Migration à état d’applications dans les systèmes géo-distribués

Stateful application migration in geo-distributed systems

• Auteur / Autrice : Paulo Ricardo Rodrigues de Souza Junior
• Direction : Guillaume Pierre, Daniele Miorandi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 23/11/2022
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : MATHSTIC
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (Rennes) - Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (Rennes) - MYRIADS
• Jury : Président / Présidente : Anne-Cécile Orgerie
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Françoise Sailhan
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pierre Sens, Gaël Thomas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Informatique géodistribuée

Mots clés libres

Migration de ressources

Géodistribution

Kubernetes

Conteneurs

Fog Computing

Migration de mémoire

Migration de volume

Resource Migration

Geo-Distributed

Kubernetes

Containers

Fog Computing

Memory Migration

Volume migration

Résumé

La production massive de données est un phénomène de plus en plus exploré, notamment pour extraire de la valeur des données en temps réel. Dans ce contexte, il est nécessaire d’assurer la continuité et la qualité des services dans les applications sensibles à la latence. Le Fog Computing offre une communication à faible latence et répond aux exigences de ces applications émergentes. En revanche, il ne peut pas faire face à la mobilité des utilisateurs. La mobilité représente un défi car il est nécessaire de fournir des alternatives pour réduire la distance entre l’application et les utilisateurs. La migration est une excellente occasion de déplacer les applications vers des utilisateurs en déplacement perpétuel. La migration doit se faire de manière transparente pour l’application et les utilisateurs sans compromettre son exécution. Dans cette thèse, nous abordons ce problème avec les contributions suivantes : la première propose MyceDrive, un outil de migration d’applications pour les systèmes géo-distribués, la seconde propose un outil de migration de volumes de conteneurs exploitant OverlayFS et effectuant une migration incrémentale. Nous évaluons les deux contributions dans un environnement fog réaliste et les comparons à l’état de l’art.

Mass production of data is increasingly explored, particularly for extracting value from real-time data. With this, there is a need for continuity and quality of services in latency sensitive applications. Fog computing delivers low-latency communication and attends to the requirements of these emerging applications. However, mobility presents a challenge as it is necessary to provide techniques to reduce the distance between the application and its users. Migration comes as a powerful opportunity to relocate applications to perpetually moving users. Migration should occur transparently to the application and the users without compromising its execution. In this thesis, we address it with the following contributions: the first proposes Myce Drive, a seamless application migration tool for geo-distributed systems; the second proposes a tool for migrating container volumes exploiting Overlay FS and performing incremental migration. We evaluate both contributions in a real fog environment and compare them with state-of-the-art techniques.