Architecture logicielle pour la gestion de la qualité de service en environnement contraint Equipe-projet ALCooL Christine Louberry, Marc Dalmau, Philippe Roose

18/05/2014ADAPT Brest Novembre Exemple dapplication Surveillance : –Capteurs : infrarouge, température, etc. –Caméras –Composants logiciels de traitement : analyse dimages, etc. Logiciel de détection de mouvement Détecte et localise la présence dintrus Approche zone dangereuse : Caméra + logiciel capture vidéo affiche la vidéo et suit lintrus Améliorer la qualité du service rendu

Introduction Emergence des capteurs sans-fil ces dernières années Nombreux défis dans les domaines des réseaux et des architectures logicielles Optimisation des ressources : –Matérielles : énergie (batterie), capacité de calcul, etc. –Réseaux : congestion, agrégation de données, etc. 18/05/2014ADAPT Brest Novembre 20083

Introduction Utilisation des capteurs principalement pour leurs fonctions propres de mesures de lenvironnement Gestion du contexte : adapter des services en fonction du lieu, de lheure, etc. Peu de travaux sur lutilisation des capteurs comme support dapplication Peu de travaux sur la gestion du contexte comme outil de gestion de la QdS 18/05/2014ADAPT Brest Novembre 20084

Problématique Capteurs : dispositifs effectuant des mesures de lenvironnement et transmettant de linformation, dotés dune capacité de calcul et de mémoire Peuvent héberger des composants logiciels en relation ou non avec leur fonction 18/05/2014ADAPT Brest Novembre 20085

Nouvelles possibilités Proposition de nouvelles configurations Accroissement de loffre de QdS 18/05/2014ADAPT Brest Novembre Transmission coûteuse en énergie Cas des Kamikaze Logiciel de compression Pré-traitement : Réduction des données à transmettre Mesure 1 Mesure 2 Variation Interprétation des données

Proposition Utiliser les capteurs comme support de composants logiciels Possibilité de minimiser les informations transmises (traitement local) Possibilité de gestion de ressources (délocaliser un composant sur un périphérique moins limité) Possibilité de prise en compte du contexte Système sensible au contexte : adapte les informations ou les services selon les circonstances courantes dutilisation 18/05/2014ADAPT Brest Novembre 20087

Proposition Adapter les informations ou les services influe sur la qualité du service rendu Tout cela est vu comme de la gestion de QdS gestion par reconfiguration dynamique : PF de supervision (travaux antérieurs) 18/05/2014ADAPT Brest Novembre 20088

Objectif Proposer une plateforme de supervision pour les applications distribuées, sensible au contexte –Contexte : principal source dinformation pour lévaluation de la QdS Besoin didentifier les informations contextuelles utiles à la plateforme 18/05/2014ADAPT Brest Novembre 20089

Définition générale du contexte Pas de définition unique Origine : Schilit et Teimer –« Capacité dune application et/ou dun utilisateur mobile de découvrir et réagir aux changements de sa situation » Mode à la mobilité et la personnalisation des services Besoin dinformations supplémentaires à celles habituellement nécessaires aux traitements 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Notre définition Extension de la définition de David et Ledoux –« Le contexte dexécution dune application regroupe toutes les entités et situations externes qui influent sur la qualité de service/performance (quantitative et qualitative) telle que perçue par lutilisateur » –Perception également par le système Donner au système les moyens de prendre conscience de ses influences 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Notre définition Schéma simple –Acquisition –Gestion –Adaptation Toute évolution du contexte peut être perçue comme une évolution de la qualité du service rendu 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Définition générale de la QdS Pas de définition unique Standard X.902 de lUIT –« ensemble dexigences concernant le comportement collectif dun ou plusieurs objets » Notion habituellement utilisée dans les réseaux Depuis la démocratisation dInternet, lévaluation de la QdS nest plus basée uniquement sur des critères réseaux et matériels 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Définition générale de la QdS Prise en compte de lutilisateur Pas suffisant pour la QdS des applications sur périphériques contraints –Précision des données –Durée de vie Trois niveaux de qualité de service –Infrastructure –Application –Utilisateur 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Types de la QdS 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Types de QdS Au niveau infrastructure Garantir la continuité de service malgré les défaillances matérielles et réseaux et lhétérogénéité des périphériques Au niveau application Maximiser la durée de vie de lapplication Va de pair avec la continuité de service Au niveau utilisateur Garantir le respect de contraintes de lutilisateur 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Types de contexte Une application fonctionne grâce à une infrastructure et est utilisée par des utilisateurs Contexte dexécution Contexte dutilisation 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Contexte dexécution Ensemble des paramètres permettant de caractériser le support dexécution de lapplication –Lhôte –Le réseau 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Contexte dutilisation Ensembles des informations caractérisant lapplication et la satisfaction de lutilisateur face au service rendu Informations nécessaires afin de respecter les contraintes définies par lutilisateur Exemple : diffuser des images en couleur lorsquun mouvement est détecté 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Scénarios dinteraction 18/05/2014ADAPT Brest Novembre Contexte utilisation Contexte exécution Plate-forme supervision Plate-forme supervision requête état évènement

Plateforme Composition : –Supervision –Usine à Conteneur –Usine à Connecteur –Routage Distribution de la PF sur les différents hôtes de lapplication 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Service Supervision Service principal : Réception des informations de contexte Évaluation QdS de lapplication Décision de reconfiguration Transmission de requête de reconfiguration aux autres services –Déploiement de conteneur –Déploiement de connecteur 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Service Usine à Conteneur Création de conteneur adaptés à lhôte Actions : Réception requête service Supervision Téléchargement/instanciation du composant métier Encapsulation Déploiement Lancement 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Service Usine à Connecteur Création des connecteurs Implémentation de la politique de communication choisie Actions : Réception requêtes service Supervision Déploiement selon lhôte Connexion/Déconnexion PE (service Routage) Suppression 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Service Routage Création et mise à jour dune table de localisation pour atteindre les composants de lapplication 18/05/2014ADAPT Brest Novembre ComposantLocalisation Compression imageHôte A Réduction bruitHôte B

Scénario Hôte fixe 18/05/2014ADAPT Brest Novembre Déploiement complet de la plateforme et des composants

18/05/2014ADAPT Brest Novembre Scénario Hôte léger Déploiement version minimale de la plateforme

Conclusion Gestion et reconfiguration dynamiques des applications distribuées en environnement contraint Capteur : nouveau support pour les fonctionnalités traiter les informations et minimiser les transferts PF : Collaboration de services Évaluation QdS et sensibilité au contexte –Assurer le service –Maximiser la durée de vie –Respecter les contraintes utilisateurs Ajout/suppression de composants/connexions Déploiement selon contraintes (CDC/CLDC) et contexte fonctionnel 18/05/2014ADAPT Brest Novembre Informations contextuelles

Perspectives Développement et déploiement de la PF sur capteurs, téléphones mobiles et PDA. –Caractériser les informations contextuelles nécessaires à la gestion de la QdS –Prototypage avec différents périphériques : capteurs, PDA, téléphones mobiles (différents modes de communication) –Valider le fonctionnement de la PF –Mesures de performance Étude de lalgorithme de décision de reconfiguration et de déploiement 18/05/2014ADAPT Brest Novembre

Questions 18/05/2014ADAPT Brest Novembre