Nous présentons dans la première partie de ce mémoire un aperçu général de nos contributions dans le domaine des réseaux. Le principe de bout en bout et le concept Application Level Framing ont été des éléments structurants de l'architecture des réseaux dans la dernière décenie du vingtième siècle. Nous avons contribué à l'étude approfondie de l'architecture des protocoles et des applications réseaux en focalisant en particulier sur les aspects de passage à l'échelle et de support de nouvelles fonctionalités par les applications. Nos travaux sur les architectures de protocoles hautes performances représentent le premier axe de recherche décrit dans ce mémoire et font l'objet du premier chapitre. Un nombre important de travaux de recherche portait sur le support de la qualité de service et/ou du multipoint dans l'Internet. Nous avons aussi contribué dans ce domaine en adoptant une approche critique qui consistait à investiguer sur le passage à l'échelle des mécanismes de support de la qualité de service et de diffusion multipoint. Ces travaux sont décrits dans le deuxième chapitre de ce mémoire. L'hétérogénéité des réseaux et en particulier celles des nouveaux supports de transmission a compliqué le schéma : des solutions proposées pour des réseaux filaires n'étaient plus adaptés à un environnement hétérogène intégrant des liens de débit et de taux d'erreur différents. Nos contributions dans ce domaine et en particulier sur le support du routage unidirectionnel font l'objet du troisième chapitre. L'ossification du réseau a poussé les chercheurs à plaider pour la prise en compte de propositions architecturales « de rupture » tenant compte des intérêts souvent divergents des différentes parties prenantes. La difficulté de déployer de telles propositions sur le réseau a amené les chercheurs à proposer des contributions au niveau « overlay » et à concevoir des plates-formes d'expérimentation permettant de valider « sur le terrain » les contributions proposées. Nos activités actuelles sont centrées autour de cette thématique que nous décrivons dans le chapitre quatre. Dans la deuxième partie du mémoire nous présentons en détail trois contributions sélectionnées de façon à couvrir les différents domaines auxquels nous nous sommes intéressés dans les quinze dernières années.

Le but de ce travail est de montrer qu'il est possible de concilier sécurité et flexibilité dans un noyau de système d'exploitation. Nous démontrons qu'il est possible de garantir à la fois la flexibilité et la sécurité d'un système, en séparant la gestion de la politique de sécurité des outils servant à sa mise en oeuvre. Notre travail se découpe en deux partie. Dans la première nous proposons des outils élémentaires de protection ayant pour rôle de protéger le système contre certains types d'attaques choisis tout en restant totalement indépendants de la politique de sécurité mise en oeuvre dans le système. Dans la deuxième partie nous présentons le canevas logiciel sécurisé que nous avons implanté, et notamment le composant chargé de la gestion des politiques de sécurité que nous appelons gestionnaire de sécurité. Nos résultats sont validés sur des exemples mettant en évidence la flexibilité de la protection dans le système.

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Cette thèse est consacrée à l'étude de l'ordonnancement des tâches d'un programme parallèle en prenant en compte l'impact des communications. Sur les machines à mémoire distribuée telles que les grappes de PC, les temps de communications peuvent être importants. Les objectifs de cette thèse sont l'étude de modèles permettant de prendre en compte efficacement ces communications et l'étude des problèmes d'ordonnancement sous ces modèles. Nous nous sommes interessés au modèle à grand délai de communications qui est basé sur une prise en compte explicite des communications et au modèle des tâches malléables dans lequel les tâches sont elles-mêmes des activités parallèles pouvant s'exécuter sur un nombre variable de processeurs. Outre l'étude de la pertinance de ces modèles, les contributions obtenues vont dans les trois directions suivantes. Pour l'ordonnancement de tâches malléables avec contraintes de précédence nous avons proposé des algorithmes d'approximation constante (algorithmes polynômiaux offrant des garanties relativement à une solution optimale), pour le cas des arbres et pour le cas d'un graphe de précedence arbitraire. Une heuristique originale pour le problème du regroupement (ordonnancement sur un nombre non borné de processeurs) est proposée. Elle est basée sur une décomposition récursive du graphe de précédence et elle est validée par des simulations sur des graphes d'applications réelles. Enfin nous nous sommes intéressés au problème d'ordonnancement sous le modèle à grand délai de communication en considérant la possibilité de dupliquer des tâches. Dans ce cadre nous avons obtenu un algorithme polyôomial offrant une garantie logarithmique en fonction du délai de communication, améliorant ainsi la meilleure garantie connue (linéaire).

On considère le problème d'ordonnancement des systèmes temps-réel. On commence par la modelisation d'une certaine classe de programmes Java, avec des processus concurrents constitués d'une séquence de tâches temps-réel qui se synchronisent et peuvent accéder aux ressources communes. Pour ce modèle on analyse l'ordonnancement en proposant un algorithme d'attribution de priorités fixes; le problème de deadlock est aussi analysé grace à une technique de détection. A partir de ce problème, on aborde l'ordonnancement dans une approache plus générale basée sur le modèle des automates temporsés; on propose de techniques pour décider le problème d'ordonnancement qui réposent sur des procédures d'analyse symbolique d'accessibilité dans differents modèles: LIFO one-préemption, EDF one-préemption, General Scheduling. Pour chaque modèle on donne une serie de proprietés, notamment la preuve d'accessibilité. On conclut par donner une methode complète d'ordonnancement

La répartition des calculs et des données est le problème majeur à résoudre pour réaliser une application parallèle, son efficacité dépendant de la date et du lieu d'exécution des calculs sur l'ensemble des ressources, processeurs et mémoire, de la machine. Nous nous attachons à résoudre ce "problème d'ordonnancement". Nous utilisons pour cela un modèle proposé récemment : les tâches malléables. Après une introduction au domaine du parallélisme, nous présentons les principaux défauts d'autres modèles d'exécution, notamment leur modélisation fine du comportement des échanges de données, ce qui rend leur manipulation complexe. Les problèmes d'ordonnancement qui en résultent nous semblent difficiles à résoudre efficacement. Le modèle des tâches malléables considère une application comme un ensemble de tâches parallèles, chacune étant exécutée simultanément par plusieurs processeurs. La modélisation d'une application reste classique, en graphe de tâches, mais les communications ne sont prises en compte que de manière implicite, dans le temps d'exécution de chaque tâche malléable. Nous pensons que cette approche simplifie le problème d'ordonnancement à la fois théorique et pratique. Dans ce mémoire, nous abordons d'abord l'ordonnancement de tâches malléables indépendantes. Nous présentons quelques travaux déjà connus dont nous analysons les déficiences. Nous proposons un algorithme en deux étagères avec une meilleure garantie de performance de 3/2. Une comparaison en moyenne des différents algorithmes est également présentée. Pour les problèmes incluant des contraintes de précédences, nous présentons d'abord les résultats existants dans des modèles proches avant de proposer une première étude du problème des chaînes de tâches malléables. Enfin, après une introduction au domaine de la simulation adaptative de courants océaniques, l'utilisation pratique du modèle pour l'ordonnancement d'une simulation est également présentée.

Ce document présente une synthèse des activités autour d'un thème central : informatique répartie. Dans la première partie sont présentés les travaux dans le domaine de l'évaluation de performances et les mesures de systèmes répartis. Dans un premier temps, nous étudions des primitives de synchronisation de type fork-join. Par la suite, nous analysons les performances des programmes parallèles et nous comparons des stratégies de duplication d'objets. Enfin, nous présentons une méthode d'estimation du temps global pour la mesure de performances des systèmes répartis. La deuxième partie concerne la conception et la réalisation de systèmes répartis. Nous commençons par spécifier les primitives de communication du projet Epsilon et nous poursuivons en présentant le travail effectué dans le cadre du projet Guide : la gestion de l'exécution répartie, les mécanismes d'invocation d'objets à distance, les protocoles de communication, la gestion des groupes d'objets et l'administration de sites. La troisième partie est consacrée aux aspects inhérents aux autoroutes de l'information du futur : la recherche de l'information sur grands réseaux et la représentation des données multimedia. En conclusion, nous présentons un projet de recherche s'inscrivant dans le domaine du multimedia réparti qui concerne le développement de l'infrastructure de l'information pour les réseaux futurs. Ce projet a pour objectif la conception et le développement des services communs et des outils pour faciliter la mise en oeuvre des applications multimedia distribuées.