Les expériences de grid computing, distribuant la puissance informatique inutilisée de milliers d’ordinateurs au service de grands projets scientifiques ont popularisé les modèles de grilles. Mais ce n’est pas cet aspect médiatique qui intéresse Philippe d’Anfray ici. La virtualisation et la mutualisation des moyens informatiques ouvrent de nouvelles perspectives en matière de collaborations scientifiques, de partenariats industriels et d’échanges de services. Mais il reste beaucoup à faire pour industrialiser les environnements de grille et banaliser l’utilisation de ces techniques notamment en direction des petites et moyennes entreprises. Philippe d’Anfray, Ingénieur de recherche au Commissariat à l’Energie Atomique (CEA), responsable de projet Grille et animateur du club Grille de l’association Aristote, nous éclaire sur ces perspectives.

Le succès des Grilles n’est plus à démontrer. Tous les grands projets scientifiques, industriels ou commerciaux ont maintenant une « dimension grille » qui impose de nouvelles pratiques et de nouvelles façons de travailler. Concrètement, cela implique de mutualiser ou de partager des ressources informatiques :

• ressources matérielles bien sûr (puissance de calcul, mémoire, sites de stockage) ;
• ressources logicielles (codes de simulation, applications) ;
• mais aussi données et sources d’informations (bases de données, « senseurs », instruments scientifiques ou grands équipements, satellites…) ;
• sans oublier les hommes !

Autre facteur, qui participe à cette évolution de fond, la tendance à l’interconnexion globale de tous les dispositifs électroniques qui modifie les organisations et les rapports entre intervenants.

Les applications des grilles restent néanmoins cantonnées à un petit nombre d’acteurs de la recherche académique ou de la R&D des « grands » industriels dans un contexte largement dominé par la vision « grille de calcul » (grid computing). Les outils, quant à eux, sont surtout issus du monde académique comme c’est le cas des composants clefs des grilles : les intergiciels ou middlewares. De même, les grands projets d’infrastructure (Grid5000 en France, EGEE au niveau européen) sont aussi destinés en priorité aux chercheurs.

Les technologies de grille pourraient-elle aujourd’hui bénéficier à d’autres qu’aux « gros » acteurs industriels ? Peuvent-elle toucher de nouvelles communautés ? Peuvent-elle mobiliser les PME qui ne vont pas investir – argent et potentiel humain – pour tester et adapter des environnements de travail qui ne sont pas conçus a priori pour répondre à leurs besoins, mais qui ne peuvent pas se permettre non plus de « rater le coche » des nouvelles technologies.

L’environnement de travail de l’utilisateur de grille constitue un point particulièrement important pour leur généralisation : quels outils doivent-ils être intégrés sur le « poste de travail », au niveau de l’entreprise ou de l’organisme (réseaux, sécurité …) ? Tous les outils nécessaires existent sans doute, mais ils n’ont pas été recensés, industrialisés et regroupés dans une boîte à outils appropriée. Sans compter que les problèmes de sécurité déjà complexes à résoudre sur une grille expérimentale sont encore renforcés par les besoins spécifiques du monde de l’industrie ou de l’entreprise (protection des données et du savoir-faire).

L’initiative fr-grid doit permettre la réalisation de projets pilotes qui ne seront plus l’affaire uniquement des spécialistes de l’informatique, mais permettront d’appréhender comment des applications industrielles et commerciales pourront être exploitées dans un environnement de grille opérationnel. Cette initiative s’appuie sur les conclusions de « l’enquête Grilles » réalisée par le Groupe des utilisateurs de Grilles – Gus’G – de l’association Aristote dont nous reprenons quelques éléments dans ce qui suit.

Cette enquête a touché une grande partie de la communauté grille en France. Les répondants présentent des profils très variés : utilisateurs, développeurs d’applications, mais aussi des développeurs d’outils logiciels et des éditeurs de solutions logicielles .

Beaucoup de projets « grille » présentés sont portés par des programmes de recherche ACI, RNTL, projets Européens et même à dimension mondiale. En face de cela, les industriels procèdent à de nombreuses expérimentations même si les projets « inter-entreprise » sont encore rares.

Si la grande majorité des usages des grilles concernent des applications existantes que l’on cherche à exploiter différemment sur de nouvelles infrastructures, l’aspect « partage de ressources » offre de nouvelles perspectives en matière de travail coopératif, et d’échanges de services. Il ouvre la voie à la nécessaire rationalisation de l’utilisation des ressources informatiques. Enfin, la grille est encore une fois affaire de communautés dans la mesure où elle facilite les collaborations et permet de fédérer des équipes.

Coté outils, les répondants utilisent beaucoup d’outils « maison » en passe d’être concurrencés par les intergiciels du commerce ou du domaine public, qui sont encore jugés, selon les cas, inadaptés, peu performants ou économiquement inaccessibles. La très grande hétérogénéité des outils employés, pose la question de leur compatibilité : où est la boîte à outils de l’utilisateur des grilles ? La sécurité – point crucial dans tout cela- est difficile à mettre en oeuvre et se heurte de plus à des écueils administratifs. Enfin, chose étonnante, la ressource « réseau » – dimension essentielle de la Grille – n’est pas très bien appréhendée. Il faut reconnaître effectivement que les services réseaux ne sont pas l’affaire de l’utilisateur final dans un environnement standard.

Beaucoup de problèmes techniques ont été rencontrés ou sont attendus à brève échéance. La plupart sont liés au « passage à l’échelle », c’est-à-dire à l’augmentation significative du nombre de ressources utilisées et au manque d’interopérabilité et de standardisation. La tolérance aux défaillances dans les systèmes complexes est aussi considérée comme un problème majeur.

Mais les facteurs humains (corporatisme, résistance au changement, non acceptabilité) et les attitudes face à la dématérialisation des ressources (réorganisation du travail et des responsabilités, etc.) sont considérés comme bloquants pour l’adoption des technologies de grille. L’acceptation des nouvelles technologies passe par la sensibilisation des utilisateurs mais aussi des décideurs qui ont besoin :

• de définitions plus précises pour identifier de ce qui est réellement possible à court et moyen terme, d’indications sur les performances et la stabilité des systèmes ;
• ainsi que les coûts réels d’investissement, de migration, d’exploitation et les retours sur investissements ;
• enfin, pour les fournisseurs de service, un modèle économique viable de la grille.

Les utilisateurs et les développeurs sont demandeurs de plates-formes d’expérimentation. En effet, les caractéristiques des grilles ne sont pas reproductibles « en local ». Il faut prendre tout de suite en compte la dimension hétérogène de la grille au service d’une communauté qui croît au fur et à mesure que de nouveaux partenaires s’y rattachent avec leurs environnements et leurs contraintes. Complexité supplémentaire, les acteurs des infrastructures de grilles (opérateurs réseau, spécialistes de la sécurité…) sont souvent nationaux tandis que les communautés d’utilisateurs sont elles, par nature, transnationales (au moins européennes). D’où la nécessité de structures adaptées, comme par exemple le consortium fr-grid où l’on travaille à déployer l’état de l’art de l’opérationnel en matière d’environnement informatique, d’environnement réseau et d’intergiciel pour offrir une plate-forme d’expérimentation.

Pour conclure, si l’adoption des grilles semble une évolution inéluctable, le manque global de retours d’expériences sur le sujet, lié aux usages encore balbutiants des grilles, ne permet pas de formuler vraiment les besoins et les attentes des utilisateurs. Il est certain quand même que l’agrégation « brute » de ressources de calcul encore en tête des usages, n’est pas en tête des attentes.

Le véritable enjeu de la grille n’est pas l’agrégation des ressources mais leur virtualisation :

• simplification des accès aux ressources ;
• transparence dans leur utilisation ;
• mise à disposition de solutions pensées pour les communautés d’ utilisateurs par exemple dans le cadre de systèmes de workflow intelligents ou encore de systèmes d’exploitation « grillifiés ».

Une dernière remarque, l’industrialisation des outils de base est un prérequis indispensable pour que l’industrie du logiciel et les sociétés de service puissent s’approprier ces techniques et développer au-dessus des outils métiers en direction des entreprises.

Philippe d’Anfray

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Pour information, le groupe de travail Gus’G organise à l’Institut de Biologie et Chimie des Protéines (IBCP) à Lyon, les 16 et 17 juin, deux journées de travail autour des Grilles.

• Le 16 juin, GrilBio : « Une Grille bioInformatique en France : expériences et perspectives ». Organisée par Aristote-Gus’G et GiGn (Grille pour la Génomique). La bioinformatique et la biologie ont-elles besoin de la grille informatique (« grid computing ») pour analyser les données brutes publiées quotidiennement en grande quantité ?
• Le 17 Juin 2005 : « Journée de travail sur les usages opérationnels et industriels des Grilles ». Organisée par Aristote-Gus’G, le consortium fr-grid et l' »industry Forum » du projet européen EGEE. L’idée de cette journée de travail est d’exposer les divers points de vue sur les grilles et de partager les expériences et aussi de confronter en quelque sorte l’ « offre à la demande ».

Plus de renseignements sur le site d’Aristote.