Résilience dans les Systèmes de Workflow Distribués pour les Applications d'Optimisation Numérique

This thesis aims to conceive an environment for high-performance computing dedicated to numerical optimization applications.The design and optimisation tools belong to different academic and industrial teams that collaborate inside same projects. these tools must befederated in a cmmon environmentin orer to facilitate the access to researchers and engineers. The environment that we propose, to answer the above mentioned conditions, is composed of a workflow system and a distributed coputing system. The first goal is to facilitate the application design, while the second is is in charge of the application execution on distributed resources. Of course, a set of communication services between the two systems must be developed. The computation phase must be acheived efficiently with regards to the parallelism of some codes,synchronous and asynchroneousexection of tasks, data transfer and the available hardware and software resources. Moreover, the environment must provide a sufficient level of fault-tolerance, whether from hardware and software failures, to minimize their influence on the final result or the computation time; An important condition is to implement solutions for restarting the application afeter anerror occurs such that the time for treating the error remains inferior to the time needed to completely restrat the application. In our case, we focused on the Yawl workflow system, since it presents good characteristics in terms of i) hardware and software independence, ii) fault-tolerant mechanisms. Regarding the distributed execution, our tests were deployed on the Grid5000 platform, using up to 64 different machines located on 5 geographic sites. This document presents the design choices and the extensions performed on Yawl in order to run on a distributed platform.Cette thèse vise à la conception d'un environnement pour le calcul haute performance dans un cadre d'optimisation numérique. Les outils de conception et d'optimisation sont répartis dans plusieurs équipes distantes, académiques et industrielles, qui collaborent au sein des memes projets. Les outils doivent etre fédérésau sein d'un environnement commun afin d'en faciliter l'accès aux chercheurs et ingénieurs. L'environnement que nous proposons, pour répondre aux conditions précédentes, se compose d'un système de workflow et d'un système de calcul distribué. Le premier a pour objctif de faciliter la tache de conception tandis que le second se charge de l'exécution sur des ressources de calcul distribuées. Bien sur, des suystèmes de communication entre les deux systèmes doivent etre développés. Les calculs doivent etre réalisés de manière efficace, en prenant en compte le parallélisme interne de certains codes, l'exécution synchrone ou asynchrone des taches, le transfert des données et les ressources matérielles et logicielles disponibles. De plus, l'environnement doit assurer un bon niveau de tolérance aux pannes et aux défaillances logicielles, afin de minimiser leur influence sur le résultat final ou sur le temps de calcul. Une condition importante est de pouvoir implanter un dispositif de reprise sur erreur, de telle sorte que le temps supplémentaire de traitement des erreurs soit très inférieur au temps de ré-exécution total.Dans le cadre de ce travail, notyre choix s'est porté sur le moteur de workflow Yawl, qui présente de bonnes caractéristiques en termes i) d'indépendancze vis à vis du matériel et du logiciel et ii) de mécanisme de reprise sdur erreur. Pour la partie calcul distribué, nos expériences ont été réalisées sur la plateforme Grid5000, en utilisant 64 machines différentes réparties sur cinq sites géographiques. Ce document d&taille les choix de conception de cet environnement ainsi que les ajouts et modifications que nous avons apportées à Yawl pour lui permettre de fonctionner sur une plateforme distribuée