University Sétif 1 FERHAT ABBAS Faculty of Sciences
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Auteur Benkhelifa, hadjer |
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Titre : Répartition équilibrée des données sur un cluster d'un Cloud-computing Type de document : texte imprimé Auteurs : Benkhelifa, hadjer ; Abdelhafid Benaouda, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2017 Importance : 1 vol (85f.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Ingénierie de Données
Technologies Web
Informatique en nuage
Equilibrage de charge
Systeme multi-agents
JadeIndex. décimale : 004 Informatique Résumé : Resum ´ e´
Actuellement, le Cloud Computing (CC) est apparu comme un nouveau paradigme informatique qui vise a fournir des environnements informatiques distants et dynamiques. Il `
s’oriente vers une meilleure qualite de service et de disponibilit ´ e de l’infrastructure en contre- ´
partie d’un apport financier. Le CC n’est nullement une nouvelle technologie mais, exploite
autrement, des anciennes technologies existantes (Client-Serveur, Load Balancing, Services
web, virtualisation).
Un des defis se posant dans les CC est la bonne r ´ epartition des stockages des donn ´ ees sur ´
les clusters de serveurs. En effet, dans ce travail nous proposons une architecture, modelis ´ ee´
par les SMA et pouvant apporter une solution a la gestion ` equilibr ´ ee du stockage des donn ´ ees ´
sur un cluster consider´ e comme un cloud. ´
La validation a et´ e r ´ ealis ´ ee avec la plateforme Jade/Java en utilisant des agents logiciels, ´
et a gen´ er´ e des r ´ esultats satisfaisants en comparaison avec des algorithmes n’utilisant pas le ´
load balancing.
Note de contenu : Sommaire
Introduction Gen´ erale 11 ´
1 CLOUD COMPUTING 13
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2 Definition et historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 14
1.2.1 Historique du Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2.2 Definition du ”Cloud Computing” ou informatique en nuage . . . ´ 16
1.3 Caracteristiques principales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 17
1.4 Les modeles de livraison des services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ` 18
1.4.1 Infrastructure as a service(IaaS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.4.2 Platform as a service(PaaS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.4.3 Software as a Service (SaaS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.5 Modeles de d ` eploiement du Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 21
1.5.1 Le cloud prive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 22
1.5.2 Le cloud public . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.5.3 Le cloud communautaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.5.4 Le cloud hybride . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.6 Les Composants du Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.6.1 Clients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.6.2 Centre de donnees (Datacenter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 24
1.6.3 Serveur distribuer (Distributed Servers) . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.7 Concepts en relation avec le service cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.8 La virtualisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.8.1 Vers une Definition de la Virtualisation . . . . . . . . . . . . . . . ´ 26
1.8.2 Typologie de la Virtualisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.9 Cloud computing : avantages et Critiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.9.1 Avantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.9.2 Critiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.10 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2 Load Balancing dans les Clouds 33
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.2 Definition du Load Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 34
2.3 Objectifs de Load Balancing (repartition de charge) . . . . . . . . . . . . . ´ 34
2.4 Metriques pour le Load Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 35
2.5 Types d’algorithmes du Load Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.6 Politique ou Strategies de la r ´ epartition de charge dynamique . . . . . . . . ´ 38
2.7 Avantages du Load Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.8 Repartition de charge dans les syst ´ emes distribu ` es . . . . . . . . . . . . . . ´ 40
2.9 Algorithmes de repartition de charge pour les syst ´ emes distribu ` es . . . . . . ´ 40
2.9.1 Algorithme d’alimentation des abeilles . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.9.2 Echantillonnage al ´ eatoire biais ´ e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 42
2.9.3 Regroupement Actif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.9.4 Comparer et Equilibrer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 43
2.10 Les Defis de Load Balancing dans le Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 44
2.11 Etat de l’Art . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 45
2.12 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3 Les Systemes Multi Agents 48 `
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.2 La Notion d’Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.2.1 Propriet´ e de l’Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 49
3.3 Les Systemes Multi-Agents (SMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ` 50
3.3.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 50
3.3.2 Caracteristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 51
3.3.3 L’Interaction dans un Systeme Multi-Agents . . . . . . . . . . . . ` 51
3.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4 Une architecture distribuee´ equilibr ´ ee pour la gestion des ressources 54 ´
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.2 Enonc ´ e du probl ´ eme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ` 55
4.3 Objectifs de l’architecture proposee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 55
4.4 Description de l’architecture Proposee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 56
4.4.1 Recup ´ eration des ´ etats de remplissage des serveurs . . . . . . . . . ´ 57
4.4.2 Amelioration de l’Algorithme d’ ´ Echantillonnage Al ´ eatoire Biais ´ e . ´ 58
4.5 Description des agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.5.1 Script Agent-Repartiteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 59
4.5.2 Script Agent-Serveur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5 Implementation et r ´ esultats 63 ´
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.2 Plate-Forme de Developpement de Syst ´ emes Multi-Agents . . . . . . . . . ` 64
5.3 Pourquoi La Plate-Forme JADE ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.4 La Plate-Forme JADE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.4.1 Architecture Logicielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.4.2 Langage de Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.5 La Plate-Forme MADKIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.5.1 Le Modele Organisationnel AGR . . . . . . . . . . . . . . . . . . ` 67
5.5.2 Principes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.6 Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 68
5.7 Les comportements des agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.7.1 Le comportement des Agent-Client . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.7.2 Le comportement de l’Agent-Repartiteur . . . . . . . . . . . . . . ´ 71
5.7.3 Le comportement des Agents-Server . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.8 Comparaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.9 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Conclusion Gen´ erale 80Côte titre : MAI/0195 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1T3qC1OHGNTZCJVuMR_YSqsAbjEKV_Gws/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Répartition équilibrée des données sur un cluster d'un Cloud-computing [texte imprimé] / Benkhelifa, hadjer ; Abdelhafid Benaouda, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2017 . - 1 vol (85f.) ; 29 cm.
Langues : Français (fre)
Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Ingénierie de Données
Technologies Web
Informatique en nuage
Equilibrage de charge
Systeme multi-agents
JadeIndex. décimale : 004 Informatique Résumé : Resum ´ e´
Actuellement, le Cloud Computing (CC) est apparu comme un nouveau paradigme informatique qui vise a fournir des environnements informatiques distants et dynamiques. Il `
s’oriente vers une meilleure qualite de service et de disponibilit ´ e de l’infrastructure en contre- ´
partie d’un apport financier. Le CC n’est nullement une nouvelle technologie mais, exploite
autrement, des anciennes technologies existantes (Client-Serveur, Load Balancing, Services
web, virtualisation).
Un des defis se posant dans les CC est la bonne r ´ epartition des stockages des donn ´ ees sur ´
les clusters de serveurs. En effet, dans ce travail nous proposons une architecture, modelis ´ ee´
par les SMA et pouvant apporter une solution a la gestion ` equilibr ´ ee du stockage des donn ´ ees ´
sur un cluster consider´ e comme un cloud. ´
La validation a et´ e r ´ ealis ´ ee avec la plateforme Jade/Java en utilisant des agents logiciels, ´
et a gen´ er´ e des r ´ esultats satisfaisants en comparaison avec des algorithmes n’utilisant pas le ´
load balancing.
Note de contenu : Sommaire
Introduction Gen´ erale 11 ´
1 CLOUD COMPUTING 13
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2 Definition et historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 14
1.2.1 Historique du Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2.2 Definition du ”Cloud Computing” ou informatique en nuage . . . ´ 16
1.3 Caracteristiques principales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 17
1.4 Les modeles de livraison des services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ` 18
1.4.1 Infrastructure as a service(IaaS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.4.2 Platform as a service(PaaS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.4.3 Software as a Service (SaaS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.5 Modeles de d ` eploiement du Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 21
1.5.1 Le cloud prive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 22
1.5.2 Le cloud public . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.5.3 Le cloud communautaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.5.4 Le cloud hybride . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.6 Les Composants du Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.6.1 Clients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.6.2 Centre de donnees (Datacenter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 24
1.6.3 Serveur distribuer (Distributed Servers) . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.7 Concepts en relation avec le service cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.8 La virtualisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.8.1 Vers une Definition de la Virtualisation . . . . . . . . . . . . . . . ´ 26
1.8.2 Typologie de la Virtualisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.9 Cloud computing : avantages et Critiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.9.1 Avantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.9.2 Critiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.10 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2 Load Balancing dans les Clouds 33
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.2 Definition du Load Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 34
2.3 Objectifs de Load Balancing (repartition de charge) . . . . . . . . . . . . . ´ 34
2.4 Metriques pour le Load Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 35
2.5 Types d’algorithmes du Load Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.6 Politique ou Strategies de la r ´ epartition de charge dynamique . . . . . . . . ´ 38
2.7 Avantages du Load Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.8 Repartition de charge dans les syst ´ emes distribu ` es . . . . . . . . . . . . . . ´ 40
2.9 Algorithmes de repartition de charge pour les syst ´ emes distribu ` es . . . . . . ´ 40
2.9.1 Algorithme d’alimentation des abeilles . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.9.2 Echantillonnage al ´ eatoire biais ´ e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 42
2.9.3 Regroupement Actif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.9.4 Comparer et Equilibrer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 43
2.10 Les Defis de Load Balancing dans le Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 44
2.11 Etat de l’Art . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 45
2.12 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3 Les Systemes Multi Agents 48 `
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.2 La Notion d’Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.2.1 Propriet´ e de l’Agent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 49
3.3 Les Systemes Multi-Agents (SMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ` 50
3.3.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 50
3.3.2 Caracteristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 51
3.3.3 L’Interaction dans un Systeme Multi-Agents . . . . . . . . . . . . ` 51
3.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4 Une architecture distribuee´ equilibr ´ ee pour la gestion des ressources 54 ´
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.2 Enonc ´ e du probl ´ eme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ` 55
4.3 Objectifs de l’architecture proposee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 55
4.4 Description de l’architecture Proposee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 56
4.4.1 Recup ´ eration des ´ etats de remplissage des serveurs . . . . . . . . . ´ 57
4.4.2 Amelioration de l’Algorithme d’ ´ Echantillonnage Al ´ eatoire Biais ´ e . ´ 58
4.5 Description des agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.5.1 Script Agent-Repartiteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 59
4.5.2 Script Agent-Serveur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5 Implementation et r ´ esultats 63 ´
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.2 Plate-Forme de Developpement de Syst ´ emes Multi-Agents . . . . . . . . . ` 64
5.3 Pourquoi La Plate-Forme JADE ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.4 La Plate-Forme JADE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.4.1 Architecture Logicielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.4.2 Langage de Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.5 La Plate-Forme MADKIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.5.1 Le Modele Organisationnel AGR . . . . . . . . . . . . . . . . . . ` 67
5.5.2 Principes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.6 Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 68
5.7 Les comportements des agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.7.1 Le comportement des Agent-Client . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.7.2 Le comportement de l’Agent-Repartiteur . . . . . . . . . . . . . . ´ 71
5.7.3 Le comportement des Agents-Server . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.8 Comparaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.9 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Conclusion Gen´ erale 80Côte titre : MAI/0195 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1T3qC1OHGNTZCJVuMR_YSqsAbjEKV_Gws/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Exemplaires (1)
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