Etude d architecture de consolidation et virtualisation
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- Jean-Bernard Mercier
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1 BOUILLAUD Martin Stagiaire BTS Services Informatiques aux Organisations Janvier 2015 Etude d architecture de consolidation et virtualisation Projet : DDTM
2 Table des matières 1. Objet du projet Description du projet Description de l environnement existant... 3 Serveurs physiques... 3 Postes de travail... 4 Description de l environnement de sauvegarde Les solutions de virtualisation... 4 VMware ESX... 4 Microsoft Hyper- V... 4 Proxmox Proposition de solution... 5 Solution de virtualisation proposée... 5 Bilan de l existant... 5 Matériel nécessaire... 6 IBM... 6 DELL... 6 La solution finale
3 1. Objet du projet A l initiative du SIDSIC de la Vendée, cette étude a pour but d établir un bilan de l existant afin de consolider et de réunir les équipements réseaux et serveurs en vue d une installation de solution de virtualisation. La mise à niveau de cette architecture virtuelle répond en partie au besoin de sécuriser les données informatiques et d assurer un niveau optimum de disponibilité de l infrastructure informatique de la DDTM. 2. Description du projet Les machines et utilisateurs sont inscrits dans une unité d organisation (OU) de la forêt AT. Cette architecture permet de centraliser l identification et l authentification des utilisateurs et des ordinateurs et de sécuriser l environnement système. Néanmoins les données ou applicatifs locaux ne le sont pas totalement si ce n est que par le jeu de sauvegardes. C est tout l enjeu d une démarche de consolidation de serveurs, qui prend en charge l optimisation des ressources et facilite l administration du réseau. En outre, l aspect consolidation, permettant sur un même serveur hôte d héberger plusieurs serveurs virtuels, prend tout son sens dans le cadre de l éco responsabilité (green- it). 3. Description de l environnement existant Serveurs physiques L architecture serveurs actuelle est la suivante : La DDTM possède 3000 prises et environ 12 serveurs dont voici la liste détaillée : 3
4 Type de serveur Rôle Système d exploitation Serveur de fichier 1 Linux Serveur de fichier 2 Linux Serveur d impression Windows 2000 Serveur applicatif Windows 2000 Serveur WSUS Windows 2008R2 Serveur NDP déploiement Windows 2008R2 Serveur primion Windows 7 Serveur d authentification Linux Serveur SSL (Proxy, Cache DNS) Linux Serveur Géobase Serveur de sauvegarde bande Arkaya Postes de travail La DDTM compte environ 3000 prises et plus de 300 utilisateurs répartis sur 5 sites : la Roche sur Yon, Challans, Fontenay le compte, les Herbiers et Noirmoutier. Description de l environnement de sauvegarde Deux serveurs de sauvegarde sont disponibles au siège de la Roche- Sur- Yon. Un serveur de fichiers principal qui réalise un backup des fichiers locaux et des 4 sites distants et un serveur de fichiers secondaire. Cette infrastructure est épaulée par un serveur de sauvegarde sur bande Arkaya qui permet la récupération de fichiers spécifiques quelques mois auparavant. 4. Les solutions de virtualisation Il existe aujourd hui différents systèmes de virtualisation : le plus utilisé est l outil de VMware : ESXi avec plus de 45% de part de marché, arrive en seconde position la solution de Microsoft : Hyper- V et ensuite les solutions libres comme Proxmox, KVM ou XenServer. VMware ESX La solution de virtualisation proposée par VMware a fait ses preuves, elle est stable, fonctionnelle et est compatible avec l ensemble des systèmes d exploitation du marché, y compris les OS Linux, point important pour la DDTM qui utilise plus de 80% de serveurs Linux. Cet outil est puissant et ses capacités «matérielles» sont quasi infinies. L hyperviseur peut accepter jusqu à 128 CPU virtuels et 4To de mémoire RAM par machine. La taille maximum d un disque pour une machine est de 62To. La reconstruction d un hôte est également simplifié par VMware vsphere Auto Deploy : en effet, l outil combine les fonctionnalités des profils d hôtes, d image builder et de PXE pour l installation et la mise à niveau de hôtes. Ainsi, il devient extrêmement simple de réaliser des sauvegardes de machines hôte via des règles prédéfinies et de reconstruire une machine virtuelle aussi rapidement qu un redémarrage. Cependant cette solution a un coup non négligeable. La solution de virtualisation ESXi en elle même ne coûte rien mais le package Virtual Center qui permet de gérer le cluster et l ensemble des hôtes coûte plus de 6000 pour 1 an. Microsoft Hyper- V Solution utilisée au sein de la préfecture, Hyper- V permet une compatibilité totale avec les systèmes d exploitation serveurs de Microsoft et tout comme Vmware, supporte une quantité importante de CPU virtuels et de mémoire par machine virtuelle. Elle gère également les VLANs et les cartes réseaux 4
5 virtuelles. Cependant, des problèmes de compatibilité avec d anciens systèmes linux ont été relevés. Le produit reste également une solution coûteuse avec des tarifs progressifs en fonction du nombre de processeur par hyperviseur. Proxmox Cette solution entièrement libre et gratuite (sans compter le support), permet de virtualiser n importe quel système d exploitation, qu il soit de l univers Linux ou Microsoft. Elle fonctionne exactement comme les deux solutions précédemment citées et est compatible avec la plupart des équipements serveur et de stockage (NAS/SAN). Son interface de gestion est intuitive et prend en charge le clustering et la haute disponibilité (voir : dispo- de- prolo- %C3%A9pisode- 2- %3A- Proxmox- 2- noeuds- HA). 5. Proposition de solution Solution de virtualisation proposée Compte tenu du contexte et de l architecture serveurs existante à la DDTM, le choix d une solution Microsoft Hyper- V ne serait pas des plus simple à mettre en œuvre. En effet, principalement équipé de serveurs Linux, Hyper- V en sa version la plus récente poseraient de nombreux problèmes de compatibilité avec d anciennes distributions Linux. Cependant, la mutualisation des services et la mise en place de partages via le RIE serait simplifié avec la Préfecture qui utilise actuellement la solution Hyper- V. En tenant compte du budget alloué à cette migration d infrastructure, le choix se porte vers la solution Proxmox qui conviendra largement à l utilisation de la DDTM et qui leur permettra de réduire de façon importante les coûts de maintien des serveurs, d électricité et de matériel. Cette migration simplifiera également la gestion des ressources, des sauvegardes de serveur et des serveurs en centralisant en une interface, l ensemble des services. Certains serveurs seront également amené à disparaître du fait de la centralisation : certains services installés sur plusieurs serveurs pourront ainsi être réuni en un seul. Vous trouverez ci- dessous quelques unes des fonctionnalités prises en charge par Proxmox : une interface en ligne de comande et web (disponible en francais) permettant de gérer les machines virtuelles tant au format kvm que des conteneurs openvz une belle intégration de la couche cluster de linux, permettant de reproduire les fonctionnalités comme HA (High Availability à la vmware), et la migration à chaud la prise en charge simplifiée des sauvegardes et des restaurations les snapshots de machine virtuelle (disque & ram) l'intégration de l'authentification avec un annuaire ldap le support de stockages partagés (nfs, iscsi, SAN, drbd) le support du bonding en natif la gestion de l'ordre de démarrage des VM activation de KSM, (déduplication des pages mémoires KVM, démon ksmd) Gestion du déport de console graphique en vnc/applet java sur https intégré de base dans l'interface web Bilan de l existant La DDTM est aujourd hui équipée d une baie SAN précédemment acquise ainsi que de multiples serveurs (tour et rack). La migration de ces serveurs vers une ferme de virtualisation impliquera donc 5
6 l achat d au minimum deux serveurs de virtualisation. Le stockage des machines hôtes et sauvegardes des VMs se fera sur le SAN, configuré en baie de stockage iscsi. Matériel nécessaire Afin de supporter la charge mémoire et processeur des 12 serveurs, plusieurs produits on été retenus : IBM Le serveur rack 1U IBM System x3550 M5 peut supporter deux processeurs Intel Xeon E avecun maximum de 18 cœurs, jusqu à 1,5To de mémoire et jusqu'à 10 disques durs/ssd avant et 2 disques durs/ssd arrière de 2,5 pouces, ou jusqu'à 4 disques durs de 3,5 pouces pour un stockage total maximum de 24To. En optant pour ce modèle, et afin de garantir une haute disponibilité, deux serveurs de ce type devront être acheté. Sur le modèle de la redondance, ces deux serveurs IBM seront configurés en cluster. DELL En optant pour un serveur DELL, mon choix s est porté sur le PowerEdge R630 à Celui- ci est configuré de la manière suivante : Deux processeur Intel Xeon E v3 2,3GHz (18 cœurs / 36 threads) 6 x 8Go de RAM Un carte RAID1 pour les deux disques dur de 250Go du serveur Un double alimentation redondante de 750W Pour cette solution DELL, il sera de même que pour la solution IBM, le choix de deux serveurs sera impératif. Le coût approximatif total des deux serveurs sera donc de
7 La solution finale Pour ce qui est de l abonnement Proxmox, j opterai pour le Premium qui propose pour 66,33 par CPU : l accès à un référentiel d entreprises, la mise à jour des logiciels stables, le soutien via le portail client, un nombre illimité de tickets support, un temps de réponse du support d un jour ouvrable et la connexion à distance via SSH. Le serveur DELL choisi, le PowerEdge R630, permettra à la DDTM de supporter convenablement l ensemble de ses serveurs, dans un environnement Proxmox à haute disponibilité. Le coût global du matériel sera de pour les deux serveurs. Afin de bénéficier d une solution entièrement stable et prise en charge par le support Proxmox, nous devont multiplier le coût par processeur par 72 (2 processeurs par serveur X 18 cœurs) : soit Le schéma simplifié de cette solution de virtualisation serait le suivant : 7
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