Le « Cloud brokering » est un paradigme de service qui fournit interopérabilité et portabilité des applications à travers plusieurs fournisseurs de Cloud. Les nouveaux services et capacités étendues qui améliorent ou complètent celles déjà offertes par les fournisseurs de Cloud sont la caractéristique principale des « Cloud brokers ». Actuellement, d’un point de vue de l’infrastructure Cloud, les Cloud brokers jouent un rôle d’agents intermédiaires entre les utilisateurs et les fournisseurs, agissant ainsi comme un point commun pour la consommation des services Cloud. Parmi les avantages les plus notables liés à ce point d’accès commun on trouve : l’augmentation de la résilience en allouant l’infrastructure chez de multiples fournisseurs ; la délivrance d’une facturation unifiée ; la simplification des processus de gouvernance ; l’approvisionnement et le règlement à travers de multiples fournisseurs. Dans le futur, les Cloud brokers fourniront des services avancés de valeur ajoutée et vendront des services Cloud en utilisant d’attractives politiques de prix. Le but de cette thèse est de proposer deux services avancés de valeur ajoutée et une politique de prix pour les Cloud brokers / Cloud brokering is a service paradigm that provides interoperability and portability of applications across multiple Cloud providers. The attractiveness of Cloud brokering relies on the new services and extended computing facilities that enhance or complement those already offered by isolated Cloud providers. These services provide new value to Small and Medium-sized Businesses (SMBs) and large enterprises and make Cloud providers more competitive. Nowadays, at the infrastructure level, Cloud brokers act as an intermediary between the end-users and the Cloud providers. A Cloud broker provides a single point for service consumption in order to avoid vendor lock-in, increase application resilience, provide a unified billing, and simplify governance, procurement and settlement processes across multiple Cloud providers. In the future, Cloud brokers will provide advanced valueadded services and will use attractive pricing models to capture potential Cloud consumers. The aim of this thesis is to propose advanced value-added services and a pricing model for Cloud brokers.

Dans le contexte du cloud computing, l'IaaS fournit des ressources de calcul virtualisées à la demande suivant un modèle de paiement à l'utilisation. Du point de vue de l'utilisateur, ce nouveau paradigme fournit un stock inépuisable de ressources, qui peuvent être dynamiquement demandées et relâchées. L'IaaS permet l'exécution de calculs scientifiques sur un budget de fonctionnement plutôt que sur un investissement initial important. L'ordonnancement sur une telle plateforme élastique constitue un défi important dans le grand nombre de tâches et de ressources à prendre en compte pour réaliser le provisioning, mais également dans le grand nombre de plateformes et de modèles économiques disponibles. Nous avons abordé ce problème en concevant un système de courtage côté client capable (1) d'automatiser le provisioning en fonction d'une stratégie sélectionnée par l'utilisateur et (2) de simuler l'exécution afin de fournir à l'utilisateur une estimation des coûts et temps qu'impliquent les différentes stratégies. Son architecture ouverte permet de s'adapter à un grand nombre de fournisseur de cloud et de stratégies de provisioning. Des expérimentations à grande échelle ont été menées sur plusieurs plateformes de clouds avec des applications de type bag-of-tasks et workflows. Elles montrent la capacité de nos outils à exécuter différents types de workloads sur des plateformes variés et à simuler avec une grande précision ces exécutions. / In the field of cloud computing, IaaS provide virtualized on-demand computing resources on a pay-per-use model. From the user point of view, the cloud provides an inexhaustible supply of resources, which can be dynamically claimed and released. IaaS is especially useful to execute scientific computations using operating budget instead of using a big initial investment. Provisioning the resources depending on the workload is an important challenge, especially regarding the big number of jobs and resoruces to take into account, but also the large amount of available platforms and economic model. We advocate the need for brokers on the client-side with two main capabilities: (1) automate the provisioning depending on the strategy selected by the user and (2) able to simulate an execution in order to provide the user with an estimation of the costs and times of his workload's execution. Many provisioning strategies and cloud providers can be used in this broker thanks to its open architecture. Large scale experiments have been conducted on many cloud platforms and show our tool's ability to execute different kind of workloads on various platforms and to simulate these executions with high accuracy.

Le Cloud Computing est un nouveau modèle économique hébergeant les applications de la technologie de l’information. Le passage au Cloud devient un enjeu important des entreprises pour des raisons économiques. La nature dynamique et la complexité croissante des architectures de Cloud impliquent plusieurs défis de gestion. Dans ce travail, nous nous intéressons à la gestion des contrats SLA. Vu le manque de standardisation, chaque fournisseur de service décrit les contrats SLA avec son propre langage, ce qui laisse l'utilisateur perplexe concernant le choix de son fournisseur de services. Dans ce travail, nous proposons une architecture de Cloud Broker permettant d’établir et de négocier les contrats SLA entre les fournisseurs et les consommateurs du Cloud. L’objectif de cette architecture est d’aider l’utilisateur à trouver le meilleur fournisseur en utilisant une méthode multi-critère. Cette méthode considère chaque critère comme une fonction d’utilité à intégrer dans une super-fonction d’utilité. Nous proposons d’illustrer chaque fonction d’utilité par une courbe spécifique à lui représentant bien le critère de choix. Nous essayons de cerner la plupart des critères qui contribuent dans le choix du meilleurs service et de les classer en critères fonctionnels et critères non fonctionnels. Les contrats SLA établit par notre broker sont formalisés sous forme d’ontologies qui permettent de masquer l'hétérogénéité et d’assurer l'interopérabilité entre les acteurs du Cloud. En outre, l’utilisation des règles d'inférence nous a permis de détecter les violations dans le contrat SLA établit et de garantir ainsi le respect de la satisfaction client dans le temps / Cloud Computing is a dynamic new technology that has huge potentials in enterprises and markets. The dynamicity and the increasing complexity of Cloud architectures involve several management challenges. In this work, we are interested in Service Level Agreement (SLA) management. Actually, there is no standard to express Cloud SLA, so, providers describe their SLAs in different manner and different languages, which leaves the user puzzled about the choice of its Cloud provider. To overcome these problems, we introduce a Cloud Broker Architecture managing the SLA between providers and consumers. It aims to assist users in establishing and negotiating SLA contracts and to help them in finding the best provider that satisfies their service level expectations. Our broker SLA contracts are formalized as OWL ontologies as they allow hiding the heterogeneity in the distributed Cloud environment and enabling interoperability between Cloud actors. Besides, by combining our ontology with our proposed inference rules, we contribute to detect violations in the SLA contract assuring thereby the sustainability of the user satisfaction. Based on the requirements specified in the SLA contract, our Cloud Broker assists users in selecting the right provider using a multi attribute utility theory method. This method is based on utility functions representing the user satisfaction degree. To obtain accurate results, we have modelled both functional and non functional attributes utilities. We have used personalized utilities for each criterion under negotiation so that our cloud broker satisfies the best consumer requirements from functional and non functional point of view