Adapnet : Stratégies adaptatives pour la gestion de données distribuées sur un réseau P2P
Résumé
In the last few years, the amount of digital information produced has exponentially increased. This raises problems regarding the storage, the access and the availability of this data. Software and hardware architectures based on the peer-to-peer (P2P) paradigm seem to satisfy the needs of data storage but cannot handle efficiently both data accessibility and availability. We present in this thesis various contributions on P2P architectures for managing large volumes of information. We propose various strategies that operate on dedicated virtual topologies that can be maintained at low cost. More precisely, these topologies scale well because the cost for node arrival and node departure is on average constant, whatever the size of the network. We analyze the main paradigms of information sharing on a P2P network, considering successively the problem of access to typed information (semi-structured) and the general case that completely separates the nature of the queries and data location. We propose a routing strategy using structure and content of semi-structured information. We also propose strategies that efficiently explore the network when there is no assumption on the nature of data or queries. In order to manage a quality of service (which is expressed in terms of speed and reliability), we also investigate the problem of information availability, more precisely we replicate data stored in the network. We propose a novel approach exploiting an estimation of local density of data replica.
Depuis quelques décennies, la quantité d'information numérique produite ne cesse de croître exponentiellement, ce qui soulève des difficultés de plus en plus critiques en terme de stockage, d'accessibilité et de disponibilité de cette information. Les architectures logicielles et matérielles construites autour du modèle pair-à-pair (P2P) semblent répondre globalement aux exigences liées au stockage de l'information mais montrent leurs limites en ce qui concerne les exigences d'accessibilité et de disponibilité de l'information. Nous présentons dans cette thèse différents apports concernant les architectures P2P pour la gestion de grands volumes d'information. Les stratégies algorithmiques que nous proposons exploitent des topologies virtuelles dédiées sur lesquelles nous développons des protocoles de maintenance et de gestion du réseau efficaces. En particulier, pour assurer le passage à grande échelle, nous proposons des solutions pour lesquelles les coûts des opérations de maintenance et de gestion des topologies virtuelles sont constants en moyenne pour chaque noeud du réseau, et ceci, quelle que soit la taille du réseau. Nous analysons les principaux paradigmes de la répartition d'information sur un réseau P2P, en considérant successivement, le problème de l'accès à de l'information typée (semi-structurée) et le cas général qui dissocie entièrement la nature des requêtes du placement de l'information. Nous proposons une méthode d'aiguillage de requêtes portant sur la structure et le contenu de documents semi-structurés ainsi qu'une technique plus générale dans le cas le plus défavorable où aucune connaissance n'est disponible a priori sur la nature des informations stockées ou sur la nature des requêtes. Dans l'optique de la gestion d'une qualité de service (qui s'exprime en terme de rapidité et de fiabilité), nous nous intéressons également au problème de la disponibilité pérenne de l'information sous l'angle de la réplication des données stockées dans le réseau. Nous proposons une approche originale exploitant une mesure locale de densité de réplicas estimée sur une topologie virtuelle dédiée.
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