THEME: Architecture, Système et Réseau

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1 THEME: Architecture, Système et Réseau Equipe SIERA Administration de Réseaux Et Intégration de Service «Surveillance et Contrôle Intégrés de la Qualité de Service dans les Systèmes Distribués» Michelle SIBILLA Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA Mardi 6 Décembre

2 Les axes de recherche Gestion Intégrée de Réseaux & de Services Surveillance et Contrôle Intégrés de la Qualité de Service dans les Systèmes Distribués Conclusion & Perspectives Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 2

3 L équipe SIERA sous la direction du Pr Yves Raynaud 3 Professeurs Y. Raynaud A. Benzekri P. Vidal 7 MCF D. Marquié M. Sibilla (habilitée) A. Aoun F. Barrère M. Galindo T. Desprats 11 étudiants : 9 Doctorants, 2 Master Recherche Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 3

4 Problématique de Gestion lors du passage à l échelle des technologies de communication Gestion de Réseaux Services Applicatifs à fortes contraintes Partage de ressources Accès profilé Distribution A Valeur ajoutée Sécurité Disponibilité Performances M M CMIP M Infrastructure Réseau SNMP M M Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 4

5 Problématique de Gestion lors du passage à l échelle des technologies de communication Complexité des systèmes à gérer Abstraction de l hétérogénéité Dépendances fonctionnelles Déploiement de fonctionnalités de gestion au niveau Service Surveillance d éléments composites (influences comportementales au niveau des états) Gestion de la QoS (spécification SLA, contrat) Architecture de distribution de la gestion de systèmes à grande échelle Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 5

6 Axes de Recherches Gestion Intégrée de Réseaux et de Services (GIRS) Gestion conduite par des modèles Gestion autonome Gestion de la sécurité des réseaux (GSR) Gestion des Environnements Informatiques pour l Apprentissage Humain (GEIAH) Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 6

7 Modélisation unifiée des éléments gérés Extract from CIM Meta-Model NamedElement Class DMTF Modélisation du comportement Association Indication CIM_Component CIM_ManagedElemen t ElementName CIM_ManagedSystemElement OperationalStatus Status Application CIM_Dependency CIM_Component CIM_Dependency Antecedent : REF Antecedent Dependent : REF : REF Dependent : REF Network CIM_Indication CORE COMMON System Extract from CIM Core schema De la spécification de politiques de sécurité à leur mise en oeuvre Dérivation d une Ontologie de gestion Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 7

8 GIRS : Gestion conduite par des modèles Objectifs : Un cadre complet pour le développement d applications distribuées et intégrantes de gestion Contribution des modèles informationnels dans l automatisation de la gestion de systèmes complexes La gestion de réseaux et de service et le MDE [ARAGO n 30] Modélisation du comportement (machines à états, politiques, patterns) [en-cours au DMTF WG Behavior&State] Passage d une notation syntaxique abstraite (PI) vers des modèles spécifiques (SP) Déploiement d une surveillance «dynamique» Formalisation d expertises de gestion (spécifications de machines à états, politiques et/ou patterns) Spécification/Modélisation versus Corrélations d événement Domaines applicatifs: Applications distribuées (CORBA) [OMG White Paper] Grille de calcul [expérimentation GRID 5000] Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 8

9 GIRS : Gestion autonome Objectif : tendre vers une gestion autonome (Self-management) Au niveaux protocolaire et interaction : spécification de services d organisation dynamique d entités autonomes de gestion coopérantes Services de facilitation, de groupement etc.. Développement d un Bus de Coopération (FIPA ACL / CORBA) = = > support technique à l auto-organisation [Steff 02] 1 Au niveau informationnel : dérivation automatique d ontologies à partir de schémas CIM : Correspondance Meta-schéma CIM / Ontologie à base de Frames Développement d un plug-in CIM-XML pour Protégé-2000 = = > support de l interopérabilité entre entités autonomes de gestion [IFIP/IEEE IM 2003] 2 Au niveau organisationnel : spécialisation du modèle AGR (Agent-Groupe-Rôle) aux spécificités du «métier» de la gestion Cadre de modélisation pour l auto-organisation = = > support à l auto-détermination de comportements Agent Facilitateur Interface inter-agents Autonomie sociaux [GRES 2005, IFIP/IEEE IM 2005] Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 9 Reactivité Mger AGENT Module de décision Base de connaissances Senseurs Interface homme-agent Eléments gérés Ontologie Partagée Effecteurs Sociabilité Proactivité Dérivation automatique BD MIB CIM Schémas CIM 2 services

10 Gestion de la sécurité des réseaux Objectifs : Evaluation de la cohérence des politiques de sécurité mises en œuvre dans les réseaux Définition et distribution de configurations réseaux sécurisés cohérentes à l inter domaines Raffinement de l information de gestion : un cadre formel pour l expression et l analyse [R. Laborde 2005] Tactiques de sécurité Langage graphique d expression des tactiques Sémantique formelle construite à l aide des réseaux de petri colorés Intégration dans une architecture de gestion en vue de l automatisation du raffinement Déploiement de politiques de sécurité à l inter domaines [F. Grasset 2004] Négociation et accord sur les objectifs de communication et d échange Calcul de politiques de sécurité inter domaines Architecture de distribution Domaines applicatifs: Organisations virtuelles ( entreprise étendue, entreprise virtuelle, grilles ) Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 10

11 GSR : cadre formel de raffinement de l information de gestion de la sécurité Objectifs de sécurité Objectifs de sécurité réseau Tactiques de sécurité réseau Consistance Exactitude Consistance Configurations Configuration de sécurité réseau Faisabilité Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 11

12 Surveillance et Contrôle Intégrés de la Qualité de Service dans les Systèmes Distribués Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 12

13 Surveillance et Contrôle Intégrés de la Qualité de Service dans les Systèmes Distribués Contexte de Gestion des applications distribuées CONFIGURER OBSERVER CONTROLER Client side Router side Gestion de QoS de bout en bout Gestion QoS Object Implementation side Niveau de Application ORB Niveau de Middleware Win NT Niveau de système Solaris d exploitation N 2 R 1 N 1 Niveau de Réseau R N 3 R 3 2 R N N Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 13

14 La surveillance contextuelle Surveillance d une entité dans son environnement d exécution S1 S2 S3 Gestion des états Gestion des événements Gestion des dépendances MODELISATION DU COMPORTEMENT AUTOMATISATION Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 14

15 Une modélisation informationnelle universelle Network ManagedElement Cluster & Grid ParticipatingCS ComputerSystem EnabledLogicalElement Collection SystemSpecificCollection HostedAccessPoint ServiceAccessPoint System SystemDevice LogicalDevice Cluster Interconnect : string InterconnectAddress : string Types : uint16 [ ] {enum} MaxNumberOfNodes : uint32 ClusterState : uint16 {enum} UnitaryComputerSystem PowerState : uint16 {enum} ParticipatingCluster IRIT_Grid Active Connection SAPSAP Dependency System ConnectivityCollection ConnectivityStatus: uint16 {enum} IRIT_Link Bandwidth: uint64 {units} Latency: uint64 {units} MemberOfCollection ProtocolEndPoint ProtocolIFType: uint16 {enum} ComputerSystem PortImplements Endpoint LogicalPort Speed : uint64 {units} MaxSpeed : uint64 {units} NetworkPort FullDuplex : boolean LogicalDevice Processor MaxClockSpeed : uint32 {units} ComputerSustem Processor CurrentClockSpeed : uint32 {units} LoadPercentage : uint16 {units} ComputerSystem UnitaryComputerSystem PowerState : uint16 {enum} FileSystem AvailableSpace : uint64 {units} RunningOS InstalledOS BootOSFromFS OperatingSystem FreePhysicalMemory : uint64 {units} TotalVisibleMemorySize : uint64 {units} Node Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 15

16 Exemple d interconnexion de clusters Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 16

17 Contribution à la Modélisation du Comportement UnitaryComputerSystem OnChange_event (OperatingSystem.FreePhysicalMemory > 0.2*OperatingSystem.TotalVisibleMemory) OnChange_event (OperatingSystem.FreePhysicalMemo ry> 0.2*OperatingSystem.TotalVisibleMemory) Normal OnChange_event (OperatingSystem.FreePhysicalMemory> 0.2*OperatingSystem.TotalVisibleMemory) OnChange_event (OperatingSystem.FreePhysicalMemory< 0.2*OperatingSystem.TotalVisibleMemory) + Intégration des diagrammes Etat/Transition d UML à CIM + Définition d une notation syntaxique abstraite + Expression de règles de comportement: «Si la mémoire d un nœud est saturée à 80% l état du nœud passe à «dégradé» + Définition d un Pattern de Dépendances Actives OnChange_event (OperatingSystem.FreePhysicalMemory < 0.2*OperatingSystem.TotalVisibleMemory) Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 17 Degraded OnChange_event (OperatingSystem.FreePhysicalMemory< 0.2*OperatingSystem.TotalVisibleMemory) Class CIM_ComputerSystem{ state Initial{ transition («Normal» ) {on change_event( «OperatingSystem.FreePhysicalMemory > 0.2*OperatingSystem.TotalVisibleMemory»)} //{Condition} //{action } transition («Degrade» ) {on change_event( «OperatingSystem.FreePhysicalMemory < 0.2*OperatingSystem.TotalVisibleMemory»)} //{Condition} {action } } state Normal{ transition («Normal» ) {on change_event( «OperatingSystem.FreePhysicalMemory > 0.2*OperatingSystem.TotalVisibleMemory»)} transition («Degrade» ) {on change_event( «OperatingSystem.FreePhysicalMemory < 0.2*OperatingSystem.TotalVisibleMemory»)} //{Condition} {action } } state Degrade{ transition («Normal» )

18 Déploiement de l architecture Architecture nationale Architecture locale Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 18

19 Intégration et Implémentation Plate-forme CAMELEON utilisation de Parser/Scaner Mof JAVA/CORBA GMU_ (Descriptions & instances) OM Référentiel Fonctions de gestion Chaque composant de gestion possède les fonctions de gestion des états, des relations actives et des événements automatisation du traitement Composants d intégration (Object Provider) OPGrid (1400 lignes), OPSNMP, OPUNIX Passerelle web services : Grille _ Composant de gestion Agents NMU ( NWS) Implémentation rapide due à la généricité de l approche Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 19

20 Experimentation Projet Grid 5000, expérimentation sur Grid MIP Découverte automatique Vue Statique Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 20

21 CONCLUSION Une approche «Platform-Independent Modeling» avec les modèles CIM CAMELEON : Une plate-forme de «gestion distribuée» conduite par des modèles Couplage Gestion/Exploitation des Services Base pour le développement d autres fonctionnalités (ToP, Load Balancing) Granularité de la modélisation du comportement => Vers le contrôle et le déploiement Journée «Adaptation» GSP-ASR IRIT/SIERA 21