SILECS -Infrastructure à grande échelle pour l’informatique
expérimentale pour le cloud/edge/IoT

Coordinateur : Nathalie Mitton ,INRIA
Partenaire : Université de Lille, CRIStAL

Résumé :

La transformation numérique est au cœur de notre société. Cette évolution est rendue possible par le déploiement d’une infrastructure de réseaux, de calcul et de services très sophistiquée tant par sa taille que par la diversité de ses composantes et la gamme d’usages qu’elle permet. En effet, les systèmes qui composent cet environnement numérique largement distribué sont complexes, hétérogènes, dynamiques et de tailles très variables, allant d’unités de quelques cœurs à de puissants supercalculateurs constitués de millions d’unités de traitement. De même, ils reposent sur des composants et des applications matérielles/logicielles constitués d’une grande variété de briques assemblées en fonction des besoins et faisant largement appel à la virtualisation pour toutes les ressources mobilisées (traitement, réseau, stockage). Il en résulte un ensemble de systèmes dont la disponibilité, la fiabilité, les performances, l’interopérabilité ou encore l’efficience énergétique deviennent des défis majeurs que les sciences numériques doivent relever pour en faire un atout majeur pour l’innovation, la souveraineté et la compétitivité industrielle. Dans ce contexte, le volet infrastructure du PEPR Cloud (SILECS) permettra de structurer les aspects Cloud/Fog/Edge/IoT de la plateforme SLICES-FR (Super Infrastructure for Large-Scale Experimental Computer Science), le nœud français de l’action ESFRI SLICES-RI. SILECS permettra le prototypage et la conduite d’expériences reproductibles de tout élément matériel et logiciel des environnements numériques actuels et à venir à tous les niveaux du continuum Cloud IoT, répondant aux besoins expérimentaux des autres volets du PEPR. SILECS sera complété dans le cadre de SLICES-FR par des financements du PEPR Réseaux du Futur qui se concentre sur les aspects spécifiques aux technologies 5G et au-delà. Il y aura donc des interactions fortes continues et coordonnées entre les deux PEPR. Pour parvenir à la mise en place d’une telle infrastructure, nous nous appuierons sur les plateformes françaises existantes Grid’5000 et FIT, internationalement reconnues. SLICES-FR et par conséquent SILECS permettra un accès ouvert à une diversité de ressources matérielles et logicielles et outils d’aide à la conduite d’expériences, offrant ainsi aux chercheurs de ces deux PEPR, une plateforme leur permettant d’aborder les principaux défis identifiés dans les projets prioritaires respectifs.
Tout élément pouvant être financé sur le volet infrastructure du PEPR Cloud se doit de répondre aux objectifs de SLICES-FR, incluant des équipements et des ingénieurs dont les missions seront de développer, maintenir et faire évoluer les différents services offerts par SILECS en s’inscrivant dans la philosophie SLICES. L’accès doit être autant que possible ouvert et facilité par l’appui de formations et tutoriels pour bénéficier au plus grand nombre. Le déploiement de nouveaux équipements se doit de répondre à l’apport de nouveaux services non encore proposés par les équipements actuels.
L’objectif principal de SILECS et de SLICES-FR dans son ensemble est de construire un outil d’expérimentation favorisant la conception de nouveaux services et applications des aspects du calcul distribué, du edge computing, du réseau filaire ou sans fil reprogrammable et de l’IoT avec une diversité de technologies sur tous les aspects de la chaîne de la donnée, logiciel ou matériel.
Cet outil se doit de fournir des services variés et adaptés aux besoins de la communauté, ouverte et permettre une recherche reproductible.

Abstract

Digital transformation is at the heart of our society. This evolution is made possible by the deployment of a network, computing and service infrastructure that is highly sophisticated in terms of its size, the diversity of its components and the range of uses it allows. Indeed, the systems that make up this widely distributed digital environment are complex, heterogeneous, dynamic and of very variable size, ranging from units with a few cores to powerful supercomputers consisting of millions of processing units. Similarly, they are based on hardware/software components and applications made up of a wide variety of bricks assembled according to needs and making extensive use of virtualisation for all the resources mobilised (processing, network, storage). The result is a system of systems whose availability, reliability, performance, interoperability and energy efficiency are becoming major challenges that the digital sciences must meet in order to make it a major asset for innovation, sovereignty and industrial competitiveness.
In this context, the infrastructure component of the PEPR Cloud (SILECS) will structure the Cloud/Fog/Edge/IoT aspects of the SLICES-FR (Super Infrastructure for Large-Scale Experimental Computer Science) platform, the French node of the ESFRI SLICES-RI action. SILECS will enable the prototyping and conduct of reproducible experiments of any hardware and software element of current and future digital environments at all levels of the Cloud IoT continuum, addressing the experimental needs of the other PEPR components. SILECS will be complemented within SLICES-EN by funding from the PEPR Networks of the Future, which focuses on specific aspects of 5G and beyond̀ technologies. There will therefore be continuous and coordinated strong interactions between the two PEPRs.
To achieve such an infrastructure, we will rely on the existing French platforms Grid’5000 and FIT, which are internationally recognised. SLICES-FR and consequently SILECS will allow open access to a variety of hardware and software resources and tools to help conduct experiments, thus offering researchers from both PEPRs a platform to address the main challenges identified in the respective priority projects.
Any element that can be financed under the infrastructure component of the PEPR Cloud must meet the objectives listed below, including equipment and engineers whose missions will be to develop, maintain and evolve the various services offered by SILECS in line with the SLICES philosophy.
Access must be as open as possible and facilitated by the support of training and tutorials to benefit the greatest number. The deployment of new equipment must respond to the provision of new services not yet offered by existing equipment.
The main objective of SILECS and SLICES-FR as a whole is to build a tool for experimentation to design new services and applications in the areas of distributed computing, edge computing, reprogrammable wired or wireless networks and IoT with a diversity of technologies on all aspects of the data chain, software or hardware. This tool must provide varied services adapted to the needs of the community, be open and allow reproducible research.