La RozoBox, espace de stockage made in Polytech Nantes !
N°17 - Juin 2014
Dans le cadre des projets étudiants PRED (Projet de Recherche Et Développement), mis en place par le département informatique de Polytech Nantes, une équipe composée d'étudiants spécialisés dans les systèmes et réseaux (Olivier Blin et Quentin Lebourgeois), d'un professeur (Jeanpierre Guédon), d'un maître de conférences habilité à diriger des recherches (Nicolas Normand), d'un maître de conférence à l'IRCCyN (Benoît Parrein) et d'un doctorant du laboratoire IRCCyN (Dimitri Pertin) a planché sur le projet Rozobox. L'équipe a également travaillé en collaboration avec la start-up nantaise Fizians qui travaille sur les technologies de stockage de demain.
Ce projet consistait à mettre en place un espace de stockage distribué tel que celui proposé par Fizians, sur une plate-forme "Cloud privé" que les élèves ont baptisé RozoBox. Un système de fichiers distribués permet d'offrir à plusieurs utilisateurs un espace de stockage unifié, reposant sur plusieurs serveurs. C'est comme s'il l'on branchait une clé USB sur son ordinateur, sauf que les données sont distribuées sur une multitude de machines, et que plusieurs utilisateurs peuvent y accéder simultanément.
Ce type de système permet d'adapter les ressources globales disponibles en ajoutant (ou en retirant) rapidement des serveurs de stockage. Cela permet de répondre intelligemment à une demande évolutive et importante en stockage. C'est typiquement le genre de système que l'on retrouve au sein des centres de données (datacenters) comme ceux que possèdent Google ou Facebook.
Pour ce faire, l'équipe a utilisé RozoFS, le logiciel open-source de distribution de fichiers développé par Fizians .
Évidemment, dans de tels systèmes, plusieurs pannes peuvent survenir simultanément (matériel, logiciel, réseau, ...), il est alors nécessaire de mettre en place des mécanismes de protection afin de rendre les données disponibles même en cas de panne. Pour ce faire, RozoFS repose sur la transformée Mojette, un outil mathématique issu de l'équipe IVC du laboratoire IRCCyN. Cette technique, une fois adaptée au monde du stockage de l'information, permet de proposer la même protection des données que les techniques classiques de réplication des données, mais réduit de 50% la quantité de données stockées en comparaison.
Réalisation des élèves-ingénieurs
Les objectifs du projet étaient de mettre en place une plate-forme mobile basée sur 8 Raspberry Pi, des nano-ordinateurs reposant sur une architecture semblable à celle des smartphones, et de valider le fonctionnement de RozoFS sur de telles architectures. Les élèves-ingénieurs ont donc dans un premier temps conçu la plate-forme RozoBox avant de montrer que le logiciel, dédié aux puissants centres de données, s'accommode parfaitement avec la faible puissance de calcul de ces ordinateurs. Ils ont, par la suite, mis en pratique cette plate-forme en connectant leur machine personnelle sur le réseau de la RozoBox, ce qui leur a permis d'accéder à son système de stockage partagé. Ils montrent ainsi que la lecture d'une vidéo dont les données sont distribuées sur les cartes SD de chaque Raspberry Pi n'est pas perturbée lorsque l'on simule la panne d'une ou plusieurs machines impliquées dans la lecture de la vidéo, et que le système est capable de s'adapter en fonction des pannes.
Aujourd'hui, la plate-forme sert principalement à réaliser des démonstrations du logiciel RozoFS. La RozoBox a notamment été sous les feux des projecteurs lors de la journée portes ouvertes de Polytech Nantes, au lycée Léonard de Vinci à Montaigu à l'occasion du Forum des Médias, lors de la soirée d'ouverture de Start West au Hub Creatic de Nantes et régulièrement au sein de l'École Polytech Nantes. Au-delà des démonstrations, l'équipe souhaite utiliser la RozoBox auprès des étudiants de l'École pour faciliter leur compréhension du stockage et des systèmes distribués, ainsi que comme support pour de futurs projets (réseaux, PRED, etc.). La validation de cette plate-forme peut même ouvrir la voie au stockage distribué sur de la téléphonie mobile.
Retour des acteurs du projet
Dimitri Pertin - Doctorant IRCCyN/Fizians
"La pluralité des acteurs a permis d'aborder différents aspects du projet. Les ingénieurs de Fizians qui ont suivi ce projet de très près, ont été à l'écoute des questions et des remarques des élèves, ce qui a permis à ces derniers de réaliser le projet, de proposer des outils adaptés à la démonstration, ainsi que de participer à la page communautaire de RozoFS.
En parallèle, de nombreux points de recherche ont été abordés entre les chercheurs et les étudiants. Ces derniers ont su soulever des propositions réalistes et implémenter certaines solutions qui ont pu être testées sur la RozoBox."
Sylvain David - Ingénieur chez Fizians"Toute l'équipe Fizians tient à remercier les élèves-ingénieurs qui ont su comprendre les problématiques posées, collaborer efficacement avec l'équipe technique et contourner les problèmes rencontrés pour mettre au point une maquette aussi originale qu'innovante. Cette maquette a permis à Fizians de communiquer sur le fait que notre solution n'a pas besoin d'un matériel onéreux pour pouvoir fonctionner."