Ordonnancement et routage intelligent pour les réseaux d’acquisition de données

Smart scheduling and routing for data acquisition networks

• Auteur / Autrice : Eloïse Stein
• Direction : Cristel Pelsser, Thomas Noël
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 21/10/2024
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Stefano Secci
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Géraldine Texier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Holger Fröning, Piero Vicini
• DOI : 10.70675/257d1a58z09c6z417az8248zb71851279bd0

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acquisition automatique des données

Routage (informatique)

Mots clés libres

Acquisition de données

All-to-all

Tolérance à la panne

Data acquisition

All-to-all

Fault-tolerance

Résumé

Les grands instruments scientifique sont généralement composés de dizaines de milliers de capteurs et d'un système d'acquisition de données (DAQ) dont l'objectif est de collecter les fragments de données de chaque capteur et d'assembler tous les fragments en un seul ensemble de données. Ce processus, appelé Event Building, implique un échange collectif de type all-to-all entre un ou plusieurs ordinateurs interconnectés en réseau. Cependant, le trafic associé à l'Event Building a tendance à créer de la congestion en cas de panne en raison de la nature de l'échange all-to-all, qui nécessite d'utiliser presque toute la bande-passante disponible sur le réseau. La congestion peut entraver gravement les performances du système DAQ et entraîner la perte de données expérimentales très précieuses. Cette thèse présente des approches visant à minimiser la congestion du réseau en cas de panne, en utilisant le réseau DAQ du détecteur LHCb (Large Hadron Collider beauty) comme étude de cas.

Large scientific instruments are typically composed of tens of thousands of sensors and a data acquisition (DAQ) system whose objective is to collect fragments of data from each sensor and to assemble all the fragments corresponding to each collision event into a single data set. This process, called Event Building, involves an all-to-all collective exchange between one or more network computers. However, the traffic associated with Event Building tends to create congestion in the event of a failure due to the nature of the all-to-all exchange, which requires using almost all available network bandwidth. Congestion can severely degrade the performance of the DAQ system and lead to the loss of highly valuable experimental data. This thesis presents approaches to minimizing network congestion in the event of failures, using the DAQ network of the LHCb (Large Hadron Collider beauty) detector as a case study.