Orange franchit un nouveau cap de collaboration avec Inria, l’école d’ingénieurs IMT Atlantique et l’Université de Nantes en s’engageant pour 5 ans. Depuis près de 10 ans, l’opérateur finance des recherches conduites par Stack, une équipe scientifique d’Inria, IMT Atlantique et Université de Nantes spécialisée dans l’orchestration des systèmes géo-distribués. Avec cet engagement de longue durée, Stack devient de facto une équipe conjointe. Elle s’appuiera ainsi directement sur certains éléments d’Orange pour concevoir des méthodes innovantes permettant de gérer les infrastructures construites autour d’un continuum Cloud-IoT (également connues sous les termes d’edge computing). Cette équipe appartiendra elle-même à un laboratoire commun qui s’inscrit dans le cadre d’un accord stratégique plus large conclu il y a deux ans pour mener toute une série de recherches sur la thématique du continuum entre le cloud et l’Internet des objets.
À bas bruit, un changement de paradigme est à l’œuvre. Depuis 20 ans, l’Internet bâtit son succès sur le cloud computing : une architecture qui repose sur des serveurs centralisés. Les données et les calculs sont confiés à une poignées d’immenses datacenters concentrés dans quelques rares endroits de la planète. Conséquence : le moindre clic implique un aller-retour sur des distances phénoménales entre le serveur et l’utilisateur. Ce modèle présente des défauts intrinsèques : une empreinte carbone non négligeable, des risques de sécurité dus à l’hyper-concentration de l’architecture ainsi que des problèmes de latence et de bande passante.
Face à cela, une nouvelle conception émerge. On l’appelle l’edge computing, ou calcul en bordure de réseau . Son credo : les données et les calculs devraient être relocalisés physiquement au plus près de l’utilisateur. Dans son téléphone, dans l’Internet des objets, mais aussi dans les ‘points de présence’ que les entreprises de télécommunication possèdent tout au long du réseau et dans lesquels ces opérateurs hébergent leurs propres serveurs, leurs routeurs, etc.
Vers 2013, à Nantes, un groupe de scientifiques a lancé toute une nouvelle thématique de recherche pour élaborer les mécanismes nécessaires à la gestion d’une infrastructure aussi diverse et pour orchestrer par dessus le fonctionnement de la pile logicielle. Quelques années plus tard, ces chercheurs ont créé Stack, une équipe commune d’Inria, d’IMT Atlantique et de l’Université de Nantes au sein du Laboratoire de sciences numériques de l’Université de Nantes (LS2N).
Orange s’est impliqué dès le début
Dès le départ, Orange s’est fortement impliqué en finançant une partie de ces recherches. Puis en 2015, l’opérateur a lancé un premier laboratoire commun avec Inria pour travailler sur ces sujets. Il s’est appelé <I/O Lab>. La même année, en tant que partenaire externe, l’entreprise s’associait à Discovery, une action de recherche Inria mobilisant six équipes autour du basculement annoncé du cloud vers l’edge computing.
Parallèlement, les chercheurs de Stack rejoignaient la communauté OpenStack dont ils pressentaient que la plateforme logicielle pourrait devenir de facto l’OS régissant l’edge computing. Le groupe de travail qu’ils allaient y créer connaîtrait bientôt un énorme succès international.
Nous avons vu arriver des entreprises majeures comme Verizon ou AT&T. Cela a établi notre crédibilité et nous a ouvert l’accès aux grands industriels du secteur.
Adrien lebre,
Responsable de l’équipe Stack
La gestion du groupe de travail a été ensuite confiée à la Fondation OpenStack qui en a fait une branche à part entière dédiée à l’edge computing.
Avec l’engagement d’Orange pour une durée de 5 ans, Stack devient de facto une équipe conjointe Orange/Inria/IMT Atlantique/Nantes Université. Elle se composera de 13 permanents, dont 4 chercheurs Orange. Elle s’appuiera par ailleurs sur 8 doctorants, 7 post-doctorants sur 18 mois et un ingénieur supplémentaire sur 4 ans. “C’est donc un effectif assez conséquent.”
Tous ne seront pas sous le même toit. “C’était l’intention initialement. Mais cela s’avère peu pratique.” Certains membres de l’équipe continueront de travailler sur les sites Orange de Lannion et Grenoble. “Les premiers sont des contributeurs logiciels très actifs dans les communautés opensource comme OpenStack. Les seconds travaillent plus dans un esprit académique tourné vers les publications scientifiques.”
PEPR Cloud
Stack est aussi partie prenante de PEPR Cloud. Financé à hauteur de 51 millions d’euros par le gouvernement, ce Programme et équipements prioritaires de recherche est co-piloté par Inria et le Commissariat à l’énergie atomique (CEA). “Sur cette enveloppe, 3 millions sont alloués à notre équipe durant les quatre prochaines années. Ce qui nous permettra, entre autres, de financer des thèses supplémentaires.”
Au fil du temps, le positionnement des scientifiques a légèrement changé. “Nous étions très actifs dans le développement logiciel. Mais l’expérience nous a montré que cela s’avérait très coûteux et exigeait des efforts d’ingénierie très conséquents. Désormais, nous prenons donc un peu de recul. Notre travail se veut plus agnostique et centré sur les preuves de concept, l’expertise, les recommandations quant aux meilleures approches pour gérer l’edge computing. Libre à la communauté de suivre ces conseils, ou pas.”
Une fédération de réseaux autonomes
Jusqu’à présent, les systèmes distribués ont été fondamentalement conçus comme des réseaux à large échelle agrégeant des ressources illimitées. Pas comme une fédération de réseaux autonomes. “Or, c’est précisément là que nous voulons aller : découper le continuum en plein de systèmes qui doivent être autonomes et collaborer uniquement quand c’est utile. Imaginez que vous êtes un constructeur automobile. Vous possédez des usines à Marseille, Nice et Lyon. En tant qu’utilisateur, vous voulez louer une infrastructure uniquement pour ces villes. Vous n’avez pas envie de payer pour un morceau de réseau ailleurs, à Paris par exemple.” Et par ailleurs, beaucoup de reconfigurations ad hoc devront s’opérer à la volée.
Exploiter la plateforme Orange Thing’in
Mais pour réaliser de telles prouesses, les opérateurs ont d’abord besoin de nouveaux outils. Et il se trouve qu’Orange possède une technologie intéressante à cet égard. En l’occurrence : Thing’in. Cette plateforme de recherche maintient une description structurelle et sémantique d’environnements complets, comme des villes ou des bâtiments, dans lesquels s’insèrent ces objets. Cette description prend la forme d’un graphe dont les nœuds sont des objets (connectés ou pas), des entités physiques et des systèmes de toute nature qui composent ces environnements.
“Avec Thierry Coupaye, chercheur senior Orange, nous voudrions exploiter la plateforme Thing’in pour bâtir un jumeau numérique de ce continuum cloud/internet des objets et nous en servir pour faire de la gestion de réseau.”
