Enseignant: Lamouchi Bassem Cours : Système à large échelle et Cloud Computing
Les Clusters Les Mainframes Les Terminal Services Server La virtualisation
De point de vue naturelle, c est le fait de regrouper des données selon un critère naturel. De point de vue informatique, un cluster est un ensemble de serveurs et autres ressources qui agissent comme un seul système pour avoir une haute disponibilité en appliquant «load balancing and parallel processing» Les composants d un cluster sont généralement connectés entre eux via une LAN rapide. Dont chaque composant représente un nœud. Chaque nœud tourne sa propre instance de système d exploitation et ses propres applications. Les clusters apparaissent comme le résultat de convergence de plusieurs tendances informatiques comme le coût bas des microprocesseurs, la grande vitesse des réseaux, les performances atteintes par les grilles de calcul et les systèmes distribués.
Supposons qu on a 4 PCs sur chacun d eux on installe un système d exploitation et dedans on met MySQL pour la base de données. Si un utilisateur veux accéder au cluster via internet, il sera directement affecté au pc qui est en marche et qui est le moins chargé. Ainsi l utilisateur ne sentira ni la surcharge d un PCs ni le disfonctionnement de l un entre eux.
Terminal Services,le «Mainframe» ou «Ordinateur Central» est un ordinateur de grande puissance de traitement. Il fonctionne selon un modèle centralisé client/serveur. Pour utiliser l énorme capacité du mainframe, il suffit d avoir des Dump Terminals de petites capacités qui peuvent se connecter à cet ordinateur central. Pour faire fonctionner tous les Dumps Terminals, le mainframe fait le scheduling en temps cpu entre ces derniers.
Terminal Services Server, est le nouveau nom donné aux nouveaux mainframes. Les nouveaux Dumps Terminals sont appelés Thin Clients. Ces derniers contiennent un logiciel capable de se connecter au serveur et ouvrir une fenêtre dans le Thin Client montrant un système d exploitation qui vous est destiné. Si le Thin Client tombe en panne,il est possible de trouver un autre Thin Client pour se connecter et poursuivre le travail là où le terminal s est stoppé. Les Terminal Services Server utilisent des sessions pour identifier les Thin Clients. Le Thin Client se compose de: Un soft capable de se connecter au serveur et échanger des données pour l afficher à l utilisateur. Un hard permettant le fonctionnement du programme.
Ces applications sont utilisées dans les terminal services server pour exposer des applications bien précises à des utilisateurs bien précis. Dès que l utilisateur se connecte avec le Thin Client, la fenêtre de l application s ouvre. Chaque connexion aura sa propre instance de l application ainsi les entreprises gagneront de point de vue licences, maintenances, administration...
La virtualisation remonte aux débuts de l informatique. Parmis les travaux faits sur la virtualisation, on peut citer les travaux de Popek et Goldberg en 1974, qui ont analysé les différents types de solutions de virtualisation possibles, leurs inconvénients respectifs et ont tracé les bases des développements futurs. Le concept de virtualization permet une abstraction, une vue logique des ressources physiques et elle inclu la virtualisation des serveurs, du stockage de donnée, des PCs, du réseau et du soft. L idée principale de la virtualization est de mettre en commun les ressources physiques et les gérer comme un tout. Ainsi les demandes individuelles.
Généralement, la virtualisation est appliquée lorsque des problèmes de Hardware et de compatibilité existent. Il est possible de distinguer plusieurs types de virtualisation : Virtualisation des serveurs : C est le fait de faire tourner plusieurs serveurs virtuels dans un serveur physique. Virtualisation du stockage : La virtualisation du stockage consiste à masquer la différence et la variation des ressources de stockage, et les considérer comme un volume logique homogène.
Virtualisation du réseau: Le concept de virtualisation du réseau peut être divisé en deux catégories selon les fonctionnalités : La virtualisation interne du réseau qui consiste à déléguer les fonctionnalités de réseaux comme le firewall,le switching, etc. à un logiciel. Exemple : VMware ESXet Microsoft Hyper-V virtual network. La virtualisation externe c est le fait de mettre tous les fonctionnalités du réseau dans une seule unité. Exemple : Un switcheur CISCO avec une capacités VLAN.
Hosted approach ( Hyperviseur de type 2)
Dans une approche Hosted comme le montre la précédente, on est porté à Installer un système d exploitation(2) qui dépend de l architecture(1). Installer un outils de virtualisation(3) qui va être liée au Système(2). Installer le SE guest(4) qui va tourner sur l outils de virtualisation. Installer sur le SE guest les applications(5) qu on veut tourner. Les applications (6) tournent directement sur le SE host.
Dedicated approach ( Hyperviseur de type 1)
Un «Hypervisor» est une plateforme de virtualisation qui permet l exécusion simultanée de plusieurs SEs.C est un SE spécifique qui ne consomme pas de ressource et qui est capable de gérer automatiquement les ressources selon les besoins des SEs installés dedans.
Les services web sont particulièrement adaptés à la consolidation en machines virtuelles. Les services tels que les bases de données web, les sites statiques, les sites dynamiques, y compris ceux qui utilisent Java,.NET, PHP, Python et d autres langages dynamiques, sont migrés simplement vers une infrastructure virtuelle. Les points suivants sont les cinq raisons principales de consolider des services web : Le temps de restauration moyen est trop long. L infrastructure souffre d un matériel vieillissant. Les capacités de l infrastructure ne suffisent plus. Les systèmes sont sous-utilisés. La virtualisation permet des économies.
Le temps moyen de restauration est le temps moyen qu il faut pour restaurer un système aux clients lorsqu il est hors ligne. La virtualisation diminue ce temps en mettant à disposition des instantanés ou des sauvegardes de machines virtuelles complètes pour restaurer les services en erreur. Une restauration par copie directe de système est nettement plus rapide pour récupérer le service que d installer un nouveau système et de fouiller dans les sauvegardes incrémentales pour retrouver un système à jour et en ligne
La vie du matériel est courte. L espérance de vie d une infrastructure matérielle est de trois à quatre ans. La raison de cette durée de vie si courte est que le taux d échec augmente énormément après quatre ans. Une bonne estimation générale sur l espérance de vie d une pièce est la durée de la garantie du constructeur sur le produit. La virtualisation est un vainqueur clair dans le dilemme des infrastructures vieillissantes. Votre système hôte vieillira, mourra, deviendra obsolète ou sortira de votre contrat de location, mais ce ne sera jamais le cas de vos machines virtuelles. Vous pourrez y ajouter de la RAM, des processeurs, de l espace disque, des interfaces réseau et d autres périphériques indépendamment du matériel physique hébergeantvos machines virtuelles. Vous pouvez même mettre à jour le système d exploitation après avoir mis à jour votre matériel virtuel pour le prendre en charge.
Un système physique a des limites de capacité qui ne peuvent pas être modifiées. Un système monoprocesseur sera toujours un système monoprocesseur. Si votre système prend en charge un maximum de 4 Go de mémoire vive, vous ne pouvez pas en ajouter plus que cela. Ces limitations n affectent pas les machines virtuelles. Pour autant que votre hôte dispose des capacités suffisantes et que votre logiciel de virtualisation le permette, vous pouvez améliorer les capacités de vos machines virtuelles.
Comme vu précédemment, les systèmes sous-utilisés sont parfaits pour la virtualisation et la consolidation pas parce que les machines virtuelles sont plus utilisées que la machine physique, mais parce que la machine virtuelle, à la différence de la machine physique, ne consomme pas d électricité, n a pas besoin de refroidissement et ne prend pas de place. Les serveurs physiques travaillent rarement avec leurs capacités maximales : Généralement leurs opérateurs, laisse des marges pour les pics de fonctionnement Si on opte pour des machines virtuelles, quelque soit le besoins en ressources, il peut être satisfait de l architecture virtualisé. Si les demandes augmentent, il est possible de retarder, voir éviter l achat de nouveaux serveurs
En plus d être une solution économique, la virtualisation fournit des économies d échelle. Vous pouvez aisément convertir deux serveurs ou plus, en configuration de haute disponibilité, en des serveurs virtuels. Vous pouvez aussi ajouter des systèmes virtuels à cette solution de haute disponibilité en maintenant vos serveurs physiques. L ajout de capacité haute disponibilité ne s accompagne pas de dépenses en matériel.
On parle beaucoup de virtualisation, et vous vous demandez peut-être pourquoi vous auriez besoin de virtualiser quoi que ce soit. C est une question valide et la réponse est simple. Tout d abord, c est une technologie qui permet d économiser de l argent. En utilisant des ressources informatiques virtualisées, vous économiserez des sommes significatives en matériel, énergie, refroidissement, et peut-être en personnel. En dehors de l enthousiasme et du net aspect "cool" de la virtualisation, il existe également des aspects pratiques.
Ces aspects sont résumés dans la liste suivante : Minimiser les coûts matériels ; Fournir une restauration en cas d accident ; Agréger les charges d inactivité ; Equilibrer les charges ; Tester des logiciels ; Centraliser la gestion des serveurs ; Economiser de l énergie ; Déployer des serveurs plus rapidement.