Sea Test Base : un observatoire sous-marin connecté powered by OVH

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Rendre les fonds marins bretons accessibles via un site et des services web, c’est le pari que relève Sea Test Base. Ce projet de plateforme maritime connectée est mené par les élèves ingénieurs de l’ISEN (Institut supérieur de l’électronique et du numérique) de Brest dont OVH est partenaire*.

Sea Test Base est situé en rade de Brest sur le site de l'école Navale à Lanvéoc-Poulmic.

Le projet

Situé dans la presqu’île de Crozon, ce projet est né d’une association d’entreprises désireuses de mutualiser les moyens de toute la Bretagne afin de réaliser des essais en mer**. Son objectif ? Développer des applications d’entreprise : surveillance de parcs marins, de sites de production d’énergie marine. « Les technologies déployées sur le ponton peuvent être utilisées pour faire des études d’impact ou analyser les sites au préalable, avant d’y installer de grandes infrastructures » précise Yves Auffret, enseignant-chercheur à l’ISEN-Brest , spécialiste en électronique numérique et instrumentation marine, en charge de la R&D de Sea Test Base. « Effectuer et relever des mesures et des données en mer est complexe et onéreux, poursuit-il. Des utilisateurs variés ont besoin de connecter des instruments sur de longues périodes de temps, de faire du monitoring depuis leurs bureaux, d’activer des capteurs et de les paramétrer à distance. Avec Sea Test Base, nous offrons aux instruments embarqués une connexion permanente et les utilisateurs peuvent développer librement leur système chez eux. Avantage supplémentaire, il est possible de télécharger du code directement dans les microprocesseurs ou microcontrôleurs intégrés aux instruments en mer. »
Concrètement, Sea Test Base se compose d’une base à terre (bureaux, hangars, ateliers, et moyens à la mer) et d’une plateforme en mer, à 1,1 km du rivage. Ce ponton instrumenté est le cœur de l’observatoire sous-marin. Il est équipé pour tester et valider toutes sortes de systèmes marins et sous-marins : capteurs, instruments, robots, sous-marins autonomes…

La base à terre et le ponton en mer à 1.1 km des côtes, hauteur d'eau entre 7 et 14 mètres environ suivant la marée. La base à terre et le ponton en mer à 1.1 km des côtes, hauteur d'eau entre 7 et 14 mètres environ suivant la marée.

C’est dans ce cadre que l’ISEN-Brest a proposé et mis en place une infrastructure de communication à la fois terrestre, aérienne, marine et sous-marine et un système d’information, basé sur une architecture « Machine to Machine » (M2M), permettant d’accéder à distance aux instruments embarqués et aux données collectées par le ponton.

Le hardware : un Kimsufi pour démarrer

Chaque année, Yves Auffret implique des étudiants sur le projet. En 2013, ce sont ainsi deux élèves ingénieurs de l’ISEN-Brest, Aurélien Godard et Adrien Jeannerot, qui ont conçu et déployé l’infrastructure informatique de Sea Test Base. « Toute la partie infrastructure est hébergée chez OVH, à Roubaix et à Gravelines. D’abord, nous ne voulions pas gérer l’aspect physique pour réduire les coûts de maintenance informatique et les déplacements entre Brest et la base. Ensuite, il nous fallait du matériel fiable et au meilleur prix. En tant qu’association à but non lucratif, nous avons de fortes contraintes budgétaires, explique Aurélien. Nous avons donc démarré avec un serveur OVH de la marque Kimsufi qui répondait parfaitement à nos critères. »

Sur leur serveur Kimsufi, Aurélien et Adrien ont placé le site web de l’association, l’ERP qui regroupe tous les services internes, le système de monitoring, celui de cartographie, de vidéosurveillance, et enfin les données météorologiques. « Visiteurs, clients, administrateurs, plusieurs types de personnes peuvent se connecter à Sea Test Base et accéder aux différents services selon leurs droits, précise Adrien. Nous avons donc choisi de virtualiser avec Proxmox et OpenVZ, et d’isoler les services en les mettant chacun dans une machine virtuelle (VM). »
Enfin, les futurs ingénieurs ont choisi de mettre en place un VPN pour relier leur serveur à Sea Test Base afin de garantir une sécurité totale, indispensable pour l’accès à l’interface de l’automate qui commande entre autres les instruments (couper un capteur ou en allumer par exemple).
Un VPS qui sert à héberger le système de surveillance de la plateforme complète l’architecture. Et d’autres services d’OVH sont utilisés parallèlement : noms de domaine, compte mails Exchange, ADSL et VoIP « tous préalablement testés et évalués avant de les mettre en exploitation sur Sea Test Base », ajoutent les étudiants.

AUV ASEMAR lors des essais sur Sea Test Base.

« Cette première infrastructure nous a permis de monter en puissance, commente Yves Auffret. Résultat, nous nous sommes retrouvés limités sur le Kimsufi. Notre objectif est de pouvoir passer à une échelle supérieure pour avoir davantage d’instrumentation et étendre le réseau pour couvrir tout le sud de la rade de Brest. »
Parmi les travaux réalisés en 2013 par Sea Test Base, Thales et ECA–Robotics ont pu expérimenter les transmissions de données et d’images sous-marines depuis l’AUV3 (Autonomous Underwater Vehicle) civil « ASEMAR » destiné à la surveillance de zones maritimes et à la recherche d’objets immergés.

La migration vers une machine So you Start

Un an après son démarrage, l’intérêt des entreprises impliquées (voir encadré) pour le projet Sea Test Base est confirmé. Afin de répondre à la demande, plusieurs améliorations s’imposent, dont l’infrastructure informatique. Yves Auffret confie cette nouvelle mission à Gaëtan Enez et Yann-Etienne Prigent, tous deux étudiants ingénieurs de l’ISEN-Brest.

Parmi les axes d’upgrade inscrits à leur agenda : migrer vers un serveur plus puissant, ce qui permettra d’enrichir les fonctionnalités offertes aux utilisateurs par la plateforme sous-marine. Parmi les axes d’upgrade inscrits à leur agenda : migrer vers un serveur plus puissant, ce qui permettra d’enrichir les fonctionnalités offertes aux utilisateurs par la plateforme sous-marine.

Le diagnostic a été rapide : Sea Test Base était à l’étroit sur un Kimsufi. « Les ressources de notre serveur physique étaient devenues insuffisantes, aussi bien en termes de mémoire que de processeurs, explique Gaëtan. Nous avons comparé les serveurs de la marque So you Start et ceux d’OVH.com. Mais les machines et les prix d’ OVH.com étaient surdimensionnés par rapport à nos besoins et à notre budget. Ce qui nous a convaincu de prendre une machine So you Start, c’est le rapport performances/prix et le choix entre différents profils de serveurs. Pour nous, la capacité de stockage était un critère déterminant, nous avons donc privilégié l’espace disque avec 2 x 2 To plutôt que des disques rapides en SSD. Et nous avons opté pour un RAID Hard qui permet une meilleure sécurisation si un des disques tombe. »

Les choix technologiques faits dès le départ du projet sur le Kimsufi ont, quant à eux, été reconfirmés. Ainsi l’utilisation de la virtualisation avec un hyperviseur Proxmox/OpenVZ, l’attribution et l’isolation de chaque service sur une VM seront conservées sur le serveur So you Start. Mais avant de migrer, Yann-Etienne et Gaëtan ont décidé d’en profiter pour modifier la configuration de la machine physique dans le but de renforcer la sécurité et de répartir la charge entre les machines.
« Avant, il y avait une translation de port pour communiquer avec les différentes machines virtuelles. Là nous avons installé un reverse proxy qui gère le trafic en fonction de l’url et communique avec la machine virtuelle correspondante en local, précise Gaëtan. Nous sommes également passés de l’IPv4 à l’IPv6 pour aborder sereinement l’avenir. Chaque adresse IPv6 a un nom de domaine et correspond à une VM qui a son propre pare-feu sécurisé. Ainsi l’utilisateur est redirigé directement sur la machine hébergeant le service auquel il souhaite accéder. Le serveur nous sert à router le trafic. »
Enfin, Gaëtan et Yann-Etienne ont également mis en place un système de surveillance du disque RAID pour pouvoir être proactifs si besoin.
Cet upgrade de serveur couplé à la refonte du réseau, l’autre gros chantier de l’année, permet d’envisager le développement de nouveaux services. Le ponton va notamment s’enrichir d’une caméra vidéo HD pour étudier et réaliser des expérimentations en vision sous-marine.
Prochaines évolutions, l’équipe de l’ISEN-Brest envisage de compléter ses services informatiques avec du Cloud Public Archives pour la sauvegarde du serveur et pourquoi pas un compte hubiC 10 To pour celle des machines virtuelles (VM) » conclut, Yves Auffret.
À suivre.

* Une première « promo OVH » à l’ISEN Brest
**Sea Test Base réunit des partenaires industriels comme Thales et ECA-Robotics, des centres de recherche et de formation (notamment l’Ecole Navale et l’Ifremer) ainsi que des structures institutionnelles de valorisation du territoire (Technopole Brest Iroise, Pôle Mer Bretagne, entre autres). Depuis 2013, c’est l’ISEN-Brest qui coordonne les activités à la fois pour la partie développement commercial et technologique et pour le maintien en conditions opérationnelles de la base. Pour en savoir plus : www.celadon.asso.fr/