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Illustration du flux de traitement complet

Architecture d’un projet Azure Data Factory v2

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Je viens d’écrire une série d’article sur Azure Data Factory v2 que je ne voulais pas publier ici parce qu’elle est rédigée en anglais. Ceci n’étant pas une raison pour abandonner mes premières amours, voici la traduction du premier article de la série, centré sur l’architecture du projet.

Je ne pense pas traduire les autres: ils sont plus proches du code donc facile à comprendre même en traduction automatique. Désolé pour les fautes de frappes, je fais ce que je peux avec mon clavier qwerty 😉

Remarque: je suis employé de Microsoft au moment où je rédige cet article

Scenario

Périmètre

L’objectif de cet article est de partager les réflexions faites lors du design et de l’implémentation d’une pipeline d’ingestion de données, partie d’un projet plus large d’IoT basé sur des technologies Cloud.

Dans notre scenario, nous sommes un fournisseur de service gérant une plateforme Big Data centralisée. Les données que nous traitons viennent d’une multitude d’appareils similaires mais déployés chez plusieurs de nos clients (Company A, Company B…).

La chaîne de traitement va ingérer des fichiers publiés toutes les heures sur un serveur sFTP centralisé (un répertoire top niveau par client, cette étape est déjà implémentée). Elle va ensuite les décoder, les convertir (CSV a Parquet) et les déplacer dans le répertoire de staging de la plateforme Big Data.

Illustration de la chaine de traitement discute ci-dessus

Besoins techniques

  • Des fichiers encodés (raw) sont publiés toutes les heures sur un serveur sFTP déployé dans un Virtual Network
  • Le décodeur (decoder) est une application Windows qui convertit les fichiers en CSV
  • La plateforme Big Data attend des fichiers Parquet en entrée

En plus de cela, les fichiers doivent être réorganisés d’une structure de répertoires hiérarchisées (Company\Year\Month\Device ID\xyz.csv), vers une structure à plat (Staging\year_month_company_device_xyz.csv). Ceci afin de faciliter l’ingestion par la plateforme Big Data.

Illustration du changement de structure de repertoire

Approche générale

Nous allons traiter les fichiers dans un batch qui tournera toutes les heures, en s’alignant sur leur rythme de génération.

Cela étant dit, par nature (IoT) nous manipulons ici des évènements. L’approche naturelle pour traiter des évènements est le temps réel (streaming). Pour moi la vraie solution, pérenne à long terme, serait de régénérer un flux d’évènements (stream) à partir des fichiers et d’utiliser des technologies d’ingestion en temps réel (Event Hub, Functions, Stream Analytics…) pour la suite des traitements. L’ingestion et la consommation de ces données en batch n’étant que la conséquence d’un détail d’implémentation existant.

Nous sommes missionné pour délivrer une solution en production dans un temps raisonnable, sans risque technique… nous avons donc décidé d’attendre que le besoin d’analyse en temps réel se manifeste pour passer sur du temps réel 😉

Nous aurons besoin d’un ETL avec des capacités Cloud pour orchestrer et exécuter le job, de moteurs de traitement (compute) pour déplacer et convertir les fichiers, et de solutions de stockage.

Éléments de la solution

Nous commencerons par choisir l’ETL puisque c’est la pièce centrale du puzzle. De cet ETL découlera la liste de moteurs de traitement disponibles, qui à leur tour indiqueront les solutions de stockage que nous pourrons employer.

ETL dans le Cloud

Nous utiliserons Azure Data Factory v2 (ADFv2) pour nos besoins d’ETL. Ce service nous permettra d’accéder à un large choix de solution de processing, que l’on pourra intégrer dans un unique flux d’orchestration (Control Flow).

ADFv2 offre:

  • un connecteur natif sFTP
  • une méthode pour accéder à des ressources résidant dans un Virtual Network (via self-hosted integration runtime, discuté ci-dessous)
  • une conversion native de CSV à Parquet avec la Copy Activity
    • A noter que c’est une approche temporaire, les Data Flows étant à préférer pour ce cas, mais toujours en preview à l’écriture de cet article

Une autre bonne raison de choisir ADFv2 est simplement que nous voulions tester le produit, alors qu’il se positionne comme la solution d’intégration en batch par défaut sur Azure.

Processing

ADFv2 peut utiliser deux types de moteurs de traitement:

Toutes les activités natives d’ADFv2 sont exécutées par un IR. Ce qui est bien c’est que chaque Factory vient avec un IR par défaut, managé par Microsoft (autoResolve IR). Ce qui est moins bien c’est que cet IR ne peut pas être configuré, y compris autour du networking. Il n’est donc pas utilisable dans le contexte d’un Virtual Network, dans notre cas il ne pourra pas toucher le serveur sFTP qui met à disposition nos fichiers. Afin de résoudre ce problème, nous allons déployer nous-même un « self-hosted » IR, sur une VM Windows que nous provisionnerons dans le Virtual Network, et l’enregistrer dans notre Factory.

Dans notre Factory, nous déclarerons nos services de stockage et les ferons utiliser l’IR qui correspond (via la propriété connectVia):

  • soit self-hosted (pour accéder au Virtual Network)
  • soit autoResolve (car c’est la seule capable de faire la conversion csv-parquet)

Enfin, à l’écriture de cet article, il n’existe pas d’activité native dans ADFv2 pour effacer des fichiers. Pour ce faire nous avons décidé d’utiliser une Logic App, en suivant cette stratégie, appliquée sur un File Store (voir Stockage ci-dessous). En alternative, nous avons essayé d’appeler directement la Delete REST API du File Store via une Web Activity, mais sommes rester bloqués sur l’authentification (pas de MSI disponible, contrairement aux Blobs). Nous avons également essayé la même approche avec une Function, mais là non plus sans succès (pas de support via le SDK, l’authentification via REST n’est pas évidente).

Stockage

Le décodeur est une application Windows qui écoute un répertoire d’entrée A, attrape les fichiers qui y apparaissent, les décode et les déplace vers un répertoire de sortie B.

Le transfert sFTP étant opéré par ADFv2, par un self hosted IR déployé localement, la manière la plus simple de positionner le décodeur est de l’installer sur une VM située dans le même Virtual Network. Nous monterons deux File Stores sur cette VM: pour l’entrée (A) et la sortie (B) des fichiers. Ces espaces de stockage seront à la fois accessibles par les outils Cloud, et vus comme des répertoires locaux par le décodeur.

Les fichiers seront mis à disposition de la plateforme Big Data dans un Blob Store, beaucoup plus pratique à utiliser dans ce contexte.

Solution

Architecture

Illustration du flux de traitement complet

Vis à vis de la planification:

  • L’étape 1 (copie du serveur sFTP vers A) doit être déclenchée par un trigger externe (0), planifié pour s’exécuter toutes les heures
  • L’étape 2 (de A vers B) est rendu par le décodeur, déclenché automatiquement sur écoute du répertoire A (quand un nouveau fichier apparaît)
  • Ce qui veut dire qu’idéalement les étapes 3 et 4 (3: copie et conversion des fichiers de B vers le Blob, 4: Logic App qui efface les fichiers) devraient elles aussi être déclenchées sur écoute, mais du répertoire B. Malheureusement ce n’est pas une fonctionnalité existante des File Stores (via ADFv2, Logic App ou Function). Une solution de contournement satisfaisante dans notre cas sera de déclencher 3 et 4 via un trigger planifié pour s’exécuter toutes les 15 minutes

Pour le stockage:

Recapitulatif des operations sur les fichiers

Coûts

A partir du volume de donnée attendu et de la liste des services employés, nous pouvons utiliser la calculatrice des prix d’Azure et obtenir une première estimation de la consommation mensuelle pour notre solution (en USD):

  • Data Factory : 250$
  • Logic Apps : 70$
  • Storage : 140$
  • VMs : 600$
  • VNet : 2$
  • Total : 1062$ (USD, par mois, 24/7 toutes les 15 minutes)

Il est important de voir ce chiffre comme une hypothèse qui doit être testée et validée. Entre les métriques obscures de la calculatrice et les larges possibilités d’optimisation de coût, il faut savoir investir du temps pour maîtriser sa consommation à long terme.

Alternatives

Il existe un nombre d’alternatives valables, de la solution poids lourd (HDInsight, Databricks…) au serverless (Function, Logic Apps…).

La suite

En anglais:

 

 

 

Analysis Services dans Azure!

Fleid 2 commentaires

Je suis sûr que vous avez noté l’arrivée récente de SSAS Tabular en mode PaaS dans Azure. Je voulais rapidement revenir dessus parce que ça faisait au moins 2 ans qu’on le sentait venir, et que finalement ça valait le coup d’attendre.

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Rappel : je bosse chez Microsoft maintenant. Même si ceux qui me connaissent savent que ça ne changera pas grand-chose à mon avis sur les produits, je préfère le rappeler pour être 100% transparent 😉

Azure Analysis Services c’est tout simplement la possibilité de déployer ses modèles SSAS Tabular dans le cloud sans se soucier du tout de l’installation ou de la configuration d’un serveur. Si on ajoute à ça le fait qu’il est désormais possible de développer un modèle Tabular dans SSDT en mode intégré (sans disposer d’une instance workspace), on peut donc aller du prototype à la production sans jamais toucher une ISO d’installation de SQL Server. Cool 😉

« Oui mais moi j’aime mieux Multidim ! » dirons certains. J’y répondrais qu’il n’est pas écarté qu’on voit les cubes rejoindre Tabular dans le service (le flou est maintenu dans l’annonce : « Support for multidimensional models will be considered for a future release, based on customer demand ». Mais surtout je dirais que SSAS Tabular est devenu vraiment solide avec SQL Server 2016, et qu’il est urgent de lui donner une deuxième chance (performance, support du many-to-many, nouvelles fonctions DAX…).

Je vous fais un petit tour d’horizon de comment c’est génial, en montant un datamart et le cube associé en moins de 30 minutes.

  • Au programme:
    • Création d’une base SQL Azure pour notre datamart
    • Création d’une instance Azure Analysis Services
    • Création d’un modèle SSAS Tabular dans Visual Studio (SSDT)
    • Déploiement du modèle dans Azure Analysis Services
    • Accès au modèle avec Power BI, Excel et SSMS

Tout commence dans le nouveau portail Azure : https://portal.azure.com. Si vous n’avez pas de compte Azure pas de problème, vous pouvez tout essayer gratuitement

  • Première étape : Création de la base de données sur Azure SQL Database pour mon datamart, histoire de tout faire en PaaS

Pour un DWH de taille respectable on devrait plutôt utiliser Azure SQL Data Warehouse, mais pour s’amuser une SQL Database suffit:

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Je vais la pré-remplir d’un sample: AdventureWorksLT v12. Notez que c’est une option à la création de la base, parfait quand on veut juste jouer avec le produit:

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Je valide, et on peut laisser tourner et passer à la suite en attendant 😉

  • Deuxième étape : la création de notre instance Azure Analysis Services

Cette fois-ci on regarde du côté Intelligence + Analytics:

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Ne vous embêtez pas pour le pricing tier, D1 suffit pour notre petit test. Idéalement on devrait mettre la base SQL et Analysis Services dans le même groupe de ressources, et donc la même location. Par grave pour notre test si ce n’est pas le cas:

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Là encore je valide et on laisse tourner.

  • Troisième étape: dans SSDT (SQL Server Data Tools, les templates data/BI pour Visual Studio) on va créer un nouveau projet SSAS Tabular

Pas de panique si vous n’avez pas SSDT, il est désormais disponible en download direct et gratuit, tout comme SSMS d’ailleurs. N’hésitez pas à télécharger la version la plus récente, elle se base sur Visual Studio 2015, et est capable de gérer des projets SSAS/SSIS/SSRS de SQL Server 2012 à 2016

New Project > BI > Analysis Services > AS Tabular:

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Profitez du mode intégré, c’est tellement plus pratique:

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De là on va pouvoir se connecter à notre datamart : Model > Import From Data Source:

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Un petit guide pour savoir comment configurer la connexion:

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On passe sur l’impersonation pour le moment avec une option par défaut:

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On veut ensuite choisir nos tables:

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De quoi construire un petit modèle, avec 2 tables de fait et 4 dimensions :

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Ça charge, et on peut valider que le modèle ressemble bien à quelque chose grâce à la vue en diagramme:

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On peut ajouter des mesures, changer la direction du filtre en bidirectionnel entre les 2 tables de fait… Ou s’en passer 😉

La partie marrante c’est le déploiement. Dans les propriétés du modèle:

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On configure la destination du déploiement. Retenez le nom du serveur (asazure://…) c’est celle qu’on utilisera plus tard pour se connecter à SSAS avec Excel ou Power BI :

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Et lorsqu’on déploie:

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Après une demande de credentials pour le processing du cube post déploiement:

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On obtient un cube déployé dans les nuages !

  • Quatrième et dernière étape: on va se connecter à notre cube avec SSMS, Power BI ou encore Excel

Le nom du serveur on l’a déjà, c’est celui qu’on a utilisé plus tôt au moment du déploiement (asazure://…).

Power BI: Get Data > SSAS

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Excel: Get External Data > SSAS

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Notez qu’il faut choisir l’option User Name / Password, et utiliser le compte Azure qui vient de créer le service (c’est juste pour le test, évidemment il est possible de créer toute une liste d’utilisateurs via Azure AD):

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Enfin, avec SSMS, si vous êtes intégré avec Azure Active Directory ça marchera tout seul, sinon voir cet article (c’est simple):

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Magique non ? 😉

Si ça vous plait, je vous encourage à l’essayer ainsi qu’à suivre le compte Twitter @Azure_AS pour être mis au courant de toutes les nouveautés.

S’ouvrir l’esprit

Fleid 3 commentaires

C’est en lisant l’article tout récent de Troy Hunt que j’ai mis des mots sur une sensation ressentie dernièrement:

There’s this odd thing that tends to happen in many peoples’ careers and I suggest it’s particularly prevalent in technology: you get really, really good at something and then it hits you – you have to stop it. Well actually, you could continue doing it, but not if you want to “progress” against traditional measures such as seniority and income.

En français dans le texte:

Il y a cette chose étrange qui se produit dans la carrière de beaucoup, et qui je crois est prévalent dans la technologie: lorsqu’on devient vraiment, vraiment bon dans son domaine, l’évidence se fait: on doit arrêter. En fait rien n’empêche de continuer, mais cela va à l’encontre d’une progression sur des métriques comme la séniorité et le salaire.

C’est d’ailleurs une idée qui se marie très bien avec certaines théories dont on a déjà parlé ensemble, particulièrement le fait que les sur-performeurs ont tendance à rester coincés sur le poste qu’ils occupent (pourquoi les promouvoir, ils sont tellement bons là où ils sont!). Une autre problématique c’est que plus le gap est important entre son niveau d’expertise et repartir à 0 dans un nouveau domaine, plus le cerveau fuit la possibilité: ça fait trop mal à l’égo. Et tout un tas d’autres raisons.

Bien évidemment, rien de dramatique de mon côté: j’aime la BI sur SQL Server et cela reste mon gagne pain principal. Cependant je prends conscience de certains faits: le sujet n’est plus qu’une part minime de ma veille technologique, et au final, les projets excitants qui se dessinent à l’horizon concernent des technologies différentes.

Quels sont justement les sujets sur lesquels je creuse en ce moment? J’en ai déjà parlé:

  • Le Machine Learning, via le parcours Data Science de l’Université John Hopkins sur Coursera.
  • R, le langage de manipulation de données, via le même parcours
  • Python, un langage objet avec une syntaxe simple, pour me remettre gentiment dans le bain du « vrai » développement. L’excellent tutorial pour Python c’est Learn Python the Hard Way
  • L’intégration de données moderne, via des lectures et vidéos dont je vous reparlerai plus tard, à transposer sur Azure avec entre autres Event Hub et Stream Analytics

Evidemment ça fait beaucoup de front, alors j’alterne sur des cycles de 2/3 mois: Coursera, Intégration, Python… Et tant qu’à causer logistique, je me suis équipé de Coach.me, qui permet de rester motiver dans la durée grâce au principe des chaînes/streaks. L’autre nouvelle habitude c’est de pousser mes développements perso sur Github, comme ça je m’améliore aussi sur la partie ALM. L’avantage d’avoir commencé par Coursera c’est qu’une partie des premiers cours était dédiée à Github et au Markdown.

Franchement je m’éclate. L’ensemble débloque des scénarios d’usage vraiment sexy, genre « Internet of Things » (marketing power!), avec par exemple: la mise en place d’un dashboard web qui affiche en temps réel la température de la pièce. Rigolo non?

Pour ça on mélange un tas de technos et c’est ça qui est top:

  • Une board Arduino Yun
    • Jouer avec les composants électroniques pour cabler le capteur
    • La logique embarquée (du pseudo C) pour relever la température chaque seconde
    • Le module wifi pour envoyer le relevé vers Azure, auquel en accède en Python en y intégrant le SDK Azure
  • Côté Azure
    • Paramétrer l’Event Hub en PowerShell
    • Implémenter la logique d’agrégation dans Stream Analytics via du pseudo SQL et une logique de streaming
    • Finalement écrire les résultats dans Power BI avec l’API Rest

Et je vous avoue que voir la courbe de température évoluer en temps réel quand on réchauffe le capteur en le touchant, c’est bête mais ça provoque de la vraie joie!

Tout ça pour dire que je vous dois une série d’articles sur tout ça, et que je m’y mets de ce pas! En attendant, n’hésitez pas à vous y mettre de votre côté. Oui ça peut faire peur toutes ces technos étranges, mais en persévérant ça finit par rentrer 😉

Un sauteur de haie qui oublie de sauter, mais qui finit quand même la course!

SQLRally Nordic : Construire une plateforme BI moderne en PaaS avec Azure

Fleid 6 commentaires

Si vous vous demandiez ce qui a expliqué ce long silence hivernal, voici l’une des principales raisons!

En effet j’ai été invité début mars à présenter une session au SQLRally Nordic 2015 à Copenhague. Pour ceux qui ne la connaissent pas, c’est une belle petite conférence sur 2 jours (4 tracks), payante, et si vous allez voir la liste des speakers vous verrez que le niveau est assez sympathique.

Tant qu’à me mettre en risque j’ai joué le tout pour le tout, en choisissant un sujet novateur et un peu provocateur. Parce que oui, faire de la BI en PaaS dans le Cloud, c’est provocateur!

Gif animé de Loki, personnage Marvel

Faîtes moi confiance, ça passe dans le Cloud, sans aucun problème!

Bon je ne m’attendais pas non plus à déclencher une bagarre générale dans la salle, mais j’ai quand même eu un peu d’appréhension que cela dégénère en un débat sur la théorie fondamentale du datawarehousing, dans la langue de Shakespeare. Rien de tout ça, la session s’est bien déroulée, la preuve en vidéo (oui je dois travailler sur mon accent… et ma démo!) :

Les idées que j’expose dans ce talk me parlent beaucoup en ce moment (architectures lamba/kappa, software containers, micro-services), si vous avez un peu de temps je pense que ça vaut le coup d’oeil. Par ailleurs j’ai proposé cette même session au PASS Summit 2015 (oui je suis un malade, mais ça n’est pas non plus un grand risque vu le peu de chance d’être sélectionné), et je vais globalement travailler dessus pour l’améliorer et pourquoi pas la présenter en France avant la fin de l’année.

Dans l’attente, les slides et les références que je conseille très vivement, avec une mention spéciale à Martin Kleppmann et son talk « Turning the database inside out« , juste exceptionnel:

Y’a un truc qui m’intrigue à Redmond…

Fleid 1 commentaire

Lors de la keynote du PASS Summit 2014, le mois dernier à Seattle, nous avions eu droit à la présentation de la nouvelle organisation de l’équipe Data Platform de Microsoft, par son leadership flambant neuf:

Des visages sur des noms

Trois patrons pour trois lignes de produit, alignées comme indiqué sur ce schéma (désolé pour la qualité patate):

L'organisation MS 2014 pour la Data en image

Si on repart du fond de la stack:

  1. Capture + Manage : T.K. « Ranga » Rengarajan, patron de Data Platform, Cloud & Entreprise. A comprendre : SQL Server, Azure SQL Database, Azure HDInsight, Azure DocumentDB, Azure Search and Analytics Platform System
  2. Transform + Analyze : Joseph Sirosh, patron de l’Information Management & Machine Learning. A comprendre : Tous les services Azure Data
  3. Visualize + Decide : James Phillips, patron de Power BI, tout du moins la partie sur O365 (dashboards, Q&A, Mobile…)

Là dessus je me fais les remarques suivantes:

  • Ranga ancien SAP, Joseph ancien Amazon, James co-fondateur de Couchbase, les 3 ont moins de 2 ans d’ancienneté chez MS, ça sent l’air frais, c’est plutôt bon signe
  • Ranga et Joseph sont CVP (haut gradés), James n’est « que » General Manager, bizarre cette différence de traitement…
  • Vis à vis des périmètres de chacun:
    • Pour Ranga on a une ligne claire de produits, énoncée dans sa fiche speaker, pas de doute possible
    • Pour Joseph, il fallait être là en scéance mais ont été nommés : Azure Data Factory, Azure Stream Analytics et Azure Machine Learning. On en reparle plus bas.
    • Pour James c’est moins clair. Power BI ça veut tout et rien dire, et si on s’en réfère au slide ci-dessus on note l’absence de la partie add-ins intégrée à Excel (soit à mon sens la plus importante), qui on le sait est retombée dans l’équipe Office. Bon il en parle quand même pendant la session, mais manifestement ça n’est pas dans son scope. Notons qu’il nous a parlé également de 2/3 autres trucs mignons qui arrivent et sont eux dans son scope : les Dashboards Power BI et l’amélioration du refresh on-premise/Power BI (genre SSAS et scheduling)

On en revient à Joseph, en reprennant le slide et en essayant de matcher les produits qu’on connaît en face:

  1. Orchestration -> Azure Data Factory
  2. Information Management -> ?
  3. Complex Event Processing -> Azure Stream Analytics
  4. Modeling -> ?
  5. Machine Learning -> Azure Machine Learning

Hum… Y’a des trous! Et si on observe le pattern, ça sent les services Azure managés, pour de l’Information Management et du Modeling! Wait, what?

Je ne sais pas vous, mais moi ça m’intrigue définitivement 😉

J'ai hâte!!

Ma première analyse Machine Learning avec Azure ML – Slides et Webcast de la session aux JSS2014

Fleid 3 commentaires

Voici le webcast et les slides de la session Ma première analyse Machine Learning avec Azure ML à cette 4ème édition des Journées SQL Server.

Florian avec la bouche ouverte...

Petite anecdote rigolote pour ceux qui n’étaient pas là: Azure ML offline au moment de la démo. LOL comme disent les jeunes… -_-

Un bel exemple de fail par un chat

Et ça c’est la puissance du Cloud!

Je vous rassure, finalement la bête est remontée au bout de 5 minutes, et tout se termine plus ou moins bien 😉

On notera que le son n’est pas très bon jusqu’à environ la 4ème minute, où je change de micro:

En terme de ressources on a:

Amusez vous bien 😉