Investigating Placement Challenges in Edge Infrastructures through a Common Simulator (extended version)

Scheduling computational jobs with data-sets dependencies is an important challenge of edge computing infrastructures. Although several strategies have been proposed, they have been evaluated through ad-hoc simulator extensions that are, when available, usually not maintained. This is a critical problem because it prevents researchers to-easily-perform fair comparisons between different proposals. In this paper, we propose to address this limitation by presenting a simulation engine dedicated to the evaluation and comparison of scheduling and data movement policies for edge computing use-cases. Built upon the Batsim/SimGrid toolkit, our tool includes a plug-in system that allows researchers to add new models in order to cope with the diversity of edge computing devices. Moreover, it includes an injector that allows the simulator to replay a series of events captured in real infrastructures. We demonstrate the relevance of such a simulation toolkit by studying 2 scheduling strategies with 4 data movement policies on top of a simulated version of the Qarnot Computing platform, a production edge infrastructure based on smart heaters. We chose this use-case as it illustrates the heterogeneity as well as the uncertainties of edge infrastructures. Our ultimate goal is to gather industry and academics around a common simulator so that efforts made by one group can be factorized by others.Ordonnancer efficacement des travaux de calcul avec des dépendances de données est un des plus importants challenges des infrastructures de calcul edge. Bien que plusieurs stratégies ont été proposées, elles ont toutes été évaluées avec des extensions de simulateur ad-hoc qui sont, s’ils sont rendues disponibles, habituellement pas maintenus. C’est un problème critique parce que cela empêche les chercheurs de – facilement – conduire des évaluations équitables entre différentes stratégies proposées. Dans ce rapport de recherche, nous proposons d’adresser cette limitation en présentant un simulateur dédié à l’ évaluation et la comparaison de politiques d’ordonnancement et de mouvement de donnés pour le cas d’usage du calcul edge. Construit au dessus de Batsim/SimGrid, notre outil inclus un sysème de plug-in qui permet aux chercheurs d’ajouter des nouveaux modèles pour faire face à la diversité des appareils de calcul edre. De plus, cet outil inclut un injecteur qui permet au simulateur de rejouer une série d'évènement capturés au sein d’une infrastructure réelle. Nous démontrons la pertinence d’un tel outil de simulation en étudiant 2 stratégies d’ordonnancement avec 4 politiques de mouvements de données sur une version simulée de la plateforme de Qarnot Computing, une infrastructure de production edge basée sur des radiateurs intelligents. Nous avons choisi ce cas d’usage car il illustre l’hétérogénéité et l’incertitude d’une infrastructure de l’edge.Notre but ultime est de rassemble les industriels et les académiques autour d’un simulateur commun afin que les efforts faits par un groupe puissent être factorisés par d’autres