Le nombre de systèmes informatiques augmente de jour en jour et beaucoup d'entités malveillantes tentent d'abuser de leurs vulnérabilités. Il existe un fléau qui fait rage depuis quelques années et qui cause beaucoup de difficultés aux experts en sécurité informatique : les armées de robots (botnets). Des armées d'ordinateurs infectés sont constituées pour ensuite être louées et utilisées à des fins peu enviables. La société fait face à un problème : il est très difficile d'arrêter ces armées et encore plus de trouver leurs coordonnateurs. L'objectif de ce travail de recherche est de développer des outils destinés à identifier ces entités et aider à démanteler ces réseaux. Plus précisément, ce projet porte sur la conception d'une plateforme distribuée permettant de faire un pré-traitement des données collectées sur divers réseaux et de les distribuer dans un système d'analyse. Cette plateforme sera en libre source, facilement adaptable et flexible. De plus, elle devra être en mesure de traiter une grande quantité de données dans un court laps de temps. Ce système se distinguera étant donné qu'il sera distribué sur plusieurs réseaux sous un modèle client-serveur et collaborera dans le but de trouver les coordonnateurs de ces armées de robots.

Nous proposons dans ces travaux des algorithmes distribués de clusterisation destinés à répondre à la problématique de la croissance des réseaux. Après avoir donné une spécification pour ce problème, nous fournissons un premier algorithme distribué à base de marches aléatoires pour le résoudre. Cet algorithme n’utilise que des informations locales, et utilise des marches aléatoires pour construire en parallèle des ensembles connexes de noeuds appelés les coeurs des clusters, auxquels on ajoute des noeuds adjacents. La taille de chaque coeur est comprise entre 2 et un paramètre de l’algorithme. L’algorithme garantit que si deux clusters sont adjacents, au moins l’un d’entre eux a un coeur de taille maximale. Un deuxième algorithme, adaptatif à la mobilité, garantit en plus de ces propriétés que la reconstruction consécutive à un changement topologique est locale. Cette propriété différencie notre solution des nombreuses solutions existantes : elle permet d’éviter des destructions en chaîne suite à un changement de topologie. Nous présentons enfin un algorithme de clustering auto-stabilisant qui conserve les propriétés des algorithmes précédents en y ajoutant la tolérance aux pannes. Grâce au parallélisme de la construction des clusters et au caractère local des reconstructions de clusters, ces algorithmes passent à l'échelle, ce qui est confirmé par les simulations que nous avons menées. / We propose in this work distributed clustering algorithms designed to address the problem of growing networks. After giving a specification for this problem, we provide a first distributed algorithm based on random walks to solve it. This algorithm uses only local information,and uses random walks to build connected sets of nodes called cores of clusters in parallel, to which we add adjacent nodes. The size of each core is between 2 and a parameter of the algorithm. The algorithm guarantees that if two clusters are adjacent, at least one of them has a core of maximum size. A second, mobility-adaptive, algorithm ensures, besides those properties, that the reconfiguration following a topological change is local. This property differentiates our solution from many solutions : it avoids chain destruction following a topology change. Finally, we present a self-stabilizing clustering algorithm that preserves the properties of previous algorithms and adds fault tolerance. With the parallel construction of clusters and the local nature of the reconstruction of clusters, these algorithms guarantee the scabability, which is confirmed by simulations.

La thèse défendue est le résultat d’un partenariat entre d’une part le groupe Parisot, et plus particulièrement la société Parisot Meuble, et d’autre part l’équipe de recherche technologique TRACILOG du Centre de Recherche en Automatique de Nancy. Ce travail a porté sur une étude des opportunités apportées par les nouvelles technologies de l’information sur les processus de pilotage de la production, ainsi que la proposition d’un système d’aide à la décision de pilotage des flux sur le terrain. L’architecture proposée s’appuie sur l’infotronisation du flux de kanbans, qui deviennent des « kanbans actifs » et assurent l’interopérabilité et la synchronisation entre un système de décision centralisé et les différentes entités décisionnelles distribuées, afin de coordonner l’ensemble des décisions. Ces propositions ont été validées à l’aide d’une architecture d’émulation, permettant d’utiliser un système de pilotage dans les conditions réelles. Par ailleurs, certaines structures proposées ont pu être validées sur le système de production réel. Les contributions de ce travail de thèse reposent sur : • la proposition d’une architecture d’évaluation par émulation de systèmes de pilotage de la production, à une échelle industrielle, ainsi que la méthode de construction. • La proposition d’un système d’aide au pilotage de la production permettant d’assurer la cohérence globale du système de décision. / The defended thesis is the result of a partnership enters on one hand the group Parisot, and particularly the corporation Parisot Furnishes, and on the other hand the team of research technological TRACILOG of the Center of Research in Automatic of Nancy. This work has focused on a study of the opportunities provided by new information technologies on the procedures of production and the proposal of a decision support steering flow on the ground. The proposed architecture relies on the flow infotronisation kanban, which become "kanban assets and ensure interoperability and synchronization between a centralized system of decision-making and different decision-making distribution entities, to coordinate all decisions. These proposals have been validated through an architecture emulation, allowing the use of a flight control system under real conditions. In addition, some proposed structures have been validated in the real production system. The contributions of this thesis work based on: • The proposal of an architecture evaluation emulation control systems of production on an industrial scale, and the method of construction. • The proposal of a system of aid to the management of the production to ensure the overall coherence of the decision system.

Les systèmes informatiques ont connu récemment de grandes avancées dans leur conception. D'une part, la démocratisation des réseaux via la croissance exponentielle de l'Internet a permis d'envisager des systèmes à l'échelle mondiale, visant de mettre en commun une multitude de ressources à travers la planète entière. D'autre part, la réduction continue de la taille des équipements informatiques a permis l'apparition de matériels miniatures. Le jumelage de ces deux évolutions est à l'origine de l'apparition des réseaux de capteurs sans fil. Le spectre des applications potentielles de ces réseaux est extrêmement large, que cela soit dans le contexte d'une infrastructure fixe autant que dans l'informatique embarquée. Cette thèse propose un ensemble de contributions pour la gestion de l'information à la fois dans le contexte mobile et statique. Édifiées autour des mêmes propriétés de collaboration et d'autoorganisation, ces propositions sont conçues selon une méthodologie de la théorie vers la pratique. Cette thèse vise ainsi, en premier lieu, une analyse théorique a priori d'une application classique des réseaux de capteurs statiques, à savoir le suivi de trajectoires d'objets mobiles non identifiés. Par la suite, nous étendons le spectre des applications visées en proposant une structure générique à toute mise en oeuvre réelle de réseaux de capteurs statiques. En second lieu, nous considérons une modélisation de la mobilité permettant d'analyser fondamentalement les impacts de celle-ci sur la convergence des protocoles dits de population. Enfin, nous établissons un parallèle entre les travaux menés théoriquement sur les réseaux de capteurs mobiles avec ceux plus pratiques et empiriques proposés dans le cadre des protocoles épidémiques sur réseaux filaires. En démontrant que ces deux domaines portent en réalité sur la même classe de protocoles – et donc de problèmes – nous ouvrons ainsi une voie captivante pour de futures recherches dans chacun de ces deux domaines, par l'utilisation de l'un dans l'autre.

Ce document présente les travaux de recherche que j'ai menés sur la problématique de la tolérance aux fautes dans les architectures et systèmes distribués entre 1987 et 1998. Comment concilier efficacité et tolérance aux fautes dans des systèmes construits à partir de composants standard tout en assurant la transparence de la tolérance aux fautes pour les applications ? Cette problématique a été abordée dans le contexte de la conception du système distribué Gothic, d'une architecture multiprocesseur à mémoire partagée tolérante aux fautes, d'une architecture multiprocesseur à mémoire partagée extensible (COMA) à haute disponibilité puis d'un système de mémoire partagée répartie. Le document présente ma démarche dans la conduite de ces travaux, les résultats obtenus et leur validation expérimentale.

Cette thèse traite de l'ordonnancement dans les systèmes distribués. L'objectif est d'étudier l'impact de l'incertitude sur les ordonnancements et de proposer des techniques pour en réduire les effets sur les critères à optimiser. Nous distinguons plusieurs aspects de l'incertitude en considérant celle liée aux limites des méthodes employées (e.g., modèle imparfait) et celle concernant la variabilité aléatoire qui est inhérente aux phénomènes physiques (e.g., panne matérielle). Nous considérons aussi les incertitudes qui se rapportent à l'ignorance portée sur les mécanismes en jeu dans un système donné (e.g., soumission de tâches en ligne dans une machine parallèle). En toute généralité, l'ordonnancement est l'étape qui réalise une association ordonnée entre des requêtes (dans notre cas, des tâches) et des ressources (dans notre cas, des processeurs). L'objectif est de réaliser cette association de manière à optimiser des critères d'efficacité (e.g., temps total consacré à l'exécution d'un application) tout en respectant les contraintes définies. Examiner l'effet de l'incertitude sur les ordonnancements nous amène à considérer les aspects probabilistes et multicritères qui sont traités dans la première partie. La seconde partie repose sur l'analyse de problèmes représentatifs de différentes modalités en terme d'ordonnancement et d'incertitude (comme l'étude de la robustesse ou de la fiabilité des ordonnancements).

La sécurité des systèmes d'information sont primordiales dans la vie d'aujourd'hui, en particulier avec la croissance des systèmes informatiques complexes et fortement interconnectés. Par exemple, les systèmes bancaires ont l'obligation de garantir l'intégrité et la confidentialité de leurs comptes clients. Le vote électronique, des ventes aux enchères et le commerce doit aussi assurer leurs la confidentialité et l'intégrité.Cependant, la vérification de la sécurité et sa mise en œuvre en distribuée sont des processus lourds en général, les compétences de sécurité avancées sont nécessaires puisque les deux configuration de sécurité et l'implementation de systèmes distribué sont complexes et sujette d'erreurs. Avec les attaques de sécurité divers menés par l'environnement Internet, comment pouvons-nous être sûrs que les systèmes informatiques que nous construisons ne satisfont la propriété de sécurité prévu?La propriété de la sécurité que nous étudions dans cette thèse est la non-ingérence, qui est une propriété globale qui permet de suivre les informations sensibles dans l'ensemble du système et de garantir la confidentialité et l'intégrité. La non-ingérence est exprimée par l'exigence selon laquelle aucune information sur des données secrètes est une fuite à travers l'observation de la variation des données publiques. Cette définition est plus subtile qu'une spécification de base de l'accès légitime pour les informations sensibles, ce qui permet d'exploiter et de détecter les dysfonctionnements et malveillants programmes intrusions pour les données sensibles (par exemple, un cheval de Troie qui envoie des données confidentielles aux utilisateurs non fiables). Cependant, comme une propriété globale, la non-interférence est difficile à vérifier et à mettre en œuvre.À cette fin, nous proposons un flux de conception basée sur un modèle qui assure la propriété non-interference dans un logiciel d'application de son modèle de haut niveau conduisant à la mise en œuvre sécurisée décentralisée. Nous présentons la plateforme secureBIP, qui est une extension pour le modèle à base de composants avec des interactions multi-partie pour la sécurité. La non-interference est garantie à l'aide de deux manières pratiques: (1) nous annotons les variables et les ports du modèle, puis selon un ensemble défini de contraintes syntaxiques suffisantes, nous vérifions la satisfaction de la propriété, (2), nous annotons partiellement le modèle, puis en extrayant ses graphes de dépendances de composition nous appliquons un algorithme de synthèse qui calcule la configuration sécurisée moins restrictive du modèle si elle existe.Une fois que la sécurité des flux d'information est établie et la non-interference est établie sur un modèle de haut niveau du système, nous suivons une méthode automatisée pratique pour construire une application distribuée sécurisée. Un ensemble de transformations sont appliquées sur le modèle abstrait de transformer progressivement en bas niveau des modèles distribués et enfin à la mise en œuvre distribuée, tout en préservant la sécurité des flux d'information. La transformations du modèles remplacent coordination de haut niveau en utilisant des interactions multi-partites par des protocoles en utilisant des envoies et reception de messages asynchrone. La distribution est donc prouvé "sécuriser par construction" qui est, le code final est conforme à la politique de sécurité souhaitée. Pour montrer la facilité d'utilisation de notre méthode, nous appliquons et d'expérimenter sur des études et des exemples de cas réels de domaines d'application distincts. / The security of information systems are paramount in today’s life, especially with the growth of complex and highly interconnected computer systems. For instance, bank systems have the obligation to guarantee the integrity and confidentiality of their costumers accounts. The electronic voting, auctions and commerce also needs confidentiality and integrity preservation.However, security verification and its distributed implementation are heavy processes in general, advanced security skills are required since both security configuration and coding distributed systems are complex and error-prone. With the diverse security attacks leaded by the Internet advent, how can we be sure that computer systems that we are building do satisfy the intended security property?The security property that we investigate in this thesis is the noninterference, which is a global property that tracks sensitive information in the entire system and ensures confidentiality and integrity. Non-interference is expressed by the requirement that no information about secret data is leaked through the observation of public data variation. Such definition is more subtle than a basic specification of legitimate access for sensitive information, allowing to exploit and detect malfunctioning and malicious programs intrusions for sensitive data (e.g, Trojan horse that sends confidential data to untrusted users). However as a global property, the noninterference is hard to verify and implement.To this end, we propose a model-based design flow that ensures the noninterference property in an application software from its high-level model leading to decentralized secure implementation. We present the secureBIP framework that is an extension for the component-based model with multyparty interactions for security. Non-interference is guaranteed using two practical manners: (1) we annotate the entire variables and ports of the model and then according to a defined set of sufficient syntactic constraints we check the satisfaction of the property, (2) we partially annotate the model way and then by extracting its compositional dependency graphswe apply a synthesis algorithm that computes the less restrictive secure configuration of the model if it exists.Once the information flow security is established and non-interference is established on an high-level model of the system, we follow a practical automated method to build a secure distributed implementation. A set of transformations are applied on the abstract model to progressively transform it into low-level distributed models and finally to distributed implementation, while preserving information flow security. Model transformations replace high-level coordination using multiparty interactions by protocols using asynchronous Send/Receive message-passing. The distributedimplementation is therefore proven ”secure-by-construction” that is, the final code conforms to the desired security policy. To show the usability of our method, we apply and experiment it on real case studies and examples from distinct application domains.

La conception à base de composants est le processus qui permet à partir d’exigences et un ensemble de composants prédéfinis d’aboutir à un système respectant les exigences. Les composants sont des blocs de construction encapsulant du comportement. Ils peuvent être composés afin de former des composants composites. Leur composition doit être rigoureusement définie de manière à pouvoir i) inférer le comportement des composants composites à partir de leurs constituants, ii) déduire des propriétés globales à partir des propriétés des composants individuels. Cependant, il est généralement impossible d’assurer ou de vérifier les propriétés souhaitées en utilisant des techniques de vérification statiques telles que la vérification de modèles ou l’analyse statique. Ceci est du au problème de l’explosion d’espace d’états et au fait que la propriété est souvent décidable uniquement avec de l’information disponible durant l’exécution (par exemple, provenant de l’utilisateur ou de l’environnement). La vérification à l’exécution (Runtime Verification) désigne les langages, les techniques, et les outils pour la vérification dynamique des exécutions des systèmes par rapport à des propriétés spécifiant formellement leur comportement. En vérification à l’exécution, une exécution du système vérifiée est analysée en utilisant une procédure de décision : un moniteur. Un moniteur peut être généré à partir d’une spécification écrite par l’utilisateur (par exemple une formule de logique temporelle, un automate) et a pour but de détecter les satisfactions ou les violations par rapport à la spécification. Généralement, le moniteur est une procédure de décision réalisant une analyse pas à pas de l’exécution capturée comme une séquence d’états du système, et produisant une séquence de verdicts (valeur de vérité prise dans un domaine de vérité) indiquant la satisfaction ou la violation de la spécification.Cette thèse s’intéresse au problème de la vérification de systèmes à composants multithread et distribués. Nous considérons un modèle général de la sémantique et système à composants avec interactions multi-parties: les composants intrinsèquement indépendants et leur interactions sont partitionées sur plusieurs ordonnanceurs. Dans ce contexte, il est possible d’obtenir des modèles avec différents degrés de parallelisme, des systèmes séquentiels, multi-thread, et distribués. Cependant, ni le modèle exact ni le comportement du système est connu. Ni le comportement des composants ni le comportement des ordonnanceurs est connu. Notre approche ne dépend pas du comportement exact des composants et des ordonnanceurs. En s’inspirant de la théorie du test de conformité, nous nommons cette hypothèse : l’hypothèse de monitoring. L’hypothèse de monitoring rend notre approche indépendante du comportement des composants et de la manière dont ce comportement est obtenu. Lorsque nous monitorons des composants concurrents, le problème qui se pose est celui de l’indisponibilité de l’état global à l’exécution. Une solution naïve à ce problème serait de brancher un moniteur qui forcerait le système à se synchroniser afin d’obtenir une séquence des états globaux à l’exécution. Une telle solution irait complètement à l’encontre du fait d’avoir des exécutions concurrentes et des systèmes distribués. Nous définissons deux approches pour le monitoring de système un composant multi-thread et distribués. Dans les deux approches, nous attachons des contrôleurs locaux aux ordonnanceurs pour obtenir des événements à partir des traces locales. Les événements locaux sont envoyés à un moniteur (observateur global) qui reconstruit l’ensemble des traces globale qui sont i) compatibles avec les traces locales et ii) adéquates pour le monitoring, tout en préservant la concurrence du système. / Component-based design is the process leading from given requirements and a set of predefined components to a system meeting the requirements. Components are abstract building blocks encapsulating behavior. They can be composed in order to build composite components. Their composition should be rigorously defined so that it is possible to infer the behavior of composite components from the behavior of their constituents as well as global properties from the properties of individual components. It is, however, generally not possible to ensure or verify the desired property using static verification techniques such as model-checking or static analysis, either because of the state-space explosion problem or because the property can only be decided with information available at runtime (e.g., from the user or the environment). Runtime Verification (RV) is an umbrella term denoting the languages, techniques, and tools for the dynamic verification of system executions against formally-specified behavioral properties. In this context, a run of the system under scrutiny is analyzed using a decision procedure: a monitor. Generally, the monitor may be generated from a user-provided specification (e.g., a temporal-logic formula, an automaton), performs a step-by-step analysis of an execution captured as a sequence of system states, and produces a sequence of verdicts (truth-values taken from a truth-domain) indicating specification satisfaction or violation.This thesis addresses the problem of runtime monitoring multi-threaded and distributed component-based systems with multi-party interactions (CBSs). Although, neither the exact model nor the behavior of the system are known (black box system), the semantic of such CBSs can be modeled with labeled transition systems (LTSs). Inspiring from conformance testing theory, we refer to this as the monitoring hypothesis. Our monitoring hypothesis makes our approach oblivious of (i) the behavior of the CBSs, and (ii) how this behavior is obtained. We consider a general abstract semantic model of CBSs consisting of a set of intrinsically independent components whose interactions are managed by several schedulers. Using such an abstract model, one can obtain systems with different degrees of parallelism, such as sequential, multi-threaded and distributed systems. When monitoring concurrent (multi-threaded and distributed) CBSs, the problem that arises is that a global state of the system is not available at runtime, since the schedulers execute interactions even by knowing the partial state of the system. Moreover, in distributed systems the total ordering of the execution of the interaction is not observable. A naive solution to these problems would be to plug in a monitor which would however force the system to synchronize in order to obtain the sequence of global states as well as the total ordering of the executions at runtime Such a solution would defeat the whole purpose of having concurrent executions and distributed systems. We define two approaches for the monitoring of multi-threaded and distributed CBSs. In both approaches, we instrument the system to retrieve the local events of the schedulers. Local events are sent to an online monitor which reconstructs on-the-fly the set of global traces that are i) compatible with the local traces of the schedulers, and ii) suitable for monitoring purposes, in a concurrency-preserving fashion.

Les systèmes d'information deviennent de plus en plus complexes et il est difficile de les garantir exempts de fautes. La réplication de machines à états est une technique permettant de tolérer les fautes, quelque soit leur nature, qu'elles soient logicielles ou matérielles. Cette thèse traite des protocoles de réplication de machines à états tolérant les fautes arbitraires, également appelées Byzantines. Ces protocoles doivent relever deux défis : (i) ils doivent être efficaces, c'est-à-dire que leurs performances doivent être les meilleurs possibles, afin de masquer le coût supplémentaire dû à la réplication et (ii) ils doivent être robustes, c'est-à-dire qu'une attaque ne doit pas faire baisser leurs performances de manière importante. Dans cette thèse nous observons qu'aucun protocole ne relève ces deux défis en même temps : les protocoles que nous connaissons aujourd'hui sont soit conçus pour être efficaces au détriment de leur robustesse, soit conçus pour être robustes au détriment de leurs performances. Une première contribution de cette thèse est la conception d'un nouveau protocole qui réunit le meilleur des deux mondes. Ce protocole, R-Aliph, combine un protocole efficace mais peu robuste avec un protocole robuste afin de fournir un protocole à la fois efficace et robuste. Nous évaluons ce protocole de manière expérimentale et montrons que ses performances en cas d'attaque sont égales aux performances du protocole robuste sous-jacent. De plus, ses performances dans le cas sans faute sont très proches des performances du protocole connu le plus efficace : la différence maximale de débit est inférieure à 6%. Dans la seconde partie de cette thèse nous observons que les protocoles conçus pour être robustes sont peu robustes en réalité. En effet, il est possible de concevoir une attaque dans laquelle leur perte de débit est supérieure à 78%. Nous identifions le problème de ces protocoles et nous concevons un nouveau protocole plus robuste que les précédents : RBFT. L'idée de base de ce protocole est d'exécuter en parallèle plusieurs instances d'un même protocole. Les performances de ces différentes instances sont surveillées de près afin de détecter tout comportement malicieux. Nous évaluons RBFT dans le cas sans faute et en cas d'attaque. Nous montrons que ses performances dans le cas sans faute sont comparables aux performances des protocoles considérés comme robustes. De plus, nous observons que la dégradation maximale de performance qu'un attaquant peut causer sur le système est inférieure à 3%, même dans le cas de la pire attaque possible. / Information systems become more and more complex and it is difficult to guarantee that they are bug-free. State Machine Replication is a technique for tolerating faults, regardless their nature, whether they are software or hardware faults. This thesis studies Fault Tolerant State Machine Replication protocols that tolerate arbitrary, also called Byzantine, faults. These protocols face two challenges: (i) they must be efficient, i.e., their performance have to be the best ones, in order to mask the cost of the replication and (ii) they must be robust, i.e., an attack should not cause an important performance degradation. In this thesis, we observe that no protocol addresses both of these challenges: current protocols are either designed to be efficient but fail to be robust, or designed to be robust but exhibit poor performance. A first contribution of this thesis is the design of a new protocol which achieves the best of both worlds. This protocol, R-Aliph, combines an efficient but not robust protocol with a protocol designed to be robust. The result is a protocol that is both robust and efficient. We evaluate this protocol experimentally and show that its performance under attack equals the performance of the underlying robust protocol. Moreover, its performance in the fault-free case is close to the performance of the best known efficient protocol: the maximal throughput difference is less than 6%. In the second part of this thesis we analyze the state-of-the-art robust protocols and demonstrate that they are not effectively robust. Indeed, one can run an attack on each of these protocols such that the throughput loss is at least equal to 78%. We identify the problem of these protocols and design a new, effectively robust, protocol called RBFT. The main idea of this protocol is to execute several instances of a robust protocol in parallel and closely monitor their performance, in order to detect a malicious behaviour. We evaluate RBFT in the fault-free case and under attack. We observe that its performance in the fault-free case is equivalent to the performance of the other so-called robust BFT protocols. Moreover, we show that the maximal throughput degradation, under the worst possible attack, is less than 3%.

La dernière décennie a vu l’émergence de systèmes parallèles pour l’analyse de grosse quantités de données (DISC) , tels que Hadoop, et la demande qui en résulte pour les politiques de gestion des ressources, pouvant fournir des temps de réponse rapides ainsi qu’équité. Actuellement, les schedulers pour les systèmes de DISC sont axées sur l’équité, sans optimiser les temps de réponse. Les meilleures pratiques pour surmonter ce problème comprennent une intervention manuelle et une politique de planification ad-hoc , qui est sujette aux erreurs et qui est difficile à adapter aux changements. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur la planification basée sur la taille pour les systèmes DISC. La principale contribution de ce travail est le scheduler dit Hadoop Fair Sojourn Protocol (HFSP), un ordonnanceur préemptif basé sur la taille qui tient en considération le vieillissement, ayant comme objectifs de fournir l’équité et des temps de réponse réduits. Hélas, dans les systèmes DISC, les tailles des job d’analyse de données ne sont pas connus a priori, donc, HFSP comprends un module d’estimation de taille, qui calcule une approximation et qui affine cette estimation au fur et a mesure du progrès d’un job. Nous démontrons que l’impact des erreurs d’estimation sur les politiques fondées sur la taille n’est pas significatif. Pour cette raison, et en vertu d’être conçu autour de l’idée de travailler avec des tailles estimées, HFSP est tolérant aux erreurs d’estimation de la taille des jobs. Nos résultats expérimentaux démontrent que, dans un véritable déploiement Hadoop avec des charges de travail réalistes, HFSP est plus performant que les politiques de scheduling existantes, a la fois en terme de temps de réponse et d’équité. En outre, HFSP maintiens ses bonnes performances même lorsque le cluster de calcul est lourdement chargé, car il focalises les ressources sur des jobs ayant priorité. HFSP est une politique préventive: la préemption dans un système DISC peut être mis en œuvre avec des techniques différentes. Les approches actuellement disponibles dans Hadoop ont des lacunes qui ont une incidence sur les performances du système. Par conséquence, nous avons mis en œuvre une nouvelle technique de préemption, appelé suspension, qui exploite le système d’exploitation pour effectuer la préemption d’une manière qui garantie une faible latence sans pénaliser l’avancement des jobs a faible priorité. / The past decade have seen the rise of data-intensive scalable computing (DISC) systems, such as Hadoop, and the consequent demand for scheduling policies to manage their resources, so that they can provide quick response times as well as fairness. Schedulers for DISC systems are usually focused on the fairness, without optimizing the response times. The best practices to overcome this problem include a manual and ad-hoc control of the scheduling policy, which is error-prone and difficult to adapt to changes. In this thesis we focus on size-based scheduling for DISC systems. The main contribution of this work is the Hadoop Fair Sojourn Protocol (HFSP) scheduler, a size-based preemptive scheduler with aging; it provides fairness and achieves reduced response times thanks to its size-based nature. In DISC systems, job sizes are not known a-priori: therefore, HFSP includes a job size estimation module, which computes approximated job sizes and refines these estimations as jobs progress. We show that the impact of estimation errors on the size-based policies is not signifi- cant, under conditions which are verified in a system such as Hadoop. Because of this, and by virtue of being designed around the idea of working with estimated sizes, HFSP is largely tolerant to job size estimation errors. Our experimental results show that, in a real Hadoop deployment and with realistic workloads, HFSP performs better than the built-in scheduling policies, achieving both fairness and small mean response time. Moreover, HFSP maintains its good performance even when the cluster is heavily loaded, by focusing the resources to few selected jobs with the smallest size. HFSP is a preemptive policy: preemption in a DISC system can be implemented with different techniques. Approaches currently available in Hadoop have shortcomings that impact on the system performance. Therefore, we have implemented a new preemption technique, called suspension, that exploits the operating system primitives to implement preemption in a way that guarantees low latency without penalizing low-priority jobs.