Migration et instanciation dynamique des microservices avec garantie de performance de bout en bout

Les microservices et la conteneurisation jouent un rôle prédominant au niveau de la conception des fonctions de réseau virtualisées (VNF) largement adoptées par l’industrie du cloud des télécommunications. L’utilisation croissante des microservices pour les services basés sur la 5G/6G pousse l’industriedes télécommunications à trouver des moyens efficaces d’exploiter les nouvelles technologies de communication et d’informatique. En pratique, l’approche cloud-native implique de petits microservices faiblement couplés qui sont déployés dans des conteneurs et mis à l’échelle (à la hausse et à la baisse) sur des serveurs/centres de données distribués dans le cloud. Orchestrer soigneusement l’allocation et la réorganisation des (micro)services pour éviter un espace de solution déséquilibré et largement segmenté dans un environnement dynamique où les services arrivent et quittent le réseau reste un défi. Par conséquent, cette thèse de doctorat vise à relever le défi de la migration et de l’instanciation dynamique de microservices conteneurisés dans une architecture cloud distribuée tout en maintenant les performances de la chaı̂ne de services de bout en bout dans un objectif d’échange à faible latence.Pour atteindre cet objectif, notre première contribution correspond à une stratégie de placement sensible à la latence pour les services 5G/6G sur un réseau de substrat. La stratégie a été étudiée du point de vue de leur interdépendance et de la quantité de trafic entre les microservices, ce qui a augmenté la latence du service en raison du retard associé aux messages transitant par le réseau de transport reliant les centres de données. L’approche proposée tend à minimiser la latence globale de bout enbout, à l’aide d’une heuristique hybride évaluée grâce à une simulation.De plus, pour permettre le placement lors de l’exécution des microservices et atteindre son optimalité dans un système dynamique, nous nous appuyons sur une approche qui tend à déclencher la migration et la gestion dynamiques des CNF tout en considérant l’ensemble du cycle de vie des conteneurs sur la base d’un cas d’utilisation: un cœur de réseau 5G open-source nommé Magma. Ici, nous avonsintroduit trois heuristiques pour résoudre le modèle d’optimisation formalisé en ce qui concerne la migration des microservices à travers une architecture de centre de données hétérogène. Les résultats évalués grâce à une simulation montrent de meilleures performances de l’approche de migration qui tend à minimiser la latence globale.D’un point de vue plus pratique, nous avons réalisé une étude approfondie sur diverses techniques de migration basée sur des conteneurs en utilisant les outils d’orchestration populaires (tels que: Kubernetes, Docker Compose et Docker Swarm, etc.) pour développer un banc d’essai basé sur Kubernetes.Un travail final considéré comme une preuve de concept (PoC) a été développé pour illustrer la migration de pods entre des clusters Kubernetes distants. Comme cas d’utilisation, nous considérons la migration d’une fonction réseau appartenant à un cœur de réseau 5G open source (à savoir, Magma).