Le travail presente dans cette these consiste a definir les fonctionnalites d'une machine virtuelle ParObj, supportant la notion d'objets concurrents et adaptee aux exigences du parallelisme massifs. Cette these s'inscrit dans le cadre du projet PARX de l'equipe "SYstemes Massivement PAralleles" du LGI qui vise a specifier et a realiser un systeme d'exploitation pour machines paralleles. A travers l'analyse de quelques Systemes Distribues a Objets connus, nous degageons les mecanismes de base que doit supporter ParObj. Nous avons arrete notre etude sur les aspects suivants : structures des entites, gestion des entites, gestion des interactions entre entites, et gestion des ressources. Dans notre approche, nous offrons dans ParObj un support parallele pour des objets passifs et actifs qui peuvent etre a la fois a gros grains (fichier, processus, etc.), et a grains intermediaires (liste chainee, thread, etc.). Pour une gestion encore plus fine du parallelisme, nous supportons aussi la notion d'objet fragmente. Un objet fragmente est un objet qui est decoupe en plusieurs sous-objets independants (fragments de l'objet) de taille quelconque, et qui peuvent etre accedes individuellement, de maniere concurrente.En revanche, nous avons decide de laisser aux compilateurs le soin de gerer les objets a grains fins. De plus, pour eliminer les conflits d'acces aux donnees, nous offrons un mecanisme de synchronisation des objets. L'architecture generale de ParObj est basee sur le modele original a trois niveaux de processus de PARX : le thread (qui est un flot de controle sequentiel a l'interieur d'une tache), la tache (qui est un contexte d'execution), et la Ptache (qui represente un programme parallele a l'execution). Une Ptache definit un domaine de communication et de protection, et assure la correction semantique du programme parallele (synchronisation des taches, controle des protocoles d'echanges, etc.). Au sein d'une Ptache, la protection des objets est assuree grace a des capacites. La localisation d'une entite (qui depend de sa visibilite et de sa reference) est realise grace a un mecanisme original de designation. Les experimentations que nous avons realisees montrent que ce mecanisme est parfaitement adapte a la gestion du parallelisme massif.

L'architecture logicielle est devenue un thème scientifique majeur de l'informatique. En effet, l'architecture logicielle fournit l'abstraction qui permet de développer rigoureusement et de faire évoluer des systèmes logiciels complexes au vu des besoins tant fonctionnels que non fonctionnels. Afin de modéliser les architectures logicielles, un nouveau type de langage est apparu : les langages de description d'architectures (ADL, Architecture Description Language). Divers ADL ont été proposés dans la littérature, mais ces ADL sont restreints à la modélisation d'architectures abstraites, indépendantes des plateformes d'implémentation. Lors de l'implémentation, l'architecture n'est plus représentée. Cette thèse s'inscrit dans le domaine des ADL et porte sur la définition et la mise en œuvre d'un langage pour la concrétisation, c'est-à-dire l'implémentation explicite, d'architectures logicielles. Elle adresse le problème de la construction d'un tel langage et son système d'exécution. Pour cela elle aborde le problème d'un point de vue nouveau : la construction d'un langage centré sur l'architecture logicielle. Assis sur des bases formelles, notamment sur le π-calcul et π-ADL, ces travaux ont donné lieu à un langage formel pour décrire et garantir l'intégrité architecturale d'un système au niveau de sa spécification, de son implémentation et de ses évolutions ultérieures. La machine virtuelle et le compilateur associé sont enfouis dans la plateforme .NET.

Dans les systèmes cloud géographiquement distribués, un défi majeur auquel sont confrontés les fournisseurs de cloud consiste à optimiser et à configurer leurs infrastructures. En particulier, cela consiste à trouver un emplacement optimal pour les machines virtuelles (VMs) afin de minimiser les coûts tout en garantissant une bonne performance du système. De plus, en raison des fluctuations de la demande et des modèles de trafic, il est essentiel d'ajuster dynamiquement le schéma de placement des VMs en utilisant les techniques de migration des VMs. Cependant, malgré ses avantages apportés, dans le contexte du Cloud géo-distribué, la migration des VMs génère un trafic supplémentaire dans le réseau backbone ce qui engendre la dégradation des performances des applications dans les centres de données (DCs) source et destination. Par conséquent, les décisions de migration doivent être bien étudiés et basées sur des paramètres précis. Dans ce manuscrit, nous étudions les problèmes d'optimisation liés au placement, à la migration et à l'ordonnancement des VMs qui hébergent des applications hautement corrélées et qui peuvent être placés dans des DCs géo-distribués. Dans ce contexte, nous proposons un outil de gestion de DC autonome basé sur des modèles d'optimisation en ligne et hors ligne pour gérer l'infrastructure distribuée du Cloud. Notre objectif est de minimiser le volume du trafic global circulant entre les différents DCs du système.Nous proposons également des modèles d'optimisation stochastiques et déterministes pour traiter les différents modèles de trafic de communication. En outre, nous fournissons des algorithmes quasi-optimaux qui permettent d'avoir la meilleure séquence de migration inter-DC des machines virtuelles inter-communicantes. En plus, nous étudions l'impact de la durée de vie des VMs sur les décisions de migration afin de maintenir la stabilité du Cloud. Enfin, nous utilisons des environnements de simulation pour évaluer et valider notre approche. Les résultats des expériences menées montrent l'efficacité de notre approche / In geo-distributed cloud systems, a key challenge faced by cloud providers is to optimally tune and configure their underlying cloud infrastructure. An important problem in this context, deals with finding an optimal virtual machine (VM) placement, minimizing costs while at the same time ensuring good system performance. Moreover, due to the fluctuations of demand and traffic patterns, it is crucial to dynamically adjust the VM placement scheme over time. Hence, VM migration is used as a tool to cope with this problem. However, despite the benefits brought by VM migration, in geo-distributed cloud context, it generates additional traffic in the backbone links which may affect the application performance in both source and destination DCs. Hence, migration decisions need to be effective and based on accurate parameters. In this work, we study optimization problems related to the placement, migration and scheduling of VMs hosting highly correlated and distributed applications within geo-distributed DCs. In this context, we propose an autonomic DC management tool based on both online and offline optimization models to manage the distributed cloud infrastructure. Our objective is to minimize the overall expected traffic volume circulating between the different DCs of the system. To deal with different types of communication traffic patterns, we propose both deterministic and stochastic optimization models to solve VM placement and migration problem and to cope with the uncertainty of inter-VM traffic. Furthermore, we propose near-optimal algorithms that provide with the best inter-DCs migration sequence of inter-communicating VMs. Along with that, we study the impact of the VM's lifetime on the migration decisions in order to maintain the stability of the cloud system. Finally, to evaluate and validate our approach, we use experimental tests as well as simulation environments. The results of the conducted experiments show the effectiveness of our proposals

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Les réseaux maillés sans fil (WMNs - Wireless Mesh Networks) sont une technologie émergente qui prend de l'importance parmi les traditionnels systèmes de communication sans fil. Toutefois, WMNs sont particulièrement vulnérables à des attaques externes et internes en raison de leurs attributs inhérents tels que le moyen de communication ouverte et l'architecture décentralisée. Dans cette recherche, nous proposons un système complet de détection d'intrusion distribué et coopératif qui détecte efficacement et effectivement des attaques au WMN en temps réel. Notre mécanisme de détection d'intrusion est basé sur l'échange fiable des événements du réseau et la coopération active entre les nœuds participants. Dans notre approche distribuée, systèmes de détection d'intrusion (IDS - Intrusion Detection System,) sont indépendamment installé dans chaque nœud mesh pour surveiller passivement le comportement de routage du nœud et en même temps surveiller le comportement de son voisinage. Sur cette base, nous avons d'abord développé un Analyseur de Protocole de Routage (APR) qui génère avec précision des événements de routage à partir du trafic observée, qui sont ensuite traités par le propre nœud et échangés entre les nœuds voisins. Deuxièmement, nous proposons un Mécanisme de Détection d'Intrusion Distribué (MDID) pratique, qui calcule périodiquement des Métriques de mal comportement précises en faisant usage des événements de routage générés et des Contraintes de Routage prédéfinies qui sont extraites à partir du comportement du protocole. Troisièmement, nous proposons un Mécanisme de Consensus Coopérative, qui est déclenché parmi les nœuds voisins si tout comportement malveillant est détecté. Le Mécanisme de Consensus Coopérative analyse les Métriques de mal comportement et partage les Résultats de Détection d'Intrusion parmi les voisins pour traquer la source de l'intrusion. Pour valider notre recherche, nous avons mis en œuvre la solution de détection d'intrusion distribuée en utilisant une plate-forme de réseau mesh virtualisée composé de machines virtuelles (VM - Virtual Machines) interconnectés. Nous avons également implémenté plusieurs attaques de routage pour évaluer la performance des mécanismes de détection d'intrusion / Wireless Mesh Network (WMN) is an emerging technology that is gaining importance among traditional wireless communication systems. However, WMNs are particularly vulnerable to external and insider attacks due to their inherent attributes such as open communication medium and decentralized architecture. In this research, we propose a complete distributed and cooperative intrusion detection system for efficient and effective detection of WMN attacks in real-time. Our intrusion detection mechanism is based on reliable exchange of network events and active cooperation between the participating nodes. In our distributed approach, Intrusion Detection Systems (IDSs) are independently placed at each mesh node to passively monitor the node routing behavior and concurrently monitor the neighborhood behavior. Based on that, we first implement a Routing Protocol Analyzer (RPA) that accuracy generates Routing Events from the observed traffic, which are then processed by the own node and exchanged between neighboring nodes. Second, we propose a practical Distributed Intrusion Detection Engine (DIDE) component, which periodically calculates accurate Misbehaving Metrics by making use of the generated Routing Events and pre-defined Routing Constraints that are extracted from the protocol behavior. Third, we propose a Cooperative Consensus Mechanism (CCM), which is triggered among the neighboring nodes if any malicious behavior is detected. The CCM module analyzes the Misbehaving Metrics and shares Intrusion Detection Results among the neighbors to track down the source of intrusion. To validate our research, we implemented the distributed intrusion detection solution using a virtualized mesh network platform composed of virtual machines (VMs) interconnected. We also implemented several routing attacks to evaluate the performance of the intrusion detection mechanisms

Guide est un système d'exploitation expérimental reparti sur un réseau local. Les informations qu'il manipule sont structurées selon un modelé à objets. La description de l'un des composants de la machine virtuelle réalisant la gestion d'objets, a savoir la mémoire d'objets, est proposée. Sont présentés les choix de conception, sa réalisation et une analyse de l'expérience acquise. La mémoire d'objets est repartie et comporte deux niveaux: la mémoire virtuelle d'objets, qui constitue le support d'exécution des objets et la mémoire permanente d'objets, qui se charge de leur conservation