Gestion intégrée et multi-échelles des systèmes répartis : Architecture et canevas intergiciel orientés composants

Tiny devices, smart objects, home gateways, sensor networks, have become an integral part of our everyday life and of our socio-economic ecosystem. Managing e ciently such environments is just as important as the devices themselves. However, new management challenges such as management in di erent scales (multi-scale), heterogeneity management or extreme managed resources distribution make this task endishly complex. Together, these challenges result in a new management complexity that breaks current paradigms based on ad-hoc or centralized and rigid monolithic management applications. Traditional management systems, that are mainly ad-hoc or centralized, reach their limits in such complex management contexts. This PhD work aimes to bring some responses to overcome these di culties by proposing a new management approch based combining advanced software engineering techniques, component based systems, middlewares, and network management systems concepts. Our proposal breaks with current management paradigms mainly related to quite rigid and monolithic systems. To validate our approach, we have developed DASIMA framework (Domain-based Architecture for Scalable Integrated MAnagement middleware). DASIMA middleware framework, implements a new management approach combining domain-based and architecturebased management. It was implemented as a fully component-based management middleware intended to scale-up and down according to the number and the distribution of managed resources. DASIMA has been experimented with a real industrial application in the Machine to Machine (M2M) context. Our experiments were done in reuced context (local network) and large scale deployement context (GRID 5000) and they con rmed the interest of developing adaptable middleware to manage networked systems in multi-scale contexts.Les deux dernières décennies ont été marquées par un essor remarquable de l'informatique répartie (réseaux pair à pair, grilles de calcul, informatique pervasive, etc.) et des services de télécommunication. Désormais, les nouvelles technologies de l'information et de télécommunication font partie intégrante du quotidien des entreprises et des particuliers. Malgré ces avancées technologiques, les systèmes informatiques restent souvent vulnérables, menacés de pannes, de dysfonctionnements et d'utilisation anarchique ou intempestive des leurs ressources. De plus, les systèmes informatiques deviennent de plus en plus complexes, et entraînent une complexité de leur gestion. Cette vulnérabilit é et complexité sont fortement ampli ées par l'extension géographique des réseaux et des systèmes informatiques, leur hétérogénéité et l'intégration toujours plus importante de l'informatique et des télécommunications. Dans ce contexte, les outils d'administration sont devenus un instrument incontournable de plani cation, d'organisation et de gestion des systèmes informatiques dans leur ensemble. Ils sont même devenus aussi importants que les systèmes administrés eux-mêmes. Toutefois, malgré la multitude des acteurs concernés par la problématique d'administration (éditeurs, constructeurs, organismes de standardisation, etc.) ces systèmes présentent souvent des limitations sur le plan technologique et architectural. D'où le besoin de développer de nouvelles approches et d'explorer de nouvelles technologies mieux adaptées aux dé s d'échelles et d'hétérogénéité des ressources administrées. Cette thèse s'inscrit au c÷ur de cette problématique d'administration. Elle aborde la question d'administration intégrée dans des contextes multi-échelles. A n de répondre à cette question, nous nous appuyons sur une approche pluridisciplinaire : architecture logicielle à base de composants, middleware, systèmes et approches d'administration réseaux. Ainsi, nous proposons une approche d'administration multi-échelles basée sur le concept de Domaine d'administration, et orientée par l'architecture des syst èmes administrés. Pour la validation de l'approche nous proposons le canevas Dasima, un canevas d'administration à base de composants logiciels dotée d'une double exibilité (architecturale et comportementale) et d'une capacité à d'auto-introspection. Ces proprié- tés le distinguent des systèmes d'administration existants et favorisent une administration plus souple dans des contextes multi-échelles. Dans le cadre de la validation de notre approche, le canevas Dasima a été mis en ÷uvre pour l'administration d'une application M2M d'Orange. Plusieurs expérimentations à di érentes échelles, géographiques et numériques, ont été menées sur la plateforme expé- rimentale Grid5000 a n de valider la capacité de passage à l'échelle de l'approche proposée