Résumé
Pour des raisons de modularité et de scalabilité, la plupart des services en ligne déployés dans des datacenters reposent sur une architecture multi-tiers dans laquelle plusieurs composants logiciels sont déployés sur des machines différentes (par exemple un équilibreur de charge, un serveur web, une application métier et un serveur de base de données). Ces tiers interagissent à travers des communications réseaux, le plus souvent reposant sur le protocole TCP/IP. Un client externe au datacenter peut se connecter à un tier frontal (le point d’entrée) et soumettre une requête, provoquant un traitement distribué entre les tiers et retournant au client une réponse incluant des données. Les interactions entre les tiers suivent le modèle classique client-serveur.Nous observons que dans ces services, une quantité significative des données retournées au client sont émises par des tiers dans cette architecture, sans que les tiers par lesquels passe la réponse et ces données (au retour, en passant par le tier frontal) n’exploitent les données. Les tiers qui précédent le tier émettant les données ne font que les propager. Les communications nécessaires pour faire remonter ces données dans l’architecture multi-tiers sont inutiles et sources d’une charge de calcul significative dans le datacenter.L’objectif de cette thèse est de réduire ces communications inutiles en introduisant un mécanisme de raccourci. Lorsque dans l’architecture multi-tiers, un tier génère des données qui ne sont pas exploitées par les tiers qui le précédent avant leur retour au client, alors un raccourci permet à ce tier de retourner directement les données au client sans passer par les tiers intermédiaires. La mise en place d’un mécanisme de raccourci revient à distribuer la connexion TCP entre le client et le tiers frontal, celle-ci devenant accessible à tous les tiers.Deux problèmes rendent difficile l’implantation de cette notion de raccourci. Premièrement, il faut coordonner les différents tiers émetteurs pour garantir la cohérence interne de TCP (en particulier la gestion des numéros de séquence de TCP et des acquittements). Deuxièmement, les raccourcis bousculent la cohérence interne des applications et il faut modifier les applications dans ce sens. Les solutions actuelles nécessitent soit une modification du protocole TCP, soit des modifications importantes des applications.Nous montrons comment il est possible de distribuer une session TCP comme évoqué précédemment sans modification du protocole TCP. Nous montrons que les modifications sur les applications sont mineures et qu’il est même possible d’implanter des raccourcis sans modification des applications. Enfin, nous conduisons une évaluation de performances qui montre que ces raccourcis permettent de réduire significativement la charge de calcul dans le datacenter, sans dégrader les performances des communications en termes de latence ou de débit.
Source: http://www.theses.fr/2022GRALM040
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