NACIRI Mehdi Rapport de stage : Mise en place d un moyen pour anticiper les pannes des serveurs de l IUT Promotion 2011-2013 BTS SIO Option SISR 1
Remerciements Je tiens particulièrement à remercier le responsable informatique Monsieur Philippe LE GAL LA SALLE pour m avoir accepter au sein du service informatique de l IUT et qui a parfaitement su m intégrer avec le personnel et l informatique, Monsieur Stéphane BERNARD, le technicien informatique pour l aide qu il m a apporté tout au long de ce projet et tout l'ensemble du personnel de l institut universitaire de technologie pour m avoir accueilli dans leurs locaux. 2
Table des matières Cahier des charges...4 Présentation du cadre de stage...5 1. Présentation de l établissement... 5 2. Etude de l existant...5 2.1 Description de l existant......5 2.2 Critique de l existant...7 2.3 Solution proposée...7 3. Etude de choix...8 3.1 Comparatif des outils de supervision Open source...... 8 3.2 Solution retenue... 9 4. La supervision... 10 4.1 Définition...10 4.2 Objectifs...10 5. Présentation de l outil de supervision FAN..11 5.1 Nagios... 11 5.2 Centreon... 13 5.3 NSClient... 13 5.4 NRPE... 14 5.5 Postfix... 14 6. Mise en place du système de supervision FAN. 16 Difficultés rencontrés...23 Autres activités....23 Conclusion générale 24 3
Cahier des charges Titre du projet : Mise en place d un moyen pour anticiper les pannes des serveurs de l IUT. Travail demandé Recherche, implémentation et configuration d'une solution gratuite qui vise à anticiper les pannes des différents serveurs de l institut universitaire avec des alertes en cas de problème. Entreprise d accueil : Institut Universitaire Technologique de Quimper. Plan du travail : Le but principal du projet est de pouvoir établir ou choisir puis installer une station de surveillance des serveurs qui remplit les conditions suivantes : Logiciel gratuit Récupération des informations permettant la détection des pannes, l indisponibilité des serveurs et de leurs services. Des renseignements supplémentaires de monitoring sur la charge CPU, Espace disque, mémoire disponible, temps de réponse etc. Notification par mail en cas de problème. Une interface graphique claire pour l interaction utilisateur/logiciel. 4
Présentation du cadre du stage 1. Présentation de l établissement J ai effectué mon stage à l Institut Universitaire de Technologie de Quimper au service informatique. L équipe est composée d un responsable informatique, Mr Philippe LE GAL LA SALLE, et d un technicien informatique, Mr Stéphane BERNARD. Ils gèrent à eux deux le réseau de l IUT qui est composé de 400 ordinateurs répartis dans les différentes salles de classes et dans les bureaux. Chaque jour, ils doivent faire face aux divers problèmes des utilisateurs (étudiants et personnels). Ils doivent donc assurer la maintenance du parc. Mais ils doivent aussi assurer le bon fonctionnement du réseau afin de permettre aux utilisateurs d accéder à leurs comptes, leurs données ainsi qu à internet. 2. Etude de l existant 2.1 Description de l existant L IUT est équipé de différents serveurs qui gèrent le réseau de l IUT (Serveurs Active Directory, DHCP, DNS, Sauvegarde ). Les différents serveurs Serv-IUT0 (193.52.52.49) Serveur Hyper V qui contient 4 serveurs Virtuels : Qparc Serveur apache, GRR, GLPI (193.52.52.31) Serv-iut Serveur web sous linux (193.52.52.99) Serv-iut2 print manager (193.52.52.107) Serv-iut3 Serv-IUT1 (193.52.52.132) Serv-IUT4 (193.52.52.20) Serv-IUT5 (193.52.52.205) Serv-IUT6 (193.52.52.133) Serv-IUT7 (193.52.52.25) Serveur de comptabilité, gestion logistique (193.52.52.19) Serveur active directory, DNS, DHCP pour le réseau 193.52.52.0 /24 Serveur de sauvegarde (Veritas backup, Cobian backup) Serveurs de fichiers des étudiants, DHCP pour le réseau 172.20.0.0 /16, WSUS Serveur GHOST Serveur de sauvegarde (Cobian Backup) 5
Figure 1. Architecture du réseau informatique de l IUT de Quimper
2.2 Critique de l existant Ayant de nombreux serveurs à gérer, les informaticiens peuvent difficilement vérifier leurs disponibilités, de déterminer la qualité des services qu ils offrent. Ils ne parviennent pas non plus à détecter la défaillance des équipements (charge CPU, Etat mémoire, surcharge du disque, qualité de réponse etc.), ni les surcharges et pénurie temporaire des ressources. Le seul moyen de détecter ces anomalies ne peut se faire que par la réception des différentes plaintes et réclamations des usagers de l IUT. Le responsable informatique voudrait donc pouvoir anticiper les pannes et éviter les arrêts de longue durée gênant le bon fonctionnement des services pour le personnel et les étudiants de l IUT. Le but de ce projet est donc de trouver une solution optimale pour la gestion des serveurs et le monitoring de ses équipements. Ceci afin de pouvoir détecter et diagnostiquer en un simple coup d œil les causes et origines des problèmes rencontrés dans le but d y remédier le plus rapidement possible. 2.3 Solution proposée J ai donc jugé nécessaire de mettre en place un outil permettant de contrôler le fonctionnement du réseau, d étudier les données collectées et d alerter immédiatement le responsable en cas de panne. Il s agit donc d une mise en place d un système de supervision qui pourra grâce aux différentes fonctionnalités qu il offre, anticiper les pannes en observant le fonctionnement du système et en surveillant le statut des serveurs et des divers services réseaux. Il permettra aussi d offrir des renseignements supplémentaires (charge CPU, espace disque, mémoire disponible, etc.) Un système de supervision offrira au responsable la possibilité de réagir le plus rapidement possible face aux pannes qui peuvent intervenir afin d éviter un arrêt du service trop long. 7
3. Etude de choix 3.1 Comparatif des outils de supervision Open Source Il existe de nombreuses plateformes de supervision mais la plupart restent payantes. Nous nous intéresserons donc seulement aux logiciels libres et gratuits. Parmi les plus répandus du moment nous pouvons citer Nagios, Zabbix,Cacti et Munin L avantage de ces logiciels libres est la gratuité, la disponibilité du code source et la liberté d étudier et de modifier le code selon nos besoins et de le diffuser. De plus, il existe une communauté importante d utilisateurs et de développeurs qui participent à l amélioration des logiciels et apportent une assistance par la mise en ligne des documentations et les participations aux forums. Tableau comparatif Nagios Zabbix Cacti Munin Avantages - Evolutif, par plugins et par modèles, - Grosse communauté et documentation -Peu être interfacé avec d autres outils (Cacti, Munin,) - Test avancé de services et de connections (latence, découverte automatique du réseau) - Solution tout en un - Test avancé de services et de connections - Support professionnel possible (payant) - Graphiques clairs, modulables - Réglages des alertes très précises - Gestion des utilisateurs - Solution tout en un - Evolutif, par plugins et par modèles, - Graphiques clairs, modulables - Dispose d une interface «publique» - Gestions des utilisateurs avancés - Grosse communauté et documentation - Peut être interfacé avec d autres outils - Evolutif, par plugins et par modèles, - Pas de base de données -Peut être interfacé avec d autres outils - Interface «publique» - Simple à utiliser Inconvénients - Besoin de Centreon pour respecter le cahier des charges en termes d ergonomie - installation et configuration «lourde» - Besoin d'un agent sur les clients - Installation difficile -Administration/utilisation peu intuitive - Base de donnée volumineuse à l'utilisation - Entièrement en PHP, de par son fonctionnement (interprété) plus lent qu un programme binaire (compilé) - Pas de test des services et de connexions - Pas de gestion d'utilisateurs - Interface et options de visualisations pauvres - Besoin d'un agent sur les clients 8
Munin Cacti Zabbix Centreon Nagios 3.2 Solution retenue Une des particularités captivantes de Nagios est sa modularité. J ai estimé que Nagios est l outil le plus adapté aux besoins de mon projet par rapport à Zabbix, Munin ou Cacti. Grâce à ses plugins, Nagios possède une architecture facilement adaptable à l environnement. Ces derniers peuvent être ajoutés, modifiés ou même personnalisés et permettent de spécifier les tâches pour aboutir au résultat voulu. Nagios est une solution stable, dispose d une grande communauté de développeurs et est utilisé aussi bien dans les petites et moyennes infrastructures que dans les grands parcs informatiques. De plus, il est utilisé par plusieurs entreprises de renom, telles que Yahoo (100 000 serveurs). Bien que Nagios soit réputé pour sa configuration fastidieuse, il peut être couplé à Centreon, un logiciel qui lui servira de couche applicative afin de faciliter la configuration et d établir des interfaces IHM plus ergonomiques et compréhensibles. J ai donc en premier lieu décidé d installer Nagios en association avec Centreon. Puis, après quelques recherches et les conseils du Technicien Informatique Mr Stéphane Bernard, je me suis penché sur FAN (Fully Automated Nagios) qui est une distribution GNU/Linux basée sur la distribution CentOS. Son objectif est de fournir une installation de Nagios garnie de tous les outils que met à disposition la communauté Nagios. Ainsi je n ai pas eu à installer manuellement chaque outil tel que les plugins Nagios, Centreon etc. 9
4. La supervision 4.1 Définition La supervision de réseaux peut être définie comme l utilisation de ressources réseaux adaptées dans le but d obtenir des informations (en temps réel ou non) sur l utilisation ou l état des réseaux et de leurs éléments. Ceci afin d assurer un niveau de service garanti, une bonne qualité et une répartition optimale de ceux-ci. La mise en place d une supervision réseau, a donc pour principale vocation de collecter, à intervalles réguliers, les informations nécessaires sur l état de l infrastructure et des entités qui y sont utilisés, de les analyser et de les rapporter. 4.2 Objectifs L objectif d une supervision de réseaux peut ainsi se résumer en trois points : Etre réactif en alertant l administrateur (e-mail ou sms) en cas de dysfonctionnement d une partie du système d information. Etre pro actif en anticipant les pannes possibles. Cibler le problème dès son apparition afin d agir rapidement de la façon la plus pertinente possible. 10
5. Présentation de l outil de supervision FAN L outil de supervision FAN intègre plusieurs outils dont voici leurs descriptions : 5.1 Nagios Présentation Nagios est un logiciel libre distribué sous licence GPL qui permet de superviser un système d information complet. Utilisé par de nombreuses sociétés, il fait l objet de contribution et recherche très actives. Cet outil repose sur une plate-forme de supervision, fonctionnant sous Linux et sous la plupart des systèmes Unix. Il centralise les informations récoltées périodiquement par le fonctionnement modulaire dont il est caractérisé, ce qui le rend beaucoup plus attractif que d autres produits concurrents. En revanche sa configuration peut se révéler complexe. Fonctionnalités Les fonctionnalités de Nagios sont très nombreuses. Parmi les plus communes nous pouvons citer les suivantes : La supervision des services réseaux (SMTP, http ), des hôtes et des ressources systèmes (CPU, charge mémoire ) La détermination à distance et de manière automatique de l état des objets et des ressources nécessaires au bon fonctionnement du système grâce à ses plugins. Représentation coloriée des états des services et hôtes définies. Génération de rapports. Cartographie du réseau. Gestion des alertes. Surveillance des processus (sous Windows, Unix ). Superviser des services réseaux : (SMTP, POP3, HTTP, NNTP, ICMP, SNMP, LDAP, etc.) La supervision à distance peut utiliser SSH ou un tunnel SSL. Les plugins sont écrits dans les langages de programmation les plus adaptés à leur tâche (Bash, C++, Python, Perl, PHP, C#, etc.) 11
Architecture L architecture de Nagios se base sur le paradigme serveur-agent. D une manière spécifique, un serveur fait office de point central de collecte des informations tandis que les autres machines du réseau exécutent un agent chargé de renvoyer les informations au serveur. L architecture globale de Nagios peut être décomposée en 3 parties: Un noyau qui est le cœur du serveur Nagios, lancé sous forme de démon et responsable de la collecte et l analyse des informations, la réaction, la prévention etc. Des exécutants : ce sont les plugins dont un grand nombre est fourni de base. Ils sont responsables de l exécution des contrôles et tests sur des machines distantes ou locales et du renvoi des résultats au noyau du serveur Nagios. Une IHM : C est l interface graphique accessible par le web conçue pour rendre plus exploitable les résultats. Plugins Nagios fonctionne grâce à des plugins. Sans eux, il est totalement incapable de superviser. Ces plugins sont des programmes externes au serveur, des exécutables qui peuvent se lancer en ligne de commande afin de tester une station ou un service. Ils fonctionnent sous le principe d envoi de requêtes vers les hôtes ou services choisis lors d un appel du processus de Nagios, et assurent la transmission du code de retour au serveur principal qui par la suite se charge d interpréter les résultats. Code retour Etat Signification 1 OK Tout va bien 2 Warning Le seuil d alerte est dépassé 3 Critical Le service a un problème 4 Unkown Impossible de connaître l état du service Nagios est livré avec un «package» de greffons standards regroupant les plus utilisés. Pour une utilisation basique et simple, ils devraient être suffisants. En voilà quelques exemples: check_http : Vérifie la présence d'un serveur web. check_load : Vérifie la charge CPU locale. check_ping : Envoie une requête Ping à un hôte. check_pop : Vérifie la présence d'un serveur POP3. check_procs : Compte les processus locaux. check_smtp : Vérifie la présence d'un serveur SMTP. check_snmp : Envoie une requête SNMP (passée en argument) à un hôte. check_ssh : Vérifie la présence d'un service SSH. check_tcp : Vérifie l'ouverture d'un port TCP (passé en argument). check_users : Compte le nombre d'utilisateurs sur la machine locale. Il est possible de créer son propre plugin et de l interfacer. 12
La vivacité de la communauté Open Source et celle de Nagios en particulier permet de disposer d'un grand nombre de plugins supplémentaires. 5.2 Centreon Utilités Sans aucun doute, Nagios est considéré comme étant une solution très puissante. Cependant, on peut lui reprocher d être très compliquée à configurer étant donné le nombre important de fichiers dont elle dispose. La modification manuelle de ces fichiers de configuration, à chaque ajout d un hôte, d un service, d une commande.., augmentera le risque d affronter beaucoup plus d erreurs. FAN associe donc Nagios à Centreon pour remédier à ce problème en évitant la modification manuelle de ces fichiers textes. Centreon n ayant pas seulement le grand avantage de gérer automatiquement les nombreux fichiers de configuration de Nagios mais aussi une interface multi-utilisateurs, intuitive et personnalisable avec intégration des droits d accès en plus d un compte-rendu graphique plus pratique et élégant que celui offert par Nagios. Présentation Centreon est une couche applicative Web venant se greffer à Nagios pour offrir une administration moins rudimentaire basée sur deux fonctionnalités principales : Une seconde interface de monitoring : Centreon propose une interface plus sobre ainsi qu'une façon différente de traiter les données remontées par Nagios. Puissante interface de configuration : Centreon autorise en effet à l'utilisateur de modifier intégralement la configuration de Nagios depuis son navigateur internet, plutôt qu'en modifiant manuellement les fichiers éparpillés sur le disque. Cet outil utilise ses propres bases de données MySQL créées automatiquement lors de son installation pour récupérer toutes les données d états et de performances de Nagios pour les traiter et les afficher dans sa propre interface graphique. 5.3 NSClient pour la supervision des serveurs Windows C est un plugin permettant de récupérer un nombre important d informations à surveiller sur une machine Windows. Le plugin se livre avec un ensemble de commandes check qui nous permet de dégager d importantes informations comme : CLIENTVERSION : retourne la version de l agent NSClient. CPULOAD : Retourne la charge moyenne du système. UPTIME : Retourne la durée écoulée depuis le dernier redémarrage de la machine. 13
USEDDISKSPACE : Retourne la taille et le pourcentage du disque utilisé. MEMUSE : Retourne la taille de la mémoire utilisée, et la taille restante. SERVICESTATE : Retourne le statut (démarré, arrêté) d un ou plusieurs services Windows. PROCSTATES : Vérifie si un ou plusieurs processus sont démarrés. COUNTER : Interroge n importe quel compteur de performance. NSClient se base sur une architecture client/serveur. La partie client nommée check_nt, doit être disponible sur le serveur Nagios. La partie serveur NSClient++ est à installer sur chacune des machines Windows à surveiller. 5.4 NRPE pour la supervision des serveurs Linux NRPE (Nagios Remote Plugin Executor) est un agent de supervision qui permet de récupérer les informations à distance lors de la supervision d un serveur Linux. Il a l avantage d exécuter les commandes dans la machine à superviser ce qui permet ainsi de répartir les charges. Il est livré avec un ensemble de commandes check définis par défaut dans son fichier de configuration et nécessite l installation des plugins Nagios aussi. NRPE se base sur une architecture client/serveur. La partie client nommée check_nrpe, doit être disponible sur le serveur Nagios. La partie serveur NRPE est à installer sur chacune des machines Linux à surveiller. 5.5 Postfix pour l envoi des notifications mail En plus d être informé visuellement par l interface de Centreon ou Nagios, on peut paramétrer grâce a postfix l envoi des mails pour indiquer la perte d un hôte ou d un service. Cela permet d avoir des informations supplémentaires, et d avoir un historique de l activité durant la nuit lorsque l on ouvre sa boite mail le matin. 14
6) Mise en place du système de supervision FAN Phase de test : J ai, au cours de cette phase, installé une machine virtuelle sur ma machine personnelle pour tester la solution choisie et m adapter à sa mise en place, mais aussi pour m assurer qu elle répondait vraiment aux besoins fixés par l établissement. Ceci avant de passer à la phase de production en essayant de tester des serveurs distants Windows et Linux. Phase de production : Cette phase consiste en la supervision effective d une dizaine de serveurs Windows et Linux et un Switch. J ai donc pu installer mon serveur de supervision FAN sur Serv-IUT0 qui est un serveur Hyper V hébergeant déjà 4 serveurs virtuels. J ai donc assigné comme caractéristique à mon serveur 10 GO de disque dur car il ne prend pas beaucoup de place et 1 GO de mémoire vive. L installation de tous les outils est automatique. 15
Installation de NSClient Pour la supervision des serveurs Windows, j ai installé l outil NSCLIENT sur chaque machine Windows à superviser. Ensuite, je l ai configuré pour qu il communique avec notre serveur grâce à son adresse IP. Installation de NRPE Pour la supervision des serveurs Linux, j ai installé l outil NRPE sur chaque machine Linux à superviser. Ensuite, je l ai configuré pour qu il communique avec notre serveur grâce à son adresse IP. La première étape à faire avant d accéder à l interface de Centreon est d ouvrir un navigateur web et d écrire dans la barre de navigation «http://ipduserveur/centreon». Une page d authentification s affiche demandant le nom de l utilisateur ainsi que le mot de passe. 16
J ai ensuite ajouté mes différentes machines à superviser, ici nous en avons 13. Ajout des commandes dans l interface suivante de Centreon : Dans l interface Configuration/Commands, on doit ajouter les commandes checks qui nous permettront de relever les informations de supervision voulues depuis le serveur distant. 17
On ajoute chaque machine à un groupe d hôte (Windows server pour les machines Windows, Linux Server pour les machines Linux et Cisco router pour le Switch). Et on ajoute des services de bases à surveiller pour chaque groupe d hôtes. On ajoute aussi des services personnalisés pour chaque machine selon ses besoins. 18
Interface des hôtes supervisés :
Interface des services supervisés
Views Cette vue permet de voir les graphes générés par Centreon, ici le taux de charge cpu et le ping de Qappli Exemple de notification mail : ici un problème de réception de la charge cpu pour l ordinateur Serv-IUT4 21
Le fichier de configuration «host.cfg» de Nagios, sans centreon et son interface web nous aurions du passer par ce fichier pour enregistrer nos machines. Ce qui est assez long et fastidieux. 22
Difficultés rencontrées J ai été confronté principalement à deux problèmes lors de la mise en place de mon serveur de supervision : - La mise en place des notifications mails via l outil Postfix. Le problème venait du SMTP sécurisé de la messagerie de l université de Brest, afin de contourner ce problème, j ai alors utilisé le smtp de free (smtp.free.fr) afin de servir de serveur relai smtp. - Mon serveur étant stocké sur un serveur HyperV, il y avait un problème au niveau de la synchronisation de l horloge et décalait de 20 minutes environ chaque heure, ce qui faussait donc l exactitude des informations relevés par mon serveur. J ai résolu ce problème en créant un cron qui synchronise automatiquement mon serveur avec un serveur ntp toutes les minutes. Autres activités - Pour 34 postes appartenant au domaine Fiti2a.local (domaine propre d une école d ingénieur) : changement du nom de domaine active directory sur ceux-ci pour les rattacher au domaine de l université etu-ubo.univ-brest.fr en changeant leur adresse DNS et en leur donnant un nouveau nom d ordinateur. - Installation du logiciel SPHYNX sur une trentaine d ordinateurs et effectuer les mises à jours. - 10 clients légers se trouvent à la BU, les étudiants se connectent sur un serveur TSE Windows de l IUT, les étudiants se plaignaient de ne pas pouvoir accéder au contenu de leur clef USB depuis le serveur TSE. Les informaticiens avaient plusieurs fois essayé de résoudre le problème mais rien ne changeait.j ai donc fait mes recherches et essayer de mettre a jour le firmware du client léger qui était un firmware Linux. Le nouveau firmware a résolu le problème car on peut désormais accéder au contenu de la clef USB désormais depuis le serveur TSE. Pour finir j ai donc déployé le nouveau firmware sur les 10 clients légers et effectuer leur configuration. 23
Conclusion générale Le domaine de la supervision est un domaine important de l administration systèmes et réseaux. En constante évolution, les solutions libres de supervision ont prouvé qu elles avaient leur place dans la sphère professionnelle. Le but de ce projet était de choisir une solution gratuite et qui permettait d anticiper les pannes pour les serveurs de l IUT en recevant des alertes mails et il n y avait pas mieux pour combler ce besoin qu un serveur de supervision sous FAN. L'association de Nagios et de Centreon a permis la constitution d'une solution de monitoring à la fois puissante et efficace. Centreon agit comme un intermédiaire entre l'administrateur et les fichiers de configuration de Nagios. Il enregistre dans une base de données les configurations effectuées par l'administrateur, puis il modifie les fichiers de configuration de Nagios en fonction du contenu de la base de données. Ce qui a permis de simplifier grandement le travail de l'administrateur, contrairement à l'utilisation de Nagios seul. Ce stage ma permis d acquérir beaucoup de connaissances dans le monde de la supervision des réseaux informatiques, et a renforcé ma maitrise des systèmes Linux. 24