Projet : ReMaP

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Réseaux haut-débit et calcul coopératif

L'émergence des réseaux à haut débit est un phénomène nouveau en informatique. La demande des utilisateurs pour le transfert de données complexes et de grande taille (images, vidéo, simulation, etc.) impose de recourir à des technologies matérielles et logicielles nouvelles. Dans ce troisième thème du projet, nous étudions les protocoles des réseaux à haut débit et leurs liens avec les applications coopératives qui les utilisent avec pour but d'un améliorer l'efficacité. Nos recherches les plus récentes concernent l'étude des réseaux locaux à haut débit ATM et Myrinet et les protocoles associés ainsi que leurs interactions avec le système d'exploitation. Nos travaux concernent aussi bien le point de vue algorithmique sur ces protocoles, avec la modélisation des architectures réseaux et des constructions algorithmiques pipelines optimisées que le point de vue pratique pour obtenir des interfaces réseaux et des pilotes de périphériques performants. Notre objectif est de proposer des méthodes et de réaliser des protocoles qui permettent l'utilisation de communication dans les réseaux à haut débit sans (ou presque sans) perte des performances offertes par les matériels du commerce.

Le projet BIP (Basic Interface for Parallelism) a déjà permis d'obtenir de bons résultats en ce sens avec un ensemble de protocoles pour l'utilisation efficace des réseaux Myrinet.

L'interface BIP propose un send/receive de bas niveau avec des performances < 5 $ \mbox{$\mu$s}$ pour la latence et > Gb/s pour le débit.
Le support MPI-BIP pour MPICH permet l'utilisation de MPI avec des performances < 10 $ \mbox{$\mu$s}$ pour la latence et > Gb/s pour le débit.
Le pilote IP-BIP permet l'utilisation de la pile IP sous Linux avec des performances d'environ 50 $ \mbox{$\mu$s}$ en latence et > 50 Moctets/s en débit.
Plus d'une centaine d'équipes utilisent les logiciels BIP comme base pour leurs propres développements (BIP, MPI-BIP) ou comme support réseau performant pour leurs applications (MPI-BIP, IP-BIP). Notons que le pilote IP-BIP est en tête pour les performances TCP et UDP du benchmark NetPerf de HP, permettant à des matériels de type PC/Myrinet de rivaliser avec des serveurs spécialisés. Les logiciels BIP sont actuellement disponibles pour l'ensemble des cartes Myrinet et pour les architectures Pentium et Alpha sous Unix (Linux et Solaris) et des travaux d'évaluation sont en cours pour Windows.

Nos axes de recherches actuels concernent les développements autour du support BIP et son évolution. Nous étudions actuellement :

Les résultats attendus sont de nouveaux protocoles pour le support des communications rapides et une méthodologie de conception de tels protocoles, grâce à la modélisation des architectures utilisées et la prise en compte des demandes des applications cibles.

Ces recherches interagissent fortement avec le types d'applications pour lesquelles elles sont conduites. Nous avons débuté notre activité applications coopératives avec un premier prototype de mémoire virtuellement partagée sur réseaux à haut débit et des travaux concernant, la cohérence de données dans les jeux distribuées, des applications en imagerie et en mécanique. La prévision du comportement des protocoles débute cette année avec des travaux sur la simulation parallèle de réseaux SAN et WAN appliquée à nos protocoles et les utilisant pour l'exécution.



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