Approches de décentralisation de la gestion des ressources dans les Grilles de PC

par Heithem Abbes

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Christophe Cérin.

Soutenue en 2009

à Paris 13 .

mots clés

• Grilles informatiques
• Traitement réparti
• Réseaux d'ordinateurs
• Tolérance aux fautes (informatique)

Résumé

Les grilles de PC offrent une puissance de calcul et de stockage, avec un coût économique faible, grâce à la mutualisation des ressources sous exploitées. Leurs performances sont fortement liées à la participation volontaire des utilisateurs qui mettent leurs machines disponibles lorsqu'elles sont inexploitées. Plusieurs critères, tels que le nombre et la volatilité des ressources, la sécurité et la faible performance de communications, font que la gestion des ressources des grilles de PC soit un grand défit à réaliser. Nous nous intéressons à concevoir des approches décentralisées de gestion des ressources de grilles. Nous avons commencé par réaliser une étude de performance des protocoles de découverte de ressources pouvant servir comme base des systèmes de découverte de ressources. Par la suite, nous avons conçu et développé un premier système de grilles de PC, appelé BonjourGrid, ayant pour objectif de déployer des systèmes de calcul existants tout en décentralisant la gestion des ressources. Avec BonjourGrid, il est possible de construire un système de calcul à la demande en précisant le type d'ordonnanceur, le nombre de ressources, etc. Ensuite, nous avons proposé un deuxième système de gestion de ressources décentralisé et tolérant aux fautes pour les grilles de PC, appelé PastryGrid. Il est capable de gérer les applications distribuées avec précédentes entre les tâches. Il est basé sur une table de hachage distribuée utilisant les réseaux structurés. Le principe de PastryGrid est de créer pour chaque application son environnement d'exécution d'une manière dynamique sans recours à aucun élément central. Son approche de coordination est collaborative et distribuée.

Titre traduit

Approaches of resources management decentralization in Desktop Grids

Résumé

Desktop Grids provide computing and storage power, with a low economic cost, through the federation of free resources. Their performance relies strongly on the voluntary participation of users who make their machines available when these are idle. Several criteria such as number and volatility of resources, security and the low performance of communications, make resources management, in desktop grids, a great challenge. We are interested in designing decentralized approaches for resources management in desktop grids. We began with a performance study of resources discovery protocols. Then, we designed and developed our first desktop grid system, called BonjourGrid, aiming to deploy existing computing systems while decentralizing resources management. With BonjourGrid, it is possible to build, on demand, a computing system specifying the scheduler type, the resources number, etc. Then, we proposed a second decentralized and fault tolerant desktop grid system, called PastryGrid. It is able to manage distributed applications with precedences between tasks. It is based on a distributed hash table using structured networks. Its principle is to create, for each application, a runtime environment dynamically and without recourse to any central element. Its coordination approach is collaborative and decentralized.