surveillance contextuelle de la qos par une approche...
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1Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR IRIT/SIERA
Gestion des grilles :
Surveillance Contextuelle de la QoSpar une approche conduite par des modèles
S. Ravelomanana, M. Sibilla
Université P. Sabatier, Laboratoire IRITToulouse, France
raveloma@irit.fr, sibilla@irit.fr
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 2IRIT/SIERA
Plan
• Contexte
• Problématiques
• Constats et Besoins
• La surveillance contextuelle– Définition
– Exemple
– Architecture de surveillance
– Scénario de panne
• Conclusion
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 3IRIT/SIERA
La gestion des systèmes distribués
Répartition de charge, tolérance aux pannes
Performances, disponibilité,
Surveillance Consistante, distribuée, en temps réel
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 4IRIT/SIERA
Problématique
Client
RESSOURCE
SERVICE
Systèmes
Réseaux
Infrastructure Middleware
Surveillance et contrôle
Influences
1. Faible interaction entre les différents niveaux de surveillance et de contrôle
2. Besoin de contextualisation de la « vue » des entités à utiliser
3. Hétérogénéité des environnements
Facteurs de grande échelle:+ Dépendances+ Compositions+ Coût des contrôles
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 5IRIT/SIERA
Constats
Approches et outils du domaine des grilles:
Grid Monitoring Architecture/GGF Monitoring and Discovery System/Globus toolkit Ganglia
Constats: l’état d’un système est traité indépendamment de
l’état des autres
les influences des événements qui surviennent nesont pas traitées automatiquement
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 6IRIT/SIERA
Besoins
Automatiser:
La découverte du contexte d’exécution
La propagation d’influences sur le contexted’exécution d’éléments gérés
L’exécution d’actions en réaction ouprévention
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 7IRIT/SIERA
La surveillance contextuelle
DEFINITIONDEFINITION
Surveiller une entité en tenant comptede l’évolution de son environnement d’exécution
... Approche conduite par les modèles
BESOINSBESOINS
Un Modèle Informationnel, qui représente l’entité gérée, sonenvironnement d’exécution et les relations entre eux.
Un Modèle d’événement pour modéliser, lever et s’abonner à unévénement
Un Modèle de Comportement pour lier les deux modèles afind’automatiser les aspects dynamiques de la surveillance
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 8IRIT/SIERA
Modélisation
CIM/DMTF
Common Information Model
Modèle Informationnel
Modèle d’événement
Extract from CIM Meta-Model
NamedElement
Class
Association Indication
CIM_ManagedElement
CIM_ManagedSystemElement
OperationalStatusStatus
ElementName
CIM_DependencyCIM_Component
CIM_Component
Antecedent : REFDependent : REF
CIM_Dependency
Antecedent : REFDependent : REF
CORE
Extract from CIM Core schema
ApplicationNetwork
System
COMMON
DMTF
CIM_Indication
Absence de modélisation de la dynamique
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 9IRIT/SIERA
Intégration et extension des
Diagrammes État Transition
UML 2.0
[IRIT-CNES]
Modèle de Comportement
Modélisation
CIM_ManagedElement
CIM_ManagedSystemElement
OperationalStatusStatus
ElementName
CIM_DependencyCIM_Component
CIM CORE Model
Ready
Down
Busy
anElement state diagram
class Sercive {actions ("start", ”stop"); state Ready {
on enter { BEGIN_JAVA
// your specific behavior //END_JAVA}
} // end of state Ready
state Down {on enter { BEGIN_JAVA // your specific behavior //END_JAVA
}
} // end of state Down
} // end of >Provider state description
class Sercive {actions ("start", ”stop"); state Ready {
on enter { BEGIN_JAVA
// your specific behavior //END_JAVA}
} // end of state Ready
state Down {on enter { BEGIN_JAVA // your specific behavior //END_JAVA
}
} // end of state Down
} // end of >Provider state description
class Sercive {actions ("start", ”stop"); state Ready {
on enter { BEGIN_JAVA
// your specific behavior //END_JAVA}
} // end of state Ready
state Down {on enter { BEGIN_JAVA // your specific behavior //END_JAVA
}
} // end of state Down
} // end of >Provider state description
Synta
xe ab
strait
e
Synta
xe ab
strait
e
-
Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 10IRIT/SIERA
Propagation de l’impact d’un lien tombé
Status:
IRIT_Link
Status:
NetworkPort
Up OKLostCommunicationDown
Status:
IRIT_GRID
OKLostCommunication
Système
Réseau
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 11IRIT/SIERA
Surcharge de processeurs
1. Si la chargemoyenne desprocesseurs d’unnœud atteint les 80%le processeur et lenœud passent àl’état « dégradé »
Comput
erSyst
em.Sta
tus
Comput
erSyst
em.Sta
tus=D=Déé
grad
gradéé
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 12IRIT/SIERA
Description textuelle
class CIM_Processor { set ( {"LoadPercentage", "LoadPercentage"} ); state Degraded{
transition ( "Normal" ) { on change_event ( BEGIN_JAVA (Integer.parseInt(LoadPercentage)80) //END_JAVA ), {BEGIN_JAVA //chercher le CS associé au Processor CIMInstanceObservable [] associationsCSP =_omf.getAssociationOfClass(_context,"CIM_ComputerSystemProcessor"); String objectPathCS="";
if(associationsCSP.length==1){ objectPathCS =associationsCSP[0].getCIMInstance().getProperty("GroupComponent").getValue().getValue().toString();
_omf.setProperty(objectPathCS ,"Status",new CIMValue( "Degraded" ,new CIMDataType( CIMDataType.STRING) )); javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog(null,"Le CS associé passe à Dégradé");
}else{javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog(null,"la charge moyenne est "+moyenneDesCharges);
//END_JAVA }; } } // end of state Degrade } // end of class CIM_Processor definition
Condition
Action
Événement
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 13IRIT/SIERA
Modèle d’événement
Résultat intermédiaire
Des modèles indépendants par rapport auxplates-formes de développement
CIM_Indication
Ready
Down
Busy
anElement state diagram
CIM_ManagedElement
CIM_ManagedSystemElement
OperationalStatusStatus
ElementName
CIM_DependencyCIM_Component
Modèle statique Modèle de comportement
Peuvent être intégrés dans différentsenvironnements technologiques
et pour différents domaines applicatifs
ReadyDown
Constitue le SI de base pour la mise en œuvre d’un environnement adaptatif
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 14IRIT/SIERA
Architecture
composant de gestion decomportement
Spécificationdes
actions
API
Composant devérification
des conditions
Composant degestion desévénements
: Spécification desactions
2: Invoque l’ interpréteur pour évaluer la condition
4: Accès à l’information
6: Résultat de l’évaluation 5: Résultat
: Composant de vérification des
conditions : Référentiel
1: Notification d’un événement
: Composant de gestion
des événements
ReadyDown
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 15IRIT/SIERA
Architecture de surveillanceApplication au domaine des grilles
Toulouse
Paris Sophia
Grenoble
Système (Grilles)
Réseau
1. Découverte du contexte2. Abonnement
ReadyDown
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 16IRIT/SIERA
Scénario de panne réseau
Toulouse
Paris Sophia
GrenobleSystème (Grilles)
Réseau
LOST COMMUNICATIONOK
T P G S
IRIT_GRID
N
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 17IRIT/SIERA
Conclusions
Ρ Garantie en temps réel les informations caractérisant l’étatd’une ressource (disponibilité, performance, …)
Ρ Un même modèle a une interprétation différente selon lecontexte
Ρ Réduction des messages de contrôles par abonnement auxévénements
Ρ automatisation de la configuration nécessaire à la prise encompte de l’évolution du contexte.
Ρ Indépendance des plates-formes technologiques (CORBA,JMX,…)
Ρ Couplage avec d’autres services fonctionnels de l’infrastructuremiddleware( ex: le service de sélection, le service de tolérance auxpannes)
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 18IRIT/SIERA
Perspectives
Contrat de QoS: Prise en compte desdégradations de la qualité de service.
Intégration dans des middlewares de placement
Surveillance du middleware lui-même.
Modélisation de la dynamique: Synchronisation et temps réel multi perspective
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 19IRIT/SIERA
Questions
Merci de votre attention
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 20IRIT/SIERA
Questions
Merci de votre attention
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 21IRIT/SIERA
La vue « nœud »MODELISATION INFORMATIONNELLE DES GRILLES
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 22IRIT/SIERA
La vue “Grille”MODELISATION INFORMATIONNELLE DES GRILLES
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 23IRIT/SIERA
La vue « Réseau »MODELISATION INFORMATIONNELLE DES GRILLES
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 24IRIT/SIERA
Exemple d’interconnexion de grillesMODELISATION INFORMATIONNELLE DES GRILLES
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 25IRIT/SIERA
La modélisation du comportement
Identification des règles de comportement
1. Si la charge moyenne des processeurs d’un nœud atteintles 80% les processeurs et le nœud passent à l’état« dégradé »
2. Si k% des grilles locales sont « dégradées » la grillenationale passe à l’état « dégradé »
3. Si le service d’accès (le service d’authentification parexemple) de la grille locale est tombé elle serainaccessible pour ses utilisateurs
4. …
MODELISATION INFORMATIONNELLE DES GRILLES
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 26IRIT/SIERA
Intégration et Implémentation
Plate-forme CAMELEONutilisation de Parser/ScanerMofJAVA/CORBA
Chaque « Object Manager » possède lesfonctions de gestion des états, gestion desDiagrammes états transitions et desévénements
automatisation du traitement
Composants d’intégration (Object Provider)
State.jar
ReadyDown
OMOM
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 27IRIT/SIERA
InterfaceJAVA/CORBA
_Get_Set_Invoke…
Architecture
State.jar
Ready
Down
Config État Relations Événement
MgtFct° ___ ___
OMOM
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 28IRIT/SIERA
State.jar
ReadyDown
OMOM
Architecture
UML Editor
Fichiers mof
Classes & Instances Textual notation
(MOF/DMTF)
CameleonMOF Parser
CameleonUML State code
generator
Ready
Down
Busy
objectX state diagram
Fichiers STATE
(grammaire CNES)
Java classes
OBJECT MANAGER
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 29IRIT/SIERA
State.jar
ReadyDown
OMOMState.jar
ReadyDown
OMOM
Object Provider
OPCorba OPUNIX OPSNMP OPNode OPNWS
CORBA
A
RéseauRéseau
A A
Inst
rum
enta
tio
nIn
stru
men
tati
on
Int
Int éé
gra
tio
ng
rati
on
Existant Développé À Développer
State.jar
ReadyDown
OMOM
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 30IRIT/SIERA
Démonstration
Résultat: Une vue des informations de la grille
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 31IRIT/SIERA
Démonstration
Résultat: Dégradation de l’état d’un nœud
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 32IRIT/SIERA
Démonstration
Résultat: Dégradation de l’état de la grille locale
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 33IRIT/SIERA
Bilan des expérimentations et résultats
Création automatique des vues « Nœud » et « Grille » par découverte Contrôle automatique des influences :
Nœud Composants (Charge,Mémoire,espace disque,…) Nœuds Grille Locale (Disponibilité, accessibilité) Grille Réseau (Perte de lien, défaillance de composant réseau)
Délégation de la surveillance réseau à une plate-forme de gestion telleque OpenView et intégration des alarmes réseaux (trap SNMP,événements propriétaires) auprès des OMs de la grille
Prise en compte d’événements hétérogènes dans les diagrammesÉtat/Transition
Le résultat d’interprétation des diagrammes E/T est liée au contextedécouvert
Gestion d’états composite: Test validé à moyenne échelle (DMTF draft) Limite de la généricité des diagrammes État/Transition
Spécialisation/Personnalisation des diagrammes E/T Intégration dans le processus de développement
MONITORING
MODELISATION DE LA DYNAMIQUE
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 34IRIT/SIERA
PUBLICATIONS
A Contextual GRID Monitoring by a Model Driven Approach. S.Ravelomanana, S. C. S. Bianchi, C. Joumaa, M. Sibilla. AICT2006,SAPIR 2: Monitoring Interactions. 19-22 Febuary, 2006.
Gestion des grilles : Surveillance Contextuelle de la QoS par uneapproche conduite par des modèles. M. Ravelomanana. GDR ASR.2ième journée de l'action ADAPT« Adaptation dynamique auxenvironnements d’exécution ». 6 avril 2006. ENST, Paris.
DMTF Behavior and State Specification (GRID statechart diagramexamples). Draft document. en cours de rédaction.
Unified model based three dimensional tool for managing computernetworks. M. Dodo, P. Torguet, M. Sibilla, J.-P. Jessel. WEBIST2006 – 2nd International Conference on Web Information Systemsand Technologies, Setúbal, Portugal, 11 avril 13 avril 2006.
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 35IRIT/SIERA
Conclusion
Création dynamique des contextes d’exécution chaque ressource, et réutilisation desspécifications formelles associées
Réactivité à travers les actions que l’ont peut exécuter lorsqu’une ressource passedans un état donné
Proactivité : déduction d’influence avant constat Exemple: rediriger les jobs vers d’autres ressources tant que l’état
de la ressource demandée est dégradé, afin qu’elle puisserepasser à l’état normal.
Affiner la connaissance d’exploitation des ressources par la modélisation ducomportement.
Automatisation et réutilisation d’expertises de gestion.
Ouverture de la solution à d’autres fonctionnalités : La tolérance aux pannes Disponibilité Facturation Gestion de la qualité de service (coté client, coté administrateur de la grille)
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 36IRIT/SIERA
Perspectives
Prise en compte des dégradations de la qualitéde service.
Déploiement au niveau national (sujet Master)
Représentation 3D avec animation de ladynamique (sujet de Doctorat).
Intégration dans des middlewares de placement
Surveillance du middleware lui-même.
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 37IRIT/SIERA
Merci
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 38IRIT/SIERA 38
Les Composants de l’Architecture
NNMDomaineRéseau
DomaineRéseau
Evènement
OMOPENVIEWObject Provider
NNM
OMSERVICES
OMDEPENDENCY
CORBA
CORBACORBA
CAMELEON
DomaineService
DomaineService
Evènement
ServeurNNM
OpenView
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 39IRIT/SIERA
Présentation de la Démo
• À chaque nœud onassocie un Agent enJAVA/CORBA
• Enregistrement dechaque AgentNamingService
• Découverte des nœuds etleurs caractéristiques
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 40IRIT/SIERA
OPNode State.jar
ReadyDown
OMGridOMGrid
IHM
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
AA A A A A A A A A
Requête
Mond
e Rée
l
Supe
rvis
ion
Réponse
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 41IRIT/SIERA
Problématiques
Pour un système à grande échelle:
Présence d’éléments composites dont l’état dépendde l’état de ses composants
Dépendance en cascade d’éléments associés pourassurer une fonctionnalité caractéristique
Éviter de dégrader les performances par destechniques de polling sur des systèmes à largeéchelles(grand nb d’éléments)
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 42IRIT/SIERA
Un lien Tombé
Toulouse
ParisSophia
GrenobleSystème (Grilles)
Réseau
Ready
Down
Busy
anElement state diagram
LOST COMMUNICATION
Ready
Down
Busy
anElement state diagram
Ready
Down
Busy
anElement state diagram
Ready
Down
Busy
anElement state diagram
OK
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 43IRIT/SIERA
Surcharge d’un lien
Toulouse
ParisSophia
Grenoble
Système (Grilles)
Réseau
Ready
Down
Busy
anElement state diagram
OK
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Jeudi 6 Avril 2006Journée « Adaptation » GSP-ASR 44IRIT/SIERA
Surcharge d’un lien
Toulouse
ParisSophia
Grenoble
Système (Grilles)
Réseau
Ready
Down
Busy
anElement state diagram
Dégradé
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