Programme – contenu détaillé de l’UE
Les grilles de calcul visent, schématiquement, à regrouper au sein d’un « meta-ordinateur » virtuel un (très grand) ensemble de ressources de stockage et de calcul disséminées à l’échelle d’un pays ou du monde et à fournir un ensemble de moyens logiciels permettant de tirer profit de ces ressources fortement hétérogènes par nature. Les applications cibles sont la physique, la mise en commun de très grandes bases de données médicales (healthgrids), la météorologie, la simulation de phénomènes physiques, les applications financières… et même des jeux en réseau. Des grilles intégrant plusieurs milliers d’ordinateurs sont d’ores et déjà disponibles dans le monde. Les investissements colossaux des gouvernements et des grands groupes informatiques mondiaux dans ce domaine attestent de l’importance stratégique des ces nouvelles plates-formes de partage de données et de puissance de calcul.
Les problèmes abordés dans le développement des grilles sont nombreux et ont trait aux communications (monitoring du réseau, dynamicité des ressources, gestion des pannes, gestion de caches, qualité de service...), à la sécurité (authentification des utilisateurs des ressources, cryptage des données transportées, pérennité des informations, droits d’utilisation des ressources distantes, traçabilité...), à la recherche d’information ou de données (indexation répartie, recherche par le contenu ...), à la gestion de calculs distants (lancement de travaux, visualisation, interaction).
Le cours sera ainsi structuré en 4 parties principales :
-
présentation générale des grilles : notions de parallélisme, organisation (systèmes pair à pair, grilles « pures », environnements de résolution répartie de problème, calcul global, etc.), principales problématiques, architecture générale des intergiciels (logiciels permettant le partage de ressources) ;
-
focalisation sur la gestion de données dans les grilles : gestion de métadonnées, réplication, caches, sécurité, indexation, traitement de requêtes, intégration de bases de données ;
-
étude d’intergiciels de grille et de projets internationaux : on s’intéressera en particulier à l’intergiciel Globus, au projet européen Egee (grille de données européenne utilisée en physique nucléaire et biosciences), à la grille expérimentale française Grid5000 ;
-
étude et réflexion sur la convergence entre grilles et systèmes pervasifs : cette convergence est au cœur des réflexions les plus avancées dans les laboratoires : nous étudierons ce qui rapproche et différencie ces deux technologies ainsi que les voies de convergence.
Pré-requis : connaissances de base en réseaux/systèmes répartis, bases de données et systèmes d’exploitation.
Compétences acquises
Méthodologiques : à l’issue de cours « classiques », nous étudierons une série d’articles récents dans le cadre de groupes de travail. Analyse critique, synthèse bibliographique, conception de protocoles de test, analyse de résultats, benchmarking seront les outils méthodologiques mis en œuvre.
Techniques : l’étude des grilles de données se situe à l’intersection des réseaux, des SI, des bases de données et des systèmes. Les compétences cibles du cours concernent la conception d’intergiciel, la sécurité dans les systèmes répartis/grilles, les mécanismes bas niveau de gestion de données réparties, le parallélisme.
|
