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THESEPrésentée parStéphane PERRETPour obtenir le titre de Docteurde l’Université Joseph Fourier - Grenoble I(arrétés ministériels du 5 juillet 1984 et du 30 mars 1992)Spécialité INFORMATIQUEAgents mobilespour l’accès nomade à l’information répartiedans les réseaux de grande envergureDate de soutenance : 19 novembre 1997Composition du jury : Président : Sacha KRAKOWIAKRapporteurs : Michel BANATREGuy BERNARDExaminateurs : Jacques MOSSIEREAndrzej DUDAThèse préparée au sein du laboratoire LSR-IMAGsous la direction du Professeur Andrzej DUDA Je tiens à remercier le Professeur Sacha Krakowiak pour son soutien et sa confiancedurant ces études doctorales et pour avoir accepté de présider le jury de cette thèse.Je tiens à remercier le Professeur Jacques Mossière pour avoir accepté d’être exami-nateur de cette thèse.Je tiens à remercier le Professeur Guy Bernard et le Directeur de recherche MichelBanâtre pour avoir accepté d’être rapporteurs de cette thèse.Je tiens à remercier chaleureusement le Professeur Andrzej Duda pour son soutienpermanent durant ces trois années de travail.Je tiens à remercier Chérif, Michael, Jorge et Dominique pour toutes les discussionsqui ont animé ces trois années dans l’équipe Drakkar. Et je tiens à remercier Liliane, Solange, Martine, Bernard et François pour leur bon-ne humeur face à tous les problèmes que je leur ai posé, ainsi que tous les membres dulaboratoire LSR-IMAG. "Notre espèce est la seule ...
Publié le : samedi 24 septembre 2011
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THESE
Présentée par
Stéphane PERRET
Pour obtenir le titre de Docteur
de l’Université Joseph Fourier - Grenoble I
(arrétés ministériels du 5 juillet 1984 et du 30 mars 1992)
Spécialité INFORMATIQUE
Agents mobiles
pour l’accès nomade à l’information répartie
dans les réseaux de grande envergure
Date de soutenance : 19 novembre 1997
Composition du jury :
Président : Sacha KRAKOWIAK
Rapporteurs : Michel BANATRE
Guy BERNARD
Examinateurs : Jacques MOSSIERE
Andrzej DUDA
Thèse préparée au sein du laboratoire LSR-IMAG
sous la direction du Professeur Andrzej DUDA
Je tiens à remercier le Professeur Sacha Krakowiak pour son soutien et sa confiance
durant ces études doctorales et pour avoir accepté de présider le jury de cette thèse.
Je tiens à remercier le Professeur Jacques Mossière pour avoir accepté d’être exami-
nateur de cette thèse.
Je tiens à remercier le Professeur Guy Bernard et le Directeur de recherche Michel
Banâtre pour avoir accepté d’être rapporteurs de cette thèse.
Je tiens à remercier chaleureusement le Professeur Andrzej Duda pour son soutien
permanent durant ces trois années de travail.
Je tiens à remercier Chérif, Michael, Jorge et Dominique pour toutes les discussions
qui ont animé ces trois années dans l’équipe Drakkar.
Et je tiens à remercier Liliane, Solange, Martine, Bernard et François pour leur bon-
ne humeur face à tous les problèmes que je leur ai posé, ainsi que tous les membres du
laboratoire LSR-IMAG.
"Notre espèce est la seule créatrice et elle ne dispose que d'une seule faculté créa-
trice : l'esprit individuel de l'homme. Deux hommes n'ont jamais rien créé. Il n'existe
pas de collaboration efficace en musique, en poésie, en mathématiques, en philosophie.
C'est seulement après qu'ait eu lien le miracle de la création que le groupe peut l'ex-
ploiter. Le groupe n'invente jamais rien. Le bien le plus précieux est le cerveau isolé de
l'homme.
Or aujourd'hui, le concept du groupe entouré de ses gendarmes entame une guerre
d'extermination contre ce bien précieux : le cerveau de l'homme. En le méprisant, en
l'affamant, en le réprimant, en le canalisant, en l'écrasant sous les coups de marteau
de la vie moderne, on traque, on condamne, on émousse, on drogue l'esprit libre et va-
gabond. Il semble que notre espèce ait choisi le triste chemin du suicide.
Voici ce que je crois : l'esprit libre et curieux de l'homme est ce qui a le plus de prix
au monde."
John Steinbeck
Table des matières
Table des matières
Introduction 1
1 - Cadre du travail 2
2 - Plan de la thèse 3
Chapitre 1 - Accès à l’information répartie 5
1 - Caractéristiques des réseaux d’information 6
2 - La fonction de recherche d'information 7
2.1 - Les systèmes centralisés 8
2.2 - Les systèmes distribués 10
2.3 - Le routage par le contenu 13
3 - Problématique 15
Chapitre 2 - Les modèles d’exécution répartie 19
1 - Présentation des modèles d’exécution répartie 19
1.1 - Les processus communicants 20
1.2 - L’appel de procédure à distance 21
1.3 - L’invocation d’objet à distance 24
1.4 - L’évaluation à distance 26
1.5 - La migration d’activité 31
2 - Les mécanismes d’exécution répartie dans WWW 32
2.1 - Le protocole HTTP et les programmes CGI 32
2.2 - Le langage Java 34
3 - Analyse des modèles 35
3.1 - Classification 36
3.2 - Examen des modèles 37
3.3 - Les agents mobiles 39
Chapitre 3 - Les agents mobiles 43
1 - La notion d’agent en informatique 43
2 - Présentation des travaux 44
2.1 - Les travaux antérieurs 45
2.2 - Les travaux récents 52
3 - Analyse 62
3.1 - Synthèse de l’existant 62
3.2 - Conclusion 67
Chapitre 4 - Le modèle d’agents mobiles MAP 69
1 - Motivation et objectif 69
2 - Principe du modèle 71
3 - Description du modèle 73
3.1 - Interface des agents 73
3.2 - Modèle d’exécution des agents 74
3.3 - Gestion des défaillances 83
3.4 - Gestion de la sécurité 88
4 - Remarques 91
Chapitre 5 - Le système MAP 93
1 - Choix de la plate-forme 93
1.1 - Le World-Wide Web 94
1.2 - Le langage Scheme
1.3 - Exemple de programme 95
2 - Structure du système 96
2.1 - Architecture fonctionnelle 96
2.2 - Architecture logicielle 98
3 - Principes d'implantation 101
3.1 - Sauvegarde de l’état d’un processus 101
3.2 - Postage atomique 103
3.3 - Persistance des processus 106
3.4 - Interaction avec le client 107
3.5 - Interaction avec les serveurs 111
Table des matières
4 - Conclusion 112
4.1 - Mesures de performance 113
4.2 - L’expérience Webfinder 113
4.3 - Comparaison avec les systèmes existants 116
Chapitre 6 - L’application nomade Alycta 121
1 - Un prototype de réseau d’information 121
1.1 - L’architecture du service Odin 122
1.2 - L’interface du service Odin 123
1.3 - Le support des agents mobiles MAP 124
2 - L’application nomade Alycta 124
2.1 - Objectif 125
2.2 - Environnement 126
2.3 - Programmation de l’assistant 127
3 - Discussion 128
Conclusion 131
1 - Bilan 131
2 - Perspectives 133
2.1 - L’informatique nomade 133
2.2 - Les réseaux actifs 135
Bibliographie 137
Annexes
145
1 - Intégration des services WWW 145
1.1 - Interface MAP/Odin 145
1.2 - Interface MAP/Altavista 147
2 - Programmation de l’assistant d’Alycta 149
2.1 - Préchargement de document WWW 149
2.2 - Mission de l’assistant (Scheme) 150
2.3 - Représentant de l’assistant (Java) 152
1
Introduction
Avec le développement constant d'Internet et la croissance exponentielle du réseau
d'information avec World-Wide Web, la qualité d’accès à l’information perçue par l'uti-
lisateur est devenue un réel problème. Une quantité importante d'information brute est
disséminée sur un grand nombre de serveurs géographiquement répartis. La recherche
d'une information est soumise à des temps de réponse très variables liés à l’engorge-
ment et aux défaillances temporaires de l’infrastructure de transport inhérentes à un ré-
seau de cette taille. L'accès au réseau se démocratisant, de plus en plus de clients sont
connectés d'une manière intermittente par modem et souffrent d'une qualité d’accès à
l’information non maîtrisable.
L'accès à l'information peut être une action complexe mettant en jeu un grand nom-
bre de serveurs et touchant un volume important d'information brute. Les modèles de
communication actuellement utilisés sont fondés sur le paradigme Client-Serveur qui
est peu adapté à la réalisation d'actions complexes dans ces réseaux d'information.
L’intégration des stations nomades dans ces réseaux pour l’accès à l’information est
un enjeu important. Le paradigme Client-Agent-Serveurs que l’on propose dans ce tra-
vail constitue une solution pour le développement de services de haut niveau destinés
2
à l’utilisateur nomade du réseau d’information.
1 Cadre du travail
Cette thèse a été effectué à l’Université Joseph Fourier de Grenoble au sein de
1l’équipe Drakkar du laboratoire LSR-IMAG . L’équipe Drakkar a été formée en 94
par le Professeur Andrzej Duda pour adresser la problématique générale des applica-
tions réseau et multimédia. Cette équipe s’intéresse aux nouvelles applications réseau
qui sont d’une part influencées par les avancés technologiques comme le haut débit et
les mobiles, et d’autre part, font l’usage du multimédia. L’objectif est l’étude de l’in-
frastructure des réseaux d’information et la conception de services communs permet-
tant de faciliter le développement des applications multimédia réparties. Les axes de
recherches de l’équipe sont :
• la représentation du multimédia,
• le support d’exécution et de présentation du multimédia,
• l’accès à l’information répartie,
• le modèle de programmation par agents mobiles.
Cette thèse a démarré en même temps que la constitution officielle de l’équipe
Drakkar et a permis en trois ans de constituer un nouveau domaine de compétence au
sein du laboratoire.
Ce travail est supportée par le CNET dans le cadre d’une consultation thématique
informelle (CTI accès à l’information répartie) qui a donné naissance au protoype de
service d’accès par le contenu à l’information répartie nommé Odin. et à l’application
de recherche d’information Alycta.
1.http://www-lsr.imag.fr/
Introduction - 3
2 Plan de la thèse
Cette thèse est développée en quatres parties :
La première partie, composée du chapitre 1, présente le contexte du travail et la pro-
blématique de la thèse. Elle débouche sur la définition d'une architecture de réseau d'in-
formation intégrant un service d'agents mobiles pour les stations nomades.
La seconde partie, composée des chapitres 2 et 3, présente une étude de l'existant.
Le premier chapitre montre la génèse du paradigme des agents mobiles par une étude
des modèles d'exécution répartie. Le chapitre suivant décrit l'état de l'art pour ce do-
maine de recherche.
La troisième partie, composée des chapitres 4 et 5, présente le modèle d'agent mo-
bile MAP (Mobile Assistant programming) conçu pour l'accès nomade au réseau d'in-
formation. Le premier chapitre expose les fondements de ce modèle. Le chapitre
suivant décrit le prototype du système mettant en œuvre ce modèle et réalise une com-
paraison avec les travaux existants.
La quatrième partie, composée du chapitre 6, présente l'application Alycta qui re-
pose sur l'architecture de réseau d'information décrit dans la première partie. Elle utilise
le support des agents mobiles MAP et le service Odin. Elle apporte une solution au pro-
blème de l'accès par le contenu à l'information depuis des stations nomades. Elle mon-
tre également l'intérêt du système d'agent mobile MAP pour le développement de
services de haut niveau dans le réseau d'information.
Le document se termine par une conclusion qui établie un bilan du travail et dresse
les perspectives. En particulier, on montre des voies de recherche très intéressantes
concernant l’informatique nomade et les réseaux actifs.
4

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