Une introduction à l’OpenStack

Si vous êtes intéressé par les technologies de cloud computing, vous avez très certainement entendu parler de l’OpenStack. Ce système open source de gestion de l’infrastructure cloud est devenu l’un des piliers de l’industrie, permettant aux entreprises de déployer et de gérer efficacement leurs ressources informatiques.

Dans cet article, nous vous proposons une introduction complète à l’OpenStack, en explorant ses fonctionnalités clés, son architecture, ainsi que les avantages qu’il offre aux organisations. Que vous soyez déjà familiarisé avec l’OpenStack ou que vous souhaitiez simplement en savoir plus, cette lecture vous permettra de mieux comprendre cette technologie essentielle dans le monde du cloud computing.

Qu’est-ce que l’OpenStack?

L’OpenStack est une plate-forme de cloud computing open source qui offre une infrastructure de cloud privé et public. Elle permet de créer et de gérer des instances virtuelles et offre une gamme de services pour le stockage, le réseau, l’orchestration et la gestion des utilisateurs.

Une brève histoire de l’OpenStack

L’OpenStack a été lancé en 2010 par la fondation OpenStack, qui est composée d’un consortium de grandes entreprises technologiques. Son développement a été motivé par le besoin de disposer d’une solution de cloud computing open source et évolutive. Depuis son lancement, l’OpenStack a connu une adoption rapide dans l’industrie et est devenue la plate-forme de cloud computing open source la plus populaire.

Les principes fondamentaux de l’OpenStack

L’OpenStack est conçu selon trois principes fondamentaux:

1. L’interopérabilité: L’OpenStack est compatible avec différents fournisseurs de matériel et de logiciels, ce qui permet aux utilisateurs de choisir les solutions qui conviennent le mieux à leurs besoins.
2. L’évolutivité: L’OpenStack est conçu pour être hautement évolutif, ce qui signifie qu’il peut s’adapter aux besoins changeants des utilisateurs et prendre en charge un grand nombre de ressources.
3. L’ouverture: L’OpenStack est une plate-forme open source, ce qui signifie que son code source est accessible à tous et peut être modifié et amélioré par la communauté des développeurs.

Architecture de l’OpenStack

L’OpenStack est composé de plusieurs modules qui fonctionnent ensemble pour fournir une infrastructure de cloud computing complète.

Les modules principaux de l’OpenStack

Les modules principaux de l’OpenStack sont les suivants:

1. Nova: Ce module est responsable de la création et de la gestion des instances virtuelles (VM) dans l’OpenStack. Il offre des fonctionnalités d’évolutivité automatique et de gestion des ressources.
2. Neutron: Ce module est responsable de la gestion du réseau dans l’OpenStack. Il permet de créer et de gérer des réseaux virtuels et de configurer les fonctionnalités de routage et de pare-feu.
3. Cinder: Ce module est responsable de la gestion du stockage dans l’OpenStack. Il permet de créer et de gérer des volumes de stockage et d’offrir des fonctionnalités de stockage en bloc.
4. Swift: Ce module est responsable de la gestion du stockage d’objet dans l’OpenStack. Il offre une solution de stockage distribuée et hautement évolutive pour les objets volumineux.
5. Keystone: Ce module est responsable de la gestion de l’authentification et de l’autorisation dans l’OpenStack. Il permet de créer et de gérer des utilisateurs et des projets, et d’attribuer des rôles et des permissions.

Composants de chaque module

Chaque module de l’OpenStack est composé de plusieurs composants qui travaillent ensemble pour fournir les fonctionnalités spécifiques du module.

Par exemple, le module Nova comprend les composants suivants:

• Nouveau: Ce composant est responsable de la planification et de la création de nouvelles instances virtuelles.
• Conductor: Ce composant est responsable de la coordination des actions entre les différents nœuds du système.
• Compute: Ce composant est responsable de l’exécution des opérations liées aux instances virtuelles, telles que le démarrage, l’arrêt et la migration.
• API: Ce composant est responsable de la communication avec les clients et expose les fonctionnalités du module Nova via une interface RESTful.

Chaque module de l’OpenStack dispose de ses propres composants qui travaillent ensemble pour fournir les fonctionnalités spécifiques du module.

Installation de l’OpenStack

Avant de pouvoir utiliser l’OpenStack, il est nécessaire d’installer et de configurer les composants nécessaires. Voici les étapes pour installer l’OpenStack:

Configuration matérielle requise

Avant de commencer l’installation de l’OpenStack, vous devez vous assurer que votre matériel répond aux exigences minimales. Cela signifie avoir des ressources suffisantes en termes de processeur, de mémoire et de stockage pour prendre en charge l’OpenStack.

La configuration matérielle minimale recommandée pour l’installation de l’OpenStack comprend:

• Processeur quad-core avec prise en charge de la virtualisation.
• 8 Go de RAM (16 Go recommandés pour une meilleure performance).
• 100 Go d’espace disque (SSD recommandé pour une meilleure performance).
• 1 interface réseau pour l’administration et au moins 2 interfaces réseau supplémentaires pour le trafic utilisateur.

Étapes de l’installation

L’installation de l’OpenStack peut être complexe et nécessite une bonne compréhension des différentes composantes. Voici les étapes générales pour installer l’OpenStack:

1. Installer un système d’exploitation Linux sur le serveur.
2. Configurer les interfaces réseau pour l’administration et le trafic utilisateur.
3. Installer les packages nécessaires à l’OpenStack, tels que Nova, Neutron, Cinder, Swift, Keystone, etc.
4. Configurer les fichiers de configuration de chaque module en fonction de votre environnement et de vos besoins.
5. Initialiser la base de données pour chaque module.
6. Démarrer les services de chaque module.

Configuration réseau

La configuration réseau est un aspect important de l’installation de l’OpenStack. Vous devez configurer les interfaces réseau de votre serveur de manière à ce qu’il puisse communiquer avec d’autres composants de l’OpenStack et avec les instances virtuelles.

La configuration réseau peut inclure des tâches telles que la configuration des adresses IP, des routes, des ponts, des VLAN, etc. Il est recommandé d’utiliser des adresses IP statiques pour les composants de l’OpenStack et d’utiliser un service de résolution de noms pour faciliter l’accès.

Gestion des utilisateurs et des projets

La gestion des utilisateurs et des projets dans l’OpenStack est essentielle pour garantir un accès sécurisé et cohérent à l’infrastructure de cloud computing. Voici comment créer et gérer les utilisateurs et les projets dans l’OpenStack:

Création et gestion des utilisateurs

Pour créer un utilisateur dans l’OpenStack, vous devez d’abord vous connecter à l’interface d’administration de Keystone en utilisant l’identifiant et le mot de passe d’un administrateur. Ensuite, vous pouvez utiliser la commande « openstack user create » pour créer un nouvel utilisateur en spécifiant son nom et son mot de passe.

Une fois qu’un utilisateur est créé, vous pouvez lui attribuer des rôles et des permissions spécifiques en utilisant la commande « openstack role add » et la commande « openstack user role add ».

Création et gestion des projets

Pour créer un projet dans l’OpenStack, vous devez vous connecter à l’interface d’administration de Keystone en tant qu’administrateur. Ensuite, vous pouvez utiliser la commande « openstack project create » pour créer un nouveau projet en spécifiant son nom et son propriétaire. Vous pouvez également spécifier d’autres paramètres tels que la description et les quotas.

Une fois qu’un projet est créé, vous pouvez attribuer des utilisateurs et des rôles spécifiques à ce projet en utilisant les commandes « openstack user add » et « openstack role add ».

Stockage dans l’OpenStack

Le stockage est une composante essentielle de l’OpenStack, qui offre différentes options pour le stockage des données. Voici les principes de stockage dans l’OpenStack:

Principes de stockage

L’OpenStack propose deux types de stockage: le stockage en bloc et le stockage d’objet.

Le stockage en bloc est utilisé pour stocker des volumes de données et est basé sur des dispositifs de stockage en bloc tels que les disques durs et les SSD. L’OpenStack utilise le module Cinder pour gérer le stockage en bloc.

Le stockage d’objet est utilisé pour stocker des objets volumineux tels que des images, des vidéos et des fichiers. L’OpenStack utilise le module Swift pour gérer le stockage d’objet.

Gestion des volumes

La gestion des volumes dans l’OpenStack est réalisée à l’aide du module Cinder. Vous pouvez créer des volumes en utilisant l’interface utilisateur de l’OpenStack ou en utilisant des commandes en ligne. Vous pouvez spécifier la taille, le type de stockage et d’autres paramètres lors de la création du volume.

Une fois qu’un volume est créé, vous pouvez l’attacher à une instance virtuelle en utilisant l’interface utilisateur de l’OpenStack ou en utilisant des commandes en ligne. Vous pouvez également effectuer des opérations telles que le redimensionnement, la sauvegarde et la restauration des volumes.

Gestion de l’object storage

La gestion du stockage d’objet dans l’OpenStack est réalisée à l’aide du module Swift. Vous pouvez créer des conteneurs pour stocker vos objets en utilisant l’interface utilisateur de l’OpenStack ou en utilisant des commandes en ligne. Vous pouvez également spécifier les politiques de réplication et de durabilité lors de la création du conteneur.

Une fois qu’un conteneur est créé, vous pouvez y télécharger des objets en utilisant l’interface utilisateur de l’OpenStack ou en utilisant des commandes en ligne. Vous pouvez également effectuer des opérations telles que la suppression, le listing et le partage des objets.

Réseau dans l’OpenStack

La gestion du réseau dans l’OpenStack est essentielle pour permettre la communication entre les instances virtuelles et avec l’extérieur. Voici les composants et les fonctionnalités de réseau dans l’OpenStack:

Composants de réseau

Le module Neutron est responsable de la gestion du réseau dans l’OpenStack. Il utilise des plugins pour interagir avec différents dispositifs réseau tels que les commutateurs virtuels, les routeurs et les pare-feu.

Les composants de réseau dans l’OpenStack incluent:

• Réseau: Un réseau virtuel dans l’OpenStack qui relie les instances virtuelles et permet la communication entre elles.
• Sous-réseau: Une subdivision d’un réseau virtuel qui peut être configurée pour avoir des paramètres de réseau spécifiques tels que les adresses IP et les routes.
• Routeur: Un dispositif virtuel dans l’OpenStack qui permet la communication entre les différents sous-réseaux.
• Pare-feu: Un dispositif virtuel dans l’OpenStack qui filtre le trafic réseau en fonction de règles de sécurité spécifiques.

Création et gestion des réseaux

La création et la gestion des réseaux dans l’OpenStack se fait à l’aide de l’interface utilisateur de l’OpenStack ou en utilisant des commandes en ligne.

Pour créer un réseau, vous devez spécifier son nom, son type, son segment et d’autres paramètres. Vous pouvez également spécifier des règles de sécurité telles que les listes de contrôle d’accès (ACL) et les règles de pare-feu.

Une fois qu’un réseau est créé, vous pouvez y ajouter des sous-réseaux en spécifiant les paramètres appropriés tels que les adresses IP et les routes.

Les fonctionnalités de routage et de pare-feu

Le routage dans l’OpenStack est géré par le module Neutron en utilisant des routeurs virtuels. Vous pouvez créer des routeurs virtuels pour permettre la communication entre différents sous-réseaux. Vous pouvez spécifier les règles de routage en utilisant l’interface utilisateur de l’OpenStack ou en utilisant des commandes en ligne.

Le pare-feu dans l’OpenStack est également géré par le module Neutron en utilisant des pare-feu virtuels. Vous pouvez créer des pare-feu virtuels pour filtrer le trafic réseau en fonction de règles spécifiques. Vous pouvez spécifier les règles de pare-feu en utilisant l’interface utilisateur de l’OpenStack ou en utilisant des commandes en ligne.

Orchestration dans l’OpenStack

L’orchestration est un aspect important de l’OpenStack qui permet d’automatiser le déploiement et la gestion des ressources. Voici les avantages de l’orchestration dans l’OpenStack:

Les avantages de l’orchestration

L’orchestration dans l’OpenStack offre plusieurs avantages:

• Automatisation: L’orchestration permet d’automatiser le déploiement et la gestion des ressources, ce qui réduit la charge de travail des administrateurs système.
• Évolutivité: L’orchestration permet de créer et de gérer de grandes quantités de ressources, ce qui facilite la mise à l’échelle des applications.
• Cohérence: L’orchestration garantit une configuration cohérente des ressources, ce qui permet d’éviter les erreurs humaines et les incohérences de configuration.

Création et gestion des stacks

Dans l’OpenStack, une stack est un ensemble de ressources qui sont déployées et gérées ensemble. Vous pouvez créer une stack en utilisant le langage de modèle Heat, qui est spécifique à l’orchestration dans l’OpenStack.

Vous pouvez spécifier les ressources de la stack, telles que les instances virtuelles, les réseaux, les volumes de stockage, etc. Vous pouvez également spécifier les dépendances entre les ressources, telles que les relations parents-enfants.

Une fois qu’une stack est créée, vous pouvez la gérer en utilisant l’interface utilisateur de l’OpenStack ou en utilisant des commandes en ligne. Vous pouvez effectuer des opérations telles que le déploiement, la mise à jour et la suppression des ressources de la stack.

Gestion des images

La gestion des images dans l’OpenStack est essentielle pour permettre le déploiement d’instances virtuelles. Voici comment créer et gérer les images dans l’OpenStack:

Création et gestion des images

Pour créer une image dans l’OpenStack, vous pouvez utiliser l’interface utilisateur de l’OpenStack ou utiliser des commandes en ligne. Vous pouvez spécifier le format de l’image (par exemple, qcow2, raw) et la source de l’image (par exemple, fichier local, URL, image existante).

Une fois qu’une image est créée, vous pouvez l’utiliser pour créer des instances virtuelles en spécifiant l’image lors de la création de l’instance.

Pour gérer les images, vous pouvez effectuer des opérations telles que le téléchargement, la suppression et le partage des images. Vous pouvez également effectuer des opérations de snapshot pour créer des instantanés des instances virtuelles existantes.

Principes de mise à l’échelle horizontale

La mise à l’échelle horizontale est une technique utilisée dans l’OpenStack pour augmenter la capacité d’un système en ajoutant plus d’instances virtuelles. L’idée est de distribuer la charge sur plusieurs instances virtuelles afin d’améliorer les performances et la disponibilité du système.

La mise à l’échelle horizontale dans l’OpenStack peut être réalisée automatiquement en utilisant des outils et des services tels que Heat, Ceilometer et Nova. Vous pouvez définir des politiques de mise à l’échelle dans lesquelles le système ajoute ou supprime des instances virtuelles en fonction de la charge du système.

Sécurité dans l’OpenStack

La sécurité est un aspect essentiel de l’OpenStack pour garantir la confidentialité, l’intégrité et la disponibilité des données et des ressources. Voici les principes de sécurité dans l’OpenStack:

Authentification et autorisation

L’authentification et l’autorisation dans l’OpenStack sont gérées par le module Keystone. L’authentification est le processus de vérification de l’identité des utilisateurs, tandis que l’autorisation est le processus de vérification des droits d’accès des utilisateurs aux ressources.

Pour garantir une authentification sécurisée, l’OpenStack prend en charge plusieurs méthodes d’authentification, telles que l’authentification basée sur des jetons, l’authentification basée sur des certificats et l’authentification basée sur des services d’annuaire externes.

L’autorisation est gérée en utilisant des rôles et des permissions dans Keystone. Vous pouvez attribuer des rôles spécifiques à des utilisateurs et à des projets, et spécifier les permissions associées à chaque rôle.

La sécurité des données

La sécurité des données dans l’OpenStack est assurée par l’utilisation de techniques de cryptage et de protocoles de sécurité. L’OpenStack prend en charge le chiffrement des données en transit et au repos, ainsi que l’utilisation de protocoles sécurisés tels que SSL et TLS.

L’OpenStack prend également en charge la séparation des données en utilisant des politiques de sécurité et des mécanismes de contrôle d’accès. Vous pouvez spécifier les politiques de sécurité en utilisant les services de gestion des utilisateurs et des projets, tels que Keystone.

La sécurité du réseau

La sécurité du réseau dans l’OpenStack est garantie par l’utilisation de pare-feu, de listes de contrôle d’accès (ACL) et d’autres mécanismes de filtrage du trafic réseau. Vous pouvez spécifier les règles de pare-feu et les ACL en utilisant le module Neutron.

L’OpenStack prend également en charge la détection et la prévention des intrusions (IDS/IPS) pour détecter et bloquer les activités suspectes sur le réseau. Vous pouvez configurer des outils de surveillance tels que Snort et Suricata pour effectuer des analyses en temps réel des paquets réseau.

Surveillance et gestion des logs

La surveillance et la gestion des logs dans l’OpenStack sont essentielles pour diagnostiquer les problèmes et assurer la disponibilité et les performances du système. Voici les outils de surveillance et l’analyse des logs dans l’OpenStack:

Les outils de surveillance

L’OpenStack propose plusieurs outils de surveillance pour suivre les performances et les événements du système. Certains de ces outils incluent:

• Ceilometer: Un outil de surveillance qui collecte les métriques et les événements du système.
• Monasca: Un outil de surveillance qui surveille les métriques liées à la santé et aux performances du système.
• Nagios: Un outil de surveillance qui envoie des alertes en cas de défaillance du système.
• Zabbix: Un outil de surveillance qui collecte les données de performance et envoie des alertes en cas de problèmes.

Analyse des logs

L’OpenStack génère des logs qui enregistrent les événements et les activités du système. Ces logs peuvent être analysés pour diagnostiquer les problèmes, surveiller les performances et garantir la conformité aux politiques de sécurité.

Pour analyser les logs dans l’OpenStack, vous pouvez utiliser des outils tels que Elasticsearch, Logstash et Kibana (ELK) stack, qui permettent de collecter, d’indexer et de visualiser les logs de manière centralisée. Vous pouvez également utiliser des outils de collecte de logs tels que Fluentd et Logstash pour envoyer les logs vers un système centralisé de gestion des logs.