Utilisation d'un système de virtualisation

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1 Utilisation d'un système de virtualisation Hyper-V ISICONCEPT INFORMATIQUE 05 mars 2015

2 TABLE DES MATIERES PRESENTATION DE HYPER-V... 2 DEFINITION... 2 QU EST-CE QUE LA VIRTUALISATION?... 3 AVANTAGES DE LA VIRTUALISATION... 3 INCONVENIENTS DE LA VIRTUALISATION... 4 FONCTIONNEMENT... 5 INSTALLATIONS D HYPER-V AVEC INTERFACE ET CONFIGURATION D UNE MACHINE VIRTUELLE... 5 INSTALLATION DU ROLE HYPER-V... 6 CONFIGURATION D UNE MACHINE VIRTUELLE... 9 COMMUTATEUR VIRTUEL MACHINE VIRTUELLE ADMINISTRATION D UNE MACHINE VIRTUELLE HYPER-V EN MODE CORE CONSOLE SCONFIG CONSOLE POWERSHELL ORDINATEUR D ADMINISTRATION Utilisation d'un système de virtualisation 1

3 Hyper-V PRESENTATION DE HYPER-V Définition Hyper-V (ou Windows Server Virtualization) est la solution de virtualisation de Microsoft basée sur un hyperviseur 64 bits, actuellement c est un rôle disponible sur deux systèmes d exploitations Windows : Windows Server 2008 : Hyper-V (version final publiée en juin 2008) ou Hyper-V Server 2008 Hyper-V 2 (septembre 2009) ou Hyper-V Server 2008 R2 Windows Server 2012 : Hyper-V 3 (septembre 2012) ou Hyper-V Server 2012 Hyper-V 4 (2014) ou Hyper-V Server 2012 R2, c est plus ou moins une version Core (sans interface) de Windows Server 2012 R2 et c est un OS indépendant. Cette documentation traitera Hyper-V sur un Windows Server 2012 R2 (avec Hyper- V 3). Tout d abord, voici un tableau comparatif entre Hyper-V 2 et Hyper-V 3 : Ressource Hyper-V 2 (2008 R2) Hyper-V 3 (2012) Machine physique (hôte) Processeurs logiques (Cores) RAM Physique 1 To 4 To Processeurs virtuels par Hôte Machine Virtuelle Processeurs virtuels par VM

4 RAM par VM 64 GB 1 To VMs par Hôte Compatibilité NUMA Non Oui De plus, la version d hyper-v sous Windows Server 2012 présente de nouvelles foctionnalités : - Nouveau format de disques virtuels VHDX (taille maximal supportée à 64 To au lieu de Go pour un VHD). - Amélioration de l allocation dynamique de la mémoire en fonction de la charge. - Des «extensibles Switch» : permet de supporter les environnements virtuels les plus complexes ou d isoler le trafic des VMS. - Le «Live Storage Migration» : déplacer le stockage d une machine virtuelle vers un autre emplacement sans aucune indisponibilité. - Amélioration de «Remote FX». - Le «Core Parking» : permet de mettre en veille des cœurs CPU inutilisés. Qu est-ce que la virtualisation? La virtualisation sépare les composants du système d exploitation et des applications avec lesquels les utilisateurs travaillent. Avantages de la virtualisation Voici les avantages principaux de la virtualisation : 3

5 - Une administration du parc informatique amélioré ; Sécurité : sécuriser plusieurs machines physiques demande plus d effort que d en sécuriser quelques unes. Systèmes hérités : le matériel et les systèmes d anciennes générations continuant d étre utilisés en entreprise sont de plus en plus coûteux à entretenir. Sans entretien, le risque d une défaillance du système est élevé mais mettre les systèmes à jour revient souvent très cher. Compatibilité compliquée : la plupart des grandes organisations exécutent de nombreuses applications différentes comprenant souvent différentes versions de mêmes applications. En effet, certaines applications peuvent être onéreuses à déployer et à gérer et elles peuvent être incompatibles, soit avec les systèmes d exploitation que l organisation déploie soit avec les autres applications requises. - Une réduction des coûts du fait qu il y a moins de serveurs (gain de places, moins d achat/maintenance physique, moins de consommation électrique, diminuer les solutions de refroidissement ). - Une reprise d activité plus rapide sur une machine virtuelle que sur une machine physique. - Simplification des manipulations de test : moins de machines physiques à gérer, cela améliore le confort. - Une meilleur gestion des ressources : au lieu de monopoliser un serveur pour une activité nécessitant peu de ressource, la virtualisation permet d englober plusieurs activités afin d occuper idéalement les ressources d un serveur. Inconvénients de la virtualisation Cependant, cette virtualisation présente certains inconvénients tels que : 4

6 - Si la machine qui héberge les machines virtuelles s arrête ou si une application occupe beaucoup de ressource, un parc informatique peut vite s écrouler. - Une gestion des données assez complexe, en effet il faut attribuer un espace sur les disques physiques pour chaque machine virtuelle, cela demande donc une certaine organisation. - La virtualisation nécessite aussi un temps d adaptation pour effectuer une bonne organisation de son parc informatique (surtout si cette virtualisation se fait en mode Core). - Lors de l implémentation de la virtualisation, il est nécessaire d investir dans de nouveaux serveurs et systèmes de stockage mais cela reste en général moins couteux que de posséder que des machines physiques. Fonctionnement Hyper-V server 2012 utilise des partitions pour isoler les machines virtuelles. Une partition est supportée par l hyperviseur et s exécute sur un système d exploitation. La couche de virtualisation s exécute dans la partition parente et dispose d un accès direct aux périphériques matériels. Ensuite, la partition parente crée des partitions enfants dans lesquelles se lancent les systèmes d exploitation. La partition virtuelle n a pas accès directement au microprocesseur, seul la configuration de l hyperviseur permet d exposer les processeurs à chaque partition. INSTALLATIONS D HYPER-V AVEC INTERFACE ET CONFIGURATION D UNE MACHINE VIRTUELLE 5

7 Voici comment installer le rôle Hyper-V sur Windows Server 2012 sur l édition standard x64 (avec une interface graphique). Pour une installation en mode Core (sans interface, avec consoles), allez page 26 ou cliquez ici. Remarque : Installer Windows Server en édition Core permet d améliorer les performances du système mais demande une bonne connaissance de Power Shell. Installation du rôle Hyper-V Pour installer ce rôle, il faut se rendre sur le gestionnaire de serveur puis cliquer sur «Gérer» puis sur «Ajouter des rôles et fonctionnalités» : L assistant d ajout de rôle s ouvre, il faut ensuite cocher «Installation basée sur un rôle ou une fonctionnalité» en type d installation puis sélectionner le serveur sur lequel on veut installer ce rôle et faire «Suivant» : Vient maintenant le choix du rôle, sélectionner Hyper-V et faire «Suivant» : 6

8 Maintenant, il suffit de sélectionner les fonctionnalités à ajouter avec ce rôle, dans notre cadre nous allons laisser par défaut, cliquer sur «Suivant» : L assistant propose ensuite de configurer Hyper-V, notamment en donnant la possibilité de créer un commutateur virtuel permettant aux machines virtuelles de communiquer avec un réseau physique (cette manipulation peut se faire après l installation avec une configuration plus avancé, tels que création de commutateurs Externes, Internes ou Privés). Il faut sélectionner la carte réseau concernée et faire «Suivant» : 7

9 Ensuite vous avez le choix d activer ou non la migration (Live Storage Migration). Elle permet de déplacer des machines virtuelles en état de marche d un Hyper-V à un autre. Après fait votre choix et cliquer sur «Suivant», il faut choisir l emplacement des disques durs virtuel (VHDx) et l emplacement de leur fichier de configuration puis cliquer sur «Suivant» : 8

10 La dernière étape consiste à vérifier vos choix, cocher «Redémarrer automatiquement le serveur de destination, si nécessaire» et cliquer sur «Installer» si tout semble cohérent : Le serveur va procéder à l installation du rôle et de ses fonctionnalités puis va redémarrer afin de terminer l installation. Configuration d une machine virtuelle 9

11 Dans un premier temps, il faut accéder au Gestionnaire d Hyper-V à l aide du menu démarrer : Commutateur virtuel Ensuite, il est recommandé de configurer un commutateur virtuel, pour cela dans le menu Actions, il faut cliquer sur «Gestionnaire de commutateur virtuel» : Une fenêtre s ouvre et trois type de commutateur virtuel s offre à vous : 10

12 - Le type Externe : le Switch virtuel est obligatoirement relié à une carte réseau. En cochant «Autoriser le système d exploitation de gestion à partager cette carte réseau», l hôte sera relié au commutateur virtuel et aura une nouvelle interface virtuelle créée automatiquement. - Le type Interne : le commutateur virtuel peut connecter des machines virtuelles entre elles en plus de l hôte qui aura une nouvelle interface virtuelle créée automatiquement. - Type Privé : le commutateur virtuel ne peut être connecté qu à des machines virtuelles. Dans ce projet, un contrôleur de domaine a été installé sur une machine hôte. Pour accéder au Domaine, il faut donc que les machines virtuelles puissent communiquer avec la machine hôte, pour cela il faut choisir un commutateur virtuel de type Externe, puis cliquer sur «Créer le commutateur Virtuel» : 11

13 Ensuite, il faut attribuer un nom à ce commutateur et configurer le type de connexion : Cliquer sur «OK» pour créer ce commutateur virtuel. Extensions En cliquant sur le «plus» à côté du nom de votre commutateur virtuel, vous verrez apparaître le sous-menu «Extensions» : 12

14 Il est possible d ajouter des extensions à votre commutateur virtuel qui deviendra ensuite un «commutateur virtuel extensible», ceci dans le but de permettre le développement d extensions qui permettront d émuler les fonctionnalités d un Switch physique. - Capture NDIS Microsoft : extension d analyse qui permet d activer le pilote de capture NDIS Microsoft afin de faire de la capture de trafic réseau. - Plateforme de filtrage Microsoft Windows : permet globalement d effectuer du filtrage en filtrant ou modifiant les paquets TCP/IP et en analysant ou en autorisant les connexions. 13

15 Machine virtuelle Après avoir créé un commutateur virtuel sur lequel connecter les machines virtuelles et le poste physique, nous allons voir comment procéder à la création d une machine virtuelle. Pour cela, toujours dans le gestionnaire Hyper-V, aller dans «Nouveau» puis «Ordinateur Virtuel» : L Assistant Nouvel ordinateur virtuel s ouvre, et demande d attribuer un nom à la future machine virtuelle. Indiquer un nom puis cliquer sur «Suivant» (Il est aussi possible de changer l endroit où stocker la machine) : 14

16 La fenêtre suivante impose le choix entre deux configurations de génération. Dans les versions précédentes d'hyper-v, il n'existait qu'une seule génération d'ordinateur virtuel. Dans Windows Server 2012 R2, vous pouvez choisir parmi deux générations d'ordinateurs virtuels lors de la création d'un ordinateur virtuel : - Génération 1 : Fournit le même matériel virtuel à l'ordinateur virtuel que dans les précédentes versions d'hyper-v. - Génération 2 : Fournit les nouvelles fonctionnalités suivantes sur un ordinateur virtuel : o Démarrage PXE à l'aide d'une carte réseau standard o Démarrage à partir d'un disque dur virtuel SCSI o Démarrage à partir d'un DVD virtuel SCSI o Démarrage sécurisé (activé par défaut) o Prise en charge du microprogramme UEFI Faites votre choix, cela n a pas beaucoup d impact pour la suite, mais préférez une génération 2 pour les machines virtuelles qui vont être configuré en serveur avec un système d exploitation récent. Ensuite, il faut affecter de la mémoire à la machine. Tout dépend de la configuration physique de votre serveur, si celui-ci dispose peu de mémoire vive, éviter d en allouer beaucoup sur une machine ; il faut partager équitablement sur toutes les machines. Remarque : Microsoft conseille ces valeurs : Système d'exploitation Valeur conseillée de mémoire au démarrage Windows Mo Windows Vista " Windows Server 2008 R2 " Windows Server 2008 " Windows Server 2003 R2 128 Mo Windows Server 2003 " 15

17 Faites «Suivant» et sélectionner le commutateur virtuel (réf. Page 11) puis «Suivant» : L assistant propose maintenant la configuration du disque dur virtuel, laissez par défaut si cela vous convient où changer les paramètres. Cette configuration permet aussi de connecter un disque dur virtuel déjà existant. 16

18 Cliquer sur «Suivant» pour choisir la manière d installer le système d exploitation sur la future machine virtuelle : Puis faire «Suivant» et vérifier si la machines virtuelle dispose des bonnes configurations : 17

19 Cliquer sur «Terminer» pour finaliser la création de la machine virtuelle et la faire apparaître dans la console centrale. 18

20 Administration d une machine virtuelle Une foi la machine créer, il est possible de la Démarrer, la mettre en Pause, l Arrêter ou de la Paramétrer. Examinons en détail le paramétrage, principalement l administration du processeur, du disque dur et de la carte réseau. Processeur Il est possible de configurer les processeurs virtuels dans cet onglet, choisir leur nombre et contrôler les ressources. - Réserve de l ordinateur virtuel (pourcentage) : permet de réserver un pourcentage de CPU minimum garantie pour la machine virtuelle en cas de surcharge du serveur. Avec cette option, les applications lourdes pourront toujours tourner sans perturber la session de l utilisateur. Remarque : laisser cette option à 0 signifie qu on ne réserve pas de ressources. 19

21 - Limite de l ordinateur virtuel (pourcentage) : C est le contraire de l option décrite ce dessus ; le pourcentage indiqué indique les ressources CPU que la machine ne pourra dépasser. - Poids relatif : permet d attribuer un ordre de priorité dans le système, en effet une machine qui possède 100 dans cette option pourra utiliser plus de CPU qu une machine en possédant moins. Cette option est intéressante si votre Gestionnaire Hyper-V limite la puissance alloué aux machines virtuelles. Cette configuration permet de limiter les fonctionnalités du processeur de la machine virtuelle ayant une version de processeur différente de l ordinateur physique. 20

22 Du fait que la vitesse et le nombre de processeurs augmentent, il devient de plus en plus difficile de réduire le temps de réponse de la mémoire requis pour exploiter cette puissance de traitement supplémentaire. L'architecture NUMA (Non-Uniform Memory Access) offre une solution évolutive. C est un système multiprocesseur dans lequel les zones mémoire sont séparées et placées en différents endroits (et sur différents bus). Le système NUMA est conçu pour pallier les limites de l'architecture SMP (Symmetric Multiprocessing) dans laquelle tout l'espace mémoire est certes accessible par un unique bus, mais rend de ce fait inefficaces, par encombrement, les accès concurrents par les différents processeurs. Une architecture plus adaptée devient donc nécessaire pour les systèmes ayant de nombreux processeurs. NUMA représente une position intermédiaire entre le SMP et le Clustering (diverses machines) permettant d attribuer de la mémoire physique à un ordinateur virtuel. 21

23 Disque dur Cet onglet permet d administrer les disques durs virtuels (VHDx). Il est possible : - D éditer le disque actuel (gestion de la taille) - D en créer un nouveau - D inspecter le disque (Nom, taille alloué ) - Choisir d utiliser un autre disque Supprimer le disque Ici, il est possible de gérer l écriture par seconde (minimum et maximum) du disque dure virtuel, c est-àdire son débit de stockage. Cette fonction permet donc que le débit de stockage d un disque dur virtuel n ait pas d impact sur les performances d un autre disque dur virtuel du même hôte. 22

24 Carte réseau Cette partie concerne l administration de la carte réseau. Il est possible : - De changer le commutateur virtuel - Placer la machine virtuelle dans un Vlan - Administrer l allocation de la bande passante - Supprimer une interface réseau L interface héritée a l avantage de ne nécessité que de pilotes générique alors que l interface synthétique nécessite les pilotes fournis par les services d intégration du système d exploitation. Par contre l interface héritée est limitée à 100 Mo/s tandis que l interface synthétique peut aller jusqu à 10Gb/s. Il est donc recommandé d utiliser une carte synthétique qu une carte héritée. 23

25 Accélération matérielle - File d attente d ordinateurs virtuels (VMQ) : Cette option améliore le débit réseau en répartissant le trafic réseau de plusieurs ordinateurs virtuels sur plusieurs processeurs. Ce processus réduit l utilisation des processeurs en déchargeant la classification des paquets sur le matériel et en évitant à la fois la copie des données réseau et la recherche d itinéraire sur les chemins de transmission. Remarque : L option VMQ est compatible avec la plupart des autres déchargements de tâche et peut cohabiter avec les trames Jumbo et la décharge d envoi important. - Déchargement de tâche IPsec : En cas de ressource matériel insuffisante, les associations de sécurité sont gérer dans le système d exploitation invité. 24

26 Fonctionnalités avancées Dans cette rubrique, il est possible de configuré une adresse MAC ; - Dynamique : elle est générée automatiquement. - Statique : saisie manuellement. - Usurpation d adresses MAC : Activée, les ordinateurs virtuels remplace l adresse MAC source dans les paquets par une autre adresse. - Protection DHCP : Les ordinateurs virtuels non autorisé ne peuvent pas envoyer des messages DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) sur le parc informatique. Cela permet de renforcer la sécurité afin d éviter des attaques d intercepteur - Protection routeur : même principe que la protection DHCP mais pour le routeur. Le réseau de production est donc protégé. 25

27 HYPER-V EN MODE CORE Avant de configurer Hyper-V en mode Core, il faut l installer Windows server 2012 Core. Pour cela, il faut : Booter sur le cd d installation (ou sur un fichier. Iso via une clé USB) Choisir la langue Sélectionner l édition Windows Server 2012 Standard (Server Core Installation) Accepter le contrat de License Cliquer sur «Installer Windows (avancé)» Choisir une partition Après que l installation ait aboutie, il faut choisir un mot de passe Une foi l installation faite, le système d exploitation propose seulement une console cmd. Nous allons utiliser deux autres consoles pour configurer la fonctionnalité Hyper-V ; - Power Shell - Sconfig Console Sconfig Pour lancer la console sconfig, il suffit de taper SCONFIG dans la console cmd. Cette console permet de configurer les éléments importants du serveur : 1) Domaine ou groupe de travail 2) Nom d ordinateur 3) Ajouter l administrateur local 4) Configurer l administration à distance 5) Paramètres de Windows Update 6) Télécharger et installer les mises à jour 7) Bureau à distance 8) Paramètres réseau 9) Dates et Heure 26

28 Tout d abord, commençons par changer le nom de l ordinateur pour faciliter certaines manipulations à venir (comme la prise en main du serveur à distance par exemple). Cela concerne l option 2, il faut donc taper 2 puis «Entrée». Rentrez le nouveau nom. Remarque : un message apparaît proposant de redémarrer l ordinateur ou non afin de prendre la modification en compte. Vous pouvez le redémarrer maintenant ou faire les manipulations suivantes avant de redémarrer afin de booter une foi les configurations du serveur faites. Ensuite, il faut ajouter un administrateur local pour configurer un ordinateur d administration (sous Windows 8 par exemple) afin de facilité la gestion d Hyper V (c est-à-dire avoir le gestionnaire Hyper-V avec une interface). Taper 3 puis «Entrée» et suivre les étapes pour ajouter l utilisateur de l ordinateur d administration. Il est possible d autoriser le Ping entrant via l option 4 : Taper 4 puis «Entrée» et taper 3 puis «Entrée». La configuration de l adresse IP se fait dans l option 8. Taper 8 puis «Entrée», sélectionner la carte réseau en indiquant le chiffre puis faire «Entrée». Rentrer 1 puis «Entrée», saisir l adresse IP statique pour que le serveur soit au moins dans le même réseau que l ordinateur administration. Ajouter une adresse DNS si vous avez un serveur DNS, sinon revenir au menu (taper 4). Redémarrer le serveur (Option 13) 27

29 Console PowerShell Shell. Taper POWER SHELL dans la console cmd afin de lancer la Windows Power La commande GET-WINDOWSFEATURE permet de voir les services installés/disponibles. Le service Hyper-V est celui qui nous intéresse, on va donc taper INSTALL-WINDOWSFEATURE HYPER-V, celui-ci va s installer et un redémarrage sera nécessaire pour terminer l installation. Une fois installé, il faut rentrer : INSTALL-WINDOWSFEATURE HYPER-V- POWERSHELL afin d installer les commandes Hyper-V pour Power Shell (certaines version de Windows Server 2012 ne nécessite pas cette manipulation). Afin de savoir combien de commande il existe pour Hyper-V, taper : GET-COMMAND MODULE HYPER-V).COUNT Et pour les afficher, taper : GET-COMMAND MODULE HYPER-V Maintenant, il est possible d accéder à Hyper-V via l ordinateur d administration (configuration Page 29) pour une meilleure facilité mais voici des commandes utiles pour Power Shell concernant Hyper-V : Créer une machine virtuelle appelée VM1 New-VM -name VM1 Commande plus complexe (Permet de créer une VM avec 1Go de RAM qui démarre à partir d'un ISO) : NEW-VM -NAME VM1 -MEMORYSTARTUPBYTES 1GB -NEWVHDPATH C:\VMS\VM1.VHDX SET-VMDVDDRIVE -VMNAME VM1 -PATH C:\USERS\ADMINISTRATOR\DOWNLOADS\WINDOWS8.ISO 28

30 Lister les composants réseaux GET-NETADAPTER Créer un réseau interne NEW-VMSWITCH -NAME SW2 -SWITCHTYPE INTERNAL Créer un réseau privé NEW-VMSWITCH -NAME SW3 -SWITCHTYPE PRIVATE Créer le commutateur sw-ext1 et le brancher à l'interface Ethernet 1 NEW-VMSWITCH -NAME "SW-EXT1" -NETADAPTERNAME "ETHERNET 1" Connecter la VM1 au commutateur sw-ext1 CONNECT-VMNETWORKADAPTER-VMNAME"VM1" -SWITCHNAME"SW-EXT1 Créer dans le dossier VM1 un disque dur virtuel de 50GB max. NEW-VHD -PATH "C:\VMS\VM1.VHDX" -DYNAMIX -SIZEBYTES 50GB Attribuer le disque-dur virtuel à la machine virtuelle VM1 ADD-VMHARDDISKDRIVE -VMNAME VM1 -PATH "C\VMS\VM1.VHDX Lancer la machine virtuelle nommée VM1 START-VM -NAME VM1 Arrêter la VM1 STOP-VM -NAME VM1 Importer une machine virtuelle VM2 IMPORT-VM PATH 'D:\VM2.XML' 29

31 Ordinateur d administration Afin de gagner du temps, il est conseillé d accéder au gestionnaire Hyper-V (avec une interface graphique) via un autre ordinateur supportant Hyper-V (Windows 8 permet la gestion d Hyper-V, contrairement aux versions antérieurs). Sur cet ordinateur il faut commencer par activer (si ce ne l est pas déjà fait) la virtualisation du processeur dans le BIOS, cette manipulation varie selon le modèle de l ordinateur. Ensuite, il faut ajouter Hyper-V sur l ordinateur. Pour cela dans «Programmes et fonctionnalités», cliquez sur «Activer ou désactiver des fonctionnalités Windows» (menu de gauche) : Puis sélectionner «Hyper-V» et cliquer sur «OK» : 30

32 Redémarrer l ordinateur afin de finir l installation : Et lancer le gestionnaire Hyper-V : Si l ordinateur n as toujours pas accès au serveur, il est peut être nécessaire d utiliser le script hvremote.wsf : Télécharger-le Serveur 2012 Core : cscript hvremote.wsh /add :User (User : le nom de l administrateur local configuré Page 17) Windows 8 : cscript hvremote.wsh /anondcom :grant Ensuite, l interface du gestionnaire Hyper-V est la même que celle installée sur un serveur (Page 10 Configuration d une machine virtuelle). 31