THÈSE L'UNIVERSITÉ DE RENNES 1 Monsieur Loïc Cudennec

177 Pages·2009·1.55 MB·French

Numérod’ordre:3869
THÈSE
présentée devant
L’UNIVERSITÉ DE RENNES 1
pourobtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE RENNES 1
Mention INFORMATIQUE
PAR
Monsieur Loïc Cudennec
Équiped’accueil : équipe PARIS, IRISA, INRIA Rennes
École doctorale MATISSE
Composante universitaire : IFSIC
CoRDAGe : un servi
e générique de
o-déploiement
et de redéploiement d'appli
ations sur grilles.
soutenue le15 janvier2009devantla commission d’Examen
Composition du jury
M.GabrielANTONIU,ChargédeRecherche,INRIA(Rennes) DirecteurdeThèse
M.LucBOUGÉ,Professeur,ENSCachan/AntennedeBretagne DirecteurdeThèse
M.YvesDENNEULIN,Professeur,INPG(Grenoble) Rapporteur
M.FrédéricDESPREZ,DirecteurdeRechercheHDR,INRIA(Lyon) Rapporteur
M.StéphaneGANÇARSKI,MaîtredeConférenceHDR,UniversitéParis6 Examinateur
M.EmmanuelJEANNOT,ChargédeRechercheHDR,INRIA(Nancy) Examinateur
M.ThierryPRIOL,DirecteurdeRechercheHDR,INRIA(Rennes) Examinateur

Remerciements
Une thèse de doctorat. Il y a une dizaine d’années, j’étais bien loin d’imaginer pouvoir
prétendreunjourautitrededocteur.Dèslors,siilyaunremerciementaveclequeljedésire
commencer,c’estbienceluiadresséausystèmeuniversitairefrançais.Lafacm’aaccueilli,àla
sortiedubaccalauréat,sansjugementsurmonclassement,nirefusliéàunnumerusclausus.
Je remercie les sept membres de mon jury de thèse, Gabriel Antoniu, Luc Bougé, Yves
Denneulin, Frédéric Desprez, Stéphane Gançarski, Emmanuel Jeannot et Thierry Priol,
d’avoir accepté d’évaluer la qualité de mes travaux et de sanctionner ces trois années de
formation au métier de chercheur. Les remarques sur le manuscrit ainsi que la qualité de
leursquestionslorsdelasoutenancem’ontététrèsprofitables.UngrandmerciàThierryde
m’avoiraccueilliauseindel’équipePARIS.
Je remercie LucBougéde m’avoir proposé,àl’issu demon projetdefin d’étudesINSA,
decontinuerl’aventuredansl’équipeenqualitédedoctorant.MerciLucdem’avoiraccordé
votre confiance et de m’avoir appris a respecter une certaine rigueur dans le travail. Merci
aussi Gabriel pour l’encadrement exceptionnel que tu m’as offert, pour ton professionna-
lisme et ta disponibilité. Plus que cela, j’ai su apprécier les nombreuses missions que nous
avonspartagées,deRoscoffàTsukuba!Cesmissionsn’auraientpasétéaussienrichissantes
sans les personnes avec lesquelles j’ai pu travailler. Merci à l’équipe JXTA de m’avoir ac-
cueilli plusieurs mois à Santa Clara, et tout particulièrement à Mohamed Abdelaziz, Mike
Duigou, Henry Jen et Bernard Traversat pour leur gentillesse. Merci aussi à Osamu Tatebe
pour sa sympathie et sa disponibilité à faire découvrir la culture japonaise. Si ces missions
sesontbiendérouléesc’estaussigrâceàMaryseetaupersonnelduservicemission.
Les travaux de thèse ont été largement inspirés et facilités par les nombreuses discus-
sions entre collègues. Je remercie notamment Landry Breuil, David Margery, Pascal Mo-
rillon,Guillaume Mornet,YvonJégouetChristian Pérezpourleuraidesignificativetoutau
longdecestroisannées!Audelàdel’aspectprofessionnel,jetiensàremerciertousceuxqui
ontcontribuéàcequetravaillerdansl’équipePARISsoitsynonymedeconvivialité:Adrien,
Boris, Hinde, Julien, Matthieu, Oscar, Raul, Thomas et les ex-PARIS: Aline, Étienne,Marin
et Yann... j’en oublie certainement, désolé de ne pas pouvoir tous vous citer ici. J’offre tous
mesencouragementsàceuxquisuivent,notammentàAlexandra,BogdanetDiana.
Sij’aichoisidepoursuivreenthèsedanscetteéquipe,c’estengrandepartiegrâceàMa-
thieuJanetSébastienMonnet.Jevousremercietouslesdeux,aussibienpourlestravauxque
nousavonsmenésensembledansleE207vert,quepourlesmomentspartagésenmissionet
àcoté.Trèsbonnecontinuationàvousdeux,ainsiqu’àCarolineetHélène.
J’ai aussi apprécié retrouver des insaliens à l’IRISA. Merci à mes camarades de promo
et compagnons de thèse : Aurélie, Fabien, Peggy, Sébastien, Stéphanie et Xavier. C’est tou-
jours un plaisir de vous croiser à la cafétéria ou dans un film. Je conserve aussi une pensée
particulièrepourMariequinousaquittétroptôt.
J’aimeraiscitermesamisprochesetdelonguedate,quiontdûsefaireàl’idéequej’étais
un éternel étudiant. Merci Antoine, Denis, Esther, Gwendal, Mathieu, Matthieu, Nathalie,
Sébastien, Vongsone et Sushi. Enfin, j’aimerais remercier ma famille, mon frère Erwann et
mes parents Yolande et Yannick qui m’ont encouragé à poursuivre aussi loin les études,
mêmedanslebinaire,avectoutlesoutiendontonpeutrêver.

iii
Table des matières
1 Introduction 1
2 Contexted’étude 9
2.1 Desapplicationspourlecalculscientifiqueetdesgrillesdecalculateurs . . . 11
2.1.1 Applicationsdistribuées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1.2 Grillesdecalculateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2 Unegestiontransparenteetautonomedesapplications . . . . . . . . . . . . . 21
2.2.1 Externaliserlaréalisationdescalculs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2.2 L’informatiqueautonome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3 Concilierladynamicitédesapplicationsaveclesservicesdelagrille . . . . . 27
2.3.1 Interactionsaveclaplate-formed’exécution . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.2 Outilsdedéploiement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3 Ledéploiementd’applicationssurGRID’5000 37
3.1 L’approchedudéploiementsurlagrille GRID’5000 . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.1.1 Présentationdelaplate-formeGRID’5000 . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.1.2 Réserverdesnœudsavec OAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.1.3 DéployeruneapplicationavecADAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.2 Étudedecas:unservicedepartagededonnéespourlagrille . . . . . . . . . 48
3.2.1 ArchitecturedeJUXMEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2.2 Héritagepair-à-pair aveclaplate-formeJXTA . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.2.3 DéploiementdeJUXMEM avec ADAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.3 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4 Contribution: CORDAGE, unservicedeco-déploiementetredéploiement 59
4.1 Vers une gestion plus transparente des interactions entre l’application et les
ressources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.1.1 Unscénariodedéploiementadditionnel . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.1.2 Unscénariodeco-déploiement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.1.3 Lagénéricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.2 Lavision CORDAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.2.1 Phase1:descriptiondel’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.2.2 Phase2:configurationdel’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
iv Tabledesmatières
4.2.3 Phase3:constructiondelareprésentationlogiquedel’application . . 67
4.2.4 Phase4:constructiondelareprésentationdesressourcesphysiques . 69
4.2.5 Phase5:projectiondel’arbrelogiquesurl’arbrephysique . . . . . . . 70
4.3 Fonctionnementdumodèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.3.1 Expansionetrétraction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.3.2 Co-déploiement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5 ArchitecturedétailléedeCORDAGE 77
5.1 Hypothèsessurl’environnementdedéploiement . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
5.1.1 Contraintessurl’outilderéservation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
5.1.2 Contraintessurl’outildedéploiement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.1.3 Contraintessurl’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.2 Vuedehautniveau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.3 CommentutiliserCORDAGE :interfacefournieauxapplicationsclientes . . 81
5.3.1 Formatdesrequêtes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.3.2 Actionsetparamètres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.3.3 Interfacedeprogrammation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.4 MiseenœuvreduserveurCORDAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
5.4.1 Architecturelogicielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
5.4.2 Fichedesuivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.4.3 Actionsetfonctionsextensibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.4.4 Interactionsaveclescouchesbasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6 Validation:unservicedepartagededonnéesetunsystèmedefichiersdistribué 109
6.1 VersunJUXMEM dynamiquegrâceàCORDAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.1.1 Générationdelareprésentationlogique . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.1.2 Définitiond’actionsspécifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.1.3 IntégrationducodeCORDAGE dansJUXMEM . . . . . . . . . . . . . . 114
6.2 CouplagedeJUXMEM aveclesystèmedefichiers GFARM . . . . . . . . . . . . 115
6.2.1 GFARM :unsystèmedefichiersdistribuépourlagrille . . . . . . . . . 116
6.2.2 Co-déploiementdeJUXMEM etGFARM . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
6.2.3 VersunegestioncoordonnéegrâceàCORDAGE . . . . . . . . . . . . 119
6.3 ValorisationdanslecadreduprojetLEGO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
6.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
7 Évaluation 125
7.1 Méthodologied’expérimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
7.2 Déploiementstatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.2.1 Impactdelatailledugroupelogique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
7.2.2 Impactdunombredegroupeslogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
7.3 Déploiementdynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
7.3.1 Mesureavecexpansionetrétraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
7.3.2 Configurationmulti-client:impactdelaconcurrence . . . . . . . . . . 134
7.3.3 Configurationmulti-application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
7.3.4 Configurationmulti-site:impactdel’échelle . . . . . . . . . . . . . . . 137
Tabledesmatières v
7.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
8 Conclusionetperspectives 141
A Annexes 147
A.1 Représentationslogiquesdans CORDAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
A.2 Exemplesd’utilisationdeCORDAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Références 151
vi Tabledesmatières