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Emergences

Lettre d'information n° 10

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Du calcul distribué à l'Internet des services

Nouvelle équipe de recherche à l'Inria Rennes-Bretagne Atlantique, Myriads étudie le parallélisme sous un angle dépassant le champ traditionnel du calcul haute performance (HPC). À sa tête : Christine Morin qui trace ici les contours d'un projet scientifique s'élargissant vers le cloud computing.

Nouvelle équipe de recherche à l'Inria Rennes - Bretagne Atlantique, Myriads étudie le parallélisme sous un angle dépassant le champ traditionnel du calcul haute performance (HPC). À sa tête : Christine Morin qui trace ici les contours d'un projet scientifique s'élargissant vers le cloud computing.

"Nous sommes issus d'une ancienne équipe-projet qui s'intéressait au calcul distribué, à la simulation numérique sur grappes et grilles (1), mais avec une orientation HPC. Le champ d'étude ne se restreint plus au calcul haute performance. Le défi, désormais, c'est l'Internet des services", résume Christine Morin. Dans ce domaine, une des difficultés résulte de la taille des réseaux. "Nous nous intéressons à ces grands systèmes distribués où il y a beaucoup de machines, beaucoup d'utilisateurs. Le tout réparti sur une immense zone géographique : l'échelle, c'est la planète ! "

Contrainte supplémentaire : le réseau fluctue en permanence au gré des connexions et des déconnexions. "L'être humain ne peut pas directement maîtriser une aussi forte dynamicité. Il faut donc trouver une forme d'autonomie de fonctionnement. Ce qui nous intéresse, c'est précisément d'apporter cette propriété de gestion automatique. Nous voulons faire en sorte qu'en dépit de la dynamicité et des incertitudes, un système distribué puisse s'exécuter de manière fiable et sécurisée."

Myriads (2) poursuit trois axes de recherche. Tout d'abord : la gestion de la ressource physique. C'est la couche basse. Il ne s'agit plus uniquement de serveurs hébergés en data centers, mais de toutes sortes de machines dans différents endroits. "Un fournisseur d'accès Internet, pourrait par exemple utiliser conjointement les ordinateurs de ses abonnés"  via la box ADSL. "Des entreprises pourraient aussi louer une partie de leur infrastructure à des moments où elles n'en ont pas l'usage. Pour cela, il faut pouvoir partager les machines tout en offrant des garanties de service et de sécurité : exécution fiable, maîtrise des temps de réponse..."  C'est tout l'objet de Contrail (3), un tout nouveau projet européen coordonné par Myriads. S'y retrouvent aussi : Hewlett-Packard,  Tiscali et d'autres équipes de recherche en Europe.

Adapter l'application à la charge 

Deuxième axe de travail : "l'adaptation dynamique d'applications à base de services exécutés sur un environnement distribué." Sur Internet, les applications se composent de plus en plus d'éléments répartis et appelés au gré des besoins. L'objectif est alors de "trouver dynamiquement ces composants en fonction des conditions de charge."  Il existe de multiples façons d'adapter l'application, de faire évoluer sa structure en fonction des exigences du moment. "Le défi, c'est d'y parvenir de façon cohérente. Nous étudions donc la meilleure politique d'adaptation. Pour cela, nous faisons appel à des simulations de ces différents composants qui inter-agissent."

À plus long terme, Myriads souhaite aussi appréhender des exécutions de services "dans une approche non conventionnelle". Il s'agira en l'occurrence de ce qu'on appelle la programmation chimique. Inventé par deux chercheurs à Rennes, Jean-Pierre Banâtre et Daniel Le Métayer, ce paradigme est un modèle de programmation où les calculs peuvent être vus comme des réactions chimiques entre des données. "C'est un langage parfaitement défini dont les propriétés nous conviennent. Le modèle présente un maximum de parallélisme et il s'adapte très bien à la forte dynamicité." Reste à trouver "la manière la plus élégante de l'implémenter. Nous programmerons peut-être tous comme cela dans 20 ans."

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Notes :

(1) Les grappes et les grilles sont des réseaux composés d'ordinateurs qui travaillent ensemble pour effectuer chacun une partie d'un calcul nécessitant beaucoup de ressources.

(2) Myriad est une équipe de recherche Inria commune avec l'Université de Rennes 1 et l'Insa de Rennes.

(3) Contrail. Ce mot anglais désigne les traînées de vapeur blanches émises par la condensation des avions à haute altitude. Ici, c'est une allusion au cloud computing. Le projet s'inscrit dans le cadre du FP7, septième Programme cadre européen de recherche et développement.