Planification pour la gestion autonomique de l'élasticité d'applications dans le cloud

Model and mechanisms to support the elasticity of distributed applications in the cloud

• Auteur / Autrice : Loïc Letondeur
• Direction : Noël de Palma
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 31/10/2014
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'informatique de Grenoble
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Desprez
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabienne Boyer, Thierry Coupaye, Xavier Etchevers, Alain Bouzaïde Tchana
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Lionel Seinturier, Daniel Hagimont

Mots clés

Mots clés contrôlés

Informatique dans les nuages

Mots clés libres

Cloud

Elasticité

Modèle architectural

Description par intention

Mécanismes pour l'élasticité

Cloud

Elasticity

Achitecture model

Intention description

Mechanisms for elasticity

Résumé

Le Cloud Computing permet une optimisation des coûts de déploiement et de maintenance des applications. Grâce au cloud, celles-ci peuvent être déployées et reconfigurées en l'espace de quelques minutes. La nécessité pour une application d'être en permanence à la juste taille afin que celle-ci maintienne continuellement une qualité de service suffisante sans pour autant utiliser trop de ressources, requiert de mettre en place l'élasticité des applications dans le cloud. Cependant, l'état de l'art montre que les solutions actuelles de gestion de l'élasticité sont restreintes à des applications multi-tiers tout en limitant fortement les scénarios possibles. Le cloud est effectivement un paradigme jeune et les différents acteurs du marché ont rapidement cherché à offrir l'élasticité. Si cette élasticité présente l'avantage indéniable d'apporter une mise place rapide et simple de l'élasticité, celle-ci n'obéit pas aux besoins de nombreux utilisateurs.Afin de repousser les limites actuelles de l'élasticité, les travaux présentés dans ce manuscrit proposent un outil de spécification de l'élasticité nommé Vulcan. A la fois simple et complet, Vulcan montre qu'il n'existe pas de corrélation entre la complétude de la solution et la complexité de son utilisation. Basé sur une approche autonomique, Vulcan apporte les contributions suivantes : - un modèle d'applications élastiques : celui-ci permet de décrire selon un mode dit "par intention", la façon dont l'application doit évoluer au cours des reconfigurations induites par l'élasticité. Le formalisme de ce modèle est à la base de la simplicité recherchée quant à l'utilisation de la solution.- un algorithme de planification : cet algorithme permet la résolution des différents paramètres lors de l'élasticité tout en offrant une compréhension simple à l'utilisateur de Vulcan.- un prototype qui met en oeuvre l'ensemble des concepts mis en avant dans ce document.Reposant sur des principes à la fois novateurs mais également issus de solutions éprouvées, des expérimentations ont démontré tant les capacités d'intégration de Vulcan vis-à-vis de l'existant, que la viabilité des concepts proposés ou le potentiel de l'approche. Il en ressort une solution générique, sans restriction quant aux applications gérées et qui repousse les limites actuelles en matière d'élasticité.

Cloud computing permits cost optimization of both deployment and maintenance applications. Thanks to the cloud, applications can be deployed and reconfigured in a few minutes. Each application can thus be continuously maintained at a fair size, so that it can continuously maintain a sufficient quality of service without using too many resources. This adaptation is achieved thanks to the feature named « elasticity ». However, the state of the art shows that current solutions for the management of elasticity are restricted to multi-tier applications and do not manage all possible scenarios. The cloud is actually a young paradigm and the various market providers manage to offer elasticity. If the provided elasticity has the undeniable advantage of being a fast and easy mean to manage basic cases, it does not address the needs of many users.To tackle the current limits of elasticity, the work presented in this manuscript propose a tool for the specification of elasticity that is named Vulcan. Besides being simple and complete, Vulcan shows that there is no correlation between the completeness of a solution for the management of elasticity and the complexity of its use. Based on an autonomous approach, Vulcan brings the following contributions :- a model for elastic applications : it is used to describe how an application should evolve over the reconfigurations induced during elasticity. This description is done at a high level said « by intension » thanks to an innovative formalism. The proposed formalism is at the basis of the Vulcan simplicity of use.- a scheduling algorithm : this algorithm resolves various parameters during elasticity while providing to the user of Vulcan an easy comprehension. - a prototype that implements all of the concepts described in this manuscript.Making use of both innovative concepts and principles from proven solutions, Vulcan has shown its capabilities to push the current limits of elasticity.