Thèse en cours

Diagnostic de performances par interprétation de données et actions correctives pour des fonctions réseau cloud natives
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Auteur / Autrice : Abderaouf Khichane
Direction : Nadjib Ait saadi
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Sciences des réseaux, de l'information et de la communication
Date : Inscription en doctorat le 01/12/2020
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Données Algorithmes pour une ville intelligente et durable
Equipe de recherche : NGN
référent : Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Informatique et sciences du numérique (2020-....)

Résumé

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Les opérateurs télécoms doivent aujourd'hui faire face à une évolution profonde, inéluctable, des services et des infrastructures. Ils sont constamment tenus d'accélérer le renouvellement de leurs offres afin de faire face à de nouveaux défis et opportunités. C'est dans ce contexte que le concept des fonctions réseau « Cloud-native» [1][2][3] est en train de prendre de plus en plus d'ampleur. S'inspirant du monde IT où la « Cloud readiness» a déjà fait ses preuves, l'idée de la cloudification des fonctions réseau consiste à mettre en place des fonctions « scalables » et auto-réparables tout en fournissant des API génériques accessibles par leurs systèmes de management et d'orchestration. Néanmoins, la transition vers un modèle « Cloud-native » ne se limite pas à l'encapsulation des fonctions réseau dans des machines virtuelles. Elle exige une adaptation, voire une refonte totale des fonctions réseau. C'est dans ce contexte que les architectures micro-service [4] deviennent incontournables pour la conception des applications 5G cloud natives. En effet, la décomposition des applications en services indépendants permet d'apporter de la flexibilité en termes de i) développement, ii) déploiement et iii) évolutivité. Néanmoins, adopter ce nouveau paradigme architectural pour les fonctions réseau virtualisées apporte de nouvelles interrogations sur les opérations liées à l'orchestration et l'automatisation. En particulier, l'observabilité représente un pilier d'une démarche de surveillance des fonctions 5G dans le but de fournir le plus haut niveau de satisfaction client. Cette fonctionnalité correspond aux activités impliquant les mesures, la collecte et l'analyse des différents signaux de diagnostic remontés à la fois de l'infrastructure de l'opérateur et des applications qui s'y exécutent. L'observabilité permet ainsi d'acquérir une compréhension approfondie du comportement du réseau et d'anticiper des dégradations de la qualité de service. Diverses approches d'observabilité sont proposées dans la littérature [5]. Ces dernières permettent d'analyser le comportement des applications IT cloud-natives et d'apporter les actions de remédiation nécessaires. Dans ce contexte, les indicateurs [6], les logs [7] et les traces d'applications [8] sont les trois principales composantes de ces approches. Cependant, la complexité de l'infrastructure softwarisée de l'opérateur et le volume de données [9] à traiter nécessitent l'élaboration de nouvelles techniques capables de détecter en temps réel une situation à risque et de prendre les bonnes décisions afin d'éviter par exemple une violation du contrat en matière de Qualité de Service (SLA). C'est dans ce cadre que s'inscrivent les travaux de cette thèse. Références bibliographiques [1] “The Road to Cloud Native VNF”, Nati Shalom, Cloudify, 2016. Available: http://getcloudify.org/cloud-native-vnf.html [2] “Cloud-Native NFV Architecture for Agile Service Creation & Scaling”, Roz Roseboro, Mellanox Technologies. 2016, Available: https://www.mellanox.com/related-docs/whitepapers/wp-heavyreading-nfv-architecture-for-agile-service.pdf [3] “The application of cloud native design principles to network functions virtualization”, Martin Taylor, Metaswitch Networks, 2017, Available: http://www.metaswitch.com/resources/the-application-of-cloud-native-design-principles-to-network-functions-virtualization [4] D. Namiot and M. Sneps-Sneppe, “On micro-services architecture,” International Journal of Open Information Technologies, vol. 2, no. 9, 2014 [5] Brogi, Antonio & Neri, Davide & Soldani, Jacopo & Zimmermann, Olaf. (2019). Design principles, architectural smells and refactorings for microservices: A multivocal review. [6] Pina, Fabio & Correia, Jaime & Filipe, Ricardo & Araujo, Filipe & Cardroom, Jorge. (2018). Nonintrusive Monitoring of Microservice-Based Systems. [7] Mendonça, Nabor & Jamshidi, Pooyan & Garlan, David & Pahl, Claus. (2019). Developing Self-Adaptive Microservice Systems: Challenges and Directions. IEEE Software [8] Santana, Edmundo & Sampaio Junior, Adalberto & Andrade, Marcos & Rosa, Nelson. (2019). Transparent tracing of microservice-based applications. 1252-1259. [9] John, W., Moradi, F., Pechenot, B. and Sköldström, P. (2017). Meeting the observability challenges for VNFs in 5G systems. 2017 IFIP/IEEE Symposium on Integrated Network and Service Management (IM), Lisbon, pp. 1127-1130.