Soutenance mémoire
Plateforme collaborative
Une plate-forme de travail collaboratif est un espace de travail virtuel. C’est un site qui centralise tous les outils liés à la conduite de projet et les met à la disposition des acteurs. L’objectif du travail collaboratif est de faciliter et d’optimiser la communication entre les individus, dans le cadre d’un travail ou d’une tâche. Les plates-formes collaboratives intègrent généralement les éléments suivants :
– des outils informatiques
– des guide ou méthodes de travail en groupe, pour améliorer la communication, la production, la coordination.
– un service de messagerie.
– un système de partage des ressources et des fichiers.
– des outils de type forum, pages de discussions.
– un trombinoscope ou annuaire des profils des utilisateurs.
– des groupes, par projet ou par thématique.
– un calendrier.
PaaS (Plateform as a Service)
Il s’agit des plateformes du nuage, regroupant principalement les serveurs mutualisés et leurs systèmes d’exploitation. En plus de pouvoir délivrer des logiciels en mode SaaS, le PaaS dispose d’environnements spécialisés au développement comprenant les langages, les outils et les modules nécessaires. L’avantage est que ces environnements sont hébergés par un prestataire basé à l’extérieur de l’entreprise ce qui permet de ne disposer d’aucune infrastructure et de personnel de maintenance et donc de pouvoir consacrer au développement.
– Avantage : Le déploiement est automatisé, pas de logiciel supplémentaire à acheter ou à installer.
– Inconvénient : Limitation à une ou deux technologies (ex : java ou python pour Google AppEngine, .NET pour Microsoft Azur, propriétaire pour force.com). Pas de contrôle des machines virtuelles sous-jacentes. Convient uniquement aux applications web. [9]
Caractéristiques spécifiques et capacités
Outre les caractéristiques techniques, distinguons, parmi les différentes caractéristiques essentielles et relevantes, les non-fonctionnelles et les économiques. Les aspects non-fonctionnels d’écrivent les propriétés intrinsèques du Cloud. Parmi ces aspects nous listons :
– L’élasticité : Il s’agit d’une des caractéristiques les plus essentielles dans notre vision du Cloud. Elle définit la capacité d’une infrastructure donnée à s’adapter de manière dynamique au changement. L’élasticité fait intervenir la capacité à passer à l’échelle mais aussi l’agilité.
– La capacité à s’adapté : Le Cloud doit fournir un ensemble d’automatismes lui permettant de s’auto-gérer. Son administration devra nécessiter le minimum possible d’interventions humaines.
– La qualité de service : C’est un autre aspect essentiel du Cloud ; à l’aide de métriques telles que le temps de réponse, le nombre d’opérations à la seconde, le service fournit des garanties à ses utilisateurs. Il n’appartient plus à l’utilisateur de devoir décider quelles ressources déployer mais plutôt de définir des bornes que le service doit satisfaire. Le Cloud s’adaptera de manière à assurer ses bornes. Les aspects économiques du Cloud séduisent de plus en plus les sociétés. Parmi ces aspects, nous listons :
– Un retour sur l’investissement : Le paiement à l’utilisation est particulièrement intéressant pour les entreprises de petite taille qui peuvent à présent profiter des avantages d’un service fonctionnel dès le départ. L’idée sous-jacente est donc la suivante : le service deviendra coûteux pour une société dans la mesure où il est fort utilisé, c’est-à-dire à la condition qu’il lui rapporte de l’argent. On passe dès lors de dépenses d’investissement en capital (l’achat de serveurs d’application) aux dépenses d’exploitation (l’achat de ressources consommables).
– Une démarche écologique : L’allocation de ressources à la stricte nécessité, permet de réduire la consommation énergétique des parcs informatiques. Outre l’aspect économique, ces réductions énergétiques permettent de diminuer l’empreinte écologique de la société.
OpenStack Imaging Service (Projet Glance)
Imaging Service fournit les services de stockages, de découvertes, d’enregistrements et de distributions pour les images disques de machines virtuelles. Il fournit également une API compatible REST permettant d’effectuer des requêtes pour obtenir des informations sur les images hébergées par les différents magasins de stockages. [26] En plus des composants principaux il y a aussi d’autres composants complémentaires comme :
– Quantum : permet d’offrir une gestion des réseaux à la demande à l’intérieur de son Cloud. Le service permet aux utilisateurs de créer des réseaux à la demande et d’y attacher des machines virtuelles. Quantum a une architecture ouverte grâce à des plugins permettant de supporter différents fournisseurs de réseau ou des technologies réseaux différentes.
– Cinder : Cinder, jusqu’à Folsom (sixième version) était une brique intégrée à Nova appelée Nova Volume, mais est devenue un projet à part entière. Cinder est un module qui fournit une infrastructure pour la gestion des volumes. Il agit en quelque sorte comme les disques logiques d’un SAN. C’est un disque qu’il sera possible d’attacher à une seule instance, à un instant donné.
– Horizon : C’est la partie graphique d’Openstack. C’est un tableau de bord disponible par une interface web. Il est possible d’administrer les différents modules cités ci-dessus donc de créer, administrer les machines virtuelles, gérer les volumes. Il utilise la base de données de Keystone. Une fois connectés, l’utilisateur et l’administrateur peuvent agir sur les projets. En revanche, les possibilités offertes par Horizon ne sont pas aussi importantes qu’en lignes de commandes. Il est donc indispensable à l’administrateur d’utiliser son interpréteur de commandes à des fins d’administration. Ce module a finalement été créé pour l’utilisateur, afin de lui faciliter l’accès.
– Keystone : Il est le point d’entrée. C’est le service d’identité et d’authentification : les utilisateurs vont devoir s’identifier afin d’obtenir les autorisations nécessaires. Dans ce cas, Keystone leur fournit un token qui est un jeton autorisant l’interaction avec le service désiré. Il repose sur un SGBD. Nous avons choisis MySQL. Il est conçu pour être utilisable avec un annuaire LDAP et ainsi facilite la gestion de droits.
– Neutron : Neutron est le module permettant la mise en place de réseaux virtuels. Anciennement connu sous le nom de «Quantum » avant la version « Havana » d’Openstack. Développé par Cisco, il permet la gestion de commutateurs (switch) linux, ainsi que les améliorations détaillées plus bas. Neutron est également en charge de gérer les règles de pare-feu, d’attribution des adresses IP pour les instances.
– Heat : c’est une plateforme d’orchestration assurant un approvisionnement plus facile de nouvelles ressources à la demande. Il déploie automatiquement ses ressources, permet de lancer des applications, créer des machines virtuelles et automatiser l’ensemble du processus.
– Celiometer : Ce module supervise l’environnement, afin d’y collecter des données d’utilisation et s’intègre au module de gestion d’identité Keystone et fournit des informations précises sur les comportements des utilisateurs. C’est de cette façon qu’il va pouvoir superviser l’environnement du Cloud Computing et découvrir d’éventuelles contraintes de ressources. C’est là qu’intervient Heat.
– Trove : Module permettant la gestion des services de bases de données, il offre l’approvisionnement de bases de données relationnelles à la demande sans s’encombrer des tâches administratives complexes.
– Sahara : L’objectif est de permettre l’approvisionnement et l’administration des clusters Hadoop (système de traitement de donnée distribuer), en outre Sahara a notamment bénéficié des contributions d’Horton Works et permet d’approvisionner de façon automatique les clusters Hadoop.
– Ironic : Fonction de gestion des machines physiques (serveur physique), il permet de déployer dans OpenStack des conteneurs, c’est-à-dire des machines virtuelles qui hébergent l’application et ses dépendances (bibliothèques, données, configurations) mais pas le système d’exploitation sous-jacent. [27]
CONCLUSION GENERALE
Au cours de ce mémoire, nous avons fait une étude et mise en place d’une solution open source du Cloud Computing pour une entreprise, on a commencé par donner les définitions de base nécessaires à la compréhension du Cloud, son architecture, ses différents types (privée, public, hybride) et services (IaaS, PaaS, SaaS), ensuite on a présenté et détaillé les différentes solutions libres permettant de mettre en place un Cloud privé en faisant une étude comparatives entre elles, ceci nous a permis d’avoir une idée précise et complète sur les solutions disponibles du Cloud et surtout de choisir celle qui nous convient le mieux. Pour finir par installer la solution qu’on a choisi et on a créé une infrastructure pour une entreprise. Afin de mettre en place notre solution Cloud « OpenStack » on a débuté par utiliser le formalisme UML en traçant les diagrammes de cas d’utilisation et de séquences, ceci nous a aidés à définir les besoins des utilisateurs. Nous avons fait par la suite l’installation et la configuration d’OpenStack qui nécessite des prérequis matériels et logiciels. L’étude des besoins d’une startup informatique en espace de stockage, fut la dernière étape de ce projet. Après lui avoir créé une interface d’administration, nous nous sommes attaqués à la création d’une infrastructure en tant que service pour cette entreprise, ce dernier été fait par l’intermédiaire de la création des projets, d’un réseau, d’utilisateurs, et des espaces de stockage. Ce projet étant très ambitieux, nous nous sommes vite heurtés à de nombreux problèmes, que ce soit dû aux solutions de Cloud ou à leur configuration et installation, notamment en ce qui concerne le réseau. Tous ces problèmes nous ont montré la complexité d’utiliser une telle plateforme, et leurs résolutions nous a souvent retardé mais nous a amené à expérimenter le mode « investigation », primordial pour tout ingénieur digne de ce nom, qui propose une solution à tout problème quelques soit sa complexité. Ce projet a été pour nous une occasion et une formidable opportunité de découvrir un environnement informatique nouveau, complexe et vaste, ce qui nous a permis d’acquérir de l’expérience en administration systèmes et réseaux et d’approfondir nos connaissances dans le domaine de la virtualisation et du Cloud Computing. Mais et surtout d’acquérir les bons réflexes que doit avoir tout administrateur réseau.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1 CLOUD COMPUTING CONCEPT ET TERMINOLOGIE
1.1 Introduction
1.2 Historique
1.3 Généralités
1.3.1 Définitions
1.4 Eléments constitutifs du Cloud Computing
1.4.1 Virtualisation
1.4.2 Datacenter
1.4.3 Plateforme collaborative
1.5 Modèles de déploiement du Cloud Computing
1.5.1 Cloud public
1.5.2 Cloud privé
1.5.3 Cloud hybride
1.6 Services du Cloud Computing
1.6.1 IaaS (Infrastructure as a Service)
1.6.2 PaaS (Plateform as a Service)
1.6.3 SaaS (Software as a Service)
1.6.4 Avantages et inconvénients des services
1.7 Propriétés fondamentales des services
1.7.1 Haute disponibilité
1.7.2 Passer à l’échelle
1.7.3 Elasticité
1.7.3.1 Autres paramètres qui caractérisent l’élasticité
1.8 Avantages et inconvénients du Cloud Computing
1.8.1 Avantages
1.8.2 Inconvénients
1.9 Caractéristiques spécifiques et capacités
1.10 Cloud Computing et Sécurité
1.10.1 Confidentialité
1.10.2 Intégrité
1.10.3 Disponibilité
1.11 Cloud Computing et Clusters
1.12 Conclusion
CHAPITRE 2 ANALYSE ET COMPARAISON DES ENVIRONNEMENTS CLOUD EXISTANT
2.1 Introduction
2.2 Analyse des solutions existant
2.2.1 Solutions propriétaires
2.2.1.1 VMwareCloud
2.2.1.2 Office 365
2.2.1.3 Windows Azure
2.2.2 Solutions Open Source
2.2.2.1 Eucalyptus
2.2.2.2 OpenNebula
2.2.2.3 OpenStack
2.3 Comparaison entre les logiciels existant du Cloud Computing
2.4 Choix de la solution à déployer
2.5 OpenStack
2.5.1 Présentation
2.5.2 Architecture
2.5.2.2 OpenStack Compute (Projet nova)
2.5.2.3 OpenStack Objet Storage (Projet Swift)
2.5.2.4 OpenStack Imaging Service (Projet Glance)
2.6 Conclusion
CHAPITRE 3 CONFIGURATION ET MISE EN PLACE D’OPENSTACK
3.1 Introduction
3.2 Mise en place de la solution OpenStack
3.2.1 Architecture d’installation
3.2.2 Utilisateurs du système
3.2.2.1 L’administrateur
3.2.2.2 L’utilisateur
3.2.2.3 Diagrammes
3.3 Installation d’OpenStack
3.3.1 Installation et configuration de VirtualBox
3.3.2 Création de la machine virtuelle
3.3.3 Etapes d’installation d’OpenStack Kilo
3.4 Conclusion
CHAPITRE 4 ETUDES DE CAS D’UN FOURNISSEUR DE CLOUD
4.1 Introduction
4.2 Etudes de cas
4.3 Création d’un espace cloud pour la startup informatique
4.3.1 Création de projet et manipulation de quotas
4.3.2 Création d’un utilisateur
4.3.3 Création d’un réseau
4.3.4 Création d’un sous réseau
4.3.5 Création d’un routeur virtuelle
4.3.6 Mettre le routeur comme passerelle par défaut
4.3.7 Création d’un serveur
4.4 Conclusion
CONCLUSION GENERALE
ANNEXE 1
ETAPES D’INSTALLATION ET DE CONFIGURATION D’OPENSTACK
FICHE DE RENSEIGNEMENT
RESUME
ABSTRACT
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