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Conception et réalisation d'un système de contrôle du centre de données


par Abir MBAREK
Université de Sfax, Tunis  - Licence appliqué en réseaux informatique  2017
  

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Année Universitaire : 2016/2017

RÉPUBLIQUE TUNISIENNE

***********

MINISTERE DE L'ENSEIGNEMEMT
SUPÉRIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE ET DE LA TECHNOLOGIE

 

UNIVERSITÉ DE SFAX
FACULTÉ DES SCIENCES DE SFAX
****************
DÉPARTEMENT INFORMATIQUE ET DES
COMMUNICATIONS

RAPPORT DE STAGE DE FIN D'ÉTUDES

Pour l'obtention du diplôme:

LICENCE APPLIQUÉE EN RÉSEAU INFORMATIQUE

Sujet:

Conception et réalisation d'un système de contrôle du
centre de données

Organisme d'accueil:
SOCOMMI
Elaboré par:

Imen BOUAZIZI et Abir MBAREK

Soutenu le 30/05/2017 devant le jury:

 
 
 

Mme.

Dorsaf

ZEKRI

Maître Assistant

FSS

Président

Mme.

Lamia

TOUNSI

Maître Assistant

FSS

Rapporteur

M.

Mohamed Ali

HADJ TAIEB

Maître Assistant

FSS

Encadrant

M.

Omar

IDRIS

Ingénieur

SOCOMMI

Encadrant Industriel

1

2

3

Dédicaces

C'est grâce a Dieu que tout a commencé, et c'est à lui que je rends grâce. Le reste n'est que dédicaces.

A l'esprit de Ma très chère Mère.

A l'homme de ma vie, mon exemple eternel, mon soutien moral et source de joie et de bonheur à Mon Amour Papa.

Aux personnes dont j'ai bien aimé leur présence dans ce jour, a Ma Famille, Mes Cousines, Mes Tantes, et Mes grands Mères, je dédie ce travail dont le grand plaisir leurs revient pour leurs amours et soutient.

4

Dédicaces

Je dédie ce modeste travail.

A ma mère, à ma chère Mère.

La personne que j'ai de plus précieuse et de plus chère. Que ce projet soit une occasion pour t'adresser mes vifs remerciements et pour exprimer ma reconnaissance pour tes nombreuses années de sacrifices, ton éternelle patience et ta grande tendresse. A mon père j'espère que ce travail soit la réalisation d'un de tes rêves.

A toutes les familles, vous m'avez toujours encouragée par votre amour et vos prières incessantes. Je vous dédie ce projet en témoignage de mon profond respect et mon grand attachement.

A tous ceux qui comptent pour moi ...

BOUAZIZI Imen.

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6

Remerciements

C'est avec un grand plaisir que nous réservons cette page en signe de gratitude et de profonde reconnaissance à tous ceux qui nous ont aidés et ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail.

Nous tenons à remercier vivement notre encadreur,

M. Mohamed Ali Hadj Taieb maître assistant à la faculté des sciences, qui n'est pas épargne le moindre effort dans l'encadrement de ce projet. Nous le remercions pour ses conseils judicieux, ses encouragement et pour l'aide qu'il nous a accordé.

Nous tenons à présenter nos reconnaissances et nos remerciements aux membres de jury Mme Dorsal ZEKRI et Mme Lamia TOUNSI d'avoir accepté d'examiner notre travail.

Au terme de ce projet, nous souhaitons remercier M. Abes Mansouri, le directeur général de la société SOCOMMI, et M. Omar Driss notre encadreur industriel, et notamment tout le personnel de SOCOMMI pour leur accueil chaleureux et leur esprit de collaboration.

Nous exprimons finalement notre profonde gratitude à tout le personnel et les enseignants de la Faculté des Sciences de Sfax pour leurs efforts qui les on déployés durant toute les années universitaires, spécialement au département informatique.

7

8

9

Sommaire

Introduction générale 16

Chapitre1 19

Présentation générale du projet et spécification des besoins 19

I. Introduction 20

II. Présentation de l'organisme d'accueil 20

1. Présentation de la société SOCOMMI 20

2. Centre de données 21

III. Contexte du projet 21

1. Cadre général du projet 21

2. Problématiques et motivations 22

3. Solution proposée 22

4. Cahier des charges 23

IV. Les besoins attendus de l'application 23

1. Besoins fonctionnels 23

2. Besoin non fonctionnel 24

V. Diagramme de Gantt 24

VI. Conclusion 25

Chapitre 2. Technologies mises en oeuvre 26

I. Introduction 27

II. Environnement matériel 27

1. La Carte raspberry pi 27

2. Capteur telos 30

III. Environnement logiciel et langages utilisés 32

1. Raspbian OS 32

2. Contiki/Cooja 32

3. Outil de développement ANDROID STUDIO 34

4. XML 34

5. Java 34

6. Python 34

7. PHP 35

8. MySQL 35

9. Apache 35

10

IV. Le réseau de capteurs 35

1. Couche physique 36

2. La couche d'accès au médium (MAC) 36

5. Connexion entre les capteurs 38

V. Le Cloud : UBIDOTS 38

Chapitre 3. Etude conceptuelle 42

I. Introduction 44

II. L'architecture logicielle 45

III. Les diagrammes de cas d'utilisation 46

1. Description 46

2. Identification des acteurs 46

3. Diagramme de cas d'utilisation 47

IV. Etude dynamique : les diagrammes de séquences 50

1. Description 50

2. Diagramme de séquences « authentification » 51

3. Diagramme de séquences «Consulter les courbes». 52

4. Diagramme de séquence « Consulter réclamation » 53

V. Diagramme de classes 56

VI. Conclusion 57

Chapitre 4 : Réalisation 59

I. Introduction 60

II. Etape 1 : Collection des données : La simulation Contiki /Cooja 60

III. Etape 2 : Raspberry : réception et envoie des données 63

IV. Etape 3 : la connexion entre le Raspberry et le Cloud 64

V. Etape 4 : Codage et transmission de données à partir de l'application Android 65

1. Protocol et format de données 65

2. Description des interfaces de l'application Android 67

VI. Etape 5: Interprétation graphique des données collectées par l'application web 70

VII. Conclusion 75

Conclusion 76

11

Liste des figures

Figure 1: Plan SOCOMMI 21

Figure 2: Architecture de la solution proposée 23

Figure 3: Diagramme de Gantt du projet 25

Figure 4: Environnement matériel 27

Figure 5: RPI modèle B 28

Figure 7: Connectivité du Raspberry avec les périphériques 30

Figure 8: Echantillon des capteurs TELOS 30

Figure 10: Les capteurs Tmote Sky (TelosB) 31

Figure 11: Environnement logiciel 32

Figure 12: Architecture réseau du standard 6LoWPAN 37

Figure 13: Adaptation d'IPv6 par le standard 6LoWPAN 38

Figure 14: Le cloud 39

Figure 15: L'infrastructure as a Service (IaaS) 39

Figure 16: La couche PaaS 40

Figure 17: Logicielle as a service (SaaS) 40

Figure 18: architecture trois tiers 45

Figure 19: Diagramme de cas d'utilisation général 47

Figure 20: Diagramme de cas d'utilisation pour l'application web 49

Figure 21: Diagramme de cas d'utilisation pour l'application Android 50

Figure 22: Diagramme de séquence « authentification » 51

Figure 23: diagramme de séquences « consulter courbe » 52

Figure 24: Diagramme de séquence « Consulter réclamation » 53

Figure 25: Diagramme de séquences « ajouter superviseur » 54

Figure 26: diagramme de séquences « modifier superviseur » 55

Figure 27: diagramme de séquence « supprimer superviseur » 56

Figure 28: Diagramme de classes de l'application 57

Figure 29: Interface Cooja 61

Figure 30: les valeurs de sensors température et luminosité 62

Figure 31: Principe de la simulation du réseau 62

Figure 32: Passage entre les différentes parties par le Gateway Raspberry 63

Figure 33: connexion entre LBR et Raspberry 63

Figure 34: Interface Cloud 65

Figure 35: listes ordonnées sous format JSON 66

Figure 36: l'utilisation du Protocol HTTP et format de données JSON 66

Figure 37: Interface d'authentification du superviseur 67

Figure 38: Interface d'accueil de l'application Android 68

Figure 39: Interface de la supervision des états 68

Figure 40: Interfaces de supervision des graphes 69

Figure 41: Processus d'envoie de réclamation 69

Figure 42: Interface « passer reclamation » 70

12

Figure 43: Interface d'accueil pour l'application web 71

Figure 44: Formulaire d'ajout d'un nouveau superviseur 72

Figure 45: Formulaire de mise à jour d'un superviseur 72

Figure 46: Formulaire d'ajout d'un nouveau capteur 73

Figure 47: Formulaire de mise à jour d'un capteur 73

Figure 48: Historique 74

Figure 49: Consulter réclamation 74

13

14

Liste des tableaux

Tableau 1: Spécifications techniques des modèles des raspberry "famille B" 29

Tableau 2: Caractéristiques des capteurs les plus courants 30

15

16

Introduction générale

Quotidiennement, toutes les entreprises ayant une diversité des moyennes de supervision pour réduire les pannes et les défaillances dans leur centre de données qui peuvent causer des pertes considérables de données. Mais la plupart des ces solutions reste locale et insuffisante pour assurer les bons fonctionnements des différents équipements

Pour cela il faut chercher des nouvelles solutions de supervision en temps réel c'est-à-dire être servi en tout lieu et à tout moment, non seulement à travers des systèmes de gestion locale.

En effet, nous essayons d'utiliser plusieurs technologies permettant la supervision à distance pour assurer le bon fonctionnement des activités et vérifier l'état des différents équipements d'une manière plus simple. L'objectif est de concevoir et développer une solution permettant de rapporter et alerter suite aux fonctionnements anormaux des systèmes informatiques en cas de problèmes.

D'où l'intérêt du notre projet de fin d'études intitulé « Conception et réalisation d'un système de gestion d'un centre de données.

Ce projet a pour but donc de contrôler l'état d'un centre de données. Ceci inclut le domaine de la « IOT: Internet of things, » », les techniques d'automatisme, d'informatique et de la télécommunication qui à travers lesquels il rend possible de contrôler et de commander des systèmes à distance en ayant recours au réseau Internet.

Pour ce faire, nous divisons notre travail en quatre chapitres :

Dans le premier chapitre, intitulé «Présentation générale du projet et spécification des besoins», nous présentons la société au sein de laquelle le projet a été réalisé «SOCOMMI». Puis nous définissons la problématique, et nous identifions les objectifs à atteindre. Finalement, nous traçons les grandes lignes de la solution.

Le deuxième chapitre, intitulé « Technologies mises en oeuvre», présente les différentes technologies mises en oeuvre toute en détaillent les outils matériels et logiciels que nous avons utilisés dans la réalisation de notre projet.

Le troisième chapitre, intitulé « Étude conceptuelle», commence par une description de la méthode agile que nous avons suivie avec les différents diagrammes des cas d'utilisation et les diagrammes de séquences correspondant. Après, nous présentons les diagrammes de classes.

17

Dans le dernier chapitre, intitulé «Réalisation», nous présentons la partie réalisation de notre travail, à travers les interfaces développées pour mettre en oeuvre les fonctionnalités demandées.

Nous clôturons enfin par une conclusion et des perspectives.

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Chez Mémé Coucou, gite à Lauzerte sur le chemin de compostelle