These Ismail

Titre: Gestion des architectures dynamiques pour l'adaptabilité des applications distribuées coopératives. Application au provisionnement de la qualité de service

Projet de support : projet ITEA Usenet

Etablissement : INSA

Ecole Doctorale : MITT

Directeurs de thèse : Christophe Chassot et Khalil Drira (Labo: LAAS-CNRS)'''

Etablissement de co-tutelle: ENIS'''

Directeur de thèse : Mohamed Jmaiel (Labo: REDCAD)

Sujet :

Les applications auxquelles nous nous intéressons visent un objectif d'auto adaptabilité ou d'auto configurabilité pour la gestion de la qualité de service. Ceci induit une caractéristique importante qui est la sensibilité au contexte. Pour ce genre d'applications, il paraît nécessaire de pouvoir modifier leurs architectures pendant leurs exécutions ce qui met en évidence l'aspect dynamique et introspectif. Les architectures dynamiques correspondent à des applications dont les composants sont crées, interconnectés, et supprimés pendant l'exécution. Cette dynamicité répond à des contraintes liées à l'adaptabilité d'une application distribuée et à la mobilité de ses utilisateurs. Le caractère dynamique des architectures implique des difficultés supplémentaires pour la description, la conception et la gestion. Afin de garantir la fiabilité des mises à jour de l'architecture nous aurons recours à des techniques formelles. En particulier, les grammaires de graphes représentent un moyen naturel, intuitif et avec un pouvoir expressif assez puissant pour spécifier les aspects statiques et dynamiques des architectures. Pour pouvoir décrire une architecture nous nous basons sur l'approche ACG (Abstract Component Graph) qui traite l'évolution dynamique des architectures logicielles par la transformation de graphe. Les noeuds du graphe représentent les composants logiciels, et les arcs représentent les liens entre ces composants. La transformation de l'architecture est spécifiée par une règle de coordination conditionnant cette évolution. Notre objectif est de concevoir et mettre en oeuvre un environnement logiciel pour une ``gestion guidée par le modèle'' des changements dans les architectures des applications distribuées coopératives. Nous prévoyons d'étendre et de spécialiser si nécessaire la technique de transformation de graphe pour la description de la dynamique de l'architecture des applications. Nous développerons un moteur de transformation graphe et un moteur de transformation d'architecture dans le but de mettre en oeuvre et d'éprouver notre approche.

Publications :

1. I.BOUASSIDA , K.GUENNOUN , K.DRIRA , C.CHASSOT , M.JMAIEL. Implementing a rule-driven approach for architectural self configuration in collaborative activities using a graph rewriting formalism, Rapport LAAS N°08467, Septembre 2008, 10p. The First IEEE International Workshop on Autonomous and Autonomic Software-Based Systems (ASBS’2008). October 26-30, 2008,. CERGY PONTOISE, PARIS, FRANCE, 8p.

Architectural adaptation is important for handling self- configuring properties of autonomic distributed systems. It can be achieved by model-based management of dynamic architectures. Describing dynamic architectures includes defining rules for reconfiguration management. Within this research context, several works have been conducted using formal specification to handle this complexity. Graph and graph rewriting-based approaches showed, through many studies, their appropriateness to tackle architectural adaptation problems. However, scalability of such approaches remains an open issue and has been rarely explored. In this paper, we investigate this issue. We introduce a graph-based general approach for handling of dynamic architectures, and we illustrate it within a scenario of collaboration support in Crisis Management Systems. We elaborate the formal models for dynamic architecture management. Using the French Grid GRID5000, we conducted an experimental study to assess the scalability of the elaborated models.

2. I.BOUASSIDA , N.VAN WAMBEKE , K.DRIRA , C.CHASSOT , M.JMAIEL, Multi-layer coordinated adaptation based on graph refinement for cooperative activities, Rapport LAAS No08285. 4th International Conference on Self-organization and Adaptation of Computing and Communications (SACC 2008), Glasgow (UK), 22-24 Juillet 2008, 5p. Communications of SIWN, pp.163-167, Juillet 2008

Future network environments are likely to be used by cooperative applications. Indeed, the recent advent of peer to peer systems motivates this assumption. In this paper, we present a method that relies on graphs and graph grammar productions to automatically refine a high level service interactions representation of an activity into a deployment topology at the Middleware and the Transport level. At both levels, algorithms for service optimization are presented. The different models and algorithms are implemented in a case study of CMS-like operations for crisis management.

Mots clés: Dynamic re-configuration , Self-adaptation , Graph grammars , Context awareness , Cooperative activities

3.I.BOUASSIDA , K.DRIRA , C.CHASSOT , M.JMAIEL, Context-aware adaptation for group communication support applications with dynamic architecture. Rapport LAAS No07471, 3rd International Conference on Self-Organization and Autonomous Systems in Computing and Communications (SOAS'2007) , Leipzig (Allemagne), Septembre 2007, 4p. System and Information Sciences Notes, Vol.2, N°1, pp.88-92, Septembre 2007.

In this paper, we propose a refinement-based adaptation approach for the architecture of distributed group communication support applications. Unlike most of previous works, our approach reaches implementable, context-aware and dynamically adaptable architectures. To model the context, we manage simultaneously four parameters that influence Qos provided by the application. These parameters are: the available bandwidth, the exchanged data communication priority, the energy level and the available memory for processing. These parameters make it possible to refine the choice between the various architectural configurations when passing from a given abstraction level to the lower level which implements it. Our approach allows the importance degree associated with each parameter to be adapted dynamically. To implement adaptation, we switch between the various configurations of the same level, and we modify the state of the entities of a given configuration when necessary. We adopt the direct and mediated Producer-Consumer architectural styles and graphs for architecture modelling. In order to validate our approach we elaborate a simulation model.

Mots clés: Software architectures , Producer-consumer style , Adaptation , Context-aware , Graphs

4.I.BOUASSIDA, Approche d'adaptation au contexte pour les applications de communication de groupe à architectures dynamiques. Rapport LAAS No07540. Colloque de l'Ecole Doctorale Informatique et Telecommunications (EDIT'2007), Toulouse (France), 24-25 Mai 2007, 4p.

Cet article présente une approche d'adaptation pour des applications de communication groupe sensibles au contexte et caractérisées par une architecture dynamique. Nous nous appuyons sur une modélisation par les graphes et un style architectural de type Publish/Subscribe. Nous proposons une démarche de raffinement qui permet de garantir un degré d'adaptabilité en faisant un compromis entre les différents paramètres du contexte.

Mots clés: Architecture , Adaptation , Context-aware , Graphs , publish/subscribe