TP – Construire un laboratoire virtuel à deux sous-réseaux

BTS SIO SISR 2e année – Bloc 2 – S06 – binôme : un tape, l'autre lit ; on échange les rôles à chaque partie

Note

But. À partir d'un modèle Debian, tu clones trois machines, tu les relies par deux réseaux internes à travers une VM routeur, tu utilises les instantanés et tu évalues les ressources consommées.

Durée : 2 h 30 (parties A à D), plus le bilan. Prérequis : cours S06 lu ; VirtualBox et une VM Debian de la première année (ou du TP S01).

Note

Comment ce TP fonctionne. Avant de manipuler, tu écris ce que tu anticipes (« J'anticipe »), puis tu testes et tu notes ce que tu constates. Un bilan de compétences clôt la séance.

Binôme : ____________ / ____________

Contraintes

Les VM sont des Debian sans interface graphique, compte utilisateur avec sudo.
Les noms de machines et réseaux sont imposés pour que le corrigé s'applique.
Les commandes VBoxManage sont données pour VirtualBox ; l'interface graphique fait la même chose (menu Machine › Cloner).

Le plan visé

Machine	Carte	Réseau interne	Adresse
RTR	1	`lab-a`	192.168.10.1/24
RTR	2	`lab-b`	192.168.20.1/24
VM-A	1	`lab-a`	192.168.10.10/24, passerelle 192.168.10.1
VM-B	1	`lab-b`	192.168.20.10/24, passerelle 192.168.20.1

Partie A – Préparer le modèle et cloner (≈ 35 min)

1. Dans ta VM Debian de référence (appelons-la modele) : mise à jour, puis suppression de ce qui est propre à la machine.

sudo apt update && sudo apt -y upgrade
sudo rm -f /etc/ssh/ssh_host_*
sudo truncate -s 0 /etc/machine-id
sudo poweroff

J'anticipe. Pourquoi supprimer les clés ssh_host_* avant de cloner ? ______________________

Éléments de réponse

Ces clés sont l'identité SSH de la machine. Si on clone sans les supprimer, toutes les copies auraient les mêmes clés : un client ne pourrait plus distinguer les machines et l'authentification du serveur perdrait son sens. Elles seront régénérées au premier démarrage (voir la remarque ci-dessous).

Note

Sur Debian, les clés d'hôte ne sont pas recréées automatiquement au démarrage si le paquet est déjà configuré. Sur chaque clone, lance une fois : sudo dpkg-reconfigure openssh-server (génère de nouvelles clés et relance SSH).

2. Sur l'hôte, crée un clone complet de modele pour chaque machine, avec un nouvel identifiant MAC.

for m in RTR VM-A VM-B; do
  VBoxManage clonevm modele --name "$m" --register --mode machine
done
VBoxManage list vms

Point de contrôle : list vms montre RTR, VM-A, VM-B.

Je comprends. Quelle différence y a-t-il entre un clone complet et un clone lié ? Pourquoi le choix d'un clone complet est-il plus sûr pour un laboratoire durable ? ______________________

Éléments de réponse

Un clone complet copie le disque : la VM est indépendante. Un clone lié ne stocke que les différences et dépend du disque d'origine : si celui-ci est supprimé ou déplacé, tous les clones sont perdus. Le clone lié économise de la place mais crée une dépendance.

Partie B – Câbler les réseaux virtuels (≈ 40 min)

1. Configure les cartes depuis l'hôte (les VM étant éteintes).

VBoxManage modifyvm RTR  --nic1 intnet --intnet1 lab-a --nic2 intnet --intnet2 lab-b
VBoxManage modifyvm VM-A --nic1 intnet --intnet1 lab-a
VBoxManage modifyvm VM-B --nic1 intnet --intnet1 lab-b

2. Démarre les trois machines (VBoxManage startvm RTR --type headless, etc.) et configure les adresses. Relève d'abord les noms d'interface avec ip -br a (ils peuvent différer de enp0s3).

Sur RTR (/etc/network/interfaces.d/lab, adapte les noms) :

auto enp0s3
iface enp0s3 inet static
    address 192.168.10.1/24

auto enp0s8
iface enp0s8 inet static
    address 192.168.20.1/24

Sur VM-A et VM-B, un fichier du même type avec l'adresse et la passerelle du plan visé.

Applique : sudo systemctl restart networking (ou redémarre la VM).

3. Active le routage sur RTR :

sudo sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
echo 'net.ipv4.ip_forward=1' | sudo tee /etc/sysctl.d/99-routage.conf

J'anticipe. Depuis VM-A, ping 192.168.20.10 va-t-il fonctionner avant l'activation du routage ? Après ? ______________________

Éléments de réponse

Avant : non. Les paquets arrivent chez RTR, qui, sans routage activé, ne les transmet pas. Après : oui, à condition que VM-A et VM-B aient RTR pour passerelle. Le premier sysctl -w agit immédiatement ; le fichier dans sysctl.d le conserve après redémarrage.

4. Teste depuis VM-A :

ping -c 3 192.168.10.1     # la passerelle
ping -c 3 192.168.20.10    # VM-B, à travers RTR
traceroute -n 192.168.20.10   # (paquet traceroute si absent)

Test	Résultat
Ping de la passerelle
Ping de VM-B
Sauts de `traceroute`

Point de contrôle : traceroute montre deux sauts : 192.168.10.1 puis 192.168.20.10.

Je comprends. Pourquoi les VM sur intnet n'ont-elles pas d'accès à Internet ? Comment leur en donner un temporairement pour installer un paquet ? ______________________

Éléments de réponse

Un réseau interne est isolé : aucune de ses cartes n'est reliée au monde extérieur. Pour installer un paquet, on ajoute temporairement une carte NAT à la VM concernée (VBoxManage modifyvm VM-A --nic2 nat), on installe, puis on la retire.

Partie C – Instantanés (≈ 30 min)

1. Prends un instantané de VM-A à chaud, puis casse volontairement quelque chose :

VBoxManage snapshot VM-A take "avant-test" --description "etat sain"
# dans VM-A :
sudo rm -f /etc/network/interfaces.d/lab && sudo systemctl restart networking

2. Constate que le réseau de VM-A est cassé (ip -br a), puis restaure :

VBoxManage controlvm VM-A poweroff
VBoxManage snapshot VM-A restore "avant-test"
VBoxManage startvm VM-A --type headless

J'anticipe. Après restauration, le fichier supprimé est-il revenu ? Les fichiers créés après l'instantané ? ______________________

Éléments de réponse

Le fichier supprimé est revenu (retour à l'état de l'instantané). Les fichiers créés après l'instantané ont disparu : la restauration efface tout ce qui a été fait depuis. C'est pourquoi un instantané ne remplace pas une sauvegarde.

3. Supprime l'instantané une fois la manipulation terminée :

VBoxManage snapshot VM-A delete "avant-test"

Je comprends. Pourquoi ne faut-il pas garder un instantané pendant des mois sur un serveur de production ? ______________________

Éléments de réponse

L'instantané enregistre toutes les modifications dans un fichier de différences qui grossit ; la VM ralentit (lecture de la chaîne de différences) et le disque de l'hôte peut saturer. De plus, un retour en arrière après plusieurs mois ferait perdre tout le travail intermédiaire.

Partie D – Évaluer les ressources (≈ 25 min)

1. Relève les ressources allouées et consommées pour tes trois VM :

VBoxManage showvminfo VM-A | grep -E "Memory size|Number of CPUs"
free -h        # dans la VM
df -h /        # dans la VM

VM	vCPU	Mémoire allouée	Mémoire utilisée	Disque utilisé
RTR
VM-A
VM-B

2. Cas de dimensionnement. Une PME veut virtualiser 8 serveurs : 2 de 4 Go de mémoire, 4 de 2 Go, 2 de 1 Go, soit 8 vCPU au total. L'hôte envisagé a 32 Go de mémoire et 8 cœurs physiques. Réserve 4 Go à l'hôte.

La mémoire suffit-elle ? Quelle marge reste-t-il ?
Quel est le risque si l'hôte tombe en panne ?
Cite deux mesures pour le limiter.

Éléments de réponse

Mémoire demandée : 2×4 + 4×2 + 2×1 = 18 Go. Disponible : 32 − 4 = 28 Go. Marge : 10 Go. Les 8 vCPU sur 8 cœurs ne posent pas de problème (pas de sur-allocation). Risque : l'hôte est un point unique de défaillance : les 8 serveurs s'arrêtent ensemble. Mesures : sauvegarde des VM (voir S05) ; second hôte avec réplication ou haute disponibilité (voir S12) ; alimentation et disques redondants.

Pour aller plus loin

Convertis la préparation du modèle en script (clés SSH, machine-id, journaux).
Ajoute un réseau « privé hôte » pour administrer les VM en SSH depuis l'hôte.

Retour en entreprise (si ta situation le permet)

Observer : l'entreprise utilise-t-elle la virtualisation ? Quel hyperviseur, combien d'hôtes et de VM ? Où sont les sauvegardes des VM ?
Documenter : schéma d'une maquette de ton entreprise : hôtes, VM, réseaux.

Rendu

Compte rendu PDF, nommé RENDU-B2A2-S06-NOM.pdf, contenant : les captures de VBoxManage list vms, du traceroute à deux sauts, de l'instantané restauré, les tableaux des parties B et D et tes réponses aux questions « J'anticipe » et « Je comprends ».

Prolongement dans InfraLab (facultatif)

Une machine virtuelle suit son hyperviseur : tu mesures l'effet d'un arrêt sur les services hébergés.

Le simulateur InfraLab propose des TP guidés sur ce thème : vue TP, choisis le TP. Ils s'ajoutent à la séance (en classe si le temps le permet, sinon en autonomie) ; ils ne remplacent pas la manipulation sur machine réelle ci-dessus.

TP	Titre	Durée
43	Quand l'hyperviseur s'arrête	45 min
44	Maintenance planifiée d'un hyperviseur	50 min

Note

InfraLab simule : le score ne valide aucune compétence. Exporte le rapport du TP (HTML) et joins-le à ton compte rendu.

Bilan de la séance

Remplis ce bilan seul, honnêtement. Niveau : Non maîtrisé, Maîtrise partielle, Bonne maîtrise ou Excellente maîtrise, ou Non évalué.

Compétence du référentiel	Ce que j'ai fait dans cette séance	Niveau
B2.1 – Concevoir une solution d'infrastructure réseau
B2.2 – Installer, tester et déployer une solution d'infrastructure réseau

Note

Les codes sont ceux du référentiel.

Je sais faire, sans aide :

Distinguer hyperviseurs de type 1 et de type 2 ;
Préparer un modèle et cloner une VM ;
Câbler des réseaux internes et relier deux sous-réseaux par une VM routeur ;
Utiliser et supprimer un instantané, en expliquant ses limites ;
Dimensionner un hôte et citer les risques.

Ce que je dois reprendre : ______________________

Ma question à poser à l'enseignant : ______________________