Un langage dédié à l'administration d'infrastructures virtualisées

par Rémy Pottier

Thèse de doctorat en Informatique et applications

Sous la direction de Jean-Claude Royer.

Soutenue le 19-09-2012

à Nantes, Ecole des Mines , dans le cadre de Sciences et technologie de l'information et mathématiques , en partenariat avec ASCOLA. ASpect and COmposition LAnguages (équipe de recherche) , ASCOLA (laboratoire) , ASCOLA / INRIA - EMN (laboratoire) et de Laboratoire d'Informatique de Nantes Atlantique / LINA (laboratoire) .

Le président du jury était Jean-Pierre Guédon.

Le jury était composé de Gaël Thomas, Jean-Marc Menaud, Frédéric Dang Tran.

Les rapporteurs étaient Jean-Louis Pazat, Noël de Palma.


  • Résumé

    Avec l’émergence de l’informatique dans les nuages, la capacité d’hébergement des centres de données ne cesse d’augmenter afin de répondre à une demande de plus en plus forte. La gestion, appelée l’administration, d’un centre de données entraîne des opérations fréquentes sur des machines virtuelles (VM) ainsi que sur des serveurs. De plus, chaque VM hébergée possède des besoins spécifiques au regard de sa qualité de service, de ses ressources et de son placement qui doit être compatible avec les mécanismes de tolérance aux pannes et la configuration réseau. Les outils de « l’Infrastructure As A Service » tels que Open Nebula et Vmware vSphere simplifient la création et le déploiement de VM. Cependant, l’administration d’une infrastructure virtualisée repose encore sur des changements manuels décidés par les administrateurs. Cette approche n’est plus pertinente pour la gestion d’infrastructures virtualisées de milliers de VM. En effet, les administrateurs ne peuvent pas manipuler des ensembles importants de VM tout en assurant la compatibilité des reconfigurations exécutées avec les besoins des VM. De nouvelles approches d’administration d’infrastructures proposent l’automatisation de certaines tâches d’administration. L’outil décrit dans ce document utilise des langages dédiés pour répondre aux besoins d’administration infrastructures virtualisées de taille conséquente. Dans un premier temps, l’outil propose aux administrateurs des opérations d’introspection pour observer l’organisation des ressources déployées sur l’infrastructure et les reconfigurations habituelles comme le démarrage, l’arrêt et le redémarrage de VM et de serveurs. Dans un second temps les administrateurs définissent le placement des VM à partir de règles de placement. À partir de ces règles, l’outil d’administration vérifie chaque reconfiguration et chaque ajout de règles exécutés par l’administrateur. Si une reconfiguration ou une règle est invalide, l’outil détecte un conflit et avertit l’administrateur de l’échec de l’opération. L’outil d’administration, à l’aide d’algorithmes d’ordonnancement peut calculer un plan de reconfigurations résolvant les conflits. Ces algorithmes peuvent aussi être utilisés pour mettre en place des politiques d’ordonnancement comme la consolidation ou l’équilibrage de charge.

  • Titre traduit

    A domain specific language for virtualized infrastructures


  • Résumé

    With the emergence of cloud computing, the hosting capacity of the data centers has been continuously growing to support the non stop increasing clients demand. Managing a data center implies to regularly manipulate both virtual machines (VM) and servers. Each hosted VM has specific expectations regarding its quality of service, its resource requirements and its placement that may be compatible with fault tolerance mechanisms and the networking configuration. Infrastructure As A Service solutions such as Open Nebula and VMWare vSphere extremely simplify creations and deployments of VM but virtualized infrastructure management is still relying on manual changes on the environment. This approach is no longer compatible with an infrastructure composed of thousand of VM. Indeed, a system administrator can not manipulate a large set of VMinsuring that its reconfigurations are compatible with the expected VM requirements. This situation has led to new approaches for the infrastructure management employing automation to replace the traditional manual approach. The tool described in this document deals with VM management from Domain Specific Languages. On the one hand, this tool proposes to administrators introspection operations to monitor the infrastructure resources and common reconfigurations including starting, halting, rebooting, of serversand VM. On the other hand, administrators define the VM placement from placement rules. Then, the system checks, according to active rules, the validity of all reconfigurations and rules performed by administrators. If a reconfiguration or a rule is invalid, the administrative tool detects conflicts and warns administrators. To resolve a conflict, the system, by interacting with scheduling algorithms, computes a reconfiguration plan that satisfies all rules.The reconfiguration plan can also apply scheduling policies as consolidation or load balancing with respect to placement rules.


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