Mission réaliséeVirtualisation OnPrem avec Proxmox

Résumé de la mission

Cloud Algebra est intervenu auprès d’une entreprise du secteur médical pour intégrer une couche de virtualisation (Proxmox) par-dessus leurs infrastructures physiques, améliorant ainsi : taux d’utilisation, dimensionnements, contrôle des accès, niveau d’isolation, sauvegarde, PCA/PRA…

Détails de l'intervention

Contexte

Le client que nous avons accompagné dispose de sa propre infrastructure physique avec :

• un réseau local LAN inaccessible depuis l’extérieur ;
• plusieurs nœuds de calcul matriciel à des fins d’entraînement de modèles d’IA ;
• d’autres serveurs physiques pour stocker des données ;
• des applications ou briques d’infrastructures.

Problématiques

Avant notre intervention, toutes les données et applications du client étaient installées directement sur les machines physiques. Cela génère toutefois quelques challenges :

• Comment utiliser toute la capacité matérielle de mon serveur en évitant un effet « fourre-tout », c’est-à-dire un serveur sur lequel sont hébergées des données, applications et services trop hétérogènes, faute de meilleure destination ?
• Comment isoler correctement les données et applications hébergées sur un même serveur pour éviter que les vulnérabilités (sécurité, résilience et performance) des uns se propagent aux autres ?
• Comment se prémunir contre les pannes matérielles, pour éviter les indisponibilités prolongées ?
• Comment se prémunir contre le risque de perte de données ?

Présentation de Proxmox

Proxmox est un hyperviseur open source de type 1 basé sur Debian (Linux) qui facilite la virtualisation d’un serveur physique en plusieurs serveurs virtuels isolés.

Grâce à Proxmox, il est possible d’exécuter plusieurs machines virtuelles (VM) ainsi que des conteneurs LXC sur une même infrastructure physique composée soit d’une unique machine, soit d’un cluster de plusieurs machines. La gestion des machines physiques et virtuelles du cluster est rendue possible via une interface web ergonomique ou des utilitaires en ligne de commande directement.

Proxmox intègre nativement de nombreuses fonctionnalités clés :

• Sauvegardes et restaurations automatisées ou manuelles ;
• Snapshots de VM à chaud ;
• Réplication et bascule entre nœuds, permettant une haute disponibilité ;
• Gestion fine de l’allocation de ressources (CPU, RAM, stockage) ;
• Intégration avec divers backends de stockage (PBS, LVM, ZFS, Ceph, etc.).

Pertinence de Proxmox

Après un audit des consommations actuelles et projetées, Cloud Algebra a préconisé l’intégration de Proxmox sur une machine pilote, puis sous réserve de satisfaction, un déploiement progressif de Proxmox sur l’ensemble de l’infrastructure, avec un cluster de machines.

La virtualisation des ressources physiques du client en machines virtuelles et volumes logiques est une première étape stratégique dans l’amélioration de la résilience et de la sécurité de l’entreprise. Une installation Proxmox bien configurée répond avec efficacité aux challenges présentés précédemment :

• Proxmox permet une meilleure isolation et un meilleur dimensionnement des applicatifs ;
• Proxmox sécurise les opérations sensibles (mises à jour, migrations ou tests) grâce à des sauvegardes, snapshots et restaurations très ergonomiques ;
• Proxmox harmonise l’infogérance des différents systèmes en production ;
• Proxmox simplifie la gestion de la capacité de l’infrastructure et de la charge des applicatifs, grâce à des logiques de cluster, du scaling horizontal des nœuds, du déplacement de VMs et du scaling vertical des VMs ;
• Proxmox simplifie grandement les sauvegardes et restaurations de VM pour réagir rapidement en cas d’incident.

Comprenant que l’installation de Proxmox anticipait et prévenait de nombreux risques contre lesquels le client n’était pas encore couvert, le client a accepté volontiers le projet pilote afin d’appréhender la solution et éventuellement la déployer plus largement.

Cloud Algebra a également préconisé l’élaboration d’un PCA et d’un PRA (respectivement, Plan de Continuité et de Reprise d’Activité) dans lesquels Proxmox pourra être mis à profit pour la restauration de VM sur un autre hôte ou de l’infrastructure sur un autre site.

Intervention : projet pilote

Résumé

Cloud Algebra a migré les données et applications hébergées sur un ancien serveur physique vers une nouvelle machine sur laquelle Proxmox a été installé et configuré. Proxmox a été configuré de telle sorte que les applications qui étaient autrefois sur une seule machine se retrouvent à présent isolées dans leur propre VM dédiée et sous contrôle, afin d’apporter plus d’ordre, de flexibilité, de résilience et de sécurité au client.

VMs

Nous avons créé cinq VM (applications anonymisées) :

• vm-app-1 (Ubuntu Server 24.04 LTS, 6 vCPU, 4 Go de RAM, IP fixe)
• vm-app-2 (Ubuntu Server 24.04 LTS, 2 vCPU, 2 Go de RAM, IP fixe)
• vm-app-3 (Ubuntu Server 24.04 LTS, 1 vCPU, 2 Go de RAM, IP fixe)
• vm-sandbox (Ubuntu Server 24.04 LTS, 1 vCPU, 2 Go de RAM, IP fixe)
• vm-pbs (Proxmox Backup Server 4.0, 2 vCPU, 4 Go de RAM, IP fixe)

À présent, les VM sont isolées et le crash ou la corruption d’une application n’a pas d’incidence sur les autres applications dans les autres VMs. Aussi, la capacité allouée à chacune des VMs peut être modifiée facilement, sous réserve de capacité, pour que le dimensionnement suive l’évolution de la charge respective par application.

Les VMs n’hébergent qu’au plus une application, ses dépendances et ses données, rien de plus. Toute nouvelle application déployée le sera dans sa propre VM pour que cette règle soit respectée et que la maintenabilité de l’infrastructure soit préservée. La vm-sandbox est une VM non persistante qui permet aux équipes techniques d’expérimenter et d’effectuer des « POC » (Proof of Concept) sans risque d’incidence sur les applications en production.

Pour chacune des VM, une stratégie de sauvegarde adaptée a été mise en place, en prenant en compte la criticité de l’application, le RTO (Recovery Time Objective) et le RPO (Recovery Point Objective). C’est la vm-pbs qui héberge le serveur de sauvegarde.

Stockage

Le serveur pilote possède 2 disques physiques :

• 1 SSD de +400 Go
• 1 HDD de +15 To

Ces disques sont tous deux enregistrés en tant que Physical Volumes LVM dans le nœud Proxmox :

• /dev/sda pour le SSD
• /dev/sdb pour le HDD

Chaque Physical Volume a été ajouté au Volume Group LVM « pve » destiné au Proxmox Virtual Environment.

Des Logical Volumes ont également été ajoutés :

• Les Logical Volumes par défaut de Proxmox — data, root, swap — tous les trois sur le Physical Volume /dev/sda (SSD) ;
• Trois Logical Volumes spécifiques sur le HDD :
  • storage-app-1 : 2 To, destiné à stocker sur un volume dédié toutes les données externes d’une application self-hostée ; attaché à vm-app-1 et monté sur /mnt/storage-app-1 grâce à la configuration /etc/fstab ;
  • storage-assets : 8 To, destiné à stocker toute autre donnée bien distincte de l’application (données brutes de l’entreprise) ; attaché à vm-sandbox et monté automatiquement sur /mnt/storage-assets grâce à la configuration /etc/fstab ;
  • storage-backup : 2 To, destiné à stocker les backups Proxmox allègrement ; attaché à vm-pbs et monté automatiquement sur /mnt/storage-backup grâce à la configuration /etc/fstab.

Il est à noter que l’ajout de deux autres HDD permettrait le remplacement de la typologie de stockage LVM par une typologie de stockage en ZFS RAIDZ-5 sur les HDD avec un Intent Log + un cache sur le SSD. Ces modifications réduiraient considérablement le risque de perte de données et permettraient les snapshots immédiats de VM grâce à du Copy-on-Write, tout en améliorant la pertinence et le taux d’utilisation du SSD. C’est cette configuration qui sera mise en œuvre pour l’installation du deuxième nœud Proxmox.

Sauvegardes avec PBS : Proxmox Backup Server

Cloud Algebra a mis en place une infrastructure de sauvegardes automatiques avec « PBS ». Les sauvegardes sont quotidiennes, compressées, chiffrées et dédupliquées afin de préserver au maximum la sécurité des données sensibles envoyées hors site et de minimiser le besoin en stockage externe.

Sur PBS, les permissions utilisateurs ont été restreintes en conséquence avec la création d’un utilisateur « backup-operator » ne disposant que des droits « DatastoreAdmin » sur les datastores concernés et « RemoteAdmin » sur les remotes concernés.

Deux copies sont conservées : une copie locale, elle-même répliquée sur un stockage externe S3 que Cloud Algebra a commandé et configuré avec le client pour l’assister dans la démarche. Pour mettre en place ces deux copies, un premier datastore local a été créé de façon assez classique et est configuré comme datastore cible dans PVE grâce à l’intégration PVE x PBS. Ensuite, un endpoint S3 et un second datastore ont été créés sur l’instance PBS. Finalement, une réplication a été mise en place entre ces deux datastores. Les deux datastores disposent de politiques de rétention différenciées : ne sont gardées en local que les sauvegardes de moins d’un mois (plus susceptibles d’être restaurées intégralement) et hors site des sauvegardes datées de jusqu’à 3 ans, moins susceptibles d’être restaurées mais pas moins importantes.

Outre les sauvegardes, des jobs de vérification de l’intégrité des sauvegardes, des jobs de pruning et de garbage-collection ont été configurés.

Feuille de route : redondance, HA, rebalancing et IaC

La généralisation de Proxmox à l’ensemble des serveurs du client représenterait un gain énorme en maturité de gestion des infrastructures. Cloud Algebra a prévu de poursuivre avec les chantiers suivants :

• Installation d’un deuxième nœud Proxmox et mise en cluster ;
• Redondance des disques sur chaque nœud, en RAIDZ-5 avec ZFS ;
• Migration des VM sur un stockage partagé (Ceph ou NFS) pour permettre des migrations à chaud d’un nœud à l’autre ;
• Configuration de la Haute Disponibilité pour permettre des bascules automatiques en cas d’indisponibilité d’un nœud ;
• Configuration d’une politique de placement (affinité, anti-affinité, balanciness) pour équilibrer la charge en permanence ;
• Scripting et reproductibilité de toute la configuration pour permettre un redéploiement très rapide en cas de sinistre.

Conclusion

Grâce à la mise en place d’un socle de virtualisation solide et moderne tel que Proxmox, l’infrastructure du client devient plus simple à gérer, plus fiable et bien plus modulable face aux évolutions des besoins. Les ressources sont mieux exploitées, les sauvegardes centralisées et chiffrées, et la maintenance largement facilitée.

Cette démarche offre au client une base de travail solide, évolutive et sécurisée, parfaitement alignée avec ses enjeux de performance et de continuité. Une transformation pragmatique, durable et tournée vers l’avenir.

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