Table des matières 1 Introduction 1. Avant-propos...17 2. Remerciements....19 Chapitre 1 Virtualisation de serveurs 1. Introduction....21 2. Qu'est-ce que la virtualisation?...22 3. Pourquoi virtualiser?...23 3.1 Multiplicité du nombre de serveurs...23 3.2 Les évolutions technologiques au service de la virtualisation...25 4. Différences entre consolidation, rationalisation et concentration?. 25 4.1 Consolidation....25 4.2 Rationalisation...26 4.3 Concentration...27 5. Les avantages de la virtualisation...27 5.1 Réduction des coûts...27 5.1.1 Réduction des coûts matériels...28 5.1.2 Réduction de la facture énergétique...28 5.2 Qualité de service améliorée...28 5.2.1 Réduction du temps d'indisponibilité des applications critiques...28 5.2.2 Provisioning instantané...28 5.2.3 Répartition de charge dynamique...29 5.2.4 Mise en place de PRA...29 5.3 Simplification des tâches d'administration...29
2 VMware vsphere 4 Mise en place d'une infrastructure virtuelle 6. Les spécificités de la virtualisation...30 6.1 Les machines virtuelles....30 6.2 L'encapsulation....30 6.3 Indépendance matérielle....30 6.4 L'isolation....31 6.5 Ajustement fin des ressources nécessaires....31 7. Les différentes offres de virtualisation serveur...31 7.1 Les solutions dites Bare-metal...32 7.2 Les solutions basées sur un host...35 8. Écosystème de la virtualisation....35 8.1 Les constructeurs informatiques...36 8.1.1 Les serveurs....36 8.1.2 Le stockage...36 8.1.3 Les fabricants de processeurs...36 8.2 Les éditeurs...37 8.2.1 Les solutions de sauvegarde....37 8.2.2 Les outils de conversion P2V...38 8.2.3 Supervision et gestion prévisionnelle...38 8.3 Les sites internet dédiés...39 9. Les concepts liés à la virtualisation...39 9.1 Cloud Computing...39 9.2 Green IT...40 10. Virtualisation des postes de travail... 41 10.1 Les solutions à base de Connection Broker...41 10.2 Diffusion d'images...42 10.3 Client hyperviseur...42 10.4 Hosted Virtual Desktop...43
Table des matières 3 Chapitre 2 Préparation du projet 1. Introduction....45 2. Connaître son environnement...46 2.1 Le parc serveurs et son utilisation....47 2.2 Les équipements de l'infrastructure...50 2.3 La répartition des tâches....50 3. Élaborer le projet de virtualisation...52 3.1 Délimiter le périmètre du projet...52 3.2 Se fixer des objectifs....52 3.3 Est-il possible de tout virtualiser?...53 3.3.1 Quels sont les meilleurs candidats pour la virtualisation?...53 3.3.2 Quels sont les moins bons candidats à la virtualisation?...54 3.4 Éviter le Big Bang...55 3.4.1 Se tenir au planning de déploiement...55 3.4.2 Maîtriser l'environnement virtuel...55 3.5 Plan d'action....56 3.5.1 Surmonter les freins au passage à la virtualisation....56 3.5.2 Accompagnement au changement....56 3.6 Résultats à attendre...58 Chapitre 3 Architecture de VMware vsphere 4 1. Les différentes générations VMware...59 2. vsphere 4...62 2.1 Présentation de vsphere 4...62 2.2 L'architecture de vsphere 4....62 2.3 Les nouveautés de vsphere 4...65 2.4 Les différentes licences de VMware...70
4 VMware vsphere 4 Mise en place d'une infrastructure virtuelle 2.4.1 Les licences vsphere 4...70 2.4.2 Les licences vcenter Server...72 3. VMware ESX/ESXi....73 3.1 Les composants d'esx...73 3.2 ESXi...77 3.3 Les fichiers composant une machine virtuelle....77 3.3.1 Disque virtuel...79 3.3.2 Mémoire...80 3.3.3 Configuration...80 3.3.4 Snapshot....81 3.3.5 BIOS...81 3.3.6 Les fichiers de logs....82 3.3.7 Les autres fichiers...82 3.3.8 Les fichiers d'anciennes versions...82 4. Sécurité...83 4.1 La couche de virtualisation....83 4.2 Les machines virtuelles....83 4.3 Le Service Console...83 4.4 Le réseau...84 5. Logiciels supplémentaires...84 Chapitre 4 Fonctionnement et concepts 1. Introduction....85 2. Le stockage....85 2.1 Architecture de stockage disponible...85 2.1.1 Stockage local ou centralisé....85 2.1.2 Différences entre les architectures...87 2.2 Gestion du stockage par ESX...90 2.2.1 Le Datastore...90 2.2.2 Accès aux données par la Machine Virtuelle...91
Table des matières 5 2.3 Les différents protocoles : FC, iscsi ou NFS...91 2.3.1 Protocole Fibre Channel...91 2.3.2 Protocole iscsi...91 2.3.3 Protocole NFS...92 2.4 Systèmes de fichiers supportés...93 2.4.1 VMFS...93 2.4.2 NFS....94 2.4.3 Raw Device Mapping...94 2.5 Le disque virtuel vmdk...96 2.6 OVF...96 2.7 Bonnes pratiques...97 2.7.1 Disques durs...97 2.7.2 VMFS...98 2.7.3 NAS et iscsi...99 3. Le réseau...99 3.1 vswitch, Port et Port Group... 99 3.2 Communication des VM avec les éléments du réseau...100 3.3 dvswitch, dvportgroup, dvport.... 102 3.4 Dimensionnement et bonnes pratiques....103 4. Gestion de la mémoire sous VMware ESX...104 4.1 Introduction....104 4.2 Gestion de la mémoire...104 4.2.1 En environnement traditionnel...104 4.2.2 En environnement virtuel...105 4.3 La sur-allocation de mémoire...108 4.4 ESX et l'overcommitment....109 4.4.1 Transparent Page Sharing...109 4.4.2 Ballooning...111 4.4.3 Swap....116 4.5 Bonnes pratiques...117
6 VMware vsphere 4 Mise en place d'une infrastructure virtuelle 5. Le processeur...118 5.1 Fonctionnement...118 5.1.1 La gestion du processeur par ESX...118 5.2 Les processeurs au service de la virtualisation...120 5.2.1 Le multicœur et la virtualisation...120 5.2.2 Le SMP et le vcpu...120 5.2.3 L'Hyper-Threading...122 5.3 Dimensionnement...122 5.4 Bonnes pratiques...123 6. Concepts...124 6.1 Les techniques de virtualisation...124 6.1.1 Les architectures des processeurs x86....124 6.1.2 La Full virtualisation...125 6.1.3 La paravirtualisation...126 6.1.4 Virtualisation assistée au niveau matériel...128 Chapitre 5 Fonctionnalités de vsphere 4 1. Introduction...131 2. Migration de VM...131 2.1 VMotion...132 2.1.1 Définition...132 2.1.2 Fonctionnement...132 2.1.3 Cas d'utilisation...134 2.1.4 Pré-requis...135 2.1.5 Comprendre EVC...136 2.1.6 Bonnes pratiques...137 2.2 HA...138 2.2.1 Cluster...138 2.2.2 Définition...138
Table des matières 7 2.2.3 Fonctionnement de HA...138 2.2.4 Problématique du nombre d'hôtes dans un HA...139 2.2.5 VMware HA Admission Control...141 2.2.6 Bonnes pratiques...143 2.3 DRS...143 2.3.1 Définition...143 2.3.2 Recommandations....144 2.3.3 DPM...145 2.4 FT...146 2.4.1 La tolérance de panne...146 2.4.2 Fonctionnement...147 2.4.3 Précisions sur FT...148 2.5 Storage VMotion...149 2.5.1 Cas d'utilisation...149 3. vcenter Server...149 3.1 vcenter Server Linked Mode...149 3.2 vcenter Server Heartbeat...151 4. Upgrade vers ESX4...153 4.1 vsphere Host Update Utility...154 4.2 vcenter Update Manager...154 5. Les autres fonctionnalités de vsphere 4....156 5.1 vshield Zone...156 5.1.1 Définition...156 5.1.2 Fonctionnement...156 5.2 Host Profiles....157 5.3 vapp...158 5.4 Web Access...159 6. Gestion des VM...159 6.1 virtual hardware version 7...159 6.2 Clone, Snapshot, Template... 161 6.2.1 Clone...161 6.2.2 Template....161
8 VMware vsphere 4 Mise en place d'une infrastructure virtuelle 6.2.3 Snapshots...162 6.3 Mode Persistent et non persistent...164 7. VMware Converter....165 7.1 Quelles sont les modifications après un P2V?...165 7.2 Les bonnes pratiques...166 7.2.1 Avant la conversion....166 7.2.2 Après la conversion...167 7.3 En cas de problèmes lors de la conversion....168 Chapitre 6 Installation 1. Pré-installation...169 1.1 Check-list...169 1.2 Pré-requis...170 1.2.1 Pour le serveur ESX4...170 1.2.2 Pour vcenter Server...172 1.2.3 Pour vsphere Client...173 2. Choix du serveur...174 2.1 Format des serveurs...174 2.2 Constructeurs....174 2.3 Disponibilité....174 3. Les ports à ouvrir...177 4. Préparation du serveur...178 5. Installation...179 5.1 Serveur ESX4...179 5.2 vsphere Client...193 5.2.1 Téléchargement....193 5.2.2 Installation...194 5.3 vcenter Server...194 5.3.1 Téléchargement....194 5.3.2 Composants...195
Table des matières 9 5.3.3 Installation de vcenter Server 4.0...195 5.4 Linked Mode Group...200 5.5 vcenter Server database...200 6. Les différentes méthodes pour se connecter...201 6.1 vsphere Client...201 6.2 Utilisation du vsphere Client...203 6.2.1 Connexion au serveur ESX...204 6.2.2 Connexion à vcenter Server...206 6.3 Putty...207 6.3.1 Créer un utilisateur ayant des droits SSH...208 6.3.2 Autoriser le compte root...212 6.4 Web Access...215 6.5 WinSCP ou Veeam FastSCP...217 7. Vérification des installations....218 7.1 ESX4...219 7.2 vcenter Server...219 7.3 Base de données...220 Chapitre 7 Configuration 1. vcenter Server...221 1.1 Interface....221 1.2 Licence...224 1.3 Paramètres généraux....225 1.4 Création de Datacenter...226 1.5 Importation d'un serveur ESX....227 1.6 Gestion des permissions...229 1.6.1 Les utilisateurs...230 1.6.2 Les rôles...232 1.6.3 Les permissions...234
10 VMware vsphere 4 Mise en place d'une infrastructure virtuelle 2. Configuration du serveur ESX...236 2.1 La licence vsphere...236 2.2 Le stockage....237 2.2.1 Création d'un Datastore...237 2.2.2 Multipathing....240 2.3 Le réseau...242 2.3.1 Créer un vswitch Virtual Machine Port Group...243 2.3.2 Modifier les paramètres d'un vswitch...245 2.4 La sécurité...250 2.5 Les autres paramètres du serveur ESX....251 2.5.1 La mémoire du Service console...251 2.5.2 La partie Software....252 3. Les machines virtuelles...253 3.1 Création d'une VM....253 3.1.1 Création du virtual Hardware...253 3.1.2 Configuration du virtual hardware...258 3.1.3 Installation d'un Guest OS...260 3.2 VMware Tools...265 3.2.1 À quoi servent-ils?...265 3.2.2 Installation sous Windows...265 3.3 Accélération matérielle...266 3.4 Vérification de l'installation...267 4. Création de Template, Snapshots et Clones... 268 4.1 Clone...268 4.2 Template...270 4.3 Snapshot...270 5. Configuration Cluster, DRS, HA, DPM et FT.... 272 5.1 Activer les fonctionnalités...272 5.2 Créer un VMkernel Port pour VMotion...279 5.3 Utiliser VMotion...281
Table des matières 11 6. Web Access....283 7. Fixer une MAC Address...285 Chapitre 8 Supervision et optimisation 1. Introduction...287 2. L'importance de la supervision...288 2.1 Supervision du serveur hôte...289 2.2 Health Status...290 2.3 Performance dans vcenter Server...291 2.4 Différences entre Host Mem, Guest Mem, Memory Size... 296 2.5 Les métriques pour le CPU...300 2.6 Les alarmes....301 2.6.1 Les alarmes de base...301 2.6.2 Création d'une alarme...302 2.7 Les Maps...305 2.8 Esxtop...306 2.9 Les outils de supervision et de management...306 2.9.1 Omnivision-VPR (Virtual Performance Reporting) de Systar...306 2.9.2 Veeam Monitor....307 2.9.3 vfoglight de Vizioncore (Quest Software)... 309 2.9.4 Vkernel...310 3. Optimisation et configurations avancées...310 3.1 Le matériel virtuel...310 3.1.1 Le processeur virtuel vcpu...311 3.1.2 La mémoire...318 3.1.3 Pilotes de périphérique virtualisés...323 3.1.4 VMDirectPath....323 3.1.5 VMI...324
12 VMware vsphere 4 Mise en place d'une infrastructure virtuelle 3.1.6 VMCI...324 3.1.7 Le disque virtuel vmdk...324 3.2 Les Resource pool...326 3.3 Les différents modes des disques virtuels...327 3.3.1 Le mode Thick...327 3.3.2 Le mode Thin...328 3.3.3 2GBsparse...328 3.4 Vmkfstools....328 3.5 Les bonnes pratiques...329 Chapitre 9 La sauvegarde et le PRA 1. Introduction...331 2. La méthode traditionnelle de sauvegarde...331 3. Problématiques de sauvegarde dans un environnement virtuel... 333 3.1 Risque de contentions...333 3.2 Criticité des fichiers...333 3.3 Augmentation de la taille des fichiers...334 3.4 Niveaux de qualité de service exigés plus élevés...334 4. Les méthodes de sauvegarde en environnement virtuel...335 4.1 Agent de sauvegarde dans le Guest OS...336 4.2 Agent de sauvegarde dans le service console...337 4.3 Méthodes dédiées aux environnements virtuels VMware... 338 4.3.1 Les différentes solutions...338 4.3.2 Processus utilisé lors de la sauvegarde...340 4.3.3 Le Framework VCB...342 4.3.4 vstorage API For Data Protection...345 4.3.5 Logiciels dédiés...345 4.4 Bonnes pratiques...350 4.5 Conclusion...351
Table des matières 13 5. Le Plan de Reprise d'activité...351 5.1 Dans quel but?...351 5.2 Avantage de la virtualisation pour les PRA...351 5.3 VMware SRM (Site Recovery Manager)... 352 5.3.1 Fonctionnement...352 Chapitre 10 Étude de cas 1. Contexte Client...355 2. Préparation...357 2.1 Audit...357 2.2 Périmètre...360 2.3 Serveurs éligibles à la virtualisation...361 2.4 Objectifs....361 3. Conception....361 3.1 Dimensionnement de l'infrastructure...361 3.2 Proposition d'architectures et coût associé...362 3.2.1 Architecture SAN redondant...365 3.3 Architecture cible...369 3.4 Planning de déploiement...371 4. Déploiement....371 4.1 Installation....371 4.2 Configuration....372 4.2.1 Le Datastore...372 4.2.2 Le Réseau...373 4.3 Conversion des serveurs physiques...373 4.4 Mise en place d'une solution de sauvegarde...374 4.5 Supervision et Capacity Management...374 4.6 Fonctionnalités utilisées...374
14 VMware vsphere 4 Mise en place d'une infrastructure virtuelle 5. Bilan....375 5.1 Coût global du projet...375 5.2 Coût d'une VM...375 5.3 Équipement de l'infrastructure...377 5.4 Bilan sur le plan humain....379 5.5 Les objectifs sont-ils atteints?...380 6. Cas particulier...381 6.1 Blade Serveur avec fonctionnalités HA...381 Annexes 1. Référentiel...383 2. Comment installer ESX dans une VM sous Workstation?....384 2.1 Pré-requis...384 2.2 Création de la VM ESX4...386 3. Maximum Configuration...390 3.1 Le serveur hôte ESX/ESXi....390 3.2 vcenter Server...390 3.3 Machine Virtuelle....390 3.4 Haute disponibilité....391 3.5 DRS...391 3.6 Réseau...391 3.7 Stockage....392 4. Support...392 4.1 Collecter des informations de diagnostics...392 4.1.1 vcenter Server....392 4.1.2 ESX...393 4.2 Les fichiers de logs...394 4.2.1 ESX...394
Table des matières 15 5. Purple Screen of Death...394 6. Esxtop...394 7. Les ports....398 8. Les services...403 9. Les commandes...404 9.1 ESX...404 9.2 Réseau...404 9.3 Firewall...404 9.4 Stockage....405 9.5 HAetDRS...405 10. Est-il possible de changer un mot de passe root oublié?...405 Liste des acronymes 1. Liste des acronymes...407 Index...409