Projet de recherche doctoral numero :3537

Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Conception et mise en œuvre d'overlays réseau dynamiques pour la résilience du Cloud Vers une flexibilité et une résilience accrue du Cloud computing
Directeur de thèse: Maurice GAGNAIRE (LTCI (EDMH))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini

Resumé: Contexte Au cours des dernières années, le monde de l’informatique a été marqué par la vague du « cloud computing ». Cette tendance a eu une influence forte sur les éditeurs de logiciels, sur les fabricants de matériel ainsi que sur les fournisseurs de services informatiques. Plusieurs définitions du « cloud computing » peuvent être données, néanmoins sa caractéristique principale pour les utilisateurs réside dans la forte disponibilité des services proposés ainsi que dans une forte élasticité à la demande. A ce titre, les applications proposées sous la forme de services dits « cloud » s’adaptent plus facilement à de fortes variations de charge, à des pics de consommation élevés ainsi qu’à une croissance forte de leur usage que des applications similaires installées au sein d’infrastructures locales de dimensions plus modestes. Aujourd’hui, les services Internet ainsi que les applications proposées en mode « cloud » sont hébergées au sein de grands centres de données, rassemblant des milliers de serveurs, de commutateurs réseau ou de routeurs. Au sein de ces centres de données (data-centers), l'utilisation des techniques de virtualisation facilite le déploiement et l'adaptation de services à la demande, en permettant une meilleure utilisation des ressources physiques disponibles par la mutualisation de ces moyens. Ces centres, qu'ils appartiennent à un unique fournisseur de services ou à différents fournisseurs, sont connectés à l’Internet par le biais de connexions spécifiques à des opérateurs Internet de transit ou par l’intermédiaire d’une présence sur les points d’échange de trafic Internet inter-opérateurs (IX/GIX). Dans ces systèmes à grande échelle, du fait de besoins de disponibilité et de fiabilité importants, le dimensionnement des infrastructures réseau est généralement effectué en doublant la plupart des équipements critiques. Cela est le cas par exemple en recourant à une double connectivité entre chaque site ou équipement critique (dual-homing). En outre, il est nécessaire de s'assurer qu'en cas de de panne d'un élément du réseau (lien physique, lien logique, commutateur, routeur etc.), les pics de trafic éventuels puissent être absorbés facilement par l'infrastructure fonctionnant en mode dégradé. De plus, afin de lisser la charge sur certains éléments fortement sollicités, les architectes de ces systèmes recourent très régulièrement à des mécanismes s'appuyant sur le Round Robin DNS pour distribuer le trafic associé à un service donné. C'est le cas, par exemple, en associant des durées de validité très courtes à des résolutions DNS (Domain Name Server) effectuées pour l'accès à un service et en appliquant des stratégies de répartition statistiques du trafic. Dans ces opérations et stratégies de redondance, la gestion du réseau au sein des infrastructures Cloud hérite de limites connues du protocole IP (adressage dynamique, gestion de trafic, réseaux privés virtuels etc.). Ainsi, par exemple, l'ambiguïté des rôles d'identification et d'adressage IP rend difficile la gestion de la distribution du trafic entre deux hôtes sur deux liens clairement distincts. Quand cette distribution est mise en place par des mécanismes annexes, elle est rarement flexible, mettant en lumière le manque de dynamique des protocoles de routages utilisés au sein des réseaux des data-centers, introduisant ainsi une complexité supplémentaire.. Des travaux sur la virtualisation des infrastructures réseau et la constitution des réseaux logiques ou physiques superposés (réseaux overlays) ont été menés afin de renforcer la résilience ou la qualité de service dans l'Internet dans certaines conditions opérationelles [1]. De telles approches permettent le choix d’une politique de routage alternative, selon des choix, des métriques et des choix d’optimisation différents de ceux qui ont été adoptés sur Internet. La constitution de l'overlay facilite également la fonction d'agrégation de trafic multi-couche, par exemple en les niveaux circuits optiques, circuits SONET/SDH, circuits MPLS ou Carrier-Grade Ethernet, et les flots TCP/IP. A titre d'exemple, on peut citer: - OverQoS [2] propose la mise en place d'overlay destiné à renforcer la qualité de service par la mise en œuvre de liens virtuels dont les caractéristiques déterminées de manière statistiques sont utilisées pour prendre les décisions sur le routage, - Resilient Overlay Network (RON) [3] propose la constitution d'overlay dans les environnements multi-domaines. Il s'agit de protéger par anticipation des routes logiques nécessitant la traversée de plusieurs domaines autonomes (AS). Une telle approche proactive désignée par 'protection' consiste à prévoir à l'avance une route de secours avant même qu'une panne de lien ou qu'une panne de noeud ne se produise. La mise en œuvre de ces routes de secours est censée se faire avant même que les algorithmes de routage propres à chacun des AS traversés ne soient activés. - La technique i3 [4] pro

Doctorant.e: Fressancourt Antoine