"Applications distribuées"

Stéphane Genaud

Les thèmes que recouvre “Applications distribuées”: toutes les tentatives de faire participer des machines distantes à un traitement informatique.

• système d'échange de messages,
• systèmes d'exploitation distribués
• applications réparties/parallèles

Tous ces systèmes nécessitent certaines techniques usuelles pour leur fonctionnement:

• technique de localisation (annuaires, découverte, …),
• horloges globales,
• identifiants uniques,
• espace global de stockage (disque, mémoire)

Depuis 1985, au fil du temps, les technologies ont évoluées sur la base d'idées fondamentales avec des ajouts, selon des déclinaisons différentes. Par exemple:

• RPC (Sun, 1988),
• Java RMI (Sun, 1997 - JDK 1.1)
• CORBA (OMG, 1998),

Les technologies des applications distribuées doivent s'adapter

• à l'évolution des technologies matérielles, marquée par évolution rapide
  • des capacités des réseaux informatiques,
  • des capacités des processeurs (loi de Moore puis augmentation nombre de coeurs)
• à l'évolution des technologies logicielles, marquée par multiplication des systèmes d'exploitation, des protocoles, …

timeline image

• Les tendances logicielles s'adaptent au matériel et à son coût économique. (ex: les stations diskless ont disparu dès que le disque est devenu peu cher).
• Parmi les tendances, plus de naissances que de morts. Donc, plus de choix possibles pour implanter une solution (et plus de besoins de niches).

• Mach, Chorus, DCE, …
• Tout le parc de machines est installé avec l'OS.
• Technologie de micro-noyau.
• Permettent la programmation distribuée au niveau système.

• On invente des protocoles pour faire communiquer des systèmes différents (RPC, HTTP, PVM/MPI, …).
• On accepte l'hétérogénéité des systèmes.
• Communication à plus grande échelle mais plus simple.

• Développement de technologies pour la programmation distribuée en environnement hétérogène.
• Deux idées:
  • supporter l'hétérogénéité des OS et langages (CORBA)
  • supporter l'hétérogénéité des OS à l'aide d'une machine virtuelle (JavaRMI).
• Naissance de l'idée d'application distribuée à grande échelle (grille)

evolution towards components

Les difficultés de maintenir des codes sur des plateformes changeant sans arrêt conduisent à une tentative d'encapsulation plus grande des codes. Un composant est un élément qui:

• contient toute sa logique et ses données (comme un objet)
• est composable: interfaces externes bien définies, pas de communications cachées.
• est configurable pour être déployé dans différents contextes.

Exemples de modèles de composants: EJB, CCM, Bonobo, …

epiphany-gnumeric %component model component component

Parallèlement, depuis la fin des années 1990, l'idée de transposer le formidable succès de HTTP pour les applications fait son chemin.

Objectif: permettre à des applications appartenant à des entités différentes de coopérer.

• L'idée de grille est proposée (Globus, Foster 1998)
• Le W3C établit la recommandation SOAP (2000)

Constat:

• accélérations des usages et besoins issus d'internet, notamment avec la mobilité (géolocalisation, synchronisation, …)
• complexité techniques croissantes des environnements: rapport amortissement sur dépense d'investissement décroit,
• difficultés de dimensionner les infrastructures matérielles (ex: Amazon: pic de charge à Nöel).

Solution: Externaliser !

evolution towards components

Plusieurs évolutions technologiques favorisent l'externalisation:

• Le développemet des réseaux (vitesse, fiabilité)
• Le développement des datacenters (prix clusters)
• La virtualisation (machines virtuelles)

Trois formes d'externalisation:

• recours à des applications en ligne: SaaS (Software as a Service) – (Google Apps, Microsoft BPOS, Adobe Acrobat.com, …)
• recours à l'infrastructure matérielle d'un fournisseur à travers une API: PaaS (Platform as a Service) – (Google AppEngine, Microsoft Azure, amazon AWS,…),

Ex: (Utiliser Google AppEngine avec Java: video)

• recours à l'infrastructure matérielle d'un fournisseur par prise de contrôle total: IaaS (Infrastucture as a Service) – (Amazon Elastic Cloud),

• Applications distribuées/parallèles utilisant une même technologie existe encore pour des besoins spécifiques.
• Les efforts vont vers des technologies qui peuvent s'intégrer dans le paysage des protocoles existants
  • Utilisation massive de http+javascript pour fournir une interface utilisateur.
  • Définition de protocoles pour fournir des service de grilles (OGSI/OGSA).
  • Définition des technologies de web-services (SOAP, WSDL, UDDI).
• Tendance générale: pour s'accomoder de l'hétérogénéité croissante des matériels et OS clients, utilisation de technologies web pour communiquer entre client et serveur. En cas de surcharge, externalisation du serveur (éventuellement démultiplié) chez des fournisseurs de plateformes ou de machines.