Millian Poquet - Approche par la simulation pour la gestion de ressources

Les plateformes de calcul se multiplient, grandissent en taille et gagnent en complexité. De nombreux défis restent à relever pour construire les prochaines générations de plateformes, mais exploiter cesdites plateformes est également un défi en soi. Des contraintes comme la consommation énergétique, les mouvements de données ou la résilience risquent de devenir prépondérantes et de s'ajouter à la complexité actuelle de la gestion des plateformes. Les méthodes de gestion de ressources peuvent également évoluer avec la convergence des différents types de plateformes distribuées.

Les gestionnaires de ressources sont des systèmes critiques au cœur des plateformes qui permettent aux utilisateurs d'exploiter les ressources. Les faire évoluer est nécessaire pour exploiter au mieux les ressources en prenant en compte ces nouvelles contraintes. Ce processus d'évolution est risqué et nécessite de nombreuses itérations qu'il semble peu raisonnable de réaliser in vivo tant les coûts impliqués sont importants. La simulation, beaucoup moins coûteuse, est généralement préférée pour faire ce type d'études mais pose des questions quant au réalisme des résultats ainsi obtenus.

La première contribution de cette thèse est de proposer une méthode de simulation modulaire pour étudier les gestionnaires de ressources et leur évolution — ainsi que le simulateur résultant nommé Batsim. L'idée principale est de séparer fortement la simulation et les algorithmes de prise de décision. Cela permet une séparation des préoccupations puisque les algorithmes, quels qu'ils soient, peuvent bénéficier d'une simulation validée proposant différents niveaux de réalisme. Cette méthode simplifie la mise en production de nouvelles politiques puisque des codes issus à la fois de gestionnaires de ressources de production et de prototypes académiques peuvent être étudiés dans le même contexte.

La méthode de simulation proposée est illustrée dans la seconde partie de cette thèse, qui s'intéresse à des problèmes de gestion de ressources non clairvoyants mêlant optimisation des performances et de la consommation énergétique. Différents algorithmes sont d'abord proposés et étudiés afin de respecter un budget d'énergie pendant une période de temps donnée. Nous étudions ensuite plus généralement les différents compromis réalisables entre performances et énergie grâce à différentes politiques d'extinction de nœuds de calcul.