Simulation et conception de services déportés sur grappes

Low installation costs, scalability and code re-usability makes Clusters and Grids more and more popular computing environments. Due to this phenomenon, the Application Service Provider concept, in which costumers pay for the use of software resources, is increasingly used. The AROMA (scAlable ResOurces Manager and wAtcher) resource management system developed during this thesis studies the main problematic of service providers systems: load monitoring, high availability, hardware and software dynamicity and identity based level of service. AROMA originality both resides in its ability to deal with dynamic aspects of clusters in one hand, and in the accuracy of the state information collected on cluster nodes on the other hand. This accuracy makes it possible to deal with Quality of Service notion during the scheduling process. This work also studies cluster resources dimensioning. All the elements having an influence on Application Service Provider systems performances are taken into account: customers, software, hardware, operating systems and network components. Several simulation models have been added to the Distributed Hybrid Simulator (DHS). Those models are validated and their efficiency evaluated by comparing simulation results to both theoretical analytic results and measurements. This work originality remains in the simulation of all the elements having an influence on the global system performances. Proposed simulation models give several detail levels in order to select the appropriate precision/performance ratio.Les grappes et grilles de machines connaissent, à l'heure actuelle, un succès grandissant. Les avantages offerts par ces supports d'exécution sont multiples : faible coût d'installation, facilité d'adaptation à la charge, facilité de portage des codes de calculs pré-existants ... De par la démocratisation de ces supports d'exécution, l'informatique évolue vers un modèle déporté où la puissance de traitement est fournie sous forme de services. Cette thèse étudie et propose des solutions à la problématique de mise en place de services déportés sur des grappes de machines. Les problématiques d'observation de l'état des machines, de haute disponibilité, de prise en compte de l'aspect dynamique d'une grappe de machines et de gestion d'accès personnalisés aux grappes de machines ont été étudiées. Le gestionnaire de ressources AROMA (scAlable ResOurces Manager and wAtcher), développé durant cette thèse permet d'apporter des réponses concrètes à ces problématiques. L'originalité de cet outils réside dans la prise en compte de l'aspect dynamique des grappes de machines, et dans la précision des informations d'état collectés sur les machines. La précision de ces informations permet notamment la prise de décisions de placement intégrant la notion de qualité de service. La problématique du dimensionnement des grappes de machines déportées est ensuite abordée. Le comportement des différents éléments ayant une influence sur les performances du système est étudié : les clients, les applications, les machines, les systèmes d'exploitation et la couche réseau. Différents modèles de simulations de ces éléments ont été intégrés au simulateur DHS (Distributed Hybride Simulator). Les résultats obtenus par ce simulateur sont enfin comparés à des modèles analytiques et à des mesures d'exécutions réelles afin de valider leur pertinence et d'évaluer les performances de la simulation. L'originalité de ce travail réside dans la simulation de l'ensemble des éléments ayant une influen ce sur les performances d'une grappe de machines. Les modèles proposés offrent différents niveaux de détails permettant de sélectionner le rapport précision/performance souhaité