaS, PaaS, SaaS, usage, gestion …

Par : Ben Mahmoud


I. Introduction

Ce chapitre présente l’apparition du cloud computing comme une suite logique de

l’histoire de l’informatique. Les évolutions successives des systèmes informatiques et

l’ouverture des entreprises vers l’Internet aboutissent logiquement au cloud computing. Le

contexte actuel avec volonté de réduction des coûts, nouveaux terminaux, etc., constitue un

cadre idéal pour le cloud computing.

Ce chapitre débutera évidemment par définir le terme du cloud computing ainsi

qu’une brève retraçage des dates historiques. Puis, nous allons présenter l’application du

cloud computing sur le modèle de service constitué de trois couches : infrastructure,

plateforme et service. Ensuite, nous allons déterminer les quatre types de cloud computing

selon le type d’usage (ouvert ou privé) et la manière de gérer le cloud (interne ou externe).

Nous terminons par donner quelques utilisations pratiques du cloud computing.

II. Définition du « Cloud Computing » ou informatique en nuage

Le cloud computing est un concept qui consiste à déporter sur des serveurs distants

des stockages et des traitements informatiques traditionnellement localisés sur des serveurs

locaux ou sur le poste de l'utilisateur. Selon le National Institute of Standards and

Technology (NIST), le cloud computing est l'accès via le réseau, à la demande et en libre-

service, à des ressources informatiques virtualisées et mutualisées.2

Le terme cloud computing est traduit en français aux termes suivants : informatique en

nuage, informatique dématérialisée, stockage dans les nuages, stockage à distance ou

encore infonuagique.

2Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/CloudComputing

Par : Ben Mahmoud

http://fr.wikipedia.org/wiki/CloudComputing


Figure 8 : Facteurs principaux du cloud computing

Pour le groupe de travail de CIGREF3, qui a publié un rapport sur le fondamentaux du

cloud computing, un cloud est avant tout une solution de stockage d’informations (au sens

large du terme…) sur une ou plusieurs machines qui n’ont pas d’attribution fonctionnelle

particulière : elles peuvent se substituer les unes aux autres.

Selon le même rapport, un cloud computing est caractérisé par quatre points :

Un cloud est toujours un espace virtuel.

Un cloud contient des données qui sont fragmentées.

Les fragments de données sont toujours dupliqués et répartis dans cet espace

virtuel.

Un cloud possède une fonction de restitution permettant de reconstituer les

données.

3 CIGREF : réseaux de grandes entreprises en France, Rapport Fondamentaux du cloud computing : le point de vue des grandes entreprises, Mars 2013

Par : Ben Mahmoud


Figure 9 : les quatre points permettant d’identifier un cloud

III. Historique du Cloud Computing

Les premières applications Web 2.0 à avoir migré dans les nuages sont la messagerie,

les outils collaboratifs, le CRM, les environnements de développement et de test.

Historiquement, Amazon Web Services, orientés vers les entreprises, et Google,

orienté vers les utilisateurs grand public, sont premiers qui ont fait émerger le marché du

cloud computing ; les éditeurs de logiciel traditionnels ont été contraints de suivre cette

dynamique portée par les opérateurs de télécommunications.

Longtemps avant que ne naisse l'expression « Cloud computing », les concepteurs de

réseaux schématisaient Internet par un nuage dans leurs images. En anglais, l'on parlait alors

de « the cloud », ce qui signifiait à peu de choses près l'Internet que nous connaissons.

Par : Ben Mahmoud


IV. Les différents services de Cloud Computing

Le concept de cloud a apparu principalement pour répondre aux exigences de

continuité et de qualité du service. Pour approcher de ces objectifs, des travaux ont été

commencé afin de trouver des méthodes dans tous les niveaux impliqués afin d'établir un

service entre un client final et un fournisseur de service :

l'application, qui est en contact avec le client ;

la plate-forme, qui exécute l'application ;

l'infrastructure, qui est le support de la plate-forme ;

Comme solution, le cloud est la mise en disponibilité de ces niveaux. Le modèle de

cloud computing est capable de traiter indifféremment les trois niveaux souvent utilisées du

modèle de service :

Software as a Service : SaaS ;

Platform as a Service : PaaS ;

Infrastructure as a Service : IaaS ;

En résumé, un cloud est donc une solution qui fournit un espace dans lequel il est

possible de placer, de manière virtuelle, des infrastructures serveur ou réseau, des

plateformes de développement ou d’exécution, etc. Un cloud est ainsi capable de traiter les

différentes couches du modèle « as a service », de l’infrastructure jusqu’à l’utilisateur.

1. IaaS : Infrastructure as a Service

Le IaaS concerne essentiellement le cloud d’infrastructure qui est un service rendu par le

cloud. C’est une infrastructure virtuelle sur laquelle il est possible de bâtir une solution

applicative.

En d’autres termes, les clouds d’infrastructure fournissent à la demande un ensemble de

services de niveau bas, c'est-à-dire des serveurs, réseaux, etc. Cela permet ainsi à une

entreprise cliente de pouvoir bénéficier de la puissance d’une infrastructure sans devoir

investir beaucoup.

Par : Ben Mahmoud


Exemple : Un prestataire propose la location de composants informatiques comme des

espaces de stockages, une bande passante, des unités centrales et des systèmes

d’exploitation.

2. PaaS : Plateform as a Service

Le cloud de niveau PaaS concerne les développeurs et les producteurs d’applications. Le

PaaS permet de mettre à disposition des développeurs par exemple un framework de

développement adapté à leurs besoins. Il permet aussi de donner aux applications un cadre

d’exécution qui produira des services SaaS.

Exemple : Salesforce (http://www.salesforce.com/fr/)

Figure 10 : Page de d’accueil en français du site salesforce

3. SaaS : Software as a Service

Le cloud de niveau SaaS représente le plus souvent un catalogue d’applications

accessibles en mode service aux utilisateurs finaux ou clients finaux.

Dans le mode SaaS, les utilisateurs consomment les logiciels à la demande sans les

commander, avec ou sans facturation à l’usage réel. Il n’est plus nécessaire pour l’utilisateur

Par : Ben Mahmoud

http://www.salesforce.com/fr/


d’effectuer les installations, les mises à jour ou encore les migrations de données. Les

solutions SaaS constituent la forme la plus répandue de Cloud Computing.

Exemple : Les prestataires de solutions SaaS les plus connus sont : Google avec Gmail et

Youtube ou encore les réseaux sociaux Facebook et Twitter.

4. Structuration des différents Clouds par rapport au modèle de

service

En résumé de ce qu’on a présenté, la projection du cloud computing sur le modèle de

service constitue un ensemble de services offerts aux clients finaux (simples utilisateurs ou

entreprises).

Le schéma suivant structure les différents clouds par rapport au modèle de service :

Figure 11 : Structuration des différents Clouds par rapport au modèle de service

Par : Ben Mahmoud

Saas : Applications (collaboratif, bureautique, CRM, achats, productions,etc.

PaaS : plateformes d'exécution, plateformes de développement

IaaS : cloud d'infrastructure (serveurs, réseaux,etc.)

infrastructure physique


V. Les différentes typologies de Cloud Computing

Pour classer les clouds types, il faut bien sûr des critères de classification. Les travaux de

recherche qui ont été effectué sur ce domaine ont abouti à poser deux questions

essentielles :

Qui gère le cloud ?

Qui est le client du service offert par le cloud ?

Pour la première question : « Qui gère le cloud ? », on parle ici de la région

responsable de la gestion du cloud : l’entreprise elle-même ou un opérateur cloud.

Dans le cas où c’est l’entreprise qui est responsable de la gestion du cloud

avec ses propres ressources, on parle de cloud interne.

Dans le cas où c’est un prestataire opérateur de cloud qui est responsable de

la gestion du cloud avec ses propres ressources, on parle de cloud externe.

Pour la deuxième question : « Qui est le client du service offert par le cloud ? », on

parle ici du bénéficiaire de l’utilisation du cloud.

Dans le cas où le cloud est dédié aux besoins propres de l’entreprise, on parle

de cloud privé.

Dans le cas où le cloud est ouvert au grand public ou à d’autres entreprises,

on parle de cloud ouvert.

Ainsi 4 typologies ont été identifiées. Ces typologies peuvent aussi être mélangées

pour aboutir comme suit :

Par : Ben Mahmoud


Figure 12 : les typologies du cloud computing

Exemples et cas pratiques :

Cloud Privé Ouvert / Public

Interne

SaaS : espaces collaboratifs

PaaS : développement web ViFiB

IaaS : serveurs virtuels à la

demande ViFiB, VMware

SaaS : CMS

PaaS : Free Cloud Alliance

IaaS : IBM, VMware, Free Cloud Alliance

Extern

e

SaaS : Google Apps, SalesForce

CRM, Amazon

PaaS : Oracle PaaS

IaaS : location d’infrastructures

virtuelles OVH, Amazon

SaaS : Facebook, Linkdln, Google+

PaaS : hébergement d’application Windows

Azure, plateforme pour mobiles kawet

IaaS : Google drive, DropBox, SFR, Orange

Par : Ben Mahmoud

interne - privé externe - privé

interne - ouvert

externe - ouvert

Utilisation dédiée aux besoins propres de l’Ese

Utilisation ouvert au grand public

Gestion interne à

l’entreprise

Gestion par une autre

organisation


LEÇON 4 – CLOUD COMPUTING : ETUDE DE CAS

Objectif général Découvrir et essayer pratiquement des clouds.

Objectifs spécifiques Découvrir et essayer pratiquement des clouds.

Volume horaire Cours : 1,5h

Par : Ben Mahmoud


Activité Pratique 2 : Cloud ComputingIl s’agit dans cette activité, d’étudier et de manipuler réellement des clouds. Cette

activité se déroulera dans le laboratoire d’enseignement à distance.

On vous propose ci-dessous trois exemples de cloud sur le marché. On vous demande

de consulter les différents sites indiqués, essayer des services du cloud.

1. Cas d'utilisation des services d'informatique en nuage d'AWS

http://aws.amazon.com/fr/

Amazon Web Services offre une gamme complète de services d'informatique en nuage qui

vous permettent de développer des applications sophistiquées et évolutives. A l'heure

actuelle, plusieurs centaines de milliers d'entreprises clientes de toutes tailles bénéficient de

ces services d'informatique en nuage dans de nombreux secteurs, y compris la santé, les

médias, les finances, l'assurance, l'immobilier, la vente au détail, l'enseignement et le

secteur public.

Applications Web, mobiles et sociales

Big Data

Sauvegarde et stockage

Multimédia numérique

Applications d'entreprise

Jeux

2. Cas de Google Cloud

https://cloud.google.com

Google Cloud Platform permet aux développeurs de créer, tester et déployer des

applications sur l'infrastructure hautement évolutive et fiable de Google. Choisissez de

l'informatique, de stockage et de services d'application pour votre web, mobile et des

solutions de back-end.

Par : Ben Mahmoud

https://cloud.google.com/

http://aws.amazon.com/fr/


Construire sur la même infrastructure qui permet à Google de revenir milliards de résultats

de recherche en millisecondes, servir 6000000000 heures de vidéo YouTube par mois et

fournir un stockage pour 425 millions d'utilisateurs de Gmail.

Produits

Moteur Compute

App Engine

Couverture SQL

Cloud Storage

Couverture banque de données

Big Data

BigQuery

Google Cloud SDK

Push-to-Deploy

Couverture aire de jeux

Android studio

Google Plugin for Eclipse

3. Cas de Rackspace

http://www.rackspace.com/cloud/

Applications et sites fonctionnent mieux sur notre nuage à haute performance

Que vous construire un site web d'entreprise ou une application exigeante, ce cloud public

peut alimenter vos charges de travail les plus critiques. Ses produits de nuages travaillent

ensemble-les gérer tous facilement de notre Panneau de configuration ou des API

puissantes.

Serveurs à la demande comportant SSD locales, processeurs

puissants Intel ® Xeon ®, et 40 Gbps de débit hautement

disponible pour chaque hôte.

Rapide, stockage fiable pour les applications I/O-

intensive. Choisissez volumes standard ou SSD, connectés

aux serveurs cloud via notre réseau rapide.

Par : Ben Mahmoud

http://www.rackspace.com/cloud/block-storage/

http://www.rackspace.com/cloud/servers/

http://www.rackspace.com/cloud/

http://www.rackspace.com/cloud/servers/

http://www.rackspace.com/cloud/block-storage/


Facile à utiliser le stockage en ligne de fichiers et de

médias . Fournir du contenu à l'échelle mondiale auprès de

vos utilisateurs sur le contenu réseau de distribution

d'Akamai (CDN).

sauvegarde de niveau fichier pour vos serveurs cloud. Nuage

de sauvegarde vous permet de protéger et de restaurer des

fichiers importants rapidement.

Haute performance des bases de données MySQL dans le

cloud , avec une configuration de redondance intégrée et

automatisée pour économiser du temps.

Facile à configurer, le basculement fiable pour votre site à

fort trafic ou application hébergée sur les serveurs cloud ou

nuage de bases de données.

Surveillance nuage vous permet de rester au top de votre

infrastructure en recevant des alertes à tout moment vos

URL, ports ou protocoles ont besoin d'attention.

Par : Ben Mahmoud

http://www.rackspace.com/cloud/monitoring/

http://www.rackspace.com/cloud/load-balancing/

http://www.rackspace.com/cloud/databases/


http://www.rackspace.com/cloud/backup/

http://www.rackspace.com/cloud/files/



http://www.rackspace.com/cloud/backup/


http://www.rackspace.com/cloud/load-balancing/

http://www.rackspace.com/cloud/monitoring/


Références bibliographiques

Ouvrages :

Eric MAILLÉ, « Virtualisation avec VMware vSphere 4 », Edition ENI, 2011

Christopher Moyer, « Applications de cloud computing », Edition Pearson, 2011

Guillaume Plouin, « Cloud Computing, Sécurité, stratégie d'entreprise et panorama du

marché », a DUNOD, 2013

Mathieu Zarrouk, « Cloud Computing, Maîtrisez la plateforme AWS, Amazon Web

Services », Edition ENI, 2012

Philippe GILLET, « Virtualisation des systèmes d'information avec VMware

Architecture », Edition ENI, 2010

Rapports

« Fondamentaux du cloud computing – le point de vue des grandes entreprises »,

CIGREF réseau des entreprises, Mars 2013

« le cloud computing, une nouvelle filière fortement structurante », Direccte Direction

régionale des entreprises, de la concurrence, de la consommation, du travail et de

l’emploi, Septembre 2012

Par : Ben Mahmoud

Documents

· Web viewEn analysant la figure ci-avant, on peut dire que la couche virtuelle va ajouter des avantages au système virtualisé en permettant d’exécuter des applications conçues