EADS TEST & SERVICES PERENNISATION SYSTÈME VIRTUALISATION

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1 PERENNISATION SYSTÈME VIRTUALISATION PLEAS : Virtualisation de système informatique de banc de test. CLUB AUTOMATION 10 JUIN 2010 Richard.Boyer@eads.com EADS Defence and Security 2009 All rights reserved

2 Définition de la pérennisation d un système SYSTEME Ensemble constitué d éléments de technologies différentes dont l interconnexion contrôlée permet la réalisation maitrisée d une fonction Pérennisation système : Ensemble d activités permettant de garantir pour un système dans la durée quelque soit l étape de son cycle de vie, la possibilité de maintenir les activités concernées au regard de problèmes d obsolescence en garantissant un optimum technicoéconomique avec un risque maitrisé. Les fondamentaux à maitriser Sécurité Sureté Disponibilité/Navigabilité/Règlementation Non régression Couts (LCC) TS/ N Page 2

3 Méthodologie pérennisation activité logicielle ARBORESCENCE technique PROCESS GENERIQUE SYSTEME SERVICES COMPETENCES OUTILS plateformes 1 2 Liste Utile SERVICES COMPETENCES OUTILS MATIERE DECISION (Risques ) Acteurs internes 4 Etat de l art S. I.Etendu VEILLE 3 CHANGEMENT D ETAT EVT INSTRUCTION DECISION (Risques ) Outils externes 5 TRAITEMENT 1. Phase récurrente, basée sur un algorithme élaboré à partir de règles appliquées sur l ensemble des agents caractérisant l activité, conduisant à déclarer un agent comme potentiellement critique pour l activité. 2. Phase de décision pour confirmer la criticité d un agent. Dans ce cas, l agent se trouve placé dans une collection que l on appelle la liste utile. 3. Surveillance de l ensemble des éléments de la liste utile afin de détecter les changements d état, au sens de la pérennité. 4. Phase d instruction de l agent potentiellement non pérenne. A partir des données élaborées, décision du traitement. 5. Traitement suivant le résultat de la phase précédente. TS/ N Page 3

4 ARBORESCENCE «ACTIVITES» LOGICIELLES Activité type end USER Atelier Mise en Œuvre Logiciels de Base Operating SYSTEM Drivers Plateforme matérielle TS/ N Page 4

5 ARBORESCENCE «ACTIVITES» LOGICIELLES Activité type end USER Atelier Mise en Œuvre Logiciels de Base Operating SYSTEM Drivers Plateforme matérielle Activité de Développement: - Conception - Codage - Validation Atelier(S) de «Développement» Logiciels de Base Operating SYSTEM Drivers Plateforme matérielle Binaires exécutables (Applications utilisateur, drivers, ) TS/ N Page 5

6 Les facteurs d obsolescence Longue durée de vie de nos produits : 30 ans Multiplicité des outils à maintenir Coûts de maintenance Coûts de migrations (dialectique maintenance / migration) AIRBUS FRANCE S.A.S. Tous droits réservés. Document confidentiel. Courte durée de vie de notre environnement : Environnement cible : Hardware des cibles embarquées Environnement hôte : Systèmes d exploitation Outils du commerce Rachats de fournisseurs (ex : RTRT) Changement de stratégies des fournisseurs (ex : STOOD) Abandon de produit (ex : Prolint) Érosion des Compétences Turnover naturel Organisation

7 Les besoins de pérennité et les obstacles Être capable de produire des exécutables, même si le hardware change pour cause d obsolescence. Problèmes : Logiciel imbriqué avec le hardware Être capable de modifier le logiciel pour des besoins de maintenance évolutive et/ou corrective. Problèmes : Moyens de développements obsolètes Compétences/connaissance disparues AIRBUS FRANCE S.A.S. Tous droits réservés. Document confidentiel. Être capable de répondre à toute question des autorités de certification sur tout logiciel en service. Problèmes : Compétences/connaissance disparues

8 LES BANCS DE TEST Une solution particulière : VIRTUALISATION TS/ N Page 8

9 Problématique De nombreux applicatifs sont exploités sur des ordinateurs obsolètes ou en voie de l être. 2 solutions sont généralement proposées : 1/ Migration ou réécriture des applicatifs sur une plate forme plus récente 2/ Gestion de l obsolescence du PC (stock / réparation). EADS TEST & SERVICES développe une nouvelle approche basée sur la «virtualisation» permettant de préserver au mieux l investissement réalisé sur les sur ces calculateurs. TS/ N Page 9

10 Problématique Chaque type de processeur possède son propre jeu d instruction, dans des formats différents 16, bits Les processeurs du passé sont nombreux et variés : 80x86 : le «x» représente la famille. (386, 486, 586, 686, etc.) ARM IA-64 MIPS Motorola 6800 PowerPC SPARC... D un point de vue strictement binaire CPU, cela explique qu'un programme réalisé et généré pour un type de processeur ne puisse fonctionner directement sur un système possédant un autre type de processeur. TS/ N Page 10

11 Problématique Une application met en œuvre des ressources «standard» de type Mémoire, Ethernet, carte graphique, disques et des ressources spécifiques via une interface Port parallèle/gpib, RS, bus ISA, Les modes de couplage de ces ressources et les ressources elle même pouvant être eux-mêmes obsolètes. Les applications existantes ont parfois été réalisées «CPU performance dependant», en particulier pas de traitement d interruption fin d échanges pour les E/S, ordonnancement des traitements, La prise en charge de l obsolescence d une installation de ce type peut conduire : changement de l informatique Conservation et/ou changement des ressources En prenant la contrainte de ne pas recompiler ou faire évoluer les applicatifs. TS/ N Page 11

12 LA VIRTUALISATION La virtualisation est une technique issue du monde des serveurs La virtualisation permet Simuler un «computer (called guest)» sur un autre (called host). Simuler le hardware d une ancienne plateforme sur une plateforme de dernière génération Utiliser un ancien OS (DOS, Windows 3.X, Windows NT ) sur une plateforme de dernière génération TS/ N Page 12

13 LA VIRTUALISATION La virtualisation est une technique issue du monde des serveurs permettant de simuler un ordinateur (invité) sur un autre (hôte). TS/ N Page 13

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15 Intérêt de la virtualisation pour les systèmes obsolètes La virtualisation permet de simuler le hardware d ancienne génération sur un PC récent. Il devient possible d exploiter un Système d Exploitation legacy (VAX/VMX, DOS, Windows 3.x, Windows NT, etc.) sur du matériel de dernière génération. Il ne s agit pas d un portage mais d une migration (les binaires sont intégralement conservés). Les produits du marché ne répondent pas directement aux besoins des bancs de test et des moyens d essais : Ils ne permettent pas à un OS invité d accéder directement au hardware de la machiné hôte. Ils ne permettent pas de contrôler la vitesse d exécution de l OS invité. EADS TEST & SERVICES adapte des virtualiseurs du commerce aux contraintes des systèmes obsolescents. TS/ N Page 15

16 OS invité Applicatifs Applicatifs Applicatifs Emulation hardware legacy Contrôle de la vitesse d exécution Accès direct Virtualiseur CPU Disque Mémoire Ressources & instruments Hardware PC standard Hardware spécifique banc TS/ N Page 16

17 Approche Monde Système Micro (PC) L approche retenue est basée sur une modification d un virtualiseur sur étagère. Cette modification permet de contrôler la vitesse de la simulation et d autoriser la connexion à du hard réel. Monde Système Mini (VAX, PDP, ) La solution s appuiera sur le virtualiseur SIMH permettant de simuler un grand nombre de système Legacy L ouverture du code source de ce simulateur permettra d en modifier le comportement pour l adapter aux besoins spécifiques. Opérationnel En cours TS/ N Page 17

18 OS PC supportés OS Version DOS Windows OS/2 MSDOS Version 1.0 à 7.10 FreeDOS 3.0, 3.11, NT3.x, NT4, XP 1.0 à warp 3.0 Opérationnel TS/ N Page 18

19 Système Mini supportés Marque Digital Equipment Corporation Data General Corporation IBM Corporation GRI Corporation Honeywell Corporation Hewlett Packard Corporation Interdata Corporation Scientific Data Systems MITS Royal-Mcbee PDP-1, PDP-4, PDP-7, PDP-8, PDP- 9,PDP-10, PDP-11, PDP-15, VAX, MicroVAX Nova, Eclipse 1130, 1401, 1620, System 3, 7094 GRI-909 H316/516 HP2116, HP2100, HP21MX 16b systems, 7/32, 8/32 SDS-940 Altair 8080, Altair Z80 LGP-30, LGP-21 Modèle En cours TS/ N Page 19

21 BACKUP TS/ N Page 21

22 Mise en œuvre la virtualisation matérielle disponible type AMD-V ou INTEL VT-X le CPU host interprète directement le binaire Guest? TS/ N Page 22

23 Méthodologie de caractérisation de pérennité d un système ARBORESCENCE PROCESS GENERIQUE SYSTEME SERVICES COMPETENCES OUTILS URL 1 T 2 Liste Utile SERVICES COMPETENCES OUTILS URL DECISION (Risques ) Acteurs internes 4 M.I.S VEILLE 3 CHANGEMENT D ETAT EVT INSTRUCTION DECISION (Risques ) Outils externes t 5 TRAITEMENT 1. Phase récurrente, période T, basée sur un algorithme élaboré à partir de règles appliquées sur l ensemble des agents caractérisant le système, conduisant à déclarer un agent comme potentiellement critique pour le système. 2. Phase de décision pour confirmer la criticité d un agent. Dans ce cas, l agent se trouve placé dans une collection que l on appelle la liste utile. 3. Surveillance en temps réel (t) de l ensemble des éléments de la liste utile afin de détecter les changements d état, au sens de la pérennité. Rapport à la demande: -Traçabilité -Etat à l instant t 4. Phase d instruction de l agent potentiellement non pérenne. A partir des données élaborées, décision du traitement. 5. Traitement suivant le résultat de la phase précédente. TS/ N Page 23

24 Enregistrement pour un agent de la liste utile Données Caractérisation au sens Liste utile Données de Caractérisation au sens de la Veille A1 A2 T1 T2 Données: -Identifiant -Risques 1, p -Couvertures de risques (T) Données : -Risques p+1, n -Couvertures de risques (t) Algorithmes de criticité : A1 : liste utile? A2 : Obsolescence? Données de Traçabilité -Liste utile -Traitement : -Alternatives -Avancement TS/ N Page 24

25 Enregistrement pour un agent hors liste utile Données Caractérisation au sens Liste utile A1 T1 Données: -Identifiant -Risques 1, p -Couvertures de risques (T) Algorithme de criticité : A1 : liste utile? Données de Traçabilité -Liste utile NOTA : Optimisation, on ne recherche que les informations utiles TS/ N Page 25

26 Principe de la veille Evènement Données Caractérisation au sens Liste utile Données de Caractérisation au sens de la Veille A1 A2 T1 T2 Données : -Risques 1, n -Modification Couverture de risque J VEILLE t TS/ N Page 26