GENERALITES SUR LE CLOUD ET LA VIRTUALISATION

Introduction

Une entreprise qui dispose d’un parc informatique constitué de plusieurs machines dont les ordinateurs, les imprimantes, les serveurs, etc., dépense beaucoup d’argent pour gérer le personnel qui travaillent sur ces machines, pour payer les loyers et assurer la maintenance de ces équipements. De plus, ces équipements, étant constitués des composants électriques et électroniques, consomment beaucoup d’électricité pour leur alimentation ainsi que la climatisation. La tendance actuelle consiste à délocaliser les données et les applications d’une entreprise dans des serveurs distants, connectés directement sur internet et gérés par des prestataires de services. Dès lors, cette entreprise a accès à ses données via internet et paie ses services comme on paie la quittance d’électricité par mois, ainsi, finissent les dépenses liées à la gestion du parc informatique : C’est le cloud.

I-LE CLOUD

1-Définitions

On appelle cloud un ensemble de système qui permet de stocker des données sur des ordinateurs distants, et qui ne sont accessibles que par internet.

Par extension, le cloud ou cloud computing (informatique en nuage) est un terme général pour désigner la livraison des ressources informatiques à la demande de l’utilisateur par internet.

En effet, les logiciels et les données d’un utilisateur qui sont habituellement stockés dans le disque dur de son ordinateur, se retrouvent plutôt dans des serveurs localisés à distance. Cette technique permet à l’entreprise d’accéder à ses données sans avoir à gérer une infrastructure informatique, un parc d’ordinateur en somme, souvent complexe, qui représente un coût énorme pour l’entreprise. Le stockage et l’accès aux données se font par l’intermédiaire d’internet plutôt que via le disque dur d’un ordinateur.

Le cloud s’oppose ainsi à la notion de stockage local qui consiste à entreposer les données ou à lancer les programmes depuis le disque dur de son ordinateur.

Outils logiciels

· Dropbox permet d’importer et de transférer des fichiers dans le cloud, ainsi que de les partager facilement.

· Google drive est un service de stockage et de partage de fichiers dans le cloud lancé par Google.

· Onedrive

2-Modèles de services de cloud

Les modèles de déploiement des services permettent de choisir le niveau de contrôle sur vos informations et les types de services que vous devez fournir.

On dénombre 3 modèles : IaaS, PaaS, SaaS.

· IaaS (Infrastructure as Service)

Ce modèle permet de louer une infrastructure informatique (serveurs et machines virtuelles, stockage réseau et systèmes d’exploitation) auprès d’un fournisseur de service de cloud, moyennant paiement en fonction de l’utilisation. Le système d’exploitation et les applications sont installés par les clients. Ces derniers se connectent pour travailler comme s’il s’agissait des ordinateurs classiques.

· PaaS (Plateform as a Service)

Ce modèle permet de louer une plateforme, c.-à-d. une machine avec un système d’exploitation, le tout prêt à l’emploi. Le fournisseur du service cloud administre le système d‘exploitation et ses outils. Le client peut installer ses propres applications au besoin.

Ce modèle offre aux développeurs des outils nécessaires pour créer et héberger des applications web ou mobiles sur internet, sans se soucier de configurer ou de gérer l’infrastructure sous-adjacente : de serveurs, de stockage, de réseaux et autres bases de données.

· SaaS(Software as Service)

La stratégie SaaS est une méthode de distribution d’applications logicielles sur internet, où les fournisseurs de cloud hébergent et gèrent les applications logicielles, ce qui facilite la mise à disposition d’une même application sur tous vos appareils en même temps, via un accès dans le cloud.

3-Types de cloud

Au-delà de ces modes de services, 03 types d’implémentation de cloud computing peuvent encore être définies, en fonction des acteurs et des usages qui en sont faits :

Le cloud public

Les ressources informatiques de l’entreprise sont stockées sur un serveur mutualisé autrement dit partagé entre plusieurs clients, et accessible par internet. Ces ressources sont mises à disposition de tout le monde.

C’est un IaaS opéré par un fournisseur, partagé et accessible à la demande.

Le cloud privé

Il est dédié à un seul utilisateur et son importance est au niveau de la sécurité. Elle peut être gérée par l’organisation elle-même ou par un tiers (prestataire des services). Dans ce dernier cas, l’infrastructure est entièrement dédiée et accessible via les réseaux sécurisés.

Le cloud communautaire

L’infrastructure est partagée par plusieurs organisations qui ont des mêmes exigences en matière de sécurité et de confidentialité. Comme le cloud privé il peut être géré par les organisations elles-mêmes ou par un tiers.

4-Avantages et inconvénients du cloud

4.1-Avantages

· Approvisionnement en libre- service :

il permet aux utilisateurs finaux d’accéder à n’importe quelle ressource informatique à la demande.

· L’élasticité : il offre une opportunité d’augmenter ou de réduire la consommation des ressources en fonction des besoins de l’entreprise.

· Le paiement à l’utilisation : il autorise les firmes à ne payer que pour les ressources consommées.

· Pas d’investissement dans les infrastructures.

En effet, cette technologie permet aux entreprises d’acheter des ressources informatiques sous forme d’un service, de la même manière que l’on consomme de l’électricité, au lieu d’avoir à construire et entretenir des infrastructures informatiques en interne.

· Pour les petites entreprises, le cloud permet de lancer un service sans aucun grand investissement initial en hardware (matériel) et peu en software (logiciel).

· Possibilité d’avoir des services très couteux à moindre prix et de manière évolutive.

· La mutualisation des ressources permet de disposer des capacités illimitées en matière de stockage et de bande passante.

· La sécurité des données est optimale.

2.2-Inconvénients

· Nécessité d’avoir une connexion internet : en cas de panne ou de mauvaise connexion internet, l’entreprise peut être fortement perturbée.

· Il faut faire confiance aux opérateurs : L’entreprise dépend de son prestataire, tant au niveau technique que de la qualité des services. Elle dépend également des télécoms, des fournisseurs d’accès et tout autre opérateur intervenant dans la chaine.

· Les crashs (plantage) : Il arrive souvent des plantages du système, qui ne durent généralement pas, mais qui peuvent causer des ennuis sérieux au système.

· La question de la propriété intellectuelle : On ne se sait souvent pas très bien à qui appartiennent les données stockées sur internet car en dehors des données fournies par les utilisateurs, il y a aussi des données générées par le cloud lui-même.

· Les risques d’attaque et de perte de confidentialité sont augmentés car selon le système utilisé, l’entreprise ne pourra pas forcement travailler ou disposer de ses données hors réseau.

· Le retour à un système informatique « internalisé » est souvent coûteux et complexe.

1- Les serveurs sont des ordinateurs généralement très puissants qui restent tous les temps allumés. Ils contiennent les pages des sites web et les délivrent aux internautes qui les demandent, à toute heure du jour et de la nuit.

NB : Sur Internet, tous les sites web sont stockés sur des ordinateurs particuliers appelés "Serveurs".
Un serveur ne possède pas d'écran car, la plupart du temps, il tourne tout seul sans avoir besoin qu’on fasse quoi que ce soit. Les serveurs sont très plats : c'est un format spécial de serveur (appelé "1U"). Cela permet de les empiler dans des baies (une sorte d'armoire climatisée pour serveurs)

II- LA VIRTUALISATION

Les constructeurs depuis fort longtemps fabriquaient un serveur pour une application donnée. Lorsque cette application devenait gourmande en ressources, on ajoutait d’autres serveurs pour lui procurer plus de puissance.

Résultat : l’entreprise disposait de très nombreux serveurs dont les processeurs et les mémoires étaient exploités à un faible pourcentage de leurs capacités réelles (30% à 40% dans les meilleurs) et du coup place aux problèmes cités dans l’introduction du cloud computing (personnel, loyers, électricité et climatisation des serveurs). Aujourd’hui, sur une machine physique, on peut faire fonctionner plusieurs machines virtuelles (irréelles), sous la complicité d’un logiciel chef (hyperviseur), qui fournit à ces machines de la puissance dont elles ont besoin de façon dynamique et automatique : c’est la virtualisation.

1-Définitions

La virtualisation est un mécanisme informatique qui consiste à faire fonctionner plusieurs systèmes d’exploitation, serveurs et applications, sur un même serveur physique à l’aide d’un logiciel de virtualisation.

Un hyperviseur est une plateforme de virtualisation qui permet à plusieurs systèmes d’exploitation de travailler sur une même machine physique en même temps.

Le but est de créer, à partir d’une machine physique (hôte), dotée d’un système d’exploitation (système hôte), plusieurs autres machines virtuelles (irréelles), qui fonctionneraient comme des machines indépendantes et qui pourront à leur tour héberger d’autres systèmes d’exploitation appelés invités. Lorsqu’on substitue un élément matériel par un logiciel, on parle d’émulation.

2-Principe

Sur une machine physique, on va d’abord installer un système hôte, juste un système d’exploitation qui normalement s’installe sur un serveur physique unique. Ce système hôte va servir d’accueillir plusieurs autres systèmes d’exploitation. L’ensemble sera géré par un logiciel spécial-appelé logiciel de virtualisation- qui va faire croire à ces nouveaux systèmes qu’ils fonctionneraient sur des machines physiques différentes, en leur mettant à disposition :

- De la RAM

- De la puissance de CPU

- De l’espace disque

- Une ou plusieurs cartes réseau

- etc.

Outils logiciels

Les logiciels de virtualisation sont :

- Vsphère édité par Vmware

-Hyper-V édité par Microsoft

- Oracle VM par Oracle.

3-Types de virtualisation

· Virtualisation serveur 

Elle permet de faire fonctionner sur un serveur physique, plusieurs serveurs virtuels. Ainsi, on regroupe de nombreux serveurs physiques, sur un ensemble plus petit, mais mieux utilisés. Par exemple, sur cinq serveurs physiques, on peut faire fonctionner cinquante serveurs virtuels, de même que sur un disque dur physique, on partitionne pour avoir plusieurs disques logiques qui se comportent comme des disques durs physiques indépendants.

· Virtualisation du poste de travail 

Elle consiste à pouvoir être connecté à son espace de travail pour accéder à toutes les ressources de son entreprise ainsi qu’aux applications nécessaires à distance et quel que soit le client matériel qu’on utilise.

Les employés peuvent accéder instantanément à leur espace de travail et à leurs fichiers n’importe où qu’ils se trouvent. Ici intervient la notion de mobilité c.-à-d. La possibilité de se connecter à distance sur sa machine virtuelle, même en dehors des locaux de l’organisation.

· Virtualisation d’application, virtualisation des espaces de stockage, des réseaux, des datacenters etc…

2- Avantages

· Gain de temps de travail 

Les serveurs virtuels hébergés par un serveur physique exploitent les temps d’attente de ce dernier pour lui permettre de répondre à plusieurs requêtes en même temps, d’où une extrême rapidité du système.

· Gain d’argent 

La virtualisation serveur permet la réduction du nombre de serveur physiques dans un parc informatique. Ainsi, le coût d’achat des équipements est nettement réduit. De plus les économies sont aussi réalisées sur la maintenance (personnel, taille des locaux...).

· Economie d’énergie 

Les serveurs physiques sont beaucoup gourmands en électricité et en climatisation, la virtualisation permet de réduire la consommation énergétique consécutive à la réduction du nombre de machines physiques.

· Administration et exploitation centralisées

L’intérêt de la virtualisation est aussi de s’appuyer sur quelques machines pour surveiller tout un parc informatique, les systèmes hyperviseurs étant redondés, lorsqu’un serveur physique tombe en panne (du moins pour certaines pannes), c’est les autres serveurs qui prennent le relais.

Conclusion :

La virtualisation comprend de nombreux avantages expliquant la croissance phénoménale du nombre d’entreprises faisant appel à cette technologie. La virtualisation offre la possibilité :

-de consolider des économies concernant le parc de serveurs d’une entreprise. Il n’est plus nécessaire de posséder un serveur physique par application.

- d’installer plusieurs systèmes d’exploitation différents sur une même machine et ainsi pouvoir travailler à la fois sur un environnement Windows mais aussi un environnement Unix par exemple

-de déplacer les machines virtuelles selon les besoins de celles-ci. Il est ainsi possible de migrer une machine virtuelle vers un serveur physique plus performant si le besoin s’en fait sentir.

-de réduire les coûts de maintenance (personnel, électricité, climatisation…) dû à la réduction du nombre de serveurs physiques nécessaires.

Notons pour terminer que la virtualisation est un composant clé dans le Cloud Computing.

EXERCICES

CONTROLE DES CONNAISSANCES

1-Définir :   Cloud, virtualisation.

2- Cite 03 façons différentes de sauvegarder ses données.

3- Quels sont les risques que l’on court en sauvegardant ses données en local (sur le disque dur de son ordinateur) ?

4- Avec quel mode de sauvegarde peut-on être à l’abri d’une altération des données ?

5- Comment appelle-t-on la technique qui fait fonctionner plusieurs systèmes d’exploitation sur une même machine physique ?

EXERCICE I :
Votre papa vient d’acheter un ordinateur tout neuf pour la réalisation de ses travaux.
A sa grande surprise, cet ordinateur ne lui permet pas de sauvegarder une grande
quantité de ses données à cause de la faible capacité de son disque dur. Il cherche donc un moyen pour résoudre ce problème. Pour cela, il fait appel à vous dans le but de l’aider.
1. Proposer à votre papa une solution lui permettant de résoudre son problème par stockage local.
2. Dites à votre papa quelques conditions à remplir pour sauvegarder ses données sur des serveurs distants ?

3. Comment appelle-t-on cette technologie de stockage des données sur des serveurs distants.
4. Cite 03 autres raisons qui peuvent favoriser le stockage en ligne.

EXERCICE II:

1- Citer 03 modèles de services utilisés par le cloud.

2- Citer 03 types d’implémentation (modes de déploiement) du Cloud.

3- Citer 02 outils logiciels du cloud.

4- Enumérer quelques avantages et inconvénients du cloud

EXERCICE III :
. Votre grand frère utilise souvent l’application Google Docs pour saisir ses documents texte en ligne (sur internet), puis les sauvegarde toujours en ligne en utilisant l’application Google Drive.
1. Quelle est la technologie internet de sauvegarde des données que votre grand frère utilise ?

2. Dans cette technologie, à quel service correspond les actions suivantes :

a) saisie en ligne

b) sauvegarde des données en ligne

c) location d’une plateforme de développement des applications.
3. Citer une autre application qu’utilise cette technologie.

EXERCICE IV :

L’entreprise X a dépensé 5 000 000frs l’année dernière pour gérer son parc informatique (sauvegarde des données, climatisation et ventilation des serveurs, maintenance, rémunération du personnel du parc informatique, etc). Après un audit, une société de cloud propose au Directeur la livraison de ses ressources informatiques via internet moyennant un forfait de 150 000frs par mois. Ainsi, il va désormais payer ses services informatiques comme il paie ses quittances d’électricité. Le Directeur de cette entreprise se rapproche de vous pour mieux comprendre cette offre.

A partir de ce texte et de vos connaissances en informatique, répondez aux questions suivantes qui l’aideront à prendre une décision.

1- Expliquez au Directeur le contenu ce type d’offre.

2-La livraison des ressources informatiques à la demande correspond à quel modèle de service de cloud ?

3- Citer d’autres familles d’usage qu’offre le cloud computing.

4- A quel modèle de service du cloud computing correspondent les actions suivantes :

a. permettre à l‘entreprise de déployer ses propres applications en dehors de sa salle informatique. L’utilisateur peut installer un système d'exploitation et ses applications.

b. louer un logiciel et l‘utiliser comme si ce dernier était installé sur votre ordinateur. Les applications sont mises à la disposition des utilisateurs par le fournisseur.

c. mise à disposition par le prestataire des machines virtuelles. Le système d'exploitation et les outils d'infrastructure sont sous la responsabilité du fournisseur.

EXERCICE V :

Pour fonctionner et pouvoir servir des milliers de clients, une entreprise de cloud a besoin d’utiliser plusieurs applications correspondantes aux exigences des différents clients. Or en général, on fabrique un serveur pour chaque application, donc cette entreprise aura beaucoup de serveurs à gérer d’où les multiples problèmes liés à la gestion du parc informatique (climatisation et ventilation des serveurs qui consomment beaucoup d’électricité, maintenance, rémunération du personnel du parc informatique, etc). La tendance aujourd’hui est de créer plusieurs machines virtuelles sur un même serveur physique.

A l’aide de ce texte et de vos connaissances en informatique, répondez aux questions suivantes :

1- Définir : machine virtuelle.

2- Cite 03 types de virtualisation.

3- Quelles ressources peuvent-elles être virtualisées ?

4- Cite 02 outils logiciels de la virtualisation.

5-Cite 03 avantages et 03 inconvénients de la virtualisation.

6- Donnez quelques domaines d’utilisation de la virtualisation.

EXERCICE VI:

Le but de la virtualisation est de créer, à partir d’une machine physique (hôte), dotée d’un système d’exploitation (système hôte), plusieurs autres machines virtuelles (irréelles), qui fonctionneraient comme des machines indépendantes et qui pourront à leur tour héberger d’autres systèmes d’exploitation appelés invités. Sur une machine physique, on va d’abord installer un système hôte, juste un système d’exploitation qui normalement s’installe sur un serveur physique unique. Ce système hôte va servir d’accueillir plusieurs autres systèmes d’exploitation. L’ensemble sera géré par un logiciel spécial-appelé logiciel de virtualisation.

1- Définir : hyperviseur, émulation.

2-Quel est l’inconvénient pour une entreprise d’utiliser un serveur pour chaque application dans son parc informatique ?

3- Quelle est la bonne réponse ?

Lorsqu’on installe deux systèmes d’exploitation différents sur une même machine physique, pour qu’elles fonctionnent comme si on avait deux machines physiques différentes, il faut :

a) qu’elles soient très puissantes

b) un logiciel qui gèrent les deux systèmes d’exploitation.

c)qu’elles soient connectées sur internet.

4-

EXERCICE VII:

La salle d’informatique du lycée comporte 8 machines connectées en réseau sur un serveur comportant 8 ports RJ-45. Le système d’exploitation Windows est installé sur ce serveur comme système hôte. Mais seulement, lorsque les classes du premier cycle veulent faire les TP, les machines sont insuffisantes, la tâche est difficile. On propose au proviseur d’installer 03 systèmes d’exploitation dans ce serveur pour multiplier la capacité de la salle à 24 machines. N’y comprenant rien, le proviseur se tourne vers vous.

A l’aide de vos connaissances en informatique, répondez aux questions suivantes :

1. Définir : Serveur

2. Pourquoi le proviseur ne peut pas augmenter tout simplement le nombre de postes sur le serveur ?

3. On installe deux autres systèmes d’exploitation en plus de Windows. La capacité de la salle ne passe pas à 24 machines comme attendu.

a-Quel est le problème.

b-Peut-on parler de virtualisation ? Justifier votre réponse.

4. Lorsqu’on installe le logiciel virtual box sur le système hôte, on a l’impression qu’on travaille avec 03 serveurs indépendants, pourvoyant 24 postes.

a-Quel nom donne-t-on à de genre de logiciel ?

b-Citer d’autres logiciels de ce genre ?

5. Quel type de virtualisation on vient de faire ?

CORRIGES

CONTROLE DES CONNAISSANCES

1- Le cloud computing est une technologie permettant d’exploiter les ressources et services se trouvant sur des serveurs distants à travers le réseau internet, ceci à la demande de l’utilisateur.

-La virtualisation est une technique qui consiste à faire fonctionner sur une même machine physique, plusieurs machines virtuelles, qui se comportent comme des machines indépendantes.

2- En local : sur son disque dur ou sur des supports externes (disques durs externes, clés USB, cartes mémoires …)

-En réseau : sur des serveurs NAS (Network Attached Storage)

-Sur internet :sur des serveurs distants.

3- Perte des données suite à :

-un crash du disque dur

-sinistres (inondations, incendie)

-intrusion réseau, virus

4-Sur internet

NB : Mais pas à 100%)

5. Virtualisation

EXERCICE I :

1-L’achat d’un disque dur de grande capacité.

-Utilisation des supports externes (disques durs externes, clés USB, cartes mémoires).
2- connexion internet.

-Avoir des outils logiciels adaptés.

3. Cette technologie est appelée le cloud computing.
4.-réduire les coûts de stockage local

-Sécurité des données

-Accès facile (il faut juste une connexion internet)

EXERCICE II:

1- • IaaS (infrastructure as a service)
. • PaaS (platform as a service)
. • SaaS (software as a service)
2. Le cloud public, privé, hybride et communautaire.
3. Outils logiciels

· Dropbox permet d’importer et de transférer des fichiers dans le cloud, ainsi que de les partager facilement.

· Google drive est un service de stockage et de partage de fichiers dans le cloud lancé par Google.

· oneDrive

4. AVANTAGES DU CLOUD COMPUTING
✓ Pas d’investissement initial et Souplesse
✓ Réduction des coûts
✓ Sécurité
✓ Mobilité
✓ Tolérance aux pannes
✓ Sûreté
INCONVENIENTS DU CLOUD COMPUTING
✓ Problèmes de sécurisation de ses données informatiques.
✓ Le client d'un service de cloud computing devient très dépendant de la
qualité du réseau pour accéder à ce service. Aucun fournisseur de service cloud
ne peut garantir une disponibilité de 100 %.
✓ Perte de la maîtrise de son informatique (confiée à un ou des tiers)
✓ Les entreprises n'ont plus de garanties (autres que contractuelles) de l'utilisation
qui est faite de leurs données, puisqu'elles les confient à des tiers ;
✓ Des questions juridiques sont posées par l'absence de localisation précise des
données du cloud computing.?

ü Nécessité d’avoir une connexion internet.

EXERCICE III :
1. Cloud

2.

a)Saas 

b)Iaas 
. c)Paas

3. Dropbox.

EXERCICE IV :

1- Le fournisseur du Cloud offre un environnement qui permet à l‘entreprise de déployer ses propres applications en dehors de sa salle informatique. L‘utilisateur gère, mais ne contrôle pas l‘infrastructure Cloud (réseaux, serveurs, systèmes d‘exploitation, stockage).

2-Paas

3- stockage des données dur internet, utilisation de logiciel en ligne, utilisation de plateforme de développement en ligne et location de l’infrastructure matérielle à la demande.

4-

a. Iaas,

b. Saas

c. Paas

EXERCICE V :

1-C’est une machine qui n’existe pas physiquement. Installée sur une machine physique, elle fonctionne comme une machine indépendante.

2- Virtualisation d’application, virtualisation des espaces de stockage, des réseaux, des datacenters etc

3-Les serveurs, les applications, les espaces de stockages, réseaux…

4- Les logiciels de virtualisation sont :

-Virtual box

- Vmware

- Microsoft Hyper-V

5- Avantages :
- Une réduction de l’infrastructure physique et des économies d’énergies
(réduction des coûts par la consolidation des serveurs peu sollicités).
- Rapidité de déploiement et facilité de l’allocation des ressources matérielles.
Inconvénients :
• Recours à des machines puissantes.
• Une dégradation des performances.
• Un problème de standardisation.

6- Quelques domaines d’utilisation de la virtualisation sont :
• Hébergement
• Plateforme de validation et développement
• Le cloud computing

EXERCICE VI:

.

1-Un hyperviseur est une plateforme de virtualisation qui permet à plusieurs systèmes d’exploitation de travailler sur une même machine physique en même temps.

- On parle d’émulation lorsqu’on substitue un élément matériel par un logiciel,

2-La multiplication des serveurs physiques entraine l’augmentation des coûts de fonctionnement du parc informatique (consommation en électricité, personnel, maintenance…)

3) b

EXERCICE VII:

1.- Un serveur dans un réseau informatique est un ordinateur très puissant sur lequel on connecte les autres ordinateurs dits clients. Le serveur fournit des services aux clients.

//Sur internet, les serveurs web sont des ordinateurs généralement très puissants qui restent tous les temps allumés. Ils contiennent les pages des sites web et les délivrent aux internautes qui les demandent, à toute heure du jour et de la nuit.

2. Le serveur n’a que 8 ports.

3.

a- Il faut un logiciel pour gérer l’ensemble.

b-Non. Sans le logiciel, au démarrage le système va demander de choisir un Système d’exploitation pour booter la machine. On est en situation d’un multiboot.

4.

a- logiciel de virtualisation

b- -Virtual box

- Vmware

- Microsoft Hyper-V

5. Virtualisation de serveur