Agence spatiale européenne

Points clés

  • Près de 60 systèmes installés dans les stations sol de l’ESA dédiées à l’Univers lointain migreront vers SUSE Linux Enterprise Server entre 2012 et 2014
  • Près de 350 systèmes exécutant SUSE Linux Enterprise Server ont été déployés à l’ESOC, principalement pour le contrôle des missions spatiales
  • Objectif de la migration : l’implémentation d’un système d’exploitation fiable et simple à configurer pour une facilité de maintenance à long terme

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Le Centre européen d’opérations spatiales (ESOC) attaché à l’Agence spatiale européenne a choisi de déployer le système d’exploitation SUSE® Linux Enterprise Server dans ses stations sol chargées d’explorer l’Univers lointain et dans son centre de contrôle des opérations satellites.

 

 

Présentation

Déjà équipé de 390 instances de SUSE Linux Enterprise Server et en attente du déploiement de 50 autres en 2013, l’ESOC bénéficie d’une installation rapide, d’un meilleur contrôle sur la configuration du système, d’une fiabilité remarquable, d’excellentes performances, d’un support technique SUSE efficace et de la garantie de posséder un système d’exploitation dont la maintenance peut être assurée à long terme. La poursuite du déploiement de SUSE Linux Enterprise Server est à l’étude pour les autres antennes du réseau (antennes de 15 m de diamètre principalement réservées aux missions autour de la Terre) et pour le contrôle des nouvelles missions d’engins spatiaux en cours de préparation.

 

 

Le défi

L’Agence spatiale européenne (ESA) ouvre les portes de l’espace à l’Europe. L’ESA est une organisation intergouvernementale créée en 1975, dont la mission consiste à gérer le développement des capacités spatiales de l’Europe et à garantir que les investissements dans l’espace bénéficient aux citoyens européens et du monde entier. En coordonnant les ressources financières et intellectuelles de ses membres, l’ESA est en mesure d’entreprendre des programmes et des activités qui vont bien au-delà de ce que pourrait réaliser chacun de ces pays européens à titre individuel.

TSitué à Darmstadt, en Allemagne, le Centre européen d’opérations spatiales (ESOC) est chargé du suivi et du contrôle des engins spatiaux tout au long de leur durée de vie utile. L’ESOC est également responsable de la préparation, de la conduite opérationnelle et de l’exploitation des infrastructures sol de l’ESA, notamment du réseau de stations sol situées en Argentine, en Australie, en Belgique, en Guyane française, au Portugal, en Espagne et en Suède (ESTRACK). L’objectif de ce réseau est de fournir des communications rapides, fiables et économiques, grâce à des missions robotiques et habitées, parfois à des milliards de kilomètres de la Terre. Il utilise une technologie de pointe, notamment des antennes à très haute précision de pointage, une émission-réception multifréquence, des amplificateurs à faible bruit refroidis par cryogénie et des amplificateurs haute puissance de liaison montante.

L’ESOC doit également assurer des opérations fiables et conséquentes couvrant la durée totale des missions de l’ESA, qui s’étendent parfois sur plusieurs décennies. Le Centre européen est ainsi confronté à d’importants défis relevant de divers domaines, notamment au niveau des plates-formes techniques qui prennent en charge le contrôle et la communication avec les satellites et les autres engins spatiaux. L’organisation entreprend des recherches continues pour déterminer les technologies capables d’offrir la meilleure facilité de maintenance à long terme.

Ernesto Doelling, Head of the ICT Evolution section à l’ESOC, a ainsi expliqué : « Les performances du système d’exploitation ne sont certes pas négligeables, mais la fiabilité et la facilité de maintenance jouent un rôle primordial pour les infrastructures opérationnelles des missions de l’ESOC.

En termes d’ingénierie, nous avons besoin d’un produit convivial qui n’a rien d’ultracompliqué. Qui plus est, le système doit être impérativement accompagné d’un support professionnel à long terme.

Afin de répondre aux exigences propres à chacune des missions, l’ESOC avait déjà déployé plusieurs systèmes d’exploitation, notamment Microsoft Windows NT, OpenVMS, Sun Solaris et d’autres variantes d’UNIX.

 

 

« Le déploiement d’un nouveau logiciel occasionne toujours des imprévus, mais la cohérence et le contrôle que nous offre SUSE Linux Enterprise Server permettent d’en écarter un grand nombre très rapidement. »

Solution SUSE

SUSE Linux Enterprise Server 11 permet d’harmoniser le paysage informatique de l’ESOC et répond à ses critères de convivialité, de facilité de maintenance à long terme et de mise à disposition d’un support professionnel externe. C’est pourquoi l’ESOC a choisi ce système d’exploitation pour son réseau de stations sol.

« Les recommandations de notre service informatique interne ont porté sur Linux, et plus particulièrement sur SUSE Linux Enterprise Server, ce système étant considéré comme la solution la plus fiable », explique Euan Hogg, Senior IT engineer au Centre européen d’opérations spatiales. L’ESA a déployé près de 100 instances de SUSE Linux Enterprise Server au cours des 12 derniers mois, systèmes neufs et migrations confondus. Certaines applications ont toutefois conservé leur plateforme héritée.

« La majorité de nos systèmes a migré, mais cette décision relève du cas par cas », explique Marco Lanucara, Head of the Systems and Project Support Section au sein de la division des stations sol. « Pour l’une de nos applications s’exécutant sous QNX, nous avons ainsi constaté que la liaison entre le système d’exploitation et l’installation matérielle s’opposait à cette migration. »

Le déploiement de SUSE Linux Enterprise Server dans les stations sol permet un alignement sur les systèmes d’exploitation de la ligne de base de l’ESA. De ce fait, certaines applications cruciales de l’ESA, telles que les systèmes de contrôle des missions et le simulateur, fonctionnent déjà sur SUSE Linux Enterprise Server. À l’avenir, même si la plate-forme matérielle est susceptible de varier selon le domaine, les applications de l’ESA fonctionnant avec ce système d’exploitation n’utiliseront qu’une seule et même version de Linux.

Toute nouvelle version et tout nouveau service pack devront être validés par l’ESA avant d’être utilisés uniformément et déployés dans tous les domaines, y compris les stations sol. Ce n’était pas le cas auparavant, les approches étant différentes en fonction du domaine.

MIGRATION SIMPLE

L’ESA a généralement recours à des applications spécialisées développées sur mesure par des fournisseurs de logiciels externes. La migration vers Linux est également gérée par des entreprises externes qui ne sont pas nécessairement les fournisseurs du logiciel d’origine. Pour améliorer la facilité de maintenance et réduire les risques, l’ESA fait en sorte d’acquérir suf- fisamment de droits de propriété intellectuelle pour externaliser le futur développement des logiciels à des tiers.

« Les risques sont réduits à long terme si l’on sait que deux ou trois fournisseurs ont travaillé sur le logiciel et si nous détenons le code source », explique M. Lanucara.

Alors que l’ESOC n’a pas rencontré de problème majeur lors du déploiement ou de l’utilisation de SUSE Linux Enterprise Server, il lui a fallu faire face à quelques difficultés au moment de migrer l’application de télémétrie/télécommande de Solaris vers SUSE Linux Enterprise Server. « Le processeur de télémétrie et de télécommande est certainement l’application la plus critique de nos stations sol », déclare M. Hogg. « La télémétrie correspond aux données transmises par le satellite, tandis que la télécommande représente les données envoyées au satellite pour le faire fonctionner. Nos collègues de la division de l’ingénierie logicielle ont fait migrer l’application sur Solaris vers SUSE Linux Enterprise Server pour garantir la maintenance du système d’exploitation. »

L’ESOC a été confronté à un seul défi majeur : rendre compatibles l’application de télémétrie/télécommande et l’infrastructure réseau héritée. « Auparavant, le système utilisait six ports Ethernet et on lais- sait la magie du routage opérer dans le kernel Solaris pour acheminer les paquets IP dans la bonne direction, avec la qualité de service adaptée », explique M.

Hogg. « Le système fonctionnait à merveille après la migration de l’application vers SUSE Linux Enterprise Server, mais nous avons ensuite décidé de faire passer le nombre de ports Ethernet de 6 à 2. Les comportements du kernel Solaris et du kernel Linux diffèrent en matière de routage des paquets : nous avons déployé d’importants efforts et consacré beaucoup de temps à la résolution de ce problème. Mais c’est vraiment la seule difficulté que nous ayons rencontrée dans le cadre de la migration, et nous l’avons surmontée ! »

 

 

Les résultats

Hogg. « Ce qui nous importe avant tout, c’est l’obtention rapide de mises à jour et de correctifs en cas de besoin, ainsi que la visibilité des licences. Non seulement les choix de configuration ne nous sont pas imposés, mais le système est également très logique et bien organisé en ligne de commande lorsque vous provenez d’un environnement UNIX traditionnel. »

Ses stations sol et son système de contrôle des missions disposant du système d’exploitation Linux Enterprise Server de la ligne de base, l’ESOC possède une solution fiable qui a le support de la communauté Open Source et de SUSE. L’organisation est ainsi assurée que le logiciel bénéficiera d’une facilité de maintenance à long terme, répondant à l’un de ses objectifs clés. « Je travaille avec des produits Open Source depuis la sortie de Slackware v.3 en 1995 », confie M. Hogg. « Une très large communauté s’intéresse aux produits Open Source, et au fil du temps, l’industrie a conçu des produits remarquables qui méritent d’être qualifiés de « produits d’entreprise ». Nous sommes convaincus de la fiabilité de SUSE et donc de notre propre fiabilité vis-à-vis des utilisateurs. L’association d’une solution Open Source et d’un support pour entreprises s’est avéré un critère de choix déterminant en faveur de SUSE Linux Enterprise Server. Aussi compétente soit-elle, nous ne pouvons pas compter exclusivement sur la communauté Linux lorsque des objectifs aussi importants que ceux de l’ESA sont en jeu. »

COHÉRENCE DE LA LIGNE DE BASE

L’ESOC a introduit la première ligne de base Linux conçue pour les systèmes de contrôle des missions il y a huit ans, à l’occasion de la préparation du segment sol de Herschel et Planck, les premières missions en orbite de l’ESA sous le contrôle de SUSE Linux Enterprise Server. « Depuis ses débuts avec SUSE Linux Enterprise Server 9 en 2004, l’ESOC est parvenu à mettre à jour sa ligne de base Linux avec les services packs SUSE, avant de migrer une dernière fois vers la version 11 en 2011, assurant la continuité des communautés d’ingénierie/de développement et opérationnelles », explique M. Doelling.

En adoptant une ligne de base SUSE Linux, l’ESOC favorise la standardisation et l’harmonisation. L’ESOC utilise YaST® et AutoYaST pour la création, la maintenance et le déploiement automatique des configurations de SUSE Linux Enterprise Server qui varient en fonction des conditions requises. L’organisation est ainsi sûre de pouvoir livrer pour les missions en cours des serveurs supplémentaires ou de remplacement correspondant exactement au matériel existant ou sortant.

« L’un des principaux avantages dont nous fait bénéficier YaST, c’est la confiance que lui témoignent les utilisateurs », explique M. Hogg. « L’utilisateur final doit être certain qu’il peut obtenir le remplacement du produit qu’il a acquis trois ans auparavant, et nous sommes désormais en mesure d’offrir cette garantie. Grâce à YaST, nous pouvons également réaliser des contrôles de version à l’aide de fichiers XML, ce qui nous permet par la suite de répondre à des demandes d’ajout, de suppression ou de configuration d’applications avec le même outil : c’est remarquable. Selon mon expérience, Kickstart de Red Hat Linux était un peu moins performant en termes d’intuitivité et de précision. YaST vous simplifie la vie, sans pour autant vous cacher intégralement les choses. Les systèmes d’exploitation ne m’impressionnent généralement pas, mais SUSE Linux est un environnement très puissant grâce au système AutoYaST. »

De même, la migration vers SUSE Linux offre un gain de temps et réduit vos efforts lors du déploiement de nouveaux systèmes ou de mises à jour, ce qui permet in fine à l’ESOC de réduire ses coûts et d’améliorer sa qualité. « Les temps d’installation sont réduits avec AutoYaST, c’est indéniable, et nous avons l’assurance d’obtenir les mêmes performances à chaque utilisation », continue M. Hogg. « Le déploiement d’un nouveau logiciel occasionne toujours des imprévus, mais la cohérence et le contrôle que nous offre SUSE Linux Enterprise Server permettent d’en écarter un grand nombre très rapidement. »

FIABILITÉ DU SUPPORT

Même si l’ESOC dispose de compétences Linux considérables en interne, le centre apprécie de pouvoir recourir au support professionnel de SUSE et d’écourter ainsi les sessions de dépannage. « Les ingénieurs SUSE font un travail remarquable », reconnaît M. Hogg. « Nous avons eu recours à leurs services lorsque nous avons été confronté à un sérieux problème : nous avions commencé à perdre les interfaces utilisateur graphiques de certaines applications qui elles, continuaient de fonctionner normalement. Après avoir examiné les vidages du système, les ingénieurs SUSE ont rapidement identifié l’origine du problème : le son, que nous n’avons d’ailleurs jamais vraiment l’occasion d’utiliser. Il m’aurait fallu tellement plus de temps pour trouver la faille ! En tant que technicien, je trouve que la qualité du support est déterminante dans le choix d’une plate-forme. »

SUSE Linux Enterprise Server alimentant un grand nombre des systèmes de segments sol, l’ESOC est toujours mieux assuré de sa capacité à proposer des opérations fiables et transparentes. « Nos satellites sont protégés par plusieurs systèmes redondants, de sorte qu’aucun dysfonctionnement du système d’exploitation sur un ordinateur au sol ne peut avoir d’impact catastrophique », continue M. Lanucara.

« Mais la fiabilité de la ligne de base du système d’exploitation joue incontestablement un rôle primordial dans l’assurance du fonctionnement efficace et régulier des satellites de l’ESA, soutenant ainsi la réalisation de travaux scientifiques majeurs. »