Qu est ce qu un un serveur?

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1 Virtualisation de serveur et Systèmes d exploitations. d Par Thierry BELVIGNE Président MicroNet 91

2 Qu est ce qu un un serveur? Un serveur est un programme informatique qui «rend service» à plusieurs ordinateurs en réseau r par le stockage ou le partage de dossiers, de données, d imprimantes ou encore de fax par exemple.

3 Différents rôles serveur : Une machine peut avoir plusieurs rôles : - Contrôleur de nom de domaine ( DNS ) - Serveur de fichiers FTP - Un serveur DHCP (Dynamic( Host Configuration Protocol) - Un serveur passerelle ( Gateway server ) - Un serveur d impressiond - Un serveur Proxy ( mandataire d accd accès s ) - Un serveur de streaming ( diffusion ) - Un serveur de sauvegarde - Un serveur HTTP ( Web ) - Un serveur d application d - Un serveur de messagerie ( Pop / Imap / Mime / SMTP )

4 3 Systèmes grand publique Windows XP Pro et familiale Windows Vista et Seven Mac OS X Toutes versions de LINUX Trois systèmes : plusieurs possibilités de cohabitation

5 Qu est ce qu un un Système d exploitation d? Le système d'exploitation est chargé d'assurer la liaison entre les ressources matérielles, l'utilisateur et les applications (traitement de texte, jeu vidéo,...). Ainsi lorsqu'un programme désire accéder à une ressource matérielle, il ne lui est pas nécessaire n d'envoyer des informations spécifiques au périphp riphérique, rique, il lui suffit d'envoyer les informations au système d'exploitation, qui se charge de les transmettre au périphp riphérique rique concerné via son pilote.

6 Le système d'exploitation permet ainsi de "dissocier" les programmes et le matériel, afin notamment de simplifier la gestion des ressources et offrir à l'utilisateur une interface homme-machine machine (notée «IHM»)) simplifiée e afin de lui permettre de s'affranchir de la complexité de la machine physique.

7 Les types de systèmes d'exploitation On distingue plusieurs types de systèmes d'exploitation, selon qu'ils sont capables de gérer g simultanément ment des informations d'une longueur de 16 bits, 32 bits, 64 bits ou plus. Système Codage Mono-utilisateur Multi-utilisateur utilisateur Mono-tâche Multitache Dos 16 bits X X Windows /32 bits X Non préemptif Windows 95/98/Me 32 bits X coopératif Windows NT/ bits X préemptif Windows /64 bits X préemptif Windows XP 32/64 bits X préemptif Windows Vista/7 32/64 bits X préemptif Unix / Linux 32/64 bits X préemptif Mac OS X 32 bits X préemptif VMS 32 bits X préemptif

8 Pourquoi la virtualisation? Cette technique permet de faire des installations d'autres systèmes sur une seule et même machine. L'avantage est de pouvoir lancer celui qui nous intéresse quand on veut et de ne pas avoir un nombre important de machines avec chacune un système d'exploitation. Il est possible de lancer plusieurs systèmes en même temps mais il faut que les capacités s matérielles soient importantes (en processeur et mémoire m moire notamment).

9 1er définition Les premiers travaux de virtualisation date de La virtualisation consiste à simuler, au sein d un serveur physique, l existence de plusieurs systèmes d exploitation cloisonnés et mutualisés. On distingue trois grandes catégories de solutions de virtualisation, dont les domaines d applications sont différents : L isolation La para-virtualisation La virtualisation complète

10 2eme définitiond La virtualisation permet le fonctionnement de plusieurs PC virtuels indépendants les uns des autres sur une même ressource physique centralisée e et sécuriss curisée e en salle informatique. Chaque PC virtuel est autonome et dispose d une d configuration matérielle qui lui est propre définie d par l administrateur l lors de sa création dans les limites des ressources physiques réelles r de l infrastructure. Une fois démarrd marré,, chaque PC virtuel dispose de son propre système d exploitation d et de ses propres composants systèmes tels que port USB, son, imprimante... L autonomie de chaque PC virtuel rend la solution complètement transparente pour l utilisateur l et toutes actions telles que redémarrage ou installation d applications d ne perturbent pas le fonctionnement des autres PC virtuels démarrés s pour autant sur la même ressource physique.

11 Virtualisé Quoi? On distingue donc aujourd hui les sujets suivants : Virtualisation de serveurs Virtualisation du stockage avec en extension la virtualisation de fichiers (WAFS - Wide Area File System), NFTS, I-SCSI,etc Virtualisation de réseaux de serveurs Virtualisation de réseaux de stockage Virtualisation des applications Virtualisation du poste de travail ( protocole RDP )

12 Configuration exemple 1 POUR 40 POSTES OU MOINS 1. Un serveur : Configuration minimum : 2 processeurs Xéon VT ready,, 5 disques raid 5 de 73GB, 32GB RAM, 2 cartes réseau r 1GB à 40 points d accd accès s ou clients légersl : Protocole RDP, TDX 3. 1 à 40 licences Desktop Virtualisation 4. 1 à 40 licences d un d système d exploitation d (Guest( OS) pour vos postes de travail : Windows XP, Vista, Linux

13 Configuration exemple 2 POUR 100 POSTES 1. 4 Serveurs rack ou serveurs lames : Configuration minimum : 2 processeurs Xeon VT ready,, 2 à 6 disques raid 1 ou 5 de 73GB, 24GB RAM, 2 cartes réseau r 1GB points d accd accès s ou clients légersl : Protocole RDP, TDX, ICA licences Desktop Virtualisation licences d un d système d exploitation d (Guest( OS) pour vos postes de travail : Windows XP, Vista, Linux

14 Environnements technologiques La virtualisation concerne plusieurs écosystèmes technologiques se distinguant par le jeu d instructions d des processeurs utilisés s : Processeurs de type x86 (processeurs AMD et Intel). Deux systèmes d exploitation d majeurs Windows et Linux exploitent ces processeurs pour les postes de travail et les serveurs. Processeurs RISC PowerPC (IBM) Processeurs Sparc (Sun Microsystems) Processeurs HP-PA PA (HP) et aujourd hui Itanium (HP) La virtualisation s appuie sur un hyperviseur,, terme désignant le composant logiciel, moteur ou mécanisme m de virtualisation.

15 Quel interêt de Virtualisé? La virtualisation de système d'exploitation a plusieurs intérêts : Utiliser un autre système d'exploitation sans redémarrer son ordinateur, afin d'utiliser des programmes ne fonctionnant pas nativement sous Windows ou Linux ; Exploiter des périphp riphériques riques ne fonctionnant pas sous Linux mais fonctionnant sous d'autres systèmes d'exploitation, car la gestion des périphp riphériques riques de l'ordinateur est correctement implantée e ; Tester des systèmes d'exploitation sans devoir repartitionner ses disques durs ; Tester des logiciels dans des environnements contrôlés, isolés s du système hôte ; Transporter ses systèmes d'exploitation d'un ordinateur à l'autre, une machine virtuelle fonctionnant sur n'importe quel ordinateur disposant de l'outil VMware Player par exemple.

16 Isolateur Un isolateur est un logiciel permettant d'isoler l'exécution des applications dans ce que l on l appelle des contextes ou bien zones d'exécution. L'isolateur permet ainsi de faire tourner plusieurs fois la même application dans un mode multi-instance instance (plusieurs instances d exd exécution) même si elle n én était pas conçue pour ça.

17 Noyau en espace utilisateur Un noyau en espace utilisateur (user-space)) tourne comme une application en espace utilisateur de l'os hôte. Le noyau user-space space a donc son propre espace utilisateur dans lequel il contrôle ses applications.

18 Machine virtuelle Une machine virtuelle est un logiciel (généralement assez lourd) qui tourne sur l'os hôte. Ce logiciel permet de lancer un ou plusieurs OS invités. La machine virtualise ou/et émule le matériel pour les OS invités, ces derniers croient dialoguer directement avec ledit matériel

19 Para virtualisation ou hyperviseur Un hyperviseur est comme un noyau système très s léger l et optimisé pour gérer g les accès des noyaux d'os invités à l'architecture matérielle sous-jacente. Si les OS invités fonctionnent en ayant conscience d'être virtualisés et sont optimisés s pour ce fait, on parle alors de para-virtualisation (méthode indispensable sur Hyper-V V de Microsoft et qui augmente les performances sur ESX de VMware par exemple).

20 Les logiciels de virtualisation Les solutions de virtualisation permettent d'installer un système d'exploitation sur une machine virtuelle utilisant les ressources du PC hôte, et bénéficiant b ainsi de performances très s correctes. Il existe plusieurs logiciels gratuits et payants sur internet, en voici quelques uns :

21 VirtualBox VirtualBox a la particularité d'être gratuit pour une utilisation personnelle. Il propose néanmoins n une interface tout aussi simple à maîtriser que ses concurrents, avec la possibilité de créer une machine virtuelle en quelques clics ou de sauvegarder plusieurs états du système (très s utile à des fins de test). De nombreux systèmes sont pris en charge : des assistants pour Windows, Linux, OS/2, FreeBSD,, Netware ou encore Solaris permettent d'optimiser les performances de la machine virtuelle pour chaque système.

22 Kernel Virtual Machine KVM, Kernel Virtual Machine,, est intégr gré depuis le noyau de Linux et permet une virtualisation matérielle et donc une accélération de la virtualisation de système d exploitation. d

23 XEN Xen est un logiciel de virtualisation de type hyperviseur.. Il permet donc de faire tourner plusieurs systèmes d'exploitation (OS) sur une même ressource matérielle (PC, Serveur, ) ) ou comme la solution commerciale VMWARE. Le principe de l'hyperviseur est de faire tourner les OS dans le noyau (kernel( kernel) ) même, et non-pas de les émuler, ce qui permet de conserver des performances proches des natives.

24 XEN L'utilisation d'un hyperviseur comme Xen peut servir dans beaucoup d'applications : Fonctionnement de plusieurs serveurs virtuels sur un unique serveur eur physique (avec création de serveurs virtuels "à" la volée", notamment lorsque l'un d'entre entre-euxeux plante ou est victime de piratage, ) Gestion de Clusters Fonctionnement de plusieurs OS sur une même ressource matérielle (développement multi-os, OS, ) Amélioration de la compatibilité (D'anciennes versions d'os et d'applications peuvent devenir incompatibles avec du nouveau matériel) Développement de kernel en live (débogage, test, ) Facilite le développement d de nouveaux OS en sachant que d'autres pilotes seront réutilisables. de par la facilité de mise en œuvre et ses performances proches de l'os hébergeur, h XEN est parfaitement adapté à la réalisation r de machines virtuelles pour des serveurs d'infrastructure réseau r : DNS, NTP, NIS, FTP, VOIP dans une moindre mesure (performances oblige): FTP, WEB, mail. N'est pas du tout adapté à gérer les périphériques riques USB et tout type de périphp riphériques riques connecté à l'hote hote.

25 XEN Caractéristiques ristiques Pas d'émulation : ni matérielle, ni logicielle = sûrets reté Performances proches des natives Migration d'os en direct Supporte jusqu'à 32 processeurs virtuels par machine "hôte" Supporte la plupart des pilotes Linux Installation de la machine "hôte" en Ring1 (droits inférieurs au Ring0 = root) ) mais possibilité de faire des requêtes (HyperCall( HyperCall) ) vers le Ring0. Support Processeurs 32bits x86_32 (dont Intel-PAE) Processeurs 64bits AMD x86_64 (EM64T & Opteron) Jusqu'à 4Go de RAM HyperThreading Multi-Processeurs Processeurs virtuels Intel VT-X X (Vanderpool( Technology)

26 Virtual PC SP Virtual PC permet tout de même d'installer une version antérieure de Windows, ou tout autre OS (Linux, DOS, OS2...) sans avoir à créer de partition dédid diée, ce qui s'avère idéal pour tester un système ou accéder à des applications qui ne sont plus compatible avec Windows XP. Pour celà,, il faut créer une machine virtuelle, un PC dans le PC. Cette étape se fait très s simplement puisque le logiciel propose déjàd des machines prédéfinies pour faire tourner diverses versions de Windows, DOS et OS2 (les autres systèmes étant évidemment classés s dans "autres").

27 VMWare Player Build VMware Player est un outil gratuit et propriétaire simulant des machines virtuelles et permettant de faire fonctionner des systèmes d'exploitation à l'intérieur rieur-même d'un système d'exploitation hôte. Ce logiciel permet de faire fonctionner facilement toute machine virtuelle créé éée e par VMware Workstation, VMware Server ou VMware ESX, de même que les machines virtuelles pour Microsoft Virtual PC et les disques Symantec LiveState Recovery.. De plus, le site web de VMware propose de très nombreuses machines virtuelles gratuitement créé éées par une très s forte communauté d'utilisateurs des logiciels VMware.. Cependant, contrairement à la version gratuite VMware Server et aux autres solutions professionnelles et payantes de VMware, VMWare Player ne peut pas créer ses propres machines virtuelles.

28 VMWare Workstation VMWare est un outil pour créer des machines virtuelles (à ne pas confondre avec la machine virtuelle Java, nommée e JVM) pour simuler un PC sur votre PC. Cela permet par exemple de faire tourner une instance de Windows XP par dessus votre Linux Ubuntu,, en utilisant un disque virtuel. La version Workstation de Vmware permet de faire tourner une installation présente sur une partition ou sur un disque dur ( Windows XP par exemple ) dans une machine VMWare. Remarque : VMWare Workstation n'est pas gratuit par contre VMWare Server qui permet aussi la création de machines virtuelles l'est

29 Qemu Qemu est un émulateur de matériel, capable de simuler une architecture x86, et partiellement les architectures PPC, ARM et SPARC. Qemu émule tout, y compris le microprocesseur, c'est pourquoi il est souvent plus lent que le système hôte. Cependant, la virtualisation vous permet de rentabiliser le temps processeur libre en multipliant les OS.

30 Démonstration Démonstration du logiciel VIRTUALBOX