Article de référence | Réf : IN147 v1

Contexte
Virtualisation des réseaux locaux - Switch, hyperviseur et pare-feu

Auteur(s) : Fabrice BRUEL

Date de publication : 10 mai 2012

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Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

Le besoin d’hébergement des applications et de données ne cessent de croitre. Mais cette augmentation fait apparaitre 2 contraintes a priori opposées : il faut à la fois rationaliser les machines pour maintenir les coûts de fonctionnement et environnementaux, mais il faut aussi parfaitement isoler les applications et les données entre-elles. Ce défi est l’élément de base de la virtualisation : réutiliser au maximum les ressources, tout en donnant à chacun le sentiment d’avoir un environnement dédié. C’est ce défi que cet article se propose d’aborder en focalisant sur le réseau local.

Cet article décrit comment, en partant d’un  réseau conçu à une époque où de tels besoins n’existaient pas, des mécanismes de cloisonnement ont pu être mis en place. Il aborde  aussi le cloisonnement logique Ethernet (VLAN) au sein d’un pare-feu (instance virtuelle de pare-feu par réseau logique dans FreeBSD), mais aussi au sein d’un hyperviseur (cloisonnement de bout en bout et sa mise en œuvre dans VMware).

Enfin, et sachant que la concentration des besoins d’hébergement devient très importante, cet article détaille également l’évolution des équipements de réseaux locaux pour aller vers un agrégat d’équipements, celui-ci devant être vu comme un équipement unique.

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ABSTRACT

The need for hosting application and data continues to grow. But this increase brings up two opposing constraints: on the one hand we must streamline the machines to keep operating costs and environmental and on the other hand we must fully isolate applications and data with each other. This challenge is the basic element of virtualization: maximum reuse of resources, while giving everyone the feeling of having a dedicated environment.

This is the challenge that this article seeks to address, by focusing on the local network. This article explains how, starting from a network designed at a time when these needs did not exist, partitioning mechanisms have been put in place. It addresses the Ethernet partitioning (VLAN), its implementation at a firewall level, with an example of virtual firewall instance per logical network in FreeBSD, but also the partitioning within an hypervisor covering its implementation in VMware.

Finally and as the needs of hosting applications have increased, this article also describes the evolution in order to define an aggregate of equipments, this aggregate of equipments will be viewed as a single equipment.

Auteur(s)

  • Fabrice BRUEL : Architecte sécurité - Orange Business Service

INTRODUCTION

Points clés

Domaine : Réseau Ethernet

Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité

Technologies impliquées : switch, pare-feu, Ethernet, 802.1q, hyperviseur

Domaines d'application : hébergement de serveurs, virtualisation, réseaux locaux

Principaux acteurs français : Industriels : Alcatel-Lucent, Orange

Autres acteurs dans le monde : Juniper, Cisco, VMware, FreeBSD Foundation

Contact : [email protected]

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

MOTS-CLÉS

hyperviseur

KEYWORDS

hypervisor

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-in147


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1. Contexte

Le nombre de données électroniques par utilisateur (photos, musiques, vidéos, etc.) ne cesse de croître. Jusqu'à présent, ces données étaient stockées sur l'ordinateur de l'utilisateur, mais avec les nouveaux modes d'accès (smartphone, tablette, etc.), l'utilisateur souhaite pouvoir disposer de ses données quel que soit l'endroit où il se trouve, et quel que soit le moyen d'accès qu'il utilise. On parle alors de « cloud » : les données (ou applications) de l'utilisateur sont hébergées dans un « nuage », charge à l'hébergeur de fournir le service attendu.

Si le terme « cloud » évoque volontairement quelque chose avec un contour flou et peu, ou pas, délimité pour l'utilisateur, pour l'hébergeur, au contraire, cela représente quelque chose de très concret et de très précis. Au vu du nombre d'utilisateurs concernés, des marges à dégager, de la rationalisation de l'espace et des consommations électriques, l'hébergeur choisit très souvent de mettre en place de la virtualisation. Si le concept est maintenant assez connu au niveau système, il ne faut pas oublier que la virtualisation doit se décliner au niveau du réseau local chez l'hébergeur.

Nous allons aborder ici plusieurs aspects de la virtualisation réseau :

  • des réseaux locaux au sein d'un commutateur (VLAN) ;

  • de commutateurs sur des pare-feux à base de mécanisme d'isolation (jail) ;

  • de commutateurs sur des systèmes à base d'hyperviseur ;

  • d'agrégat de commutateurs (incluant les protocoles de routage de niveau 2).

Pour cela, notre fil rouge sera un hébergeur qui gère pour ses clients des applications (serveurs web). Nous verrons, à la fois la montée en puissance du nombre de clients, ainsi que la solution technique associée.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ZEC (M.) -   Network stack virtualization for FreeBSD 7.0.  -  University of Zagreb http://www.bsdcan.org/2007/schedule/attachments/14-network_virtualization_zec.pdf

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