Chapitre 6 : Virtualisation Data Center

Plan de Cours - Virtualisation des Réseaux

• Le cours porte sur la virtualisation des réseaux, couvrant des sujets tels que les réseaux programmables SDN (Software-Defined Networking), OpenFlow, l'orchestration SDN, la virtualisation des fonctions réseau (NFV) et la virtualisation des centres de données.
• Le niveau visé est la 3ème année de l'IRS (Institut de Recherche et de Technologie).
• Le plan inclut une introduction et des rappels, les réseaux programmables SDN, OpenFlow et les contrôleurs, l'orchestration SDN, la virtualisation des fonctions réseaux (NFV) et les centres de données virtualisés.
• Le chapitre 6 se concentre sur la virtualisation de l'infrastructure du centre de données (Data Center).
• Le plan détaille les architectures réseau d'un Data Center (SDDC et OpenStack).

Chapitre 6 : Virtualisation de l'Infrastructure Data Center

• Le chapitre 6 aborde la virtualisation de l'infrastructure d'un centre de données.
• Les concepts clés incluent l'architecture réseau d'un Data Center, SDDC et OpenStack.

Architecture Réseau des Data Centers

• Les Data Centers peuvent employer des architectures à 3 couches (ancienne) ou Spine/Leaf (moderne).
• Les architectures classiques (3 couches) ont des couches Core, Aggregation et Access.
• L'architecture alternative Spine/Leaf utilise des switchs Spine et Leaf pour une approche distribuée.
• Le trafic East-West (entre serveurs) est mieux géré dans une architecture Spine/Leaf, car elle a une latence moindre que les architectures 3-tiers dans les cas d'usages où 100% de débit doit être possible.

Architecture Core-Agrégation-Accès

• Explique la fonction de la couche Core pour le routage et la connectivité externe.
• Décrit la rôle de la couche d'Agrégation (distribution) reliant la couche core au couche d'accès.
• Décrit la couche d'Accès (Edge) comme la couche la plus proche des hôtes.
• La couche d'Agrégation assure une liaison redondante des switchs d'accès à la couche Core, prévenant les pannes.

Inconvénients de l'architecture Core-Agrégation-Accès

• Latence supplémentaire due à plusieurs couches dans l'architecture.
• Surdimensionnement des connexions vers les niveaux supérieurs.
• Manque de flexibilité pour améliorer la capacité: « scale up » entraînant des dépenses importantes.
• Problèmes d'adaptation rapides aux changements de besoins
• Non adaptée au trafic East-West.

Architecture Spine/Leaf

• L'architecture Spine/Leaf est une topologie alternative pour les Data Centers modernes.
• Elle est aussi appelée « Distributed core ».
• Une série de switchs Leaf forment la couche d'accès aux hôtes.
• Ces switchs sont connectés à des switchs Spine de niveau 3.
• Chaque switch Leaf est connecté à chaque switch Spine.
• La latence est prédictible.
• Le trafic East-West est mieux géré.

Avantages de l'architecture Spine/Leaf

• Amélioration de la latence, car le trafic emprunte un nombre limité de devices.
• STP (Spanning Tree Protocol) n'est plus nécessaire, car remplacé par des protocoles comme Trill, SPB, et OSPF, améliorant l'utilisation de la bande passante.

Rapport de Sursouscription

• Le rapport de sursouscription est le rapport entre la bande passante totale disponible à la couche d'accès et celle disponible à la couche d'agrégation ou de cœur.
• Il mesure le partage des ressources réseau.
• Un rapport élevé (10:1 ou plus) réduit les coûts, mais peut entraîner des congestions réseau.
• Un rapport faible (1:1) assure des performances élevées mais augmente les coûts.

Conception et Planification des Besoins

• Importance du nombre de ports Uplink et de ports sur les switchs Spine pour déterminer le nombre adéquat de switch Leaf.
• Les besoins actuels et futurs d'un Data Center doivent être considérés pour la planification.

OpenStack

• OpenStack est un ensemble de programmes pour la création d'environnements cloud.
• Il est composé de scripts regroupés en paquets (projets).
• Il fonctionne sur des systèmes Linux et est sous licence Apache.
• Il peut créer des environnements virtuels à partir du matériel.
• Il utilise un système d'exploitation de base pour exécuter les tâches.

Centre de Données Défini par Logiciel (SDDC)

• Un SDDC virtualise les ressources d'un Data Center (réseau, stockage, CPU et sécurité) pour offrir des services en tant que service (ITaaS).
• Chaque composant peut être géré via une interface API.
• Les SDDC intègrent des clouds privés, publics et hybrides.
• Il diffère d'un cloud privé traditionnel en offrant le libre service de machine virtuelle avec gestion et provisionnement.

Architecture de OpenStack

• Composants clés tels que Nova (calcul), Swift (stockage objet), Cinder (stockage bloc), Neutron (réseau), Keystone (identité), Horizon (tableau de bord), Trove (base de données) et ceilometer (télémétrie).

Inconvénients d'OpenStack

• Gamme de fonctions dynamique (ajouts et suppression fréquentes de fonctionnalités)
• Pas d'interlocuteur central pour assistance.
• Recherche dans la documentation et l'aide peut être fastidieuse.
• Intégration avec d'autres solutions de virtualisation comme VMWare peut présenter des défis, en raison du support limité à KVM et XEN.

Solutions de Mise en Place d'un Cloud

• Des alternatives à OpenStack comme Owncloud ou Nextcloud sont possibles pour créer un Cloud grâce des serveurs virtuels et stockage en ligne.
• De plus en plus de compagnies demandent à des fournisseurs de services de gérer leur cloud.
• NaaS (Network as a Service) sur OpenStack est utilisé pour la connectivité des instances hébergées dans le cloud.

Ce quiz porte sur la virtualisation de l'infrastructure du centre de données, abordant des concepts tels que SDN et NFV. Il est conçu pour les étudiants de 3ème année de l'IRS et se concentre sur les architectures réseau des Data Centers. Testez vos connaissances sur les outils et techniques liés à la virtualisation !