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VIRTUALISATION – Module INF_180 - Concepts et Techniques de la Virtualisation (

VIRTUALISATION – Module INF_180 - Concepts et Techniques de la Virtualisation (SI / IT) Page : 1 / 108 IPI / Groupe IGS – VIRTUALISATION (IT) - Module INF_180 - Michel MESTRALLET © 2009 Module INF_180-IT-Virtualisation-Support de cours Michel MESTRALLET-130409.doc Page : 1 / 108 Module INF_180 – INFORMATIQUE / TELCO’s SI / Systèmes d’Information « IT / Information Technology » Architecture & Concepts INF_180 VIRTUALISATION (Concepts et Techniques de la Virtualisation) Résumé des Objectifs du Module :  Être capable de : Comprendre les principes de la VIRTUALISATION (IT).  Répondre à la question : Pourquoi et Comment ça marche (vulgarisation). Cours magistral sur 2 jours Michel MESTRALLET VIRTUALISATION – Module INF_180 - Concepts et Techniques de la Virtualisation (SI / IT) Page : 2 / 108 IPI / Groupe IGS – VIRTUALISATION (IT) - Module INF_180 - Michel MESTRALLET © 2009 Module INF_180-IT-Virtualisation-Support de cours Michel MESTRALLET-130409.doc Page : 2 / 108 Table des matières 1 Préambule et « avertissements »............................................................................................................6 2 Objectif du Module................................................................................................................................6 2.1 Être capable de :.............................................................................................................................6 2.2 Répondre à la question : ................................................................................................................6 3 Descriptif et résumé du contenu ............................................................................................................7 4 Définition du concept de Virtualisation.................................................................................................8 5 Historique de la Virtualisation (UC et Stockage)................................................................................10 5.1 Historique de la Virtualisation des UC / Serveurs.......................................................................10 5.1.1 Introduction (Historique de la Virtualisation) .........................................................................10 5.1.2 Détails (Historique de la Virtualisation)..................................................................................10 5.1.3 Utilisations...............................................................................................................................13 5.1.4 Définitions (Virtualisation, Machine Virtuelle, Hyperviseur).................................................13 5.1.5 Système de base.......................................................................................................................14 5.2 Historique de la Virtualisation du Stockage et de la Sauvegarde................................................14 6 Nouvelle génération des centres informatiques (DataCenter 3.0).......................................................16 6.1 Data Center 1.0 ............................................................................................................................16 6.2 Data Center 2.0 ............................................................................................................................16 6.3 Data Center 3.0 ............................................................................................................................16 6.4 La Consolidation..........................................................................................................................17 6.5 La Virtualisation ..........................................................................................................................18 6.6 L’Automatisation.........................................................................................................................18 6.7 Le Green IT / Les Datacenters éco-énergétiques.........................................................................19 7 La virtualisation des réseaux (Services réseaux virtualisés - VPN) ....................................................20 7.1 Introduction aux VPN..................................................................................................................20 7.2 Principe de fonctionnement des VPN..........................................................................................20 7.2.1 Concept du VPN......................................................................................................................20 7.2.2 Principe général VPN ..............................................................................................................21 7.2.3 Fonctionnalités des VPN .........................................................................................................22 7.2.3.1 Le VPN d’accès ...............................................................................................................22 7.2.3.2 L’intranet VPN ................................................................................................................22 7.2.3.3 L’extranet VPN................................................................................................................23 8 La virtualisation des serveurs ..............................................................................................................24 8.1 Concepts ......................................................................................................................................24 8.2 Les différents types de virtualisation (Serveurs) .........................................................................24 8.2.1 L’émulation..............................................................................................................................24 8.2.2 La virtualisation totale.............................................................................................................25 8.2.3 La paravirtualisation ................................................................................................................26 8.2.4 La virtualisation matérielle......................................................................................................26 8.3 Virtualisation matérielle ..............................................................................................................28 8.3.1 Virtualisation matérielle type x86 ...........................................................................................28 8.3.1.1 Cas d’INTEL ...................................................................................................................28 8.3.1.2 Cas d’AMD......................................................................................................................29 8.3.2 Virtualisation matérielle IBM type p5 / p6 (« Partitionnement »)...........................................31 8.3.2.1 Introduction......................................................................................................................31 8.3.2.2 Ressources virtuelles .......................................................................................................32 8.3.2.3 Gestion virtuelle...............................................................................................................33 8.3.2.4 Accès virtuel ....................................................................................................................33 VIRTUALISATION – Module INF_180 - Concepts et Techniques de la Virtualisation (SI / IT) Page : 3 / 108 IPI / Groupe IGS – VIRTUALISATION (IT) - Module INF_180 - Michel MESTRALLET © 2009 Module INF_180-IT-Virtualisation-Support de cours Michel MESTRALLET-130409.doc Page : 3 / 108 8.3.3 Serveurs UNIX - System p d’IBM / Hypervision, Micro-Partitionnement, Virtual I/O Server 34 8.3.3.1 Introduction à l’Hypervision « matérielle ».....................................................................34 8.3.3.2 Virtualisation (Rappel) : Différentes implémentations possibles....................................34 8.3.3.3 Virtualisation / IBM : 40 ans de développement IBM ....................................................35 8.3.3.4 Micro-partitioning : CE Capacité d’Exécution................................................................36 8.3.3.5 Micro-partitions: Ajustement des puissances ..................................................................36 8.3.3.6 Illustration de la « Mobilité » des partitions - Live Partition Mobility / p6 ....................37 8.3.3.7 En exemple : Gamme Serveurs IBM Power5 et Power6.................................................39 8.4 Les acteurs du marché .................................................................................................................40 8.4.1 Présentation « très évolutive » des acteurs X86 (marché « en consolidation ») ! ...................40 8.4.2 Marché du contrôle des infrastructures....................................................................................41 8.5 Architectures de virtualisation de serveurs..................................................................................41 8.5.1 Introduction..............................................................................................................................41 8.5.2 Terminologies / Technologies .................................................................................................41 8.5.3 Architectures de virtualisation de serveurs..............................................................................42 8.5.4 Principe de la Virtualisation ....................................................................................................42 8.5.5 Quelles sont les intérêts de la virtualisation ?..........................................................................44 8.5.6 Alléger l'administration système..............................................................................................45 8.5.7 Optimiser les ressources ..........................................................................................................46 8.5.8 Résumé des avantages d'une virtualisation des serveurs :.......................................................47 8.6 Mobilité des Machines Virtuelles................................................................................................48 8.7 Hyperviseur sans aide du Hardware et HYPERVISEUR avec l’aide du Hardware « Micro Partitionnement ».....................................................................................................................................49 8.7.1 Architectures de virtualisation de Serveurs :...........................................................................49 8.7.2 Virtualisation supportée par HYPERVISEUR avec l’aide du Hardware « Micro Partitionnement ».................................................................................................................................49 8.7.3 Granularité des micro-partitions allant jusqu’à 1%.................................................................49 8.7.4 La technologie des processeurs p5 & p6 d’IBM .....................................................................50 9 Mainframes & Virtualisation...............................................................................................................51 9.1 Mainframes, le retour et la Virtualisation / Généralités ..............................................................51 9.2 Le marché des Serveurs et des « Blades Centers » / Serveurs Lames.........................................52 9.2.1 Marché Français des Serveurs .................................................................................................52 9.2.2 Marché Mondial des Serveurs Lames......................................................................................53 10 La virtualisation du stockage (stockage virtualisé et le Thin provisioning, sauvegarde virtualisée / VTL et la technologie de déduplication, archivage et de son réseau spécialisé SAN)................................54 10.1 Introduction / Historique..............................................................................................................54 10.2 Concepts ......................................................................................................................................55 10.3 Le marché et les acteurs du marché du Stockage ........................................................................56 10.3.1 Les Constructeurs du Marché du Stockage Informatique....................................................56 10.3.2 Quelques Produits RAID / Baies de Stockage « High-End »..............................................57 10.4 Le stockage sécurisé / Technologie RAID ..................................................................................58 10.4.1 Notion de RAID / Technologies RAID ...............................................................................58 10.4.2 Les différents niveaux de RAID / Technologie RAID :......................................................58 10.4.3 RAID / Niveau 0 « Array 0 » / Mode « Stripping ».......................................................59 10.4.4 RAID / Niveau 1 - Mode « Mirroring » / « Shadowing » et « Duplexing »........................59 10.4.5 RAID / Niveau 3 - Transfert parallèle avec gestion de parité en temps réel.......................60 10.4.6 RAID / Niveau 4 - Disques de données indépendants avec gestion de parité partagée ......61 10.4.7 RAID / Niveau 5 - Disques de données indépendants avec gestion de parité partagée et distribuée62 VIRTUALISATION – Module INF_180 - Concepts et Techniques de la Virtualisation (SI / IT) Page : 4 / 108 IPI / Groupe IGS – VIRTUALISATION (IT) - Module INF_180 - Michel MESTRALLET © 2009 Module INF_180-IT-Virtualisation-Support de cours Michel MESTRALLET-130409.doc Page : 4 / 108 10.4.8 RAID / Niveau 6 - Disques de données indépendants avec gestion de parité partagée, distribuée et répartie ............................................................................................................................63 10.4.9 RAID / COMBINAISONS (RAID 10, RAID 31)...............................................................64 10.4.10 Le JBOD "Just a Bunch Of Disks" / NRAID ......................................................................65 10.5 Les Architectures de virtualisation du stockage ..........................................................................68 10.5.1 HDS - Hitachi Data Systems ...............................................................................................68 10.5.1.1 USP V – Universal Storage Platform (Business Continuity & Virtualization)...........68 10.5.1.2 Présentation résumée de l’USP V................................................................................69 10.5.1.3 Architecture interne USP V.........................................................................................70 10.5.1.4 L’unité de contrôle de l’USP V – Universal Storage Platform ...................................71 10.5.2 IBM - SVC / SAN Volume Controller – « In Band » .........................................................72 10.5.2.1 Philosophie des SVC d’IBM .......................................................................................72 10.5.2.2 « SVC – Terminologie » / Architecture logique du SAN............................................72 10.5.2.3 Architecture logique du SAN Volume Controller.......................................................73 10.5.2.4 SAN Volume Controller - Environnements supportés ................................................73 10.5.2.5 Avance IBM sur la Virtualisation... par IBM ! (3Q2007) ...........................................74 10.5.2.6 Stockage IBM : DS6000 & DS8000............................................................................74 10.5.2.7 Stockage IBM : DS6000 & DS8000............................................................................75 10.5.3 EMC (EMC²).......................................................................................................................76 10.5.3.1 VIRTUALISATION EMC² / INVISTA (« Out of Band ») ........................................76 10.5.3.2 VIRTUALISATION EMC² basée sur le SAN / INVISTA (« Out of Band »)............76 10.5.3.3 Le modèle objet d’Invista............................................................................................77 10.5.3.4 Mobilité dynamique des volumes................................................................................77 10.5.3.5 Déploiement simplifié d’EMC Invista dans un SAN. .................................................78 10.5.3.6 EMC² (DMX-3) : Vision par HDS !............................................................................78 10.5.3.7 STOCKAGE EMC² - Gamme DMX...........................................................................79 10.6 Clones, Snapshots, Réplication à distance (PCA, PRA, PRCA).................................................80 10.6.1 Remote Replication with Hitachi Universal Replicator Software (HUR)...........................80 10.6.2 HUR: Détails de la technologie (“Key Technology”) .........................................................81 10.6.3 Hitachi Universal Replicator Software: Asynchronous Remote Copy................................81 10.6.4 Avantages avec HUR...........................................................................................................82 10.6.5 Continuité de service avec HUR (Virtualisation du stockage)............................................83 10.7 Technologie de « Thin provisioning ».........................................................................................84 10.7.1 Hitachi Dynamic Provisioning (HDP) sur USP V...............................................................84 10.7.2 Hitachi Dynamic Provisioning (HDP) / Gestion d’approvisionnements de volumétrie......85 10.7.3 Hitachi Dynamic Provisioning (HDP) / – Seuils d’alerte....................................................86 10.8 La Sauvegarde virtualisée / VTL / Technique de déduplication .................................................87 10.8.1 Data Center / La Sauvegarde ...............................................................................................87 10.8.2 Les challenges de la gestion du Stockage et de sa Sauvegarde ...........................................87 10.8.3 Les acteurs majeurs (Constructeurs et OEM) VTL.............................................................88 10.8.4 Le Marché du Disque Dur et de la Bande dans les Sauvegardes.........................................89 10.8.5 Les chiffres du marché VTL :..............................................................................................89 10.8.6 Le Marché du VTL et de la Déduplication : « Carré magique ».........................................90 10.8.7 Sauvegarde / Data Center ....................................................................................................90 10.8.8 Architecture VTL (indépendance ou non / aux librairies)...................................................92 10.8.8.1 Architecture avec dépendance du type réel de la librairie gérée .................................92 10.8.8.2 Architecture avec indépendance du type réel de la librairie « gérée »........................92 10.8.9 La technologie de Déduplication (SIS, SIR, CAS)..............................................................93 10.8.9.1 Introduction à la technologie de Déduplication (SIS, SIR, CAS) ...............................93 10.8.9.2 La technologie de Déduplication / Concept général....................................................93 VIRTUALISATION – Module INF_180 - Concepts et Techniques de la Virtualisation (SI / IT) Page : 5 / 108 IPI / Groupe IGS – VIRTUALISATION (IT) - Module INF_180 - Michel MESTRALLET © 2009 Module INF_180-IT-Virtualisation-Support de cours Michel MESTRALLET-130409.doc Page : 5 / 108 10.8.9.3 La technologie de Déduplication / Illustration (Phase 1) ............................................94 10.8.9.4 La technologie de Déduplication / Illustration (Phase 2) ............................................95 10.8.9.5 La technologie de Déduplication / « Hashing »...........................................................96 10.8.9.6 Déduplication / Sauvegarde sur disques......................................................................96 10.8.10 La technologie de Déduplication « Temps réel »................................................................97 10.8.11 Technologie de Déduplication / Reconstitution des données..............................................98 10.8.12 Exemple d’implémentation : Bloc diagramme (Diligent Technologies / IBM)..................99 10.8.13 La technologie de Déduplication / Résumé.......................................................................100 10.8.14 La Technologie de Déduplication en TELCO’s ................................................................100 10.8.15 Les Acteurs majeurs avec « De-Dupe » (Constructeurs / Éditeurs et OEM) ....................101 11 Concept de la uploads/Science et Technologie/ module-inf-180-it-virtualisation-support-de-cours-michel-mestrallet-130409.pdf