Mise au point d'algorithmes répartis dans un environnement fortement variable, et expérimentation dans le contexte des pico-réseaux

Adaptation of distributed algorithms in highly dynamic environnments, experimentation in wireless ad-hoc networks

• Auteur / Autrice : Corine Marchand
• Direction : Brigitte Plateau, Jean-Marc Vincent
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique. Systèmes et communications
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

L'evolution technologique des ''objets communicants'' tels que les ordinateurs portables, les assistants personnels, etc. . . , confirme l'intéret porté aux technologies ''sans fil''. Le développement rapide des protocoles de communication sans fil (bluetooth, wifi,. . . ) a permis la généralisation de nouveaux ''réseaux locaux ad-hoc'' principalement caractérisés par leur topologie dynamique et l'hétérogénéité de leurs composants. Aussi, les infrastructures logicielles reposant sur de tels environnements doivent pouvoir s'adapter et gérer cette dynamicité (connexions/déconnexions fréquentes) ainsi que la forte variabilité des communications. Dans ce contexte, l'objectif général est de concevoir des algorithmes permettant de maintenir la cohérence d'un groupe d'entités hétérogènes partageant des services sur des architectures fortement instables. La problématique concerne donc la prise de décision en environnement distribué en considérant les particularités du réseau sous-jacent. Dans cette thèse, nous proposons une méthodologie d'approche concernant la caractérisation des performances envisageables dans un environnement totalement distribué s'appuyant sur un protocole ie communication sans fil. Cette approche consiste également en l'identification des différentes perturbations susceptibles d'interférer dans le bon déroulement des applications. Par ailleurs, un algorithme de consensus adapté aux spécificités de l'environnement et basé sur un principe d'interaction avec un mécanisme de détection de défaillances a été développé et implanté. Fin de valider cette approche algorithmique, diverses expérimentations et évaluations qualitatives et quantitatives ont été réalisées.

Technological advances in wireless devices (laptop computers, personal digital assistants (pdas), mobile phones,. . . ) bring up significance to new wireless technologies. Progress in wireless communication protocols (bluetooth, wifi,. . . ) allow the use of new ad-hoc networking schemes. Then, new challenges arise from the communication variability in wireless networks and the unpredictable disconnections of those heterogeneous devices, creating very dynamic topologies named ad-hoc wireless networks. In this context,to maintain the consistency of a wireless device group, we built a middleware addressing the distributed agreement problem in unreliable environment. Therefore, to characterize wireless environments performances, we first express a method, which tries to identify the factors acting upon system variability. Based on unreliable failure detectors, the consensus algorithm proposed is able to make a decision for distributed systems despite of unreliable communications or process failures (disconnections or crashes). An evaluation on either the behavior analusis and the quality of services has been performed to validate the method above.