Le contexte et la problématique De nos jours, le cloud computing est omniprésent dans la recherche et aussi dans l'industrie. Il est considéré comme une nouvelle génération de l'informatique où les ressources informatiques virtuelles à l'échelle dynamique sont fournies comme des services via l'internet. Les utilisateurs peuvent accéder aux systèmes de cloud utilisant différentes interfaces sur leurs différents dis- positifs. Ils ont seulement besoin de payer ce qu'ils utilisent, respectant le l'accord de service (Service-Layer Agreement) établi entre eux et les fournisseurs de services de cloud. Une des caractéristiques principales du cloud computing est la virtualisation grâce à laquelle toutes les ressources deviennent transparentes aux utilisateurs. Les utilisateurs n'ont plus besoin de contrôler et de maintenir les infrastructures informatiques. La virtualisation dans le cloud computing combine des images de machines virtuelles (VMIs) et des machines physiques où ces images seront déployées. Typiquement, le déploiement d'une telle VMI comprend le démarrage de l'image, l'installation et la configuration des packages définis pas la VMI. Dans les approches traditionnelles, les VMIs sont crées par les experts techniques des fournisseurs de services cloud. Il s'agit des VMIs pré-packagés qui viennent avec des composants pré-installés et pré-configurés. Pour répondre à une requête d'un client, le fournisseur sélectionne une VMI appropriée pour cloner et déployer sur un nœud de cloud. Si une telle VMI n'existe pas, une nouvelle VMI va être créée pour cette requête. Cette VMI pourrait être générée à partir de la VMI existante la plus proche ou être entièrement neuve. Le cycle de vie de l'approvisionnement d'une VMI dans l'approche traditionnelle est décrite dans la Figure 1. Une VMI standard contient normalement plusieurs packages parmi lesquels certains qui ne seront jamais utilisés. Cela vient du fait que la VMI est créée au moment de conception pour le but d'être clonée plus tard. Cette approche a des inconvénients tels que la demande de ressources importantes pour stocker des VMIs ou pour les déployer. De plus, elle requiert le démarrage de plusieurs composants, y compris ceux non utilisés. Particulièrement, à partir du point de vue de gestion de services, il est difficile de gérer la complexité des interdépendances entre les différents composants afin de maintenir les VMIs déployées et de les faire évoluer. Pour résoudre les problèmes énumérés ci-dessus, les fournisseurs de services de cloud pourraient automatiser le processus d'approvisionnement et permettre aux utilisateurs de choisir des VMIs d'une manière flexible en gardant les profites des fournisseur en terme de temps, de ressources, et de coût. Dans cette optique, les fournisseurs devraient considérer quelques préoccupations: (1) Quels packages et dépendances seront déployés? (2) Comment optimiser une configuration en terme de coût, de temps, et de consommation de ressources? (3) Comment trouver la VMI la plus ressemblante et comment l'adapter pour obtenir une nouvelle VMI? (4) Comment éviter les erreurs qui viennent souvent des opérations manuelles? (5) Comment gérer l'évolution de la VMI déployée et l'adapter aux besoins de reconfigurer et de passer automatiquement à l'échelle? A cause de ces exigences, la construction d'un systèmes de gestion de plateformes cloud (PaaS-Platform as a Sevice) est difficile, particulièrement dans le processus d'approvisionnement de VMIs. Cette difficulté requiert donc une approche appropriée pour gérer les VMIs dans les systèmes de cloud computing. Cette méthode fournirait des solutions pour la reconfiguration et le passage automatique à l'échelle. Les défis et les problèmes clés A partir de la problématique, nous avons identifié sept défis pour le développement d'un processus d'approvisionnements dans cloud computing. * C1: Modélisation de la variabilité des options de configuration des VMIs afin de gérer les interdépendances entre les packages logiciels Les différents composants logiciels pourraient requérir des packages spécifiques ou des bibliothèques du système d'exploitation pour une configuration correcte. Ces dépendances doivent être arrangées, sélectionnées, et résolues manuellement pour chaque copie de la VMI standard. D'autre part, les VMIs sont créées pour répondre aux exigences d'utilisateurs qui pourraient partager des sous-besoins en commun. La modélisation de la similitude et de la variabilité des VMIs au regard de ces exigences est donc nécessaire. * C2: Réduction des données transférées via les réseaux pendant le processus d'approvisionnement Afin d'être prêt pour répondre aux requêtes de clients, plusieurs packages sont installés sur la machine virtuelle standard , y compris les packages qui ne seront pas utilisé. Ces packages devront être limités afin de minimaliser la taille des VMIs. * C3: Optimisation de la consommation de ressources pendant l'exécution Dans l'approche traditionnelle, les activités de création et de mise à jour des VMIs requièrent des opérations manuelles qui prennent du temps. D'autre part, tous les packages dans les VMIs, y compris ceux qui ne sont pas utilisés, sont démarrés et occupent donc des ressources. Ces consommations de ressources devraient être optimisées. * C4: Mise à disposition d'un outil interactif facilitant les choix de VMIs des utilisateurs Les fournisseurs de services cloud voudraient normalement donner la flexibilité aux utilisateurs clients dans leurs choix de VMIs. Cependant, les utilisateurs n'ont pas de con- naissances techniques approfondies. Pour cette raison, des outils facilitant les choix sont nécessaires. * C5: Automatisation du déploiement des VMIs Plusieurs opérations du processus d'approvisionnement sont très complexes. L'automatisation de ces opérations peut réduire le temps de déploiement et les erreurs. * C6: Support de la reconfiguration de VMIs pendant leurs exécutions Un des caractéristiques importantes de cloud computing est de fournir des services à la demande. Puisque les demandes évoluent pendant l'exécution des VMIs, les systèmes de cloud devraient aussi s'adapter à ces évolutions des demandes. * C7: Gestion de la topologie de déploiement de VMIs Le déploiement de VMIs ne doit pas seulement tenir en compte multiple VMIs avec la même configuration, mais aussi le cas de multiple VMIs ayant différentes configurations. De plus, le déploiement de VMIs pourrait être réalisé sur différentes plateformes de cloud quand le fournisseur de service accepte une infrastructure d'un autre fournisseur Afin d'adresser ces défis, nous considérons trois problèmes clés pour le déploiement du processus d'approvisionnement de VMIs: 1. Besoin d'un niveau d'abstraction pour la gestion de configurations de VMIs: Une approche appropriée devrait fournir un haut niveau d'abstraction pour la modélisation et la gestion des configurations des VMIs avec leurs packages et les dépendances entre ces packages. Cette abstraction permet aux ingénieurs experts des fournisseurs de services de cloud à spécifier la famille de produits de configurations de VMIs. Elle facilite aussi l'analyse et la modélisation de la similitude et de la variabilité des configurations de VMIs, ainsi que la création des VMIs valides et cohérentes. 2. Besoin d'un niveau d'abstraction pour le processus de déploiement de VMIs: Une ap- proche appropriée pour l'approvisionnement de VMIs devrait fournir une abstraction du processus de déploiement. 3. Besoin d'un processus de déploiement et de reconfiguration automatique: Une approche appropriée devrait fournir une abstraction du processus de déploiement et de reconfigura- tion automatique. Cette abstraction facilite la spécification, l'analyse, et la modélisation la modularité du processus. De plus, l'approche devrait supporter l'automatisation afin de réduire les tâches manuelles qui sont couteuses en terme de performance et contiennent potentiellement des erreurs.