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Les aventures d'un ethnologue dans le grand monde

Robustesse des systèmes 23 octobre 2009


 

Définition : Système : un système est un ensemble d’éléments en interrelation.
Cette définition peut s’illustrer de multiples façons.
Mon corps est un système. Une communauté humaine est un système. La planète Terre est un système. Un iPhone est un système. Une ville est un système. Un système informatique est un système (si, si !).
Tout ce qui répond à cette définition possède des caractéristiques de fonctionnement communes. L’inventaire et la compréhension de ces caractéristique communes sont l’objet de la théorie des systèmes, ô combien peu connue en France.
Un système est fragile car son existence est basée sur la relation entre ses éléments. Altérez une ou plusieurs relations et vous mettez l’ensemble en danger d’effondrement.

Plan de coupe : la ville et ses réseaux

Par exemple… J’habite dans une ville d’Europe et je marche dans la rue, que vois-je à part d’autres gens ? Bâtiments, maisons ou immeubles sont les éléments du système ville. Ils sont reliés par des routes, câbles, tuyaux ou canalisations. Au-delà de ces liens, il y a des centrales électriques, des chateaux d’eau, des déchetteries, des magasins et j’en passe. 
Or, dans nos villes contemporaines, les éléments se reposent complètement sur le système pour rester opérationnels.
L’activité d’un système est mesurée par un indicateur appelé QoS : Quality of Service. Cette qualité technique du service se mesure dans une plage de seuils bien connue : de 100% à 0%.
Coupez le câble électrique qui dessert votre rue et toutes les maisons se retrouveront sans énergie. QoS nulle. Eteignez une centrale électrique et plusieurs villes se retrouveront sans alimentation.
Dans le système « corps », coupez une artère et vous verrez bien… euh non, ne le faites pas.
Ces systèmes sont vulnérables car ils ne sont pas robustes.

 

Définition : Robustesse : capacité à rester opérationnel malgré de grandes amplitudes de conditions d’activité.
L’amélioration de la robustesse permet de retarder le moment où une dégradation sera réellement grave du point de vue de ceux qui utilisent le service (ne plus avoir de réseau téléphonique, par exemple).
Cela passe notamment par la mise en place de redondances pour permettre à la QoS de rester acceptable par les utilisateurs même au-delà des conditions techniques « normales » de fonctionnement. Il y aura toujours une limite, je vous l’accorde, mais les actions de renforcement permettent de retarder le moment où vous déclencherez la cellule de crise opérationnelle parce que vraiment ça va très, très mal.
Pour plus de détails, voir les épisodes concernant l’effondrement de Twin Towers ou l’éruption d’un volcan majeur.
Ainsi donc, contrairement à l’idée populaire, quelque chose de redondant n’est pas quelque chose de superflu.
La grosse erreur serait de supprimer la redondance parce qu’elle est « en trop ». Vous risquez de supprimer un élément qui permet au système de rester opérationnel et de repousser les limites de fonctionnement. Abstenez-vous de faire cette bêtise et étudiez sérieusement la question. Après vous pourrez agir.
Une roue de secours dans une voiture est un redondance. Le stockage de vos photos de famille sur un disque dur externe en plus de la mémoire de votre ordinateur est une redondance.
On doit pouvoir compter sur des « roues de secours » intégrées aux éléments, qui leur permettent de rester opérationnels même si les conditions de fonctionnement de l’ensemble se dégradent.

J’aurais tendance à penser que la robustesse doit se placer au niveau des éléments et non pas du système. Mieux vaut avoir une roue de secours dans sa voiture plutôt qu’un garage tous les kilomètres le long de toutes les routes. Mieux vaut être secouriste diplômé plutôt que de devoir attendre l’arrivée des pompiers (ce qui suppose que le réseau téléphonique fonctionne, autre vulnérabilité). 

Donc, comment rendre nos villes robustes ?
En plaçant des redondances dans leurs éléments.  Si la robustesse doit être intégrée aux éléments, nous devons nous concentrer sur les bâtiments et particulièrement les habitats individuels (maisons) et collectifs (immeubles). Toute la difficulté bien sûr, c’est de définir un niveau de robustesse satisfaisant, à mi-chemin entre la vulnérabilité complète et l’autarcie.
Quelles redondances sont prioritaires dans une unité d’habitation ? Eau et énergie.
Générez de l’énergie renouvelable (solaire, éolien domestique), stockez de l’eau (pluviale) et vous réduisez grandement votre dépendance au système.
Une initiative intéressante en termes de règles de construction serait de rendre chaque bâtiment neuf fonctionnel même « débranché » du réseau d’eau et d’électricité pendant 24 ou 48 heures. Les anglo-saxons parlent de off grid : hors réseau.
Durant cette période d’environ 48 heures, on tolèrera un fonctionnement dégradé, mais suffisant pour recharger des appareils sur batterie et pour fournir un litre d’eau potable par personne. Nous parlons ici d’intégrer au bâti sa propre réserve de marche, comme dans les montres.
Dans le design et la conception des systèmes, la prise en compte de la robustesse et la mise en place de redondances permettent de dissocier la Quality of Service en deux niveaux : le niveau ‘élément’ et le niveau ‘système’ .
Il n’y a plus uniquement la question « quelle est la QoS du système électrique dans la ville de Nantes ? » mais aussi et même si la QoS de Nantes est à zéro :  « quelle est la QoS du système électrique au niveau de tel immeuble ? »

Là où le problème va se corser, ce n’est pas dans les difficultés techniques, c’est dans la résistance des acteurs industriels dont le business consiste à facturer ces choses qui transitent par un réseau dont ils détiennent le monopole. Des entreprises comme EDF ou Véolia par exemple (électricité et eau) rejettent bien entendu toute initiative susceptible de permettre à des pans entiers de villes de sortir de leurs réseaux (payants) d’approvisionnement. 
Mais l’intérêt ici n’est ni financier, ni technique. Intégrer aux immeubles des réserves d’eau et un mix de solaire et d’éolien ne vise pas à  casser les monopoles existants. Je parle ici de robustesse des systèmes en termes de capacité à protéger les populations : il faut comprendre l’idée au sens de la protection civile. Il s’agit de retarder de 48 heures le moment où un immeuble n’est plus du tout desservi en électricité et en eau potable (QoS = zéro, au niveau de cet élément du système). L’idée majeure derrière tout cela (toujours en termes de protection civile) est que ce répit doit permettre à la chaîne des secours de s’organiser.

Comme chaque élément peut survivre (temporairement) sur ses réserves, cela laisse du temps à la fois pour porter secours et pour restaurer les pleines fonctionnalités du système qui met en réseau chacun des éléments en question. EDF et Véolia n’en retrouveront que plus rapidement leur capacité à facturer leurs clients   :)

Puisque le système devient robuste, il devient moins vulnérable et donc moins critique pour la communauté. Nous ne sommes plus totalement dépendants de lui et c’est tant mieux.

katrina_flood

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3 Responses to “Robustesse des systèmes”

  1. […] A quel point êtes-vous dépendant du système ? Peut-être est-il temps de penser à injecter de la robustesse dans votre organisation […]

  2. […] réseau à fournir un service à un niveau garanti. Dans un autre article j’avais parlé de robustesse des systèmes. Ce n’est pas une erreur, il y a effectivement un rapport… La Qualité de Service […]

  3. […] système lui-même -quasiment à l’échelle planétaire- est largement arrivé à saturation. Le système n’est pas robuste, mais il n’empêche : tout le monde veut quand même que la lumière s’allume […]


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