est compos´e de gestionnaires nomades autonomes ainsi que de sondes actives :

– les gestionnaires nomades maintiennent la connectivit´e dans le plan de gestion et

colla-borent ensemble afin de g´erer le r´eseau ad-hoc sans n´ecessiter l’intervention d’une entit´e

externe. L’attribution du rˆole de gestionnaire peut changer en fonction de la topologie, de

la densit´e de nœuds et des ressources disponibles. Si, par exemple un nœud ad-hoc a un

niveau de batterie faible, il peut arrˆeter de jouer le rˆole de gestionnaire nomade. Dans ce

cas, le pouvoir d´ecisionnel migre dans le r´eseau en permettant `a d’autres nœuds

d’inter-venir comme gestionnaires. De mˆeme, dans le cas o`u la densit´e de nœuds augmente, de

nouveaux gestionnaires nomades peuvent apparaˆıtre dynamiquement afin de r´epartir la

charge de gestion.

– les sondes actives sont d´eploy´ees par les gestionnaires nomades. L’architecture des sondes

actives repose sur une extension d’un agent SNMP qui int`egre un environnement

d’ex´ecu-tion pour accueillir des scripts sp´ecifiant les op´erad’ex´ecu-tions de monitorage `a r´ealiser [116, 173].

Les informations de gestion sont collect´ees et filtr´ees en fonction des consignes contenues

dans le script puis sont transmises au gestionnaire nomade correspondant.

Un m´ecanisme d’auto-configuration est implant´e par les gestionnaires nomades afin de

d´eter-miner les op´erations de gestion qui doivent ˆetre ex´ecut´ees, et ce de fa¸con adaptative. De mani`ere

plus formelle, le gestionnaire nomade dispose d’un ensemble d’op´erations de gestion possibles

not´eA. Il choisit l’op´eration de gestion `a ex´ecuter qui permettra d’am´eliorer l’´etat de

fonction-nement du r´eseau. Ce choix correspond `a d´eterminer l’op´eration a qui maximise la fonction

objectif f(a) d´efinie par l’´equation 2.1.

f(a) = ^{U(T(s, a))}−U(s)

C(a) ^{avec a}∈A et s∈S (2.1)

Dans cette ´equation, la variables repr´esente la perception par le gestionnaire de l’´etat courant

du r´eseau.U(s) d´efini `a partir des politiques sp´ecifie l’utilit´e [44] du r´eseau dans son ´etat courant

tandis queC(a) repr´esente le coˆut induit par l’op´eration de gestiona. La fonction de transition

T(s, a) qui peut ˆetre associ´ee `a chaque action de l’ensembleApermet au gestionnaire d’´evaluer

l’´etat futur du r´eseau en fonction de l’op´eration de gestion choisie. En maximisant la fonction

f(a), le gestionnaire nomade vise `a am´eliorer le fonctionnement du r´eseau pour un moindre

coˆut. GUERRILLA d´efinit un cadre d’auto-gestion pour les r´eseaux ad-hoc permettant une

gestion davantage adaptative et robuste. Si cette approche permet une parfaite r´epartition de la

tˆache de gestion en fonction des capacit´es et ressources des nœuds, sa mise en œuvre reste plus

probl´ematique car elle n´ecessite une tr`es forte implication de la part des nœuds.

2.4.4 Middleware pour la gestion

Les entit´es mobiles composant un r´eseau ad-hoc sont h´et´erog`enes en termes de ressources en

´energie, en bande passante et en puissance de calcul. Elles pr´esentent ´egalement des disparit´es

importantes en termes de protocoles et de services op´erationnels, auxquelles tentent de r´epondre

les solutions `a base de middleware [124, 154, 189]. Un middleware programmable pour la gestion

des r´eseaux ad-hoc est propos´e dans [97]. Il d´efinit un support homog`ene pour les communications

entre les nœuds ad-hoc, qui est capable de s’adapter dynamiquement aux capacit´es logicielles

de ceux-ci. Ce middleware, fond´e sur une architecture centralis´ee, permet aux nœuds ad-hoc de

partager, t´el´echarger et activer des plugins qui offrent diverses fonctionnalit´es telles qu’un service

applicatif ou un protocole de routage. L’objectif est d’´elire un ensemble commun de plugins qui

satisfait les contraintes diverses des nœuds. Cet ensemble de plugins est distribu´e aux diff´erents

nœuds et constitue un socle homog`ene de fonctionnalit´es permettant de faciliter leurs ´echanges.

2.4. Approches de gestion pour les r´eseaux ad-hoc

Fig. 2.9 – Middleware pour la gestion

L’architecture du middleware est organis´ee en clusters. Une tˆete de cluster est charg´ee de

coordonner l’´election et la distribution des plugins dans un cluster. Chaque nœud ad-hoc d’un

cluster donn´e expose un ou plusieurs plugins dont il dispose du code ex´ecutable dans une base

locale. La tˆete de cluster initialise le m´ecanisme d’´election en contactant les nœuds du cluster

et en leur demandant d’annoncer les plugins candidats. En fonction de l’ensemble de plugins

annonc´es not´eP, elle utilise un algorithme d’´election pour d´eterminer la base de plugins la plus

appropri´ee pour le contexte. L’´election des plugins a pour but de s´electionner les plugins qui

minimisent une fonction de coˆut not´eeg(p) d´ecrite par l’´equation 2.2.

g(p) =

n

i=1

w

_i

×C

_i

(p)avec

n

i=1

w

_i

= 1 et C

_i

∈[0,10],∀i∈[1, n] (2.2)

Les caract´eristiquesC

i

(p) d’un plugin donn´epsont affect´ees d’une note de 0 `a 10 en fonction

de leur pertinence et sont assign´ees d’un poidsw

_i

en fonction de la politique de la tˆete de cluster.

La fonction de coˆut prend en compte les caract´eristiques telles que la charge CPU, la

consom-mation de m´emoire, la taille du plugin et le syst`eme d’exploitation requis, pour converger vers

le plus grand ensemble commun de plugins possible. La tˆete de cluster d´emarre la distribution

de plugins en contactant les nœuds propri´etaires afin qu’ils diffusent leurs plugins aux autres

nœuds du cluster. Chacun des nœuds sauvegarde les plugins dans une base locale, puis les active.

La tˆete de cluster est capable de configurer et de modifier `a la vol´ee les param`etres des plugins

courants.

L’implantation du middleware repose sur un protocole l´eger de messagerie orient´e XML et sur

la plateforme Java pour petits et moyens ´equipements. L’´evaluation de performances d´emontre

la convergence de l’approche. N´eanmoins, le middleware est pour l’instant limit´e `a un unique

cluster. Il devrait ˆetre ´etendu `a un sc´enario qui en int`egre plusieurs et qui permet l’´etablissement

de communications inter-clusters.

2.4.5 Evaluation de performances

Un mod`ele th´eorique est introduit par Burgess dans [40] afin d’´evaluer le passage `a l’´echelle

des approches de gestion pour les r´eseaux ad-hoc. L’´evaluation de performances repose sur un

cadre analytique qui prend en compte `a la fois la nature non fiable du support physique sans fil

et la mobilit´e des nœuds ad-hoc.

Formellement, le r´eseau ad-hoc est repr´esent´e sous la forme d’une matrice de connectivit´e

not´ee A o`u les lignes et colonnes rep´esentent un nœud du r´eseau. Une entr´ee A[i, j] de cette

matrice indique que le nœud i a ´et´e connect´e au nœud j. La connectivit´e entre deux pairs

fluctue dans le temps en fonction du d´eplacement des nœuds et des perturbations physiques.

La valeur a

_i,j

de l’entr´ee A[i, j] fournit une valeur de probabilit´e qui indique statistiquement le

pourcentage de temps durant lequel les nœuds ont ´et´e connect´es.

La matrice de connectivit´e sert de fondement pour d´eterminer la charge de trafic g´en´er´ee

par diff´erentes architectures de gestion par politique. L’analyse du passage `a l’´echelle repose sur

l’axiome suivant : la probabilit´e d’avoir une configuration op´erationnelle d´epend de la r´egularit´e

des op´erations de maintenance, qui elles-mˆemes d´ependent de la fiabilit´e du support de

com-munication. Afin d’´evaluer les performances d’une architecture, le taux moyen d’erreur I

_erreur

g´en´er´e par un nœud est compar´e au taux moyen de r´eparationI

rparation

. Une configuration est

op´erationnelle si l’ensemble des erreurs caus´ees par un nœud ont pu ˆetre r´epar´ees. Ainsi, le taux

de r´eparation I

_rparation

doit rester sup´erieur au taux d’erreur I

_erreur

afin de limiter le taux de

pannes effectives non r´esolues. Le taux de r´eparation I

rparation

d´epend de la fiabilit´e du

sup-port physique et de la connectivit´e entre les nœuds obtenue `a partir de la matrice A. Plusieurs

mod`eles organisationnels pr´esent´es dans la section 2.2.2 sont d´ecompos´es et analys´es afin de

d´eterminer le taux de r´eparation et en d´eduire le taux de pannes non r´esolues.

Les r´esultats de cette analyse fournissent une quantification du passage `a l’´echelle de

diff´e-rents mod`eles organisationnels dans le cadre de la gestion par politique. Ils confirment les limites

des mod`eles centralis´es caus´ees par le goulot d’´etranglement avec le gestionnaire central. Les

ap-proches distribu´ees offrent une meilleure robustesse mais induisent des probl`emes de convergence

de politiques.

2.5 Synth`ese

La gestion de r´eseaux et de services regroupe l’ensemble des activit´es qui permet de mettre en

œuvre, maintenir et mettre `a jour les r´eseaux et leurs services afin qu’ils r´epondent aux exigences

des usagers sp´ecifi´ees sous la forme d’objectifs et de contrats de services. Des mod`eles d´edi´es

permettent d’organiser les infrastructures de supervision de mani`ere homog`ene et structur´ee. La

dynamique croissante des r´eseaux et la diversification des services ont contribu´e `a augmenter la

complexit´e de cette tˆache.

Les avanc´ees importantes dans les technologies sans fil ont notamment favoris´e le

d´eveloppe-ment de r´eseaux de plus en plus mobiles et d´ecentralis´es. Les r´eseaux ad-hoc en sont une parfaite

illustration. Ces r´eseaux auto-organis´es sont form´es spontan´ement `a partir d’un ensemble

d’en-tit´es mobiles communicantes sans n´ecessiter d’infrastructure fixe pr´e-existante. S’ils permettent

un d´eploiement rapide et `a faible coˆut, ces r´eseaux pr´esentent en contre partie des contraintes

suppl´ementaires li´ees `a une topologie dynamique, une bande passante r´eduite et une dur´ee de

vie restreinte due aux limites ´energ´etiques.

2.5. Synth`ese

De nouveaux mod`eles et architectures sont requis pour pouvoir int´egrer les r´eseaux ad-hoc

dans une d´emarche de gestion. La topologie dynamique conduit `a r´eorganiser le plan de gestion,

typiquement sous la forme de clusters, et `a introduire des m´ecanismes de d´el´egation afin de

r´epartir les activit´es de gestion. L’absence d’infrastructure fixe favorise les ´echanges directs de

nœud `a nœud, par exemple dans le cadre de distribution de politiques, et rend l’utilisation

de m´ecanismes d’auto-gestion incontournable. Enfin, l’h´et´erog´en´eit´e des ´equipements pousse `a

´etablir un socle commun de protocoles et de services en s’appuyant sur des approches `a base de

middleware. Ces caract´eristiques ont ´egalement un impact direct sur les domaines d’applications

de la gestion.

Chapitre 3

Dans le document Supervision des Réseaux et Services Ad-Hoc (Page 41-46)