Dans un contexte de besoins croissants de moyens de communication pour augmenter la sécurité des vols et répondre aux attentes des compagnies et des passagers, le monde de l'aviation civile cherche de nouveaux systémes de communication pouvant répondre à ces objectifs. Les réseaux ad-hoc aéronautiques, AANET (Aeronautical Ad hoc NETworks) représentent une approche innovante pour répondre à cette problématique. Il s'agit de réseaux auto-configurés, n'utilisant pas d'infrastructure fixe et dont la spécificité réside dans le fait que les nfiuds composant le réseau sont des avions commerciaux. Les AANET peuvent être vus comme un sous ensemble des VANET (Vehicular Ad-Hoc Networks) puisqu'ils partagent de nombreuses caractéristiques comme les contraintes imposées sur les trajectoires. Afin d'utiliser le plus eficacement ces réseaux mobiles tout en répondant aux besoins de nouvelles applications, telle que l'information météorologique temps réel sur des phénoménes dangereux, qui nécessitent des communications d'avion à avion, la proposition avancée dans cette thése est d'utiliser le paradigme du routage basé sur le contenu au dessus des AANET. Dans ce type de routage, ce n'est plus une adresse de destination qui est utilisée pour joindre le ou les correspondants, mais le contenu du message qui permet de décider des destinataires. Dans ce paradigme, un émetteur envoi un message possédant des attributs et le message est alors transmis par le réseau uniquement aux terminaux intéressés par le contenu du message. Appliqué à l'information météorologique, cette approche permet à un aéronef détectant un phénoméne dangereux tel qu'un orage de prévenir uniquement les avions intéressés par cet événement, c'est à dire ceux dont la trajectoire passe prés de l'orage dans le temps de vie du phénoméne. Dans cette thése, nous avons choisi de nous appuyer sur le paradigme populaire de publication/souscription (P/S) pour fournir un service de routage basé sur le contenu. Dans cette approche, des éditeurs publient des événements et des nfiuds envoient des abonnements pour déclarer les contenus qui les intéressent au systéme qui est alors en charge de leur faire suivre les événements répondant à leur demande. Aprés un état de l'art sur les systémes P/S existants, notamment ceux adaptés aux VANET, nous avons choisi de tester des solutions paraissant intéressantes dans un contexte AANET. Pour cela, nous avons développé sous Omnet++ un module de mobilité utilisant des reports de position réels afin de rejouer des journées complétes de trafic d'avions réels, ainsi que plusieurs applications aéronautiques s'appuyant sur un systéme P/S permettant de générer des données réalistes. Les résultats montrent que ces solutions ne sont pas complétement adaptées pour un contexte AANET. C'est pourquoi, dans un second temps, nous avons proposé un nouveau systéme P/S pour les AANET. Cette solution s'appuie sur une architecture recouvrante ("overlay network") construite à l'aide d'un algorithme original de regroupement à 1-saut (1-hop clusterisation) adapté aux AANET. Afin de favoriser la stabilité de l'architecture recouvrante, cet algorithme s'appuie sur le nombre de voisins et la mobilité relative entre les nfiuds voisins pour définir les groupes. Les tests réalisés montrent que le systéme P/S s'appuyant sur cette surcouche ofire de meilleurs résultats que les solutions testées précédemment, que ce soit en termes de charge réseau ou de pourcentage d'événements délivrés. / In a context of growing needs of communication means to increase ight safety and meet the expectations of companies and passengers, the world of civil aviation seeks new communication systems that can meet these objectives. The Aeronautical Ad-Hoc Networks, AANETs represent an innovative approach to address this problem. It is self-configured networks, using no fixed infrastructure where the nodes are commercial aircraft. The AANETs can be seen as a subset of the VANET (Vehicular Ad-Hoc Networks) since they share many features as the constraints imposed on the trajectories. In order to use these mobile networks more eficiently while meeting the needs of new applications, such as the transmission of weather information in real time, requiring air to air communications. , we propose in this thesis to use the paradigm of content based routing above AANET. In this kind of routing, it is not a destination address that is used to identify the recipients, but the message content itself. In this paradigm, a transmitter sends a message having attributes and the message is then transmitted by the network to nodes interested by the content of the message. Applied to weather information update, this approach allows an aircraft detecting a dangerous phenomenon such as a thunderstorm to only prevent interested nodes, ie those whose the trajectorycome close to the storm during the lifetime of the event. In this thesis, we have chosen to rely on the popular Publish / Subscribe (P/S) paradigm to provide a content based routing service. In this approach, publishers publish events. On the other side, nodes send subscriptions to declare their interest and the system is then in charge of forward events to nodes that match their needs. After a state of the art about existing P / S systems, particularly those adapted to VANETs, we choose to test the solutions seemed interesting in a AANET context. To accomplish this, we have developed as a Omnet ++ mobility model using real position reports to replay a full day of trafic of aircraft and several aeronautical applications based on a P / S system to generate realistic data. The results show that these solutions are not completely suitable for AANET context. Therefore, in a second step, we proposed a new P / S system which is more eficient on a AANET. This solution is based on an overlay network built thanks to a new of 1-hopping clustering algorithm suitable for AANET. In order to increase the stability of the overlay architecture, this algorithm is based on the number of neighbors and the relative mobility between the nodes to define groups. The tests show that the P/S system based on this overlay provides better results than the previously tested solutions, whether in terms of network load or percentage of transmitted events.

Afin de réduire l'intervalle de temps nécessaire entre la publication de l'information sur le Web et sa consultation par les utilisateurs, les sites Web reposent sur le principe de la Syndication Web. Les fournisseurs d'information diffusent les nouvelles informations à travers des flux RSS auxquels les utilisateurs intéressés peuvent s'abonner. L'objectif de la thèse est de proposer un système de notification passant à l'échelle du Web, prenant en considération le grand nombre d'utilisateurs et le débit élevé d'items. Nous proposons un index basé sur les mots-clés des requêtes utilisateurs permettant de retrouver ceux-ci dans les items des flux. Trois structures d'indexation de souscriptions sont présentées. Un modèle analytique pour estimer le temps de traitement et l'espace mémoire de chaque structure est détaillé. Nous menons une étude expérimentale approfondie de l'impact de plusieurs paramètres sur ces structures. Pour les souscriptions jamais notifiées, nous adaptons les index étudiés pour prendre en considération leur satisfaction partielle. Afin de réduire le nombre d'items reçus par l'utilisateur, nous intégrons une deuxième phase de filtrage par nouveauté et diversité considérant l'ensemble d'items déjà reçus par l'utilisateur.

Le contexte de cette thèse est à l’intersection des contextes des grilles de calculs, des nouvelles technologies du Web ainsi que des Clouds et des services à la demande. Depuis leur avènement au cours des années 90, les plates-formes distribuées, plus précisément les systèmes de grilles de calcul (Grid Computing), n’ont pas cessé d’évoluer permettant ainsi de susciter multiple efforts de recherche. Les grilles de PCs ont été proposées comme une alternative aux super-calculateurs par la fédération des milliers d’ordinateurs de bureau. Les détails de la mise en oeuvre d’une telle architecture de grille, en termes de mécanismes de mutualisation des ressources, restent très difficile à cerner. Parallèlement, le Web a complètement modifié notre façon d’accéder à l’information. Le Web est maintenant une composante essentielle de notre quotidien. Les équipements ont, à leur tour, évolué d’ordinateurs de bureau ou ordinateurs portables aux tablettes, lecteurs multimédias, consoles de jeux, smartphones, ou NetPCs. Cette évolution exige d’adapter et de repenser les applications/intergiciels de grille de PCs qui ont été développés ces dernières années. Notre contribution se résume dans la réalisation d’un intergiciel de grille de PCs que nous avons appelé RedisDG. Dans son fonctionnement, RedisDG reste similaire à la plupart des intergiciels de grilles de calcul, c’est-à-dire qu’il est capable d’exécuter des applications sous forme de «sacs de tâches» dans un environnement distribué, assurer le monitoring des noeuds, valider et certifier les résultats. L’innovation de RedisDG, réside dans l’intégration de la modélisation et la vérification formelles dans sa phase de conception, ce qui est non conventionnel mais très pertinent dans notre domaine. Notre approche consiste à repenser les grilles de PCs à partir d’une réflexion et d’un cadre formel permettant de les développer, de manière rigoureuse et de mieux maîtriser les évolutions technologiques à venir. / The context of this work is at the intersection of grid computing, the new Web technologies and the Clouds and services on demand contexts. Desktop Grid have been proposed as an alternative to supercomputers by the federation of thousands of desktops. The details of the implementation of such an architecture, in terms of resource sharing mechanisms, remain very hard. Meanwhile, the Web has completely changed the way we access information. The equipment, in turn, have evolved from desktops or laptops to tablets, smartphones or NetPCs. Our approach is to rethink Desktop Grids from a reflexion and a formal framework to develop them rigorously and better control future technological developments. We have reconsidered the interactions between the traditional components of a Desktop Grid based on the Web technology, and given birth to RedisDG, a new Desktop Grid middelware capable to operate on small devices, ie smartphones, tablets like the more traditional devicves (PCs). Our system is entirely based on the publish-subscribe paradigm. RedisDG is developped with Python and uses Redis as advanced key-value cache and store.

Afin de réduire l’intervalle de temps nécessaire entre la publication de l’information sur le Web et sa consultation par les utilisateurs, les sites Web reposent sur le principe de la Syndication Web. Les fournisseurs d’information diffusent les nouvelles informations à travers des flux RSS auxquels les utilisateurs intéressés peuvent s’abonner. L’objectif de la thèse est de proposer un système de notification passant à l’échelle du Web, prenant en considération le grand nombre d’utilisateurs et le débit élevé d’items. Nous proposons un index basé sur les mots-clés des requêtes utilisateurs permettant de retrouver ceux-ci dans les items des flux. Trois structures d’indexation de souscriptions sont présentées. Un modèle analytique pour estimer le temps de traitement et l’espace mémoire de chaque structure est détaillé. Nous menons une étude expérimentale approfondie de l’impact de plusieurs paramètres sur ces structures. Pour les souscriptions jamais notifiées, nous adaptons les index étudiés pour prendre en considération leur satisfaction partielle. Afin de réduire le nombre d’items reçus par l’utilisateur, nous intégrons une deuxième phase de filtrage par nouveauté et diversité considérant l’ensemble d’items déjà reçus par l’utilisateur. / Based on a Publish/Subscribe paradigm, Web Syndication formats such as RSS have emerged as a popular means for timely delivery of frequently updated Web content. According to these formats, information publishers provide brief summaries of the content they deliver on the Web, while information consumers subscribe to a number of RSS feeds and get informed about newly published items. The goal of this thesis is to propose a notification system which scales on the Web. To deal with this issue, we should take into account the large number of users on the Web and the high publication rate of items. We propose a keyword-based index for user subscriptions to match it on the fly with incoming items. We study three indexing techniques for user subscriptions. We present analytical models to estimate memory requirements and matching time. We also conduct a thorough experimental evaluation to exhibit the impact of critical workload parameters on these structures. For subscriptions which are never notified, we adapt the indexes to support a partial matching between subscriptions and items. We integrate a diversity and novelty filtering step in our system in order to decrease the number of notified items for short subscriptions. This filtering is based on the set of items already received by the user.