Components for grid computing
Composants pour la grille
Résumé
This thesis aims at facilitating the design and deployment of distributed applications on Grids, using a component-based programming approach. The specific issues in Grid computing addressed by the proposal of this thesis are : complexity of design, deployment, flexibility and high performance. We propose and justify a component model and an implementation framework. Our component model grounds on the Fractal component model and the active object model, It takes advantage of, first, the hierarchical model, well defined semantics and extensibility of the Fractal model, and second, the identification of components as configurable activities. We define a deployment model based on the concept of virtual architectures, and we propose primitives for collective communications through the specification of collective interfaces. Collective interfaces handle data distribution, parallelism and synchronization of invocations. They establish a basis for defining complex interactions between multiple components.
We realized an implementation of this model on top of the ProActive Grid middleware, therefore benefiting from underlying features of ProActive. We demonstrate the scalability and efficiency of the framework by developing and deploying on several hundred nodes a compute and communication-intensive application, and we take advantage of the collective interfaces to develop a component-based SPMD application with benchmarks.
We realized an implementation of this model on top of the ProActive Grid middleware, therefore benefiting from underlying features of ProActive. We demonstrate the scalability and efficiency of the framework by developing and deploying on several hundred nodes a compute and communication-intensive application, and we take advantage of the collective interfaces to develop a component-based SPMD application with benchmarks.
L'objectif de cette thèse est de faciliter la conception et le déploiement d'applications distribuées sur la Grille, en utilisant une approche orientée composants. Les problématiques du calcul sur grilles abordées dans notre proposition sont : la complexité de conception, le déploiement, la flexibilité et la performance. Nous proposons et justifions un modèle de composants et son implantation. Le modèle proposé repose sur le modèle de composants Fractal et sur le modèle des objets actifs. Il bénéficie d'une part, de la structure hiérarchique et de la définition précise du modèle Fractal, et d'autre part, de l'identification des composants comme activités configurables. Nous proposons un modèle de déploiement et nous spécifions un ensemble de primitives pour les communications collectives, grâce à la définition d'interfaces collectives. Les interfaces collectives permettent de gérer la distribution des données, le parallélisme et la synchronisation des invocations.
Nous avons développé une implantation du modèle proposé avec l'intergiciel de grille ProActive. Le framework de composants bénéficie ainsi des fonctionnalités sous-jacentes offertes par l'intergiciel ProActive. Nous démontrons la capacité de passage à l'échelle et l'efficacité de notre framework en déployant sur plusieurs centaines de machines des applications intensives en termes de calcul et de communications. Nous mettons à profit les interfaces collectives pour développer une application SPMD à base de composants, dont nous évaluons les performances.
Nous avons développé une implantation du modèle proposé avec l'intergiciel de grille ProActive. Le framework de composants bénéficie ainsi des fonctionnalités sous-jacentes offertes par l'intergiciel ProActive. Nous démontrons la capacité de passage à l'échelle et l'efficacité de notre framework en déployant sur plusieurs centaines de machines des applications intensives en termes de calcul et de communications. Nous mettons à profit les interfaces collectives pour développer une application SPMD à base de composants, dont nous évaluons les performances.