Maintenir une plateforme de virtualisation

Je m'informe sur les DataCenters et leurs architectures

Le contexte : une DSI qui envisage de virtualiser

Vous travaillez au sein de la DSI d'Easy Learn, organisme de formation pour adultes présent dans toute la France : un siège en région parisienne (Direction, comptabilité, RH, Informatique) et plusieurs centres de formation reliés au siège par VPN, chacun avec sa direction, ses managers de formation, ses formateurs et ses stagiaires. Dans le cadre d'une éventuelle migration vers une solution de virtualisation, on vous demande d'abord d'élaborer un document expliquant les avantages et inconvénients de cette technologie, de présenter ses acteurs et son fonctionnement réseau, avant de mettre en pratique un outil de gestion centralisée, de différencier les espaces de stockage Cloud, de présenter une solution (physique, virtuelle, cloud) et de la superviser. Ce premier chapitre pose les bases indispensables à ce travail : comprendre ce qu'est un datacenter, ce qu'il contient, et comment on évalue sa fiabilité — que les futurs serveurs virtualisés d'Easy Learn restent hébergés dans une salle serveur du siège ou soient un jour déplacés chez un hébergeur.

Dialoguer avec un intervenant datacenter

Lorsque votre infrastructure est hébergée en colocation ou chez un fournisseur cloud, vous n'entrez pas vous-même dans la salle serveur : c'est un intervenant du datacenter qui manipule le matériel, sur vos instructions ou celles de votre hébergeur. Comprendre son environnement et son vocabulaire (baie, U, allée chaude/froide, Tier, PDU, onduleur) vous permet de communiquer une demande précise — par exemple faire réinsérer un câble réseau débranché sur le port 3 de la baie 12 — sans avoir à vous déplacer. C'est aussi ce vocabulaire qui structure les offres commerciales des hébergeurs, et donc les choix que la DSI d'Easy Learn devra documenter dans son étude de migration.

Qu'est-ce qu'un datacenter

Un datacenter (ou centre de traitement de données) est une infrastructure physique dédiée à l'hébergement, au stockage, au traitement et à la distribution de données numériques et d'applications. Il regroupe dans un même lieu sécurisé :

• des serveurs (calcul) ;
• des systèmes de stockage (baies de disques, bandes) ;
• des équipements réseau (routeurs, commutateurs, pare-feu) ;
• des dispositifs d'environnement : alimentation électrique, refroidissement, sécurité physique.

Son rôle est d'assurer trois choses en continu : la disponibilité des services qu'il héberge, la sécurité des données qui y transitent, et la performance du traitement informatique. Les plus grands acteurs du numérique (Google, Amazon avec AWS, Microsoft avec Azure) exploitent des datacenters à très grande échelle pour faire fonctionner leurs services en ligne ; une entreprise comme Easy Learn, elle, peut aussi bien posséder sa propre salle serveur qu'externaliser tout ou partie de son informatique chez un hébergeur.

Les différents types de datacenters

On distingue plusieurs types de datacenters selon qui les possède et à qui ils rendent service :

Une DSI comme celle d'Easy Learn peut très bien combiner ces modèles : une salle serveur privée au siège pour les applications sensibles, et des services hébergés dans le cloud public pour la messagerie ou la formation à distance. C'est précisément l'un des arbitrages qu'un projet de virtualisation amène à formaliser.

Quelques opérateurs illustrent bien ces catégories : Amazon, Microsoft et Google exploitent des datacenters publics à l'échelle mondiale ; des acteurs comme Equinix ou OVHcloud proposent des offres de colocation, où une entreprise loue de l'espace en baie pour y installer son propre matériel ; d'autres opérateurs déploient des micro-datacenters Edge au plus près des villes ou des sites industriels pour réduire la latence de certains usages (vidéosurveillance, IoT, temps réel). Le chapitre suivant revient plus en détail sur ces acteurs et sur leurs offres de service.

L'infrastructure réseau d'un datacenter

Au-delà des serveurs eux-mêmes, un datacenter fonctionne grâce à une infrastructure réseau dédiée, plus dense et plus redondante que celle d'un simple bureau. On y retrouve les équipements déjà connus, mais utilisés à une échelle supérieure :

• des commutateurs et routeurs organisés en plusieurs couches (accès, distribution, cœur de réseau) pour absorber le trafic de centaines, voire de milliers de serveurs ;
• des pare-feu et systèmes de détection d'intrusion (IDS) en bordure de l'infrastructure ;
• des passerelles vers les réseaux publics et vers les liaisons privées des clients ;
• des systèmes de stockage réseau (SAN) et des solutions de sauvegarde sur bande pour les très gros volumes de données ;
• un câblage structuré (cuivre pour les courtes distances entre baies, fibre optique pour les liaisons plus longues ou à très haut débit).

Cette infrastructure réseau est doublée autant que possible : deux chemins d'alimentation, deux commutateurs de cœur de réseau, deux liaisons vers Internet chez deux opérateurs différents. C'est cette redondance qui permet à un client de continuer à travailler même quand un équipement tombe en panne ou qu'une intervention de maintenance a lieu.

L'infrastructure technique et énergétique

Côté local technique, un datacenter doit fournir un environnement stable et continu, capable d'absorber la chaleur dégagée par des centaines de serveurs qui tournent 24 h/24 :

Le refroidissement représente une part importante de la facture énergétique d'un datacenter : c'est pourquoi les opérateurs cherchent des zones géographiques froides ou bien ventilées, expérimentent la réutilisation de la chaleur dégagée par les serveurs pour chauffer d'autres bâtiments, et généralisent la virtualisation elle-même comme levier d'économie — moins de serveurs physiques allumés pour un même service rendu, donc moins de chaleur à évacuer.

Les équipements se montent dans des baies (racks), dont la hauteur se mesure en unités U : 1 U équivaut à 1,75 pouce, soit environ 4,45 cm. Un serveur 2U occupe donc deux fois cette hauteur dans la baie. Cette unité normalisée permet de standardiser les équipements et d'optimiser l'espace disponible — un repère à connaître dès qu'il s'agit de dimensionner une salle serveur, même modeste comme celle d'un siège Easy Learn.

Les grandes étapes de mise en place d'un datacenter

Construire ou aménager un datacenter suit un enchaînement classique d'étapes, qu'il est utile de connaître même quand on n'intervient que sur une petite salle serveur d'entreprise :

1. analyse des besoins (volume de données, criticité des applications, croissance attendue) ;
2. choix de l'emplacement stratégique (proximité des utilisateurs, disponibilité électrique, climat) ;
3. construction ou aménagement du bâtiment technique ;
4. mise en place de l'infrastructure électrique et du refroidissement ;
5. sécurisation physique et réseau des locaux ;
6. déploiement des équipements informatiques (serveurs, stockage, réseau) ;
7. définition des plans de continuité et de reprise d'activité (PCA/PRA) ;
8. mise en place de la supervision et de la maintenance.

Cette même logique — besoins, emplacement, environnement, sécurité, déploiement, continuité, supervision — se retrouve à l'échelle d'un simple projet de virtualisation interne, ce qui en fait un bon fil conducteur pour la suite du cours.

La sécurité d'un datacenter

La sécurité d'un datacenter repose sur une approche à plusieurs couches, physique et logique :

Ces quatre couches se complètent : un contrôle d'accès physique très strict ne sert à rien si les mots de passe d'administration circulent en clair sur le réseau, et inversement un excellent pare-feu ne protège pas des données copiées sur une clé USB par un visiteur mal accompagné dans la salle serveur. C'est cette vision globale — physique, logique, redondance, surveillance — qu'il faut restituer dans le document de recommandation demandé à la DSI d'Easy Learn.

Les métiers du datacenter

Cette montée en compétence sur le vocabulaire et l'architecture des datacenters correspond à un métier à part entière : celui de technicien datacenter, dont les offres d'emploi détaillent généralement des activités très proches de celles d'un technicien systèmes et réseaux — câblage et installation de baies, suivi de la supervision technique (énergie, climatisation), remplacement de composants matériels à la demande d'un client distant, application de procédures de sécurité strictes. Parcourir ce type d'offre est un bon exercice pour confronter le vocabulaire de ce chapitre à des besoins réels d'entreprise.

Évaluer la fiabilité : la classification TIER

L'Uptime Institute a défini une certification internationale des centres de traitement de données en quatre niveaux, appelés TIER, qui mesurent la redondance des infrastructures et la disponibilité garantie :

Un datacenter Tier III, par exemple, garantit une continuité de service même pendant une opération de maintenance planifiée — ce qui en fait un standard courant pour les services critiques d'entreprise. De nombreux hébergeurs commerciaux commercialisent d'ailleurs des salles certifiées Tier III, voire Tier IV pour les besoins les plus critiques. Ces niveaux se retrouvent dans les grilles tarifaires des hébergeurs et constituent un vocabulaire que vous croiserez régulièrement en échangeant avec un intervenant datacenter, que ce soit pour négocier un contrat d'hébergement ou pour qualifier le niveau de service déjà obtenu en interne.

Le lien avec la virtualisation

Tout ce chapitre garde un lien direct avec le projet d'Easy Learn : la virtualisation ne supprime pas le besoin de datacenter, elle change simplement ce qu'on y installe. Au lieu d'un serveur physique par application, un hyperviseur permet de faire tourner plusieurs machines virtuelles sur un même serveur physique, ce qui réduit le nombre d'équipements à alimenter, refroidir et sécuriser — et donc, mécaniquement, une partie des coûts et des contraintes décrites dans ce chapitre. C'est l'un des arguments à développer dans le document d'avantages/inconvénients demandé par la DSI, et c'est ce que les chapitres suivants mettent en pratique, en commençant par l'installation d'un hyperviseur de type 1.

Ce qu'il faut retenir

Un datacenter combine serveurs, stockage, réseau et environnement technique (énergie, refroidissement, sécurité) pour garantir disponibilité, sécurité et performance. Il en existe plusieurs types (privé, public, colocation, edge, régional), et sa fiabilité se mesure avec la classification TIER de l'Uptime Institute, de Tier I à Tier IV. Ce vocabulaire et ces repères (types de datacenter, U de baie, niveaux TIER) forment le socle sur lequel s'appuiera le chapitre suivant pour situer les grands acteurs du cloud et leurs offres — première étape avant d'entrer dans le concret de la virtualisation chez Easy Learn.