Module M242: Virtualisation et Cloud Computing

• Le module M242 porte sur la virtualisation et le cloud computing.
• Le volume horaire du module est de 26 heures de cours et 20 heures de travaux pratiques.

Plan du Cours

• La première partie du cours couvre la virtualisation, incluant sa définition, son historique, ses types, et les raisons de virtualiser.
• Cette partie examine les fonctionnalités d'une solution de virtualisation ainsi que le schéma d'une infrastructure classique.
• La deuxième partie du cours traite du cloud computing et de l'évolution de la virtualisation vers le cloud.

Définition du Cloud selon NIST

• Le National Institute of Standards and Technology (NIST) est un laboratoire ou organisme américain promouvant l'innovation et la compétitivité industrielle.

Définition du Cloud Computing

• Le Cloud Computing est un accès, via un réseau de télécommunications, à des ressources informatiques partagées configurables, à la demande et en libre-service.
• Selon le NIST, le Cloud Computing représente une délocalisation de l'infrastructure informatique.

Caractéristiques Clés du Cloud Computing

• Mutualisation des ressources éclatées par le fournisseur.
• Accessibilité des ressources en réseau.
• Accès rapide et souple aux ressources à la demande.

Définition Alternée du Cloud Computing

• Le Cloud Computing est un modèle qui donne un accès réseau pratique et à la demande à un pool partagé de ressources informatiques configurables.
• Ces ressources peuvent être provisionnées et distribuées rapidement avec une gestion minimale ou interaction avec le fournisseur.
• Le Cloud Computing est une mutualisation informatique qui fournit à la demande des services aux entreprises, donnant l'impression d'une infinité de ressources.

Exemples d'Entreprises Utilisant le Cloud Computing

• Le New York Times(surGCP) est un journal américain fondé en 1851.
• Netflix (sur AWS) a connu un succès mondial grâce à son passage au cloud.
• Netflix est une entreprise de streaming audiovisuel présente dans plus de 190 pays avec plus de 193 millions d'abonnés.
• AnimotoProductions (AWS) est un service de création vidéo basé sur le cloud qui produit des vidéos à partir de photos, clips, et musique, pour des présentations Web.
• General Electric (sur AWS) opère dans 180 pays et est un leader de la production industrielle.
• Pearson (sur AWS) fournit des services numériques et d'évaluation pour l'éducation et l'emploi à travers le monde.
• Airbnb (sur AWS) a migré tous ses services vers AWS après un an de lancement en raison de problèmes avec son fournisseur d'origine.

Fournisseurs de Cloud

• AWS (Amazon Web Services).
• Azure.
• Google Cloud.
• IBM cloud.
• Oracle cloud.
• Alibaba Cloud.
• Huawei cloud.

AWS (Amazon Web Services)

• AWS est le leader du cloud public, offrant une large gamme de services.
• EC2: Machines virtuelles dans le cloud.
• S3: Stockage d'objets évolutif.
• RDS: Bases de données gérées.
• Lambda: Exécution de code sans serveur (Serverless).
• VPC: Réseau privé dans le cloud.
• Les atouts d'AWS: grande scalabilité, fiabilité, écosystème de services étendu et facturation à l'usage.

OpenStack

• OpenStack est une solution open-source pour créer un cloud privé.
• OpenStack est utilisé pour gérer une infrastructure cloud en interne au lieu d'utiliser AWS.
• Nova gère les machines virtuelles, équivalent à EC2 sur AWS.
• Neutron gère les réseaux, équivalent à AWS VPC.
• Cinder offre du stockage en blocs, similaire à EBS sur AWS.
• Swift assure le stockage d'objets, analogue à S3 sur AWS.
• Horizon est une interface web d'administration.
• OpenStack est open-source, personnalisable, réduit la dépendance aux fournisseurs de cloud et convient aux entreprises ayant des besoins spécifiques.

Comparaison AWS et OpenStack

• AWS (Cloud Public) facture à l'usage et est idéal pour les startups SaaS.
• Avec AWS, pas besoin de gérer l'infrastructure et la sécurité et la conformité sont gérées par AWS.
• OpenStack (Cloud Privé) nécessite un investissement initial et est idéal pour les entreprises aux besoins spécifiques.
• OpenStack nécessite une maintenance interne offrant un contrôle total sur les données.

Cloud V1.0

• Services d'infrastructure tels que serveurs virtuels, stockage et réseau (IaaS).
• Provisionnement manuel ou semi-automatisé.
• Dépendance à des centres de données centralisés.
• Scalabilité limitée surtout horizontale.
• Exemples : Premiers services d'Amazon Web Services (AWS).
• Solutions orientées infrastructure sans intégration.

Avantages et Inconvénients du Cloud V1.0

• Le Cloud v1.0 avantages: Réduction des coûts grâce à l’externalisation des serveurs.
• Le Cloud v1.0 avantages :Offre une certaine flexibilité par rapport aux solutions sur site.
• Le Cloud v1.0 inconvénients: forte complexité de gestion et options d'automatisation limitées.

Cloud V2.0

• Introduction du PaaS (Platform as a Service) pour simplifier le développement et le déploiement.
• Déploiement multi-régions pour une meilleure résilience et disponibilité.
• Services d'analyse, bases de données gérées, et outils d'automatisation
• Exemples: Google App Engine et Microsoft Azure App Services.
• AWS Lambda (introduction des services serverless).

Avantages et Inconvénients du Cloud V2.0

• Amélioration de la gestion des ressources grâce à l'automatisation.
• Développement accéléré en utilisant des outils prédéfinis.
• Support pour architectures microservices.
• Augmentation de la dépendance à un fournisseur spécifique (verrouillage).
• Complexité grandissante dans les environnements hybrides ou multi-cloud.

Cloud V3.0

• Le cloud hybride et multi-cloud offre une interopérabilité entre plusieurs fournisseurs.
• L'edge computing traite les données plus près des utilisateurs finaux.
• Intégration avancée de l’intelligence artificielle et le "machine learning".
• Renforcement de la sécurité à travers des technologies de chiffrement.
• Approche "as-a-Service" élargie comme l’IA (AlaaS) ou la blockchain (BaaS).
• Solutions intégrées avec la 5G pour des applications en temps réel.
• Exemples: Google Anthos et Azure Arc pour les environnements hybrides.
• AWS Outposts est utilisé pour faire de l'edge computing.

Avantages et Inconvénients du Cloud V3.0

• Une expérience utilisateur en temps réel grâce à une faible latence.
• L'efficacité est accrue grâce à l'IA et à l'analyse prédictive.
• Ce modèle procure plus de flexibilité pour les grandes entreprises mondiales.
• Le cloud v3.0 a un coût élevé pour les implémentations avancées.
• Le cloud v3.0 requiert des compétences spécialisées pour gérer la complexité.

Résumé des Évolutions du Cloud

• Cloud v1.0: Infrastructure et virtualisation simple. Flexibilité faible et latence haute.
• Cloud v2.0: Plateformes et intégration avec conteneurs et PaaS. Flexibilité et latence moyennes.
• Cloud v3.0: IA avec edge, AI/ML, et multi-cloud. Flexibilité très élevée et latence faible.

Inconvénients du Cloud Computing

• Forte dépendance à l'internet.
• Risques de sécurité.
• Coûts cachés.
• L'accès à une base de données n'est pas possible sans internet.
• Nécessité d'une connexion internet constante et rapide.

Fonctionnement du Cloud

• Les applications et données sont situées sur le Cloud, un ensemble de serveurs distants interconnectés via des liaisons internet.
• L'accès au service se fait par une application standard sur ordinateur, tablette, ou téléphone.

Modèles de Service Cloud (XaaS)

• XaaS signifie "Tout en tant que Service".
• L'acronyme fait référence à divers modèles de Cloud computing mis à disposition des utilisateurs sur Internet.
• XaaS fait référence à “every thing” (tout) ou “anything” et est lié à l'émergence de services Cloud computing variés.
• Exemples d'acronymes XaaS sont: SaaS (logiciels en tant que service), PaaS (plateformes en tant que service), ou IaaS (infrastructures en tant que service).
• Les trois modèles de services Cloud fondamentaux sont listés dans la définition du Cloud computing par le NIST.
• XaaS est le nouveau paradigme du marché du cloud.

Typologies de Cloud en tant que Service

• Matériel en tant que service (HaaS).
• Stockage en tant que service (SaaS).
• Base de données en tant que service (DBaaS).
• Reprise après sinistre en tant que service (DRaaS).
• Communications en tant que service (CaaS).
• Réseau en tant que service (NaaS).
• Surveillance en tant que service (MaaS).
• Conteneurs en tant que service (CaaS).
• Fonctions en tant que service (FaaS).
• Security as a Service (SECaaS).
• Gestion en tant que service (MaaS).
• Business as a Service (BaaS).

Modèles de Cloud Computing

• Infrastructure as a Service (laaS).
• Platform as a Service (PaaS).
• Software as a Service (SaaS).

PaaS (Platform as a Service)

• PaaS fournit des environnements pour les développeurs (ex: AWS).
• PaaS s'adresse aux développeurs et responsables des opérations.
• Il utilise des plateformes basées sur le Cloud pour développer et utiliser des applications en ligne sans installation locale.

Caractéristiques de PaaS

• Le PaaS est semblable au IaaS avec le système d'exploitation et environnements d'exécution en plus.
• On n’a pas à gérer ni contrôler l'infrastructure Cloud ou de s'inquiéter des mises à jour physiques.
• On peut contrôler le déploiement d'applications créées avec des langages, bibliothèques et outils du fournisseur.

Functionnement de PaaS

• PaaS fournit une plateforme simple et évolutive pour exécuter et gérer des applications sans créer ni entretenir l'infrastructure.

Offres PaaS

• AWS offre AWS Elastic.
• Google Cloud offre Google App Engine.
• Azure offre Azure App Service et Azure function App.

Avantages et Inconvénients de PaaS

• PaaS avantages includes: Rentabilité, personnalisation, rapidité de mise sur le marché, et augmentation de la sécurité.
• PaaS avantages: offre une certaine flexibilité
• PaaS inconvénients: Dépendance forte au fournisseur, limitations de sécurité, potentiels problèmes de compatibilité et modifications des processus nécessaires.

Infrastructure as a Service (IaaS)

• IaaS fournit l'infrastructure nécessaire pour stocker des données sur des serveurs via Amazon (AWS), Microsoft (Azure) et Google Cloud.
• Le MaaS comprend des machines virtuelles, stockage et réseaux.

Infrastructure as a Service (Fonctionnement)

• Pour ce type de service, le fournisseur de solution offre les fonctions de virtualisation, le système de stockage, les réseaux et les serveurs.
• Avec IaaS, l'utilisateur ne gère ni contrôle l'infrastructure Cloud sous-jacente et est responsable du système d'exploitation, des données, applications, et environnements d'exécution.

Offres IaaS

• AWS offre Elastic Compute Cloud (EC2).
• Google Cloud offre Compute Engine.
• Azure offre Virtual Machine.

Autres informations sur IaaS

• Avantages: souplesse et liberté.
• Pour ce type de service l'utilisateur responsable de l'OS, les données et l'environnement d’exécution.
• Facilite la mise à l'échelle comme le stockage.
• Est Infrastructure as a Service (ex : EC2, Compute Engine).

Avantages et Inconvénients de IaaS

• IaaS Avantages include : Budget maîtrisé, une grande agilité et une meilleure sécurité
• IaaS Avantages include : flexibilité et mobilité
• IaaS inconvénients: Nécessite Modifications de processus et une connexion internet indispensable avec dépendance vis-à-vis du fournisseur

SaaS (Software as a Service)

• SaaS fournit des applications en ligne comme Google Drive et Microsoft 365 Gmail.
• L'utilisateur utilise des applications via un navigateur internet, plutôt que de télécharger des logiciels.

Avantages de SaaS

• Les applications sont mises à jour automatiquement.
• Les données ne sont pas stockées en interne
• Permet d'Eviter les problèmes d’administration

Autre points sur SaaS

• SaaS est un service basé sur le cloud où l'on utiliser une application via un navigateur internet.
• Cela inclut Gmail, Office 365, Google play, Google Drive, et Dropbox,

DaaS (Data as a Service)

• Services de données disponibles à la demande, comme les services de données big data.
• FaaS (Function as a Service): Permet d'exécuter des fonctions sans gérer l’infrastructure sous-jacente.

Software as a Service (Fonctionnement)

• Avec SaaS, le fournisseur gère l'application, rendant le service accessible via le web ou un client lourd et l'utilisateur n'a pas à gérer l'infrastructure.

SaaS

• Est un service basé sur le cloud où l'on utiliser une application via un navigateur internet.
• l'utilisateur responsable de l'OS, les données et l'environnement d’exécution.
• Recommandé une PME sans ressources humaines pour l'installation des logiciels.

Softwares offert par les fournisseurs

• AWS : Zoom
• Google Apps : Google Apps
• Azure :Microsoft Office 365

IaaS vS SaaS

• In IaaS L'utilisateur gère lui même, le Système d'exploitation, Serveurs et les Stockages(Applications, Données, Runtimes, etc)
• En SaaS Tout est geré par le Fousnisseur de service(Applications, Données, Runtimes, etc)

Avantages et Inconvénients de SaaS

• SaaS Avantages includes : est Accessible et pas d'installation nécessaire, la gestion Opérationnelle est simplifié(facile) et est relativement rapide.
• Les Données sont synchronisées et Stockées est le niveau de sécurité est relativement élevé.
• SaaS Inconvénients = il une Dépendance vis-à-vis du fournisseur et la Personnalisation de la plateforme est parfois limité.

Synthèse des services

• SaaS: Pas d'installation et migration facile, mais logiciel limité et dépendance au prestataire.
• PaaS: Pas d'infrastructure nécessaire, mais limitation des langages et de la personnalisation.
• IaaS: Administration et personnalisation possibles, mais sécurité à gérer et nécessité d'un administrateur.

Exemples de type et leurs Fournisseurs

• IaaS (Elastic Compute Cloud (EC2), Compute Engine Azure,Virtual Machine)
• PaaS (AWS Elastic Beanstalk Google, App Engine Azure ,App Service)
• SaaS (Zoom, Google Apps & Microsoft Office 365)

Modèles de Déploiement Cloud

• Cloud public.
• Cloud privé.
• Cloud hybride.

Cloud Public

• Hébergé par un fournisseur externe (AWS, Azure, GCP).
• Un ensemble de ressources virtuelles, est accessible en libre-service via Internet, offre sécurité, performance et coûts réduits.
• Les services cloud public option idéale et ouvert au public ou à de grands groupes industriels.

Modèle du Coud Public

• La société posséde la totalité du cloud et est accessible via internet. Il est le plus courant
• Achète des services virtualisés (calcul, stockage, réseau) permettant d'avancer les délais de mise sur le marché avec plus d'agilité.

Carastistriques d'un Cloud Public

• Allocations et coût d’utilisation sont à la responsabilité du consommateur
• L'élasticité de celui çi est adaptables au besoin

Avantages et Inconvénients du Cloud Public

• Avantages = rapidité, cout maîtrisé, innovation, résilience, politique de reprise des serveurs
• Inconvénients = Sécurité complexe, la personnalisation sont imposible, support client sont souvent faible

Fabricants d'offres Cloud Pubic

• Amazon Web Services (AWS)
• Google Cloud
• Microsoft Azure
• AliBaba Cloud

Cloud Privé

• Un environnement réservé à un client final, hébergé dans son centre de données ou dans un datacenter loué.
• Les Clouds deviennent privés lorsque l'infrastructure est spécifique à un client. Il en existe deux types :
• Le Cloud privé interne hébergé par l'entreprise elle-même, partagé ou mutualisé en mode privatif avec les filiales.
• Cloud privé externe est hébergé chez un tiers.

Choix du Mode Privé

• Préférable lorsque les ressources doivent être disponibles à la demande pour répondre aux politiques de sécurité.
• Il est plus utilisé pour une application utiliser que par les utilisateur internes

Avantages et Inconvénients du Cloud Privé

• Avantages = sécurité élevé, controle sur la politique de données
• Inconvénients - Fort coût et difficulté de la main d'oeuvre

Liste des Fournisseurs du Mode Privé

• Fournisseur AzureStack, OpenStack
• Fournisseur Cloud privé hors site : N+ONE et Amazon PrivateCloud (sur site)

Cloud Hybride

• Combinent cloud privé et public, liés par des technologies standardisées. Il avoir l'une des compositions suivantes:
• Au moins et Un environnement métal ou virtuel.
• Chaque Cloud est unique et il existe des milliers de fournisseurs de Cloud public.

Le Modèle l'Hybridité

• Est le modèle Hybride ou mixte autorise la portabilité des applications.

Caractéristique a considérer

• Connexion via différent supports comme (LAN), (WAN) et ou (VPN)
• Capable de consolider des ressources informatiques

Avantages et Inconvénients du Cloud Hybride

• Avantages = Flexibilité - Réduction des coûts - sécurité et capacité - Grande agilité et adaptabilités
• Inconvénients = Complexité de la sécurité - Coût de la connectivité réseau - Complexité de la visibilité

Fournisseurs du Hybride

• Direct Connect Amazon Web Services (AWS) et Express Route Microsoft Azure offre se type de service

Pour conclure

• Un service privé est à utiliser pour de la propriété intellectuelle et de la disponibilté.
• Un Cloud public est préféré quand elle a besoin de rapidité

Différence dans les Pays Utilisateurs

• Au Maroc = Office Chérifien des phosphates & les banques

Public vs Privé

• Cloud public coûtent souvent par Go, TB
• Cloud Privé coûtetn chers initialent
• Cloud public sécurité plus faibles et cloud privé plus fiable au long theme