Thèse
Publié le 5 mars 2018 | Mis à jour le 20 juillet 2022

Anchen CHAI 2015-2018 - Simulation réaliste de l'exécution des applications déployées sur des systèmes distribués avec un focus sur l'amélioration de la gestion des fichiers

équipes CREATIS-2, LIP-AVALON PhD director: Hugues Benoit-Cattin, co-director: Frédéric Suter

La simulation est un outil puissant pour étudier les systèmes distribués. Elle permet aux chercheurs d’évaluer différents scénarios de manière reproductible, ce qui est impossible à travers des expériences réelles. Cependant, les simulations reposent souvent sur des modèles simplifiés, dont le réalisme est trop rarement étudié dans la littérature. Ceci mène à une pertinence et une applicabilité discutables des résultats obtenus. Dans ce contexte, l'objectif principal de notre travail est d'améliorer le réalisme de la simulation en mettant l'accent sur le transfert de fichiers dans un système distribué à large échelle, tel que l’infrastructure de production EGI. Le réalisme de la simulation est étudié ici au travers de deux aspects principaux : le simulateur et le modèle de plate-forme (l’infrastructure distribuée). Ensuite, à partir de simulations réalistes, nous proposons des recommandations fiables pour améliorer la gestion des fichiers à travers des portails scientifiques, tels que la plate-forme d'imagerie virtuelle (VIP). Afin de reproduire de manière réaliste les comportements du système réel en simulation, nous devons en obtenir une vue de l'intérieur. Par conséquent, nous recueillons et analysons un ensemble de traces d’exécutions d'une application particulière exécutée sur EGI via VIP. En plus des traces, nous identifions et examinons les composants du système réel à reproduire de manière réaliste en simulation. Il s’agit, par exemple, des algorithmes utilisés pour la sélection d’un réplica dans le système de production. Nous simulons ensuite ces composants en utilisant les mécanismes mis à disposition par SimGrid. Nous construisons, à partir des traces, un modèle de plate-forme réaliste essentiel à la simulation des transferts des fichiers. La précision de notre modèle de plate-forme est évaluée en confrontant les résultats de simulations avec la vérité terrain des transferts réels. Nous montrons que le modèle proposé surpasse largement le modèle issu de l’état de l’art pour reproduire la variabilité réelle des transferts de fichiers sur EGI. Ce modèle est ensuite enrichi pour permettre l’analyse de nouveaux scénarios, au-delà de la reproduction des traces d’exécution en production. Enfin, nous évaluons différentes stratégies de réplication de fichiers par simulation en utilisant deux modèles différents: un modèle issu de l’état de l’art amélioré et notre modèle de plate-forme construit à partir des traces. Les résultats de simulations montrent que les deux modèles conduisent à des décisions de réplication différentes, même s’ils reflètent une topologie de réseau hiérarchique similaire. Ceci montre que le réalisme du modèle de plateforme utilisé en simulation est essentiel pour produire des résultats pertinents et applicables aux systèmes réels.

  • Auteur(s)
    Anchen CHAI