Flexible Coordination through the Chemical Metaphor for Service Infrastructures

With the development of the Internet of Services, composing loosely-coupled, and autonomousservices dynamically has become one of the new challenges for large scalecomputing. While service composition systems are now a key feature of service orientedarchitectures, the coordination and execution of service compositions are still typicallyconducted through heavyweight centralized architectures, leading to problems related toscalability and reliability.In a world where platforms are more and more dynamic and elastic as promisedby cloud computing, service infrastructures are pushed toward more decentralized anddynamic interaction schemes. Addressing the characteristics of such platforms, natureinspired,and in particular chemistry-inspired, analogies have recently regained attentionin the search for exible service coordination on top of dynamic large scale platforms.In this thesis, we present a workow management system able to solve a wide varietyof workow patterns in both a centralized and a decentralized way following the chemicalmodel. Within this model, data and services are seen as molecules oating and interactingfreely in a chemical solution. The decentralized workow execution coordinationis achieved through a set of reactions between those molecules. While its high expressivenessand adequacy for this context is being established, the chemical model severelysuers from a lack of proof of concepts. To tackle this problem, a prototype has been developed.Its implementation and evaluation in actual settings are discussed, establishingthe viability of the concept, and thus opening the door to its future adoption.Avec le développement de l'Internet des services, composer dynamiquement des servicesdistribués faiblement couplés est devenu le nouveau challenge du calcul à large échelle.Alors que la composition de services est devenue un élément clef des plates-formes orientées service, les systèmes de composition de services suivent pour la plupart une approchecentralisée connaissant l'ensemble des informations de ux de contrôle et de données duworkow, posant un certain nombre de problèmes, notament de passage à l'échelle et deabilité.Dans un monde où les plates-formes sont de plus en plus dynamiques, de nouveauxmécanismes de coordination dynamiques sont requis. Dans ce contexte, des métaphoresnaturelles, et en particulier la méthapore chimique, ont gagné une attention particulièrerécemment, car elles fournissent des abstractions pour une coordination exible d'entités.Dans cette thèse, nous présentons un système de gestion de workow fondée sur lamétaphore chimique, qui fournit un modèle d'exécution haut-niveau pour l'exécutioncentralisée et décentralisée de compositions (ou workows). Selon ce modèle, les servicessont vus comme des molécules qui ottent dans une solution chimique. La coordinationde ces services est eectuée par un ensemble de réactions entre ces molécules exprimantl'exécution décentralisée d'un workow. Par ailleurs, si le paradigme chimique est aujourd'huiconsidéré comme un modèle de coordination prometteur, il manque des résultatsexpérimentaux. Ainsi, nous avons développé un prototype logiciel. Des expériences ontété menées avec des workows d'applications réelles pour montrer la viabilité de notre modèle.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF