REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

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ﻲــﻤــﻠـــﻌــﻟا ﺚـــــــﺤــــﺒـﻟا و ﻲـــﻟﺎــﻌﻟا ﻢﯿــﻠــﻌﺘـــﻟا ةرازو
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE D’ORAN Mohammed Boudiaf
-USTO MB-
Faculté de Mathématiques et Informatique
Département d’Informatique
Spécialité : Informatique Option : Modélisation, Optimisation
et Evaluation des Performances
des Systèmes (Moeps).
MEMOIRE
Présenté par
Mr. SETAOUTI Samir
Pour l’obtention du diplôme de Magister en informatique.
Thème
Devant le Jury composé de :
Qualité Nom et Prénoms Grade Etb d’origine
Présidente Mme FIZAZI Hadria Professeur USTO MB
Rapporteur Mr. BELKADI Khaled M.conf. A USTO MB
Examinatrice Mme NOUREDDINE Myriam M.conf. A USTO MB
Examinatrice Mme MEKKI Rachida M.conf. A USTO MB
Année universitaire : 2014-2015
Optimisation des Performances
des Grilles de Calcul
Optimisation de l’Ordonnancement d’un Lot d’Applications
Soutenu le : 14 janvier 2015.

Remerciements
Je remercie le bon Dieu tout puissant de m’avoir donné le courage, la
patience et la santé jusqu’à l’accomplissement de ce travail dans de bonnes
conditions.
Le deuxième remerciement revient à mon encadreur Mr BELKADI Khaled de
m’avoir fait confiance et accepter de me suivre et de m’encadrer. Je lui porte ma
grande et profonde reconnaissance vue les efforts accomplis et les conseils donnés
tout au long de ma préparation.
Je tiens à exprimer mes remerciements aux membres de mon jury qui ont
accepté d’évaluer mon travail de mémoire de magister. Mes remerciements
s’adressent à :
Madame FIZZAZI Hadria d’avoir accepté de présider le jury de ma soutenance.
Madame Mekki Rachida et Madame NOUREDDINE Myriam d’avoir consacré
une part de leur temps pour évaluer mon travail.
Enfin je remercie toute ma famille et particulièrement mes parents, grand
parents et mon frère qui m’ont encouragé et soutenu.

A la mémoire de ma grand mère ARBAOUI Fatima
A la mémoire de mon grand père SETAOUTI Mohammed
Je ne vous oublierais jamais et je n’oublierais pas vos
conseils, que Dieu vous accueille dans son vaste paradis.
Votre petit fils, Samir.

Résumé
Les grilles de calcul sont des infrastructures qui fournissent une grande puissance de calcul
permettant de résoudre d’importants problèmes qui nécessitent des temps d’exécution très
longues en environnement classique. L’optimisation des performances de ces
infrastructures demeure la préoccupation majeure des chercheurs et scientifiques dans ce
domaine. Notre contribution, dans ce mémoire, est consacrée à l’optimisation des
performances des grilles de calcul, en proposant deux algorithmes de liste pour
l’ordonnancement d’un lot d’applications, dont l’objectif est de réduire le temps
d’exécution total du lot d’applications : le Makespan. Un lot d’applications est représenté
par un ensemble de graphes acycliques orientés particuliers appelés anti-arbres ; cet
ensemble est constitué d’un nombre borné d’anti-arbres identiques, où chaque anti-arbre
représente une application. Les algorithmes de liste sont basés sur des heuristiques puisque
la plupart des problèmes d’ordonnancement d’applications sur les grilles de calcul sont NP-
difficiles. Les résultats d’expérimentation ont montré les performances de notre
proposition.
Mots-clés : Grille de calcul, Ordonnancement de tâches, Lot d’applications, Makespan,
DAG.
Abstract
The Grids Computing are infrastructures which provide a great power of calculation
allowing to resolve important problems that require execution time very long in classic
environment. The optimization of the performances of these infrastructures remains the
major concern of the researchers and scientists in this domain. Our contribution, in this
report, is devoted to the optimization of the performance of grid computing, by proposing
two list algorithms for the scheduling of a batch of applications, whose objective is to
reduce the total execution time of the batch of applications: the Makespan. A batch of
applications is represented by a set of graphs acycliques directed particular called anti-
trees; this set is constituted by a number limited of identical anti-trees, where every anti-
tree represents an application. The list algorithms are based on heuristics because most of
the problems of scheduling of applications on computing grids are NP-hard. The results of
experimentation have shown the performance of our contribution.
Keywords: Grid Computing, scheduling tasks, Batch of applications, Makespan , DAG.

Sommaire
Introduction Générale .......................................................................................................................1
Chapitre I : Grille de Calcul .................................................................................................................1
I.1 Introduction...................................................................................................................................2
I.2 Les Grilles......................................................................................................................................2
I.3 Architecture....................................................................................................................................3
I.4 Types des Grilles ..........................................................................................................................4
I.5 Caractéristiques des Grilles de calcul ............................................................................................5
I.6 Middleware....................................................................................................................................6
I.7 Domaines d’application ................................................................................................................7
I.7.1 Le domaine industriel..............................................................................................................7
I.7.2 Le domaine Scientifique ..........................................................................................................7
I.8 Fonctionnalités et Performances................................................................................................8
I.9 Ordonnancement et Optimisation .................................................................................................9
I.10 Ordonnancement .........................................................................................................................9
I.11 Ordonnancement sur une grille de calcul .................................................................................10
I.12 Types d’ordonnancement.........................................................................................................10
I.13 Critères d’optimisation...............................................................................................................11
I.14 Classification des Problèmes d’ordonnancement......................................................................12
I.15 Etat de l’art sur l’ordonnancement ............................................................................................13
I.15.1 Ordonnancement des tâches indépendantes .....................................................................13
I.15.2 Ordonnancement des tâches dépendantes ........................................................................16
I.16 Conclusion ..................................................................................................................................17
Chapitre II : Contexte du Travail.......................................................................................................19
II.1 Introduction.................................................................................................................................20
II.2 Modèle ........................................................................................................................................20
II.2.1 Modèle de Plateforme.........................................................................................................20
II.2.2 Modèle d’application............................................................................................................21
II.2.3 Classification du problème d’ordonnancement étudié.......................................................23
II.3 Conclusion ...................................................................................................................................24
Chapitre III : Conception...................................................................................................................25
III.1 Introduction................................................................................................................................26
III.2 Ordonnancement pour R/batch of intrees/Cmax ......................................................................26
III.3 Contribution ...............................................................................................................................28