Le Cloud OpenStack en quelques mots

OpenStack est un ensemble de pro­grammes destinés à la création d’un en­vi­ron­ne­ment Cloud. Le terme Cloud computing désigne la con­sul­ta­tion dé­cen­tra­li­sée de pro­grammes et de données. Dans le Cloud, le « nuage » en français, les données sont stockées à dif­fé­rents endroits, parfois très éloignés les uns des autres. Il s’agit d’une structure qui autorise un accès dé­cen­tra­lisé et donc garantit une sécurité optimale. Les données, parfois sensibles, ne doivent pas seulement être hautement dis­po­nibles, mais également être protégées contre les accès non autorisés et la perte de données.

L’avantage numéro un des solutions Cloud est que ces dernières sont ac­ces­sibles même à partir d’appareils ne disposant pas d’un matériel très per­for­mant. La puissance de calcul flexible et évolutive se trouve dans le cloud. Seule une connexion rapide et stable est requise. Cela rend la création d’un réseau complexe beaucoup plus abordable. Di­mi­nu­tion notable des coûts d’ac­qui­si­tion. Les coûts d’ex­ploi­ta­tion d’un Cloud ne sont basés que sur les res­sources qui sont ef­fec­ti­ve­ment utilisées. Il est possible, par exemple, d’utiliser un en­vi­ron­ne­ment Cloud sur des serveurs virtuels en location. Cela rend son uti­li­sa­tion très in­té­res­sante pour les PME et les startups qui ne peuvent pas se permettre de grosses dépenses dans le domaine in­for­ma­tique.

Le pack logiciels OpenStack regroupe tous les com­po­sants né­ces­saires à la création d’un en­vi­ron­ne­ment Cloud. Bien qu’il s’agisse d’un projet re­la­ti­ve­ment récent, il est déjà fiable et sécurisé. OpenStack a été fondé en 2010, par la NASA, l’agence spatiale amé­ri­caine et l’en­tre­prise Rackspace. La NASA sou­hai­tait dé­ve­lop­per pour ses projets un logiciel qui per­met­trait la mise en place flexible et tem­po­raire de réseaux in­for­ma­tiques. Des en­tre­prises connues comme AT&T, RedHat, Canonical (dé­ve­lop­peur d’Ubuntu), Intel, IBM et Huawei ont rejoint le projet en cours de route et pris part au dé­ve­lop­pe­ment.

Le logiciel ne fonc­tionne que sur un système d’ex­ploi­ta­tion sous Linux. Il a été publié sous une licence Apache. Cela signifie que le code source est en libre accès et que les pro­grammes peuvent être utilisés gra­tui­te­ment de manière illimitée. La 20^e version d’OpenStack a été publiée en octobre 2019. Elle porte le nom de « Train ».

Le Cloud OpenStack se compose de plusieurs éléments, dont les prin­ci­paux sont les suivants :

• Nova (Compute Service)
• Keystone (Identity Service)
• Glance (Image Service)
• Neutron (Net­wor­king)
• Cinder (Block Storage)
• Swift (Object Storage)
• Horizon (Dashboard)

Nova est le composant de calcul du Cloud OpenStack et le premier composant à avoir été intégré à OpenStack en 2010. C’est en quelque sorte la colonne ver­té­brale du Cloud et il se charge d’une tâche es­sen­tielle : la gestion des or­di­na­teurs virtuels. Sur la durée, Nova s’est amélioré et permet désormais de gérer des groupes entiers d’or­di­na­teurs. Les or­di­na­teurs virtuels sont reliés entre eux par une connexion sy­nap­tique. Le nombre de nœuds (aussi appelés synapses) est variable. Nova utilise prin­ci­pa­le­ment les hy­per­vi­seurs sans licence KVM intégrés dans le noyau Linux et XEN développé par l’Uni­ver­sité de Cambridge comme base des machines vir­tuelles utilisées.

Keystone est res­pon­sable de l’au­to­ri­sa­tion et de l’au­then­ti­fi­ca­tion des uti­li­sa­teurs (Identity). Le Cloud computing ne se contente pas de gérer des or­di­na­teurs virtuels, il met en place des réseaux entiers. Dans ce contexte, l’iden­ti­fi­ca­tion des uti­li­sa­teurs et la com­par­ti­men­ta­tion des activités sont in­dis­pen­sables. Keystone accorde à chaque uti­li­sa­teur du Cloud (appelé « mandant ») un accès in­di­vi­dua­lisé. Cet accès recense également les droits du mandant.

Glance met à dis­po­si­tion les « images », c’est-à-dire les images des supports de données des machines vir­tuelles. En outre, Glance peut également sau­ve­gar­der et restaurer les images. Il est possible de créer une sorte de bi­blio­thèque avec les modèles des systèmes requis. Ceux-ci peuvent être recréés ul­té­rieu­re­ment dans le réseau aussi souvent que né­ces­saire. Par ailleurs, Glance garantit la dis­po­ni­bi­lité, car les machines né­ces­saires peuvent être recréées à tout moment.

Neutron (an­cien­ne­ment Quantum) constitue l’in­fras­truc­ture réseau virtuelle d’OpenStack. Il est ainsi possible de répartir des sous-réseaux, de gérer les adresses IP et de générer des réseaux virtuels (VLAN). Les VPN (Virtual Private Net­wor­king) sont également pris en charge par Neutron. Ce composant permet avant tout l’échange de données entre les éléments d’OpenStack, par exemple entre les machines vir­tuelles in­di­vi­duelles. Le pare-feu du réseau est également mis en place par Neutron.

Cinder est res­pon­sable de la mise à dis­po­si­tion d’un stockage permanent sous forme de stockage en bloc, un disque dur par exemple. Celui-ci est créé via Cinder grâce à la vir­tua­li­sa­tion. Il est ainsi possible d’adapter les volumes aux besoins (évo­lu­ti­vité). Le stockage en bloc Cinder se comporte comme un disque dur physique dans un or­di­na­teur. La sé­cu­ri­sa­tion des données est simple, car l’uti­li­sa­teur peut accéder au disque dur via une interface centrale qui possède également une fonction snapshot (ins­tan­tané).

Swift est le stockage objet. Il peut connecter les stockages dans dif­fé­rents endroits afin de pouvoir utiliser des objets de données répartis aléa­toi­re­ment sur des stockages adjacents. Cela crée, si né­ces­saire, de manière trans­pa­rente une re­don­dance puisque les objets peuvent être stockés phy­si­que­ment plusieurs fois. En outre, les stockages mis à dis­po­si­tion par Swift peuvent être utilisés par Cinder ou Glance. Il est également possible, grâce à Ceph ou GlusterFS, d’utiliser la mémoire d’objet dis­tri­buée comme sous-structure.

Horizon est un tableau de bord. Autrement dit, Horizon est l’interface uti­li­sa­teur graphique qui permet de gérer les com­po­sants regroupés dans OpenStack. Il est également utilisé pour gérer les uti­li­sa­teurs. Le design et les fonc­tion­na­li­tés d’Horizon sont adap­tables.

Le Cloud OpenStack est la re­pro­duc­tion lo­gi­cielle d’une in­fras­truc­ture in­for­ma­tique très complexe. Les modules qui doivent nor­ma­le­ment être phy­si­que­ment présents sont créés vir­tuel­le­ment par les divers com­po­sants. Les stockages né­ces­saires sont générés par Swift et peuvent être mis à dis­po­si­tion sous la forme de blocs par Cinder. La fonc­tion­na­lité des serveurs et or­di­na­teurs in­di­vi­duels du réseau est générée et gérée par Nova. L’ensemble des machines vir­tuelles dis­po­nibles est fourni par Glance.

Le composant Neutron se charge de la mise en réseau. En outre, Neutron se charge de la pro­tec­tion par un pare-feu et si né­ces­saire de la sur­veil­lance du réseau. Keystone régule les iden­ti­fi­ca­tions et les au­to­ri­sa­tions des uti­li­sa­teurs. Le système ainsi mis en place s’ad­mi­nistre fa­ci­le­ment grâce à Horizon. Si toutefois, tem­po­rai­re­ment, davantage de stockage ou de puissance était né­ces­saire, ces deux facteurs peuvent être réglés en con­sé­quence.

Le Cloud OpenStack offre les avantages suivants :

• Une uti­li­sa­tion qui nécessite peu de matériel, les services du cloud peuvent gé­né­ra­le­ment être utilisés avec n’importe quel appareil com­pa­tible avec Internet
• Haute sécurité et fiabilité des données
• Évo­lu­ti­vité du volume de stockage et de la puissance
• Les services Cloud per­met­tent un travail col­la­bo­ra­tif
• L’accès n’est pas limité géo­gra­phi­que­ment
• Dis­tri­bu­tion et ac­cep­ta­tion élevées
• Normes unifiées

Mal­heu­reu­se­ment, l’uti­li­sa­tion d’OpenStack présente également certains in­con­vé­nients :

• Une gamme de fonctions très dynamique : OpenStack est une solution de Cloud computing ouverte et donc très dynamique. De nouvelles fonctions sont ajoutées ré­gu­liè­re­ment et certaines fonctions peuvent être sup­pri­mées.
• Les logiciels en open source ne proposent en général pas d’as­sis­tance cen­tra­li­sée. Il existe de la do­cu­men­ta­tion et une aide en ligne, mais la recherche peut être longue et fas­ti­dieuse. Con­trai­re­ment aux solutions com­mer­ciales, il n’existe pas d’in­ter­lo­cu­teur central.
• KVM et XEN sont les prin­ci­paux hy­per­vi­seurs pris en charge. Cela peut oc­ca­sion­ner des problèmes lors de l’in­té­gra­tion d’autres solutions de vir­tua­li­sa­tion comme VMWare. Les uti­li­sa­teurs rap­por­tent par exemple des problèmes lors de l’uti­li­sa­tion de VMWare avec OpenStack.

En raison de la gratuité de la licence, l’uti­li­sa­tion d’OpenStack est par­ti­cu­liè­re­ment rentable. Une fois le système mis en place, il est facile à ad­mi­nis­trer. En utilisant les serveurs virtuels des services d’hé­ber­ge­ment, une petite solution de Cloud computing peut être mise en place pour 10 à 20 euros par mois. Ainsi, OpenStack peut être utilisé comme pla­te­forme pour des ap­pli­ca­tions de Cloud privées comme un Wiki par exemple. Il permet également de réaliser des projets ex­tra­pro­fes­sion­nels ou des boutiques en ligne.

Pour les PME, OpenStack est une option idéale pour la tran­si­tion vers le cloud computing, ainsi que pour le stockage des données et des ap­pli­ca­tions. En cela, la création d’un Cloud public est un choix judicieux. En par­ti­cu­lier, parce que la gestion des droits du Cloud OpenStack offre de nom­breuses pos­si­bi­li­tés de gestion optimale du travail col­la­bo­ra­tif entre dif­fé­rents profils d’uti­li­sa­teurs.

Les grandes en­tre­prises peuvent ex­ter­na­li­ser certaines parties de leur in­fras­truc­ture réseau, par exemple des données ou des pro­grammes par­ti­cu­liè­re­ment sensibles et utiliser également OpenStack dans le cadre d’une approche multi-cloud ou dans le cadre d’un cloud hybride. Le risque de dé­fail­lance des serveurs d’ap­pli­ca­tions est plus faible, car les serveurs peuvent être répliqués selon les besoins. Les données sont de toute façon stockées de manière re­don­dante dans le système, de sorte qu’une perte de données due à un dommage matériel est presque im­pos­sible.

Ceux qui ne sou­hai­tent pas utiliser OpenStack peuvent créer eux-mêmes les services né­ces­saires grâce à des serveurs virtuels et des stockages en ligne. L’uti­li­sa­tion de solutions comme Owncloud ou Nextcloud est également en­vi­sa­geable.

Quelques four­nis­seurs de solutions si­mi­laires :

• Open­Ne­bula (gratuit)
• VMWare (payant)
• Microsoft Azu­reS­tack (payant)
• Google Anthos (payant)

En outre, de plus en plus d’en­tre­prises laissent un four­nis­seur de services mettre en place et gérer le Cloud pour elles (Managed Cloud).

Quelle que soit votre décision finale, il existe un certain nombre d’arguments en faveur de l’uti­li­sa­tion du cloud computing. En terme d’économie et de flexi­bi­lité, le Cloud Computing est im­bat­table. Le respect de l’en­vi­ron­ne­ment préconise également d’éviter les uti­li­sa­tions su­per­flues ou de sous-utiliser du matériel.

Le principal atout est sans conteste la sécurité des données. Confier ses données ou même celles de vos clients à des pres­ta­taires de services externes demande un haut niveau de confiance. Par con­sé­quent, l’effort de création de votre propre Cloud avec une solution éprouvée comme OpenStack est très ra­pi­de­ment ren­ta­bi­lisé.