FR3045859A1

FR3045859A1 - Procede et dispositifs associes de formation d'un nuage informatique stockant le resultat de l'execution deportee d'une tache informatique

Info

Publication number: FR3045859A1
Application number: FR1562546A
Authority: FR
Inventors: Strinati Emilio Calvanese; Jessica Oueis
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2017-06-23
Anticipated expiration: 2035-12-16
Also published as: FR3045859B1

Abstract

L'invention porte sur un procédé de traitement d'une tâche informatique, comprenant les étapes suivantes : - identification (ID), parmi des équipements d'un nuage informatique, d'un ou plusieurs équipements susceptibles de stocker un résultat de l'exécution de la tâche informatique, - sélection (SLC), parmi le ou les équipements identifiés, d'un ou plusieurs équipements depuis lesquels ledit résultat peut être téléchargé tout en respectant une contrainte de téléchargement donnée, et formation d'une grappe de recherche constituée du ou des équipements sélectionnés ; - vérification (ST ?) du stockage effectif dudit résultat dans la grappe de recherche ; - en cas de vérification positive, téléchargement (DLD) dudit résultat depuis la grappe de recherche; - en cas de vérification négative, exécution (EXE) de la tâche informatique afin d'en obtenir ledit résultat. Ce procédé permet d'éviter d'avoir à ré-exécuter de manière inutile des tâches informatiques dans un nuage informatique en venant stocker le résultat de l'exécution de ces tâches de manière judicieuse dans des nœuds du nuage.

Description

PROCÉDÉ ET DISPOSITIFS ASSOCIÉS DE FORMATION D'UN NUAGE INFORMATIQUE STOCKANT LE RESULTAT DE L'EXÉCUTION DEPORTEE D'UNE TÂCHE INFORMATIQUE

DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE

Le domaine de l'invention est celui des systèmes de communication radio cellulaire. L'invention concerne plus particulièrement un traitement de tâches informatiques selon lequel l'exécution de certaines tâches est déportée d'un équipement sans fil à un nuage informatique.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

Les équipements sans fil, tels que par exemple des équipements mobiles d'usager ou encore des capteurs sans fil, sont de plus en plus capables d'exécuter des applications logicielles complexes qui nécessitent des capacités de traitement informatique importantes dont résultent notamment des besoins en termes de ressources mémoire et énergétiques.

Ces ressources sont toutefois limitées, et venir déporter l'exécution de certaines tâches informatiques de l'équipement sans fil vers un équipement tiers distant du système de communication radio cellulaire offre la possibilité d'étendre les capacités de l'équipement sans fil ainsi que la durée de vie de sa batterie.

Avec l'émergence d'équipements mobiles d'usager avancés de type « smartphone » et l'arrivée de nouvelles applications consommatrices de trafic de données, les opérateurs de réseaux de télécommunication cellulaire doivent faire face à une montée exponentielle du trafic de données. Ceci a pour conséquence une congestion de plus en plus accrue des cellules du réseau d'accès, et donc une dégradation de la qualité de service offerte aux usagers du réseau. Une évolution de ces réseaux visant à répondre à ce problème de congestion consiste à y introduire des points d'accès locaux de faible puissance offrant une couverture radio limitée, généralement dédiée pour un usage résidentiel ou en entreprise. Ainsi l'adjonction, aux côtés des stations de base classiques couvrant une macro-cellule de plus de 2 km de rayon, de points d'accès locaux de faible puissance couvrant une petite cellule telle qu'une micro-cellule (rayon inférieur à 2 km), une pico-cellule (dont la portée est inférieur à 200 m), ou une femto-cellule (portée de l'ordre de 10 à 50 m) permet de répondre à cette croissance du trafic.

Si de tels points d'accès locaux permettent d'amener des ressources radio à proximité des usagers, ils amènent également à proximité des usagers des ressources en termes de mémoire et de capacités de traitement qui peuvent être exploitées pour déporter une partie des tâches informatiques devant être exécutées par les équipements mobiles d'usager. De la même manière, une passerelle de collecte de données de capteurs sans fil dispose de ressources pouvant être exploitées par les capteurs.

Il est ainsi envisagé que de tels équipements puissent former un nuage informatique en venant mettre en commun leurs ressources informatiques et les rendre disponibles à distance pour permettre le traitement déporté d'une tâche informatique dont l'exécution est requise par un appareil électronique.

On connaît ainsi de Oueis, J.; Calvanese Strinati, E.; Barbarossa, S., "Small Cell Clustering for Efficient Distributed Cloud Computing," Personal Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC), 2014 IEEE 25th International Symposium on, 9-12 Sept. 2014, une technique de regroupement dynamique d'équipements pour former une grappe d'équipements à même de réaliser le traitement d'une tâche informatique dont l'exécution déportée est sollicitée par un appareil électronique. Cette technique, basée sur des critères de consommation d'énergie et de délai d'exécution, permet de répondre à une qualité d'expérience attendue par l'usager de l'appareil électronique.

Une telle technique engendre des coûts (par exemple traduits en consommation énergétique) liés à la constitution de la grappe d'équipements, au traitement distribué de la tâche par les équipements de la grappe et aux échanges de données entre les différents appareils. Ces coûts peuvent s'écrire CUpUnkTx + Cclustering +

Ccomp "h Cho "h CDownlikrxt avec : - CUpUnkTx qui représente le coût de la transmission de données en liaison montante entre l'appareil électronique et un équipement cible en charge de constituer la grappe de calcul. Ce coût dépend de la taille des données à transmettre. Il pourrait être idéalement limité si l'équipement cible pouvait identifier la tâche informatique dont le traitement déporté est requis par l'appareil électronique, sans qu'aucun échange de données ne soit nécessaire. " Cciustering qui correspond au coût de transmission de données (à la fois en liaison montante et en liaison descendante) entre l'équipement cible et les autres équipements de la grappe. Les transmissions de données à l'intérieur de la grappe sont nécessaires pour distribuer la charge de calcul entre les équipements et pour récupérer les résultats des calculs. Ici aussi, ce coût pourrait être largement réduit si les résultats des calculs pouvaient être récupérés en n'ayant transmis qu'un minimum de données aux équipements de la grappe. - Ccomp qui représente le coût de calcul au niveau de chacun des équipements de la grappe. Il dépend des capacités matérielles utilisées pour réaliser les calculs, mais également de la taille des traitements devant être réalisés. On cherche donc idéalement à disposer des résultats de calculs, sans qu'aucun de ceux-ci ne soient calculés. ' Cho qui représente le coût d'un transfert intracellulaire (handover) pour transférer les données entre points d'accès pour suivre le déplacement de l'appareil électronique. Ce coût dépend également de la taille des données. - CDownUkTx qui représente le coût de la transmission de données en liaison descendante entre l'équipement cible et l'appareil électronique.

On comprend que le coût total serait idéalement largement limité si la taille des données pouvait être nulle. Or cette taille peut notamment être artificiellement réduite en réalisant une mise en mémoire, dans les équipements du nuage les mieux connectés à l'appareil électronique, des résultats d'exécution des tâches informatiques qui sont requises par l'appareil électronique. Ces résultats peuvent alors être récupérés par de simples opérations de recherche et de téléchargement, réduisant de fait le coût du traitement déporté de tâches informatiques dont l'exécution est requise par l'appareil électronique.

En d'autres termes, on cherche à éviter d'avoir à recalculer de manière inutile des résultats d'exécution de tâches informatiques en venant mettre en mémoire ces résultats dans les équipements du nuage.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a pour objectif de proposer une technique de traitement d'une tâche informatique dont l'exécution est requise par un appareil électronique qui exploite des équipements d'un nuage informatique et la mise en mémoire de résultats d'exécution de tâches informatiques dans les équipements du nuage. L'invention vise plus particulièrement une technique peu complexe mais néanmoins efficace, en particulier en ce qu'elle permet de réduire de manière judicieuse l'espace de recherche tout en s'accompagnant d'un faible surcoût de signalisation. A cet effet, l'invention propose un procédé de traitement d'une tâche informatique dont l'exécution est requise, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - identification, parmi des équipements appartenant à un nuage informatique, d'un ou plusieurs équipements susceptibles de stocker un résultat de l'exécution de la tâche informatique, - sélection, parmi le ou les équipements identifiés, d'un ou plusieurs équipements depuis lesquels ledit résultat peut être téléchargé tout en respectant une contrainte de téléchargement donnée, et formation d'une grappe de recherche constituée du ou des équipements sélectionnés ; - vérification du stockage effectif dudit résultat parmi le ou les équipements de la grappe de recherche ; - en cas de vérification positive, téléchargement dudit résultat depuis au moins un du ou des équipements de la grappe de recherche qui stockent effectivement ledit résultat ; - en cas de vérification négative, exécution de la tâche informatique afin d'en obtenir ledit résultat.

Certains aspects préférés mais non limitatifs de ce procédé sont les suivants : - l'exécution de la tâche informatique étant requise par un appareil électronique, il comprend, en cas de vérification négative, l'exécution de la tâche informatique par l'appareil électronique ou par un équipement du nuage informatique ; - il comprend, en cas de vérification négative, la formation d'une grappe de calcul regroupant des équipements du nuage informatique qui offrent des ressources pour le traitement distribué de la tâche informatique entre les équipements de la grappe de calcul, et l'exécution de la tâche informatique par les équipements de la grappe de calcul ; - l'étape d'identification du ou des équipements du nuage susceptibles de stocker ledit résultat comprend la comparaison, pour chaque équipement du nuage, d'une probabilité que ledit résultat soit stocké par l'équipement avec un degré de certitude prédéterminé ; - il comprend, pour chaque équipement, la détermination de la probabilité que ledit résultat soit stocké par l'équipement en fonction d'une probabilité de requête dudit résultat auprès de l'équipement, par exemple déterminée par analyse statistique d'un historique de requêtes de résultats d'exécution de tâches informatiques auprès de l'équipement ; - il comprend une étape de requête d'exécution déportée de la tâche informatique émise à destination d'un équipement cible parmi les équipements du nuage informatique, les étapes d'identification, de sélection et de formation de la grappe de recherche étant réalisées par l'équipement cible ; - la contrainte de téléchargement est une contrainte de qualité de connexion entre un équipement identifié et l'équipement cible.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est un schéma illustrant les équipements participant à un système de traitement déporté d'une tâche informatique conforme à l'invention ; - la figure 2 est un ordinogramme illustrant les étapes du procédé selon l'invention ; - la figure 3 est un ordinogramme illustrant un mode de réalisation possible du procédé selon l'invention exploitant une classification des requêtes d'exécution de tâches informatiques.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

En référence à la figure 1, l'invention porte sur un procédé de traitement d'une tâche informatique dont l'exécution peut être requise par un appareil électronique 1. Ce procédé fait intervenir des équipements 2-6 d'un nuage informatique qui disposent chacun d'un processeur apte à exécuter des tâches informatiques et d'une mémoire apte à stocker des résultats d'exécution de tâches informatiques. D'une manière générale, l'appareil électronique et les équipements du nuage sont des nœuds d'un réseau informatique. L'appareil électronique peut faire lui-même partie du nuage. La tâche informatique (par exemple d'optimisation du réseau, de coordination multi point, de cartographie d'interférence, de constitution d'une base de données locale) peut être requise par le réseau, son exécution étant déportée au sein même du nuage. L'appareil électronique 1 est typiquement un appareil sans fil, tel que par exemple un appareil mobile d'usager ou encore un capteur sans fil, relié à un réseau de communication cellulaire par l'intermédiaire d'un point d'accès local 2, en particulier un point d'accès de faible puissance couvrant une petite cellule telle qu'une micro-cellule, une pico-cellule, ou une femto-cellule.

Les équipements 2-6 du nuage sont typiquement des points d'accès locaux au réseau de communication cellulaire. On y retrouve un équipement source 2 et un ou plusieurs équipements cibles 3-6. L'équipement source 2 correspond typiquement au point d'accès local auquel l'appareil électronique 1 est connecté, sans pour autant que cela ne soit limitatif.

Les équipements cibles 3-6 peuvent être les points d'accès locaux directement dans la portée de l'équipement source, ou encore des points d'accès locaux pouvant être atteint par plusieurs sauts depuis l'équipement source.

En référence à la figure 2, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre suite à une étape d'émission « REQ», par exemple par un nœud du réseau, tel que l'appareil électronique 1, d'une requête d'exécution déportée d'une tâche informatique. Cette requête peut notamment être transmise à l'équipement source 2. En réponse à cette requête, l'équipement source 2, par exemple, va former, au moyen des étapes « ID » et « SLC » décrites plus en détail par la suite, une grappe de recherche constituée d'un ensemble d'équipements du nuage, par exemple une grappe GR constituée des équipements 2, 3 et 4 dans l'exemple de la figure 1. L'appareil électronique 1 va rechercher le résultat de l'exécution de la tâche informatique dans les mémoires des équipements de la grappe de recherche GR. Si ce résultat est bien présent en mémoire d'un équipement au moins de la grappe de recherche, ce qui est vérifié au cours d'une étape « ST ? », ce résultat est alors téléchargé au cours d'une étape « DLD » par l'appareil électronique. Dans le cas contraire, ce résultat est alors calculé, au cours d'une étape d'exécution de la tâche informatique « EXE », par l'appareil électronique lui-même, ou encore par l'équipement source, par un équipement cible ou par une grappe de calcul constituée d'équipements du nuage.

Afin de mettre en œuvre ce procédé, chaque équipement 2-6 du nuage tient à jour un vecteur de popularité de dimension (1*C) indiquant la popularité, auprès de l'équipement, de chacune de C requêtes d'un résultat d'exécution d'une tâche informatique.

Ces vecteurs de popularité sont échangés entre les N équipements du nuage, de sorte que chaque équipement dispose d'une matrice de popularité de dimensions (N*C) qui s'écrit :

où chaque ligne correspond à un équipement et chaque colonne correspond à une requête, et où pn,c correspond à la popularité d'une requête d'indice c du résultat d'exécution d'une tâche informatique auprès de l'équipement d'indice n (par exemple en terme de probabilité que le résultat d'exécution de la tâche informatique ait été requis auprès de l'équipement d'indice n). La somme, sur chaque ligne, des probabilités pn,c est alors égale à 1.

Le vecteur de popularité des requêtes auprès d'un équipement du nuage peut être élaboré au moyen d'une analyse statistique d'un historique de requêtes. L'équipement identifie le taux d'occurrence de chacune des requêtes dans l'historique et détermine une probabilité qu'un résultat d'exécution d'une tache informatique donnée soit requis auprès de l'équipement. Cette probabilité peut être confrontée à un seuil, pour éliminer les requêtes de plus faible probabilité. La popularité des résultats requis peut alors être recalculée après cette élimination en ne conservant que les résultats requis les plus probables.

Le vecteur de popularité peut également correspondre à un profil préétabli. Par exemple, un équipement du nuage peut analyser le type de résultats requis, et déterminer qu'il correspond à un type prédéterminé présentant certaines caractéristiques, par exemple par une simple corrélation entre la demande de résultats d'exécution réellement observée et un modèle de demande de résultats d'exécution prédéterminé.

Il est également possible d'utiliser conjointement ces deux stratégies de formation du vecteur de popularité. Par exemple, un équipement du nuage s'identifie en premier lieu à un modèle de demande de résultats d'exécution prédéterminé. Puis, il bâtit son vecteur de popularité en ne considérant que les demandes de résultats objets du modèle.

Chaque équipement 2-6 du nuage tient également à jour un vecteur de mise en mémoire de dimension (1*C) indiquant, pour chacune de C requêtes d'un résultat d'exécution d'une tâche informatique, si ledit résultat est ou non effectivement stocké par l'équipement. Un équipement d'indice n dispose ainsi d'un vecteur de mise en mémoire

Dn=[Dn,i.....Dn,c], avec Dn,c=l si le résultat d'exécution de la tâche informatique d'indice c est stocké par l'équipement et Dn,c=0 dans le cas contraire. Dans un mode de réalisation privilégié de l'invention, les vecteurs de mise en mémoire ne sont pas échangés entre les équipements du nuage.

Une métrique peut être calculée pour chaque couple (requête, équipement) afin de permettre de décider ce qui est à stocker en mémoire et dans quel équipement. Cette métrique peut prendre en considération des conditions du nuage (connexion filaire/sans fil, mémoire disponible, etc.), le contexte, etc.

Différentes stratégies peuvent être mises en oeuvre par un équipement pour décider de stocker ou non le résultat d'une exécution de tâche informatique. L'équipement peut simplement stocker les résultats dont il est le plus probable qu'ils soient requis, jusqu'à atteindre une condition d'arrêt (mémoire pleine, nombre maximum de résultats stockés atteint, etc.). L'équipement peut également exploiter une métrique qui exploite non seulement la popularité de requête d'un résultat mais également d'autres paramètres à même d'affecter le processus de mise en mémoire. Des exemples de tels paramètres sont par exemple la taille des résultats, les contraintes de latence pour disposer de ces résultats, la connectivité de l'équipement avec les autres équipements, ces capacités de calcul, etc. Les résultats associés aux métriques les plus élevées ou dépassant un seuil sont alors stockés en mémoire.

Une approche collaborative peut également être retenue selon laquelle les équipements coopèrent et partagent leur décision en matière de mise en mémoire. Cette approche peut être réalisée de manière à optimiser les ressources de stockage et peut viser différents objectifs. Par exemple, on peut chercher à stocker l'ensemble des résultats requis dans au moins un équipement. Un exemple basique avec deux équipements A et B et deux requêtes populaires fl et f2 est le suivant, considérant une métrique associée à la requête fl supérieure à celle de la requête f2 à la fois pour l'équipement A et pour l'équipement B, et une contrainte de stockage d'un seul résultat par équipement. Dans une approche égoïste, chacun des équipements A et B stockerait le résultat requis fl. Dans l'approche collaborative, les équipements A et B sont connectés et échangent des données de manière à aboutir au stockage du résultat requis fl par l'un des équipements et au stockage de l'autre des résultats requis f2 par l'autre équipement. A partir du vecteur de popularité et du vecteur de mise en mémoire, chaque équipement vient déterminer un vecteur de probabilité de stockage indiquant, pour différentes requêtes d'exécution d'une tâche informatique, la probabilité qu'un résultat d'exécution de la tâche informatique soit stocké par l'équipement. Cette probabilité s'exprime en fonction de la popularité de la requête auprès de l'équipement, c'est-à-dire en fonction de la probabilité de requête dudit résultat auprès de l'équipement.

Il est notamment possible de considérer différents degrés de popularité. Ainsi, chaque équipement d'indice n détermine, pour une requête d'indice c, une probabilité y(n,q) que le résultat de la requête soit stocké par l'équipement en fonction du degré de popularité q de la requête.

En considérant Q intervalles de popularité, on peut déterminer une probabilité de stockage nominative du résultat requis c qui s'exprime comme une probabilité de stockage du résultat lorsque la popularité de la requête du résultat est dans une gamme donnée, c'est à dire selon y(/t,q)=P(Dn c = l|p1(qr) < pnc < p2(i7))» où [pi(q), P2(q)] est le q-ième intervalle de popularité. On peut également considérer une probabilité de stockage cumulative qui s'exprime selon y(n,q)=P(flnc = 11pn,c ^ P2ÎR))·

Ces vecteurs de probabilité de stockage sont échangés entre les N équipements du nuage, de sorte que chaque équipement dispose, pour chacun des C résultats requis, d'une matrice de probabilité de stockage d'un résultat de dimensions (N*Q), qui s'écrit :

où chaque ligne correspond à un équipement, et où chaque colonne correspond à un degré de popularité de requête du résultat auprès de l'équipement.

La taille de cette matrice dépend du pas de quantification de la popularité (nombre de degrés de popularité) ôq = p2(q) — p±(q)· Un compromis est réalisé entre la granularité de la quantification et la surchage qui en découle

Revenant à la figure 2, le procédé selon l'invention comprend l'émission «REQ» de la requête d'exécution d'une tâche informatique émise par l'appareil électronique. La requête peut être formulée comme une simple étiquette permettant d'identifier le résultat d'exécution requis, en particulier quand d'autres paramètres ne sont pas nécessaires. Une table, par exemple de hachage ou de correspondance, peut alors être utilisée pour identifier une requête définie par un tel label. Lorsque des paramètres sont nécessaires pour la définition de la requête, ils sont alors transmis avec la requête. Les données de la requête peuvent avantageusement être compressées.

Suite à l'émission « REQ » de la requête d'exécution d'une tâche informatique émise par l'appareil électronique, le procédé comprend une étape d'identification « ID », parmi des équipements 2-6 appartenant au nuage informatique, d'un ou plusieurs équipements susceptibles de stocker un résultat de l'exécution de la tâche informatique.

Cette étape exploite la matrice de probabilité de stockage dudit résultat Γ mentionnée ci-dessus. Elle peut notamment comprendre la comparaison, pour chaque équipement du nuage, de la probabilité y(n,q) que ledit résultat soit stocké par l'équipement avec un degré de certitude prédéterminé η(q).

Le résultat de cette comparaison, noté γ'(η,s) pour un équipement d'indice s, prend la valeur 1 lorsque y'(s,q)> η (q), avec q tel que Pi(qr) < pnjC < p2(q) par exemple, et la valeur 0 sinon.

Le résultat de cette comparaison peut s'exprimer sous la forme matricielle suivante en considérant une comparaison avec H degrés de certitudes :

où chaque colonne correspond à l'un des équipements, et où chaque ligne correspond à un degré de certitude. On retrouve ainsi sur chaque ligne, la liste des équipements (y'(ji,s)=1) où il est probable que le résultat requis soit stocké avec un degré de certitude donné (sa probabilité de stockage dépasse le degré de certitude). Cette matrice Γ' peut ainsi être dénommée matrice d'identification des équipements stockant le résultat requis. En prenant en considération des degrés de certitude de plus en plus sévères lorsque l'on parcourt les lignes de la matrice Γ' de haut en bas, on comprend que l'on retrouve au fur et à mesure que l'on parcourt les lignes vers le bas de moins en moins d'équipements susceptibles de stocker le résultat requis avec le degré de certitude requis.

Le procédé comprend par ailleurs une étape de sélection « SLC », parmi le ou les équipements identifiés (ceux pour lesquels y'(î],s)=1 sur une ligne de la matrice Γ'), d'un ou plusieurs équipements depuis lesquels ledit résultat peut être téléchargé tout en respectant une contrainte de téléchargement donnée, par exemple une contrainte de latence. Une grappe de recherche GR du résultat requis est alors formée, qui est constituée du ou des équipements sélectionnés, par exemple les équipements 2, 3 et 4 sur la figure 1.

Il apparaît en effet utile de prendre en compte le coût de communication, typiquement en termes de délai et de consommation d'énergie, pour accéder à la mémoire d'un équipement identifié comme susceptible de stocker le résultat et disposer du résultat requis potentiellement stocké par cet équipement. Les requêtes d'exécution déportée de tâches informatiques sont en effet associées à des contraintes de latence, et la qualité de la connexion, typiquement une connexion sans fil, entre l'appareil électronique et l'équipement où le résultat de l'exécution de la tâche informatique est stocké est donc un paramètre important à prendre en considération. Ainsi, les équipements identifiés sont des équipements de localisation probable du résultat requis sans que ne soit pour autant identifiée la meilleure localisation depuis laquelle ce résultat peut être téléchargé.

Une réalisation possible de cette étape de sélection « SLC » des équipements exploite un vecteur de connectivité tenu à jour par chacun des équipements du nuage et qui indique la qualité de la connexion, normalisée, de l'équipement vers chacun des autres équipements. La qualité de connexion entre l'appareil électronique à l'origine de la requête et l'équipement source en charge de former la grappe de recherche étant connue, le vecteur de connectivité est également représentatif de la qualité de connexion entre l'appareil électronique et chacun des équipements du nuage.

Cette qualité de connexion peut notamment dépendre de la distance entre les équipements, d'un scénario de déploiement des équipements (zone urbaine ou peu dense, propagation en ligne directe ou non, etc.), de l'encombrement de la liaison, de la qualité du canal, etc. Les différents vecteurs de connectivité peuvent être agrégés pour former une matrice Θ de connectivité représentative de la qualité de la connexion entre tous les couples d'équipements du nuage.

On rappelle que chaque colonne de la matrice Γ' d'identification des équipements stockant le résultat requis est associée à l'un des équipements du nuage. Chacune de ces colonnes peut alors être pondérée par la connectivité entre l'équipement de la colonne et l'équipement requérant le résultat, formant ainsi une matrice Γ" :

avec y"(?7,s)= γ'(η,s)*0(r,s), où 0(r,s) représente la qualité de la connexion entre l'équipement r requérant le résultat et un équipement s du nuage.

Les éléments de la matrice Γ" peuvent être confrontés à un seuil, de manière par exemple à ce que les éléments inférieurs au seuil soient remplacés par des zéros. L'exploitation de la matrice est alors moins complexe. On peut également remplacer les éléments supérieurs au seuil par des uns, de manière à obtenir une matrice binaire dont l'exploitation est alors encore plus simple.

Chaque ligne q de la matrice Γ" permet de sélectionner un ensemble d'équipements, par exemple ceux associés à la valeur 1, apte à former une grappe de recherche dans laquelle le résultat requis peut être retrouvé avec un degré de certitude donné tout en respectant la contrainte de téléchargement.

La probabilité minimale de retrouver le résultat requis c dans la mémoire d'au moins un des équipements de la grappe de recherche GR s'exprime comme suit : P(ce GR)= 1-P(c£ GR) p(ce G R) > 1 - Π£=ι YXq, s)(l- v(q)) p(ce GR) > 1 — (1 — 77(9))11^11° Où 7(9) représente la q-ième ligne de la matrice Γ" et ||. ||0 représente la norme Z0, c'est-à-dire le nombre d'éléments non nuis, de sorte que II 7(9) ||0 représente la taille (nombre d'équipements) de la grappe de recherche. S'il existe une limite maximale Nmax pour la taille de la grappe de recherche, la grappe q' qui permet de maximiser la probabilité d'y retrouver le résultat requis correspond à la ligne q' de Γ" telle que q’={maxq II 7(9) ||0< Nmax}. Ainsi les étapes d'identification et de sélection du procédé selon l'invention peuvent être réalisées de manière à former une grappe de recherche constituée d'un nombre limité d'équipements sélectionnés. L'invention permet alors de former la grappe de recherche respectant ce critère de taille qui permet d'atteindre la plus haute probabilité d'y retrouver le résultat requis. S'il existe une probabilité minimale de retrouver le résultat requis ξ, la grappe de recherche de plus petite taille est définie par q'=(rnaxq\(l — 77(9))11^)11° > ^). Ainsi les étapes d'identification et de sélection peuvent être réalisées de manière à ce que la probabilité du stockage effectif dudit résultat parmi les équipements de la grappe de recherche soit supérieure à un seuil. L'invention permet alors de former la grappe de recherche respectant ce critère qui présente la taille la plus petite.

La taille (nombre d'équipements) de la grappe de recherche et la taille de la mémoire globale de la grappe de recherche peuvent faire l'objet d'un compromis d'optimisation fonction de la probabilité de retrouver le résultat d'une requête dans la grappe de recherche.

Un compromis d'optimisation peut également être réalisé entre l'espace des requêtes (nombre de requêtes de résultats considérées) et la taille de la mémoire disponible au niveau des équipements du nuage en fonction de la taille de la grappe de recherche. Il s'agit par exemple de définir la taille de l'espace des requêtes dans la matrice de popularité (dimension C) permettant de garantir une probabilité maximale de ne pas retrouver un résultat requis en mémoire de l'un des équipements du nuage. Ce compromis peut être exploité dans le processus de formation de la grappe de recherche, ou bien dans le processus de prise de décision de mise en mémoire, lequel peut dépendre de la taille de l'espace des requêtes et de leur disponibilité en mémoire d'équipements environnants du nuage.

Une fois la grappe de recherche GR constituée, le procédé comprend en référence à la figure 2, une étape de vérification « ST ? » du stockage effectif dudit résultat parmi le ou les équipements de la grappe de recherche GR.

En cas de vérification positive (« O »), le procédé comprend le téléchargement « DLD » par l'appareil électronique dudit résultat depuis au moins un du ou des équipements de la grappe de recherche qui stockent effectivement ledit résultat. Le téléchargement peut notamment être réalisé depuis un seul équipement, par exemple celui qui présente la meilleure qualité de la connexion avec l'appareil électronique.

En revanche, en cas de vérification négative (« N »), le procédé comprend l'exécution « EXE » de la tâche informatique afin d'en obtenir ledit résultat.

Cette exécution peut être réalisée par l'appareil électronique 1, ou par un équipement du nuage informatique, notamment par l'équipement source 2. Elle peut également être réalisée de manière distribuée entre des équipements du nuage regroupés au sein d'une grappe de calcul. Auquel cas, le procédé selon l'invention comprend la formation d'une grappe de calcul regroupant des équipements du nuage informatique qui offrent des ressources pour le traitement distribué de la tâche informatique entre les équipements de la grappe de calcul, l'exécution de la tâche informatique étant réalisée par les équipements de la grappe de calcul. Un exemple de formation de grappe de calcul est fourni dans l'article mentionné en introduction. Dans une variante de réalisation, la grappe de calcul est identique à la grappe de recherche précédemment formée.

On a représenté sur la figure 3 un ordinogramme illustrant un mode de réalisation possible du procédé selon l'invention exploitant une classification des requêtes d'exécution de tâches informatiques.

Au cours d'une première étape « OFF ? », il est déterminé si le traitement d'une tâche informatique dont l'exécution est requise par un appareil électronique peut être réalisé en mode déportée, i.e. si elle peut ne pas être exécutée par l'appareil électronique lui-même mais avec le concours du nuage informatique. Si l'exécution de la tâche ne peut pas être déportée (« NI »), elle est donc exécutée lors d'une étape « LC » par l'appareil électronique lui-même.

Si l'exécution de la tâche peut être déportée (« 01 »), il est procédé au cours d'une étape « Priv?» à vérifier si le résultat requis de l'exécution de la tâche informatique est de type privé (auquel cas la tâche informatique doit être exécutée au moyen d'une allocation de ressources de calcul, le résultat ne pouvant être stocké dans le nuage) ou de type public (auquel cas ce résultat peut être stocké en mémoire d'un équipement au moins du nuage).

Si le résultat est de type public (« N2 »), il est procédé lors d'une étape « GR » à la formation d'une grappe de recherche comme détaillé précédemment. Si le résultat requis n'est pas retrouvé dans la grappe de recherche, ce résultat est alors calculé, par exemple par une grappe de calcul formée lors d'une étape « GC ».

Si le résultat est de type privé (« 02 »), il est procédé lors d'une étape « CAL » à la détermination d'un mode de calcul du résultat requis. Le résultat peut alors être calculé localement lors d'une étape « LC » par l'appareil électronique lui-même, ou localement lors d'une étape « SC » par l'équipement source. Le résultat peut également être calculé au sein d'une grappe de recherche formée lors d'une étape « GC ». L'invention n'est pas limitée au procédé tel que précédemment décrit, mais s'étend également à un dispositif, tel que l'équipement source, apte à mettre en œuvre ce procédé, et plus particulièrement à un dispositif d'assistance au traitement d'une tâche informatique dont l'exécution est requise par un appareil électronique, caractérisé en ce qu'il est configuré pour : - identifier, parmi des équipements appartenant à un nuage informatique, un ou plusieurs équipements susceptibles de stocker un résultat de l'exécution de la tâche informatique, - sélectionner, parmi le ou les équipements identifiés, un ou plusieurs équipements depuis lesquels ledit résultat peut être téléchargé tout en respectant une contrainte donnée de téléchargement dudit résultat par l'appareil électronique, et - former une grappe de recherche constituée du ou des équipements sélectionnés. L'invention s'étend par ailleurs aux différents équipements du nuage et à leur configuration pour la détermination et l'échange des différents vecteurs mentionnés précédemment, et notamment à un dispositif comprenant une mémoire et un processeur configuré pour : déterminer une probabilité que le résultat d'exécution d'une tâche informatique requis par un appareil électronique soit stocké avec un degré de certitude donné dans la mémoire ; associer ladite probabilité à une information relative à une qualité de connexion du dispositif avec l'appareil électronique ; fournir ladite probabilité associée à ladite information à un dispositif d'assistance au traitement de la tâche informatique tel que mentionné ci-dessus.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de traitement d'une tâche informatique dont l'exécution est requise, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - identification (ID), parmi des équipements (2-6) appartenant à un nuage informatique, d'un ou plusieurs équipements susceptibles de stocker un résultat de l'exécution de la tâche informatique, - sélection (SLC), parmi le ou les équipements identifiés, d'un ou plusieurs équipements depuis lesquels ledit résultat peut être téléchargé tout en respectant une contrainte de téléchargement donnée, et formation d'une grappe de recherche (GR) constituée du ou des équipements sélectionnés (2-4); - vérification (ST ?) du stockage effectif dudit résultat parmi le ou les équipements de la grappe de recherche ; - en cas de vérification positive, téléchargement (DLD) dudit résultat depuis au moins un du ou des équipements de la grappe de recherche qui stockent effectivement ledit résultat ; - en cas de vérification négative, exécution (EXE) de la tâche informatique afin d'en obtenir ledit résultat.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'exécution de la tâche informatique est requise par un appareil électronique et dans lequel, en cas de vérification négative, l'exécution de la tâche informatique est réalisée par l'appareil électronique (1) ou par un équipement du nuage informatique.
3. Procédé selon la revendication 1, comprenant, en cas de vérification négative, la formation d'une grappe de calcul (GC) regroupant des équipements du nuage informatique qui offrent des ressources pour le traitement distribué de la tâche informatique entre les équipements de la grappe de calcul, l'exécution de la tâche informatique étant réalisée par les équipements de la grappe de calcul.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la grappe de calcul est identique à la grappe de recherche.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'étape d'identification (ID) du ou des équipements du nuage susceptibles de stocker ledit résultat comprend la comparaison, pour chaque équipement du nuage, d'une probabilité que ledit résultat soit stocké par l'équipement avec un degré de certitude prédéterminé.
6. Procédé selon la revendication 5, comprenant, pour chaque équipement, la détermination de la probabilité que ledit résultat soit stocké par l'équipement en fonction d'une probabilité de requête dudit résultat auprès de l'équipement.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la probabilité de requête dudit résultat auprès d'un équipement est déterminée par analyse statistique d'un historique de requêtes de résultats d'exécution de tâches informatiques auprès de l'équipement.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la contrainte de téléchargement donnée est une contrainte de latence.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel les étapes d'identification et de sélection sont réalisées de manière à former une grappe de recherche constituée d'un nombre limité d'équipements sélectionnés.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel les étapes d'identification et de sélection sont réalisées de manière à ce que la probabilité du stockage effectif dudit résultat parmi les équipements de la grappe de recherche soit supérieure à un seuil.
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant une étape de requête d'exécution déportée de la tâche informatique émise à destination d'un équipement cible parmi les équipements du nuage informatique, et dans lequel les étapes d'identification, de sélection et de formation de la grappe de recherche sont réalisées par l'équipement cible.
12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la contrainte de téléchargement est une contrainte de qualité de connexion entre un équipement identifié et l'équipement cible.
13. Dispositif (2) d'assistance au traitement d'une tâche informatique dont l'exécution est requise par un appareil électronique (1), caractérisé en ce qu'il est configuré pour : - identifier (ID), parmi des équipements appartenant à un nuage informatique, un ou plusieurs équipements susceptibles de stocker un résultat de l'exécution de la tâche informatique, - sélectionner (SLC), parmi le ou les équipements identifiés, un ou plusieurs équipements depuis lesquels ledit résultat peut être téléchargé tout en respectant une contrainte donnée de téléchargement dudit résultat par l'appareil électronique, et - former une grappe de recherche (GR) constituée du ou des équipements sélectionnés (2-4).
14. Dispositif comprenant une mémoire et un processeur configuré pour : déterminer une probabilité que le résultat d'exécution d'une tâche informatique requis par un appareil électronique soit stocké avec un degré de certitude donné dans la mémoire ; associer ladite probabilité à une information relative à une qualité de connexion du dispositif avec l'appareil électronique ; fournir ladite probabilité associée à ladite information à un dispositif selon la revendication 13.