Cheops, une approche externe pour géo-distribuer en périphérie les applications à base de micro-services

Cheops, a service-mesh to geo-distribute micro-service applications at the Edge

• Auteur / Autrice : Marie Delavergne
• Direction : Adrien Lebre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 16/03/2023
• Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et le numérique
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Software Stack for Massively Geo-Distributed Infrastructures - Département Automatique, Productique et Informatique - Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes
• Jury : Président / Présidente : Thomas Ledoux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Adrien Lebre, Noël de Palma, Pierre Sens, Sara Bouchenak, Ronan-Alexandre Cherrueau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Noël de Palma, Pierre Sens

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement réparti

Informatique dans les nuages

Mots clés libres

Informatique nuagique

Informatique périphérique

Modularité

Maillage de services

Cloud computing

Edge computing

Modularity

Service mesh

Résumé

Le passage de l'informatique en nuage à l'informatique en périphérie a modifié les exigences relatives aux applications qui y sont exécutées. Si les applications actuelles de l'informatique en nuage sont extrêmement robustes dans ce contexte, elles n'ont pas été conçues pour faire face aux défis inhérents à l'informatique en périphérie, en particulier les déconnexions et les latences élevées que l'on peut observer entre des sites éloignés. Puisque nous disposons déjà d'applications pour le nuage robustes et au code volumineux, la question qui se pose est la suivante : serait-il possible de les utiliser en périphérie en gérant l'échelle et la distribution géographique ? Pour répondre à cette question, je présente d'abord différentes approches existantes pour faire des applications fonctionnant en périphérie et les lacunes de ces solutions, tout en conservant les réponses intéressantes à des problèmes spécifiques. A partir de cette étude, je présente la solution construite pour amener les applications du nuage à la périphérie tout en donnant aux utilisateurices le choix du lieu d'exécution de leurs requêtes. Cette solution s'appuie sur la modularité des applications existantes du nuage pour créer une approche ressemblant à un maillage de services qui intercepte les demandes entre les services et les redirige en fonction du langage spécifique à un domaine (DSL) que nous avons créé pour permettre aux utilisateurices de spécifier des collaborations entre plusieurs sites en périphérie.

The shift from cloud computing to edge computing has changed the requirements for the applications running there. While the current cloud computing applications are extremely robust in the context of the cloud, they were not made to face the challenges inherent to the edge computing, especially disconnections and high latencies that can be observed between far sites. Since we already have robust and huge cloud applications, the question that remains is: could it be possible to use them at the edge by managing the scale and the geo-distribution of the infrastructure outside of the business logic? To answer this question, I study different existing approaches to bring applications to the edge and identify what is missing in these solutions, as well as keeping track of the interesting answers to specific problems. From this study, I present the solution built to bring cloud applications at the edge while giving users the choice of the location for their requests executions. This solution relies on the modularity of these existing cloud applications to create a service-mesh like approach that intercepts the requests between services and redirects them according to the domain-specific language (DSL) we created that allows users to specify collaborations between different edge sites.