Thèse soutenue

Ordonnancement de tâche sur multi-coeur hétérogènes
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Auteur / Autrice : Mohammed Khatiri
Direction : Denis TrystramEl Mostafa Daoudi
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mathématiques et informatique
Date : Soutenance le 26/09/2020
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes en cotutelle avec Université Mohammed Premier Oujda (Maroc)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 199.-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'informatique de Grenoble
Equipe de recherche : Data Aware Large Scale Computing / DATAMOVE
Jury : Président / Présidente : El Miloud Jaara
Examinateurs / Examinatrices : Mostapha Zbakh, Nadia Brauner
Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Manneback, Swann Perarnau

Résumé

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Aujourd'hui, le développement des plates-formes de calcul haute performance (HPC) est considérable, elles sont toujours plus grandes, plus rapides, plus puissantes, mais aussi plus complexes. Ces plates-formes sont plus en plus hétérogènes, dynamiques, mais surtout, distribuées.Ces caractéristiques créent de nouveaux défis pour le problème de ordonnancement qui correspond à l'allocation des tâches aux différentes machines distantes.Le première défi est de savoir comment gérer efficacement l'hétérogénéité des ressources qui peut apparaitre au niveau du calcul ou au niveau des communications. Le deuxième défi est le caractère dynamique des tâches et des données,Pour relever ces défis, il faut accompagner ce développement par des outils logiciels efficaces pour gérer la complexité.Dans cette thèse, nous sommes intéressés aux problèmes d'ordonnancement en ligne et hors-ligne dans des ressources hétérogènes avec un environnement dynamique. La caractéristique de performance cruciale est la communication, qui est ignorée dans la plupart des approches existantes.Dans une première partie, nous analysons l'algorithme d'ordonnancement du vol du travail en ligne sur des plateformes parallèles et distribuées sous plusieurs contextes d'hétérogénéité. Nous commençons par une analyse mathématique d'un nouveau modèle de l'algorithme vol du travail sur plate-forme à mémoire distribuée où les communications entre les processeurs sont modélisés par une grande latence.Ensuite, nous étendons le problème précédent à deux clusters où la communication entre deux processeurs à l'intérieur d'un cluster est beaucoup plus petit qu'une communication externe. Nous étudions ce problème à l'aide de simulations. Ainsi, nous développons un propre simulateur, qui sera utilisé pour simuler différents algorithmes de vol de travail dans différents contextes (différentes topologies, différents types de tâches et différentes configurations).Dans une deuxième partie, nous nous concentrons sur deux problèmes d'ordonnancement hors ligne. Tout d'abord, l'ordonnancement d'un ensemble de tâches périodiques à échéance implicite et synchrones, sur une plate-forme temps réel composée de m processeurs identiques où la communication entre eux est importante. Pour ce problème, nous proposons un nouvel algorithme d'allocation de tâches qui vise à réduire le nombre de migrations de tâches, et limiter la migration (des tâche migrante) à deux processeurs.Ensuite, nous modélisons un problème d'ordonnancement récent, qui concerne les architectures micro-services qui visent à diviser les grandes applications (Applications monolithiques) en plusieurs petites applications (micro-services) connectées. Les micro-services ont des caractéristiques très spécifiques,ce qui rend spécial le problème d'ordonnancement (des micro-services).Sans apporter de solution complète, cette modélisation nous permet d'accéder à plusieurs directions de recherche capables de déterminer des solutions efficaces avec des approximations mathématiques.