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
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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.
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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.
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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
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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 .
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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
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Le partitionnement
- Linux Vserver : isolation des processus en espace utilisateur (user–space).
- OpenVZ : libre, partionnement au niveau noyau sous Linux.
Exemple :
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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:
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Matériel
OS Hôte
Noyau user-space
User Space
Noyau user-space
User Space
L´émulation du matériel
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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
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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.
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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
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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
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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
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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%)
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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
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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.
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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.
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Etude comparative
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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.
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Conclusion
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Merci Pour Votre Attention