Contributions to Desktop Grid Computing : From High Throughput Computing to Data-Intensive Sciences on Hybrid Distributed Computing Infrastructures

Since the mid 90’s, Desktop Grid Computing - i.e the idea of using a large number of remote PCs distributed on the Internet to execute large parallel applications - has proved to be an efficient paradigm to provide a large computational power at the fraction of the cost of a dedicated computing infrastructure.This document presents my contributions over the last decade to broaden the scope of Desktop Grid Computing. My research has followed three different directions. The first direction has established new methods to observe and characterize Desktop Grid resources and developed experimental platforms to test and validate our approach in conditions close to reality. The second line of research has focused on integrating Desk- top Grids in e-science Grid infrastructure (e.g. EGI), which requires to address many challenges such as security, scheduling, quality of service, and more. The third direction has investigated how to support large-scale data management and data intensive applica- tions on such infrastructures, including support for the new and emerging data-oriented programming models.This manuscript not only reports on the scientific achievements and the technologies developed to support our objectives, but also on the international collaborations and projects I have been involved in, as well as the scientific mentoring which motivates my candidature for the Habilitation `a Diriger les Recherches

IntegraDos: facilitating the adoption of the Internet of Things through the integration of technologies

También, han sido analizados los componentes para una integración del IoT y cloud computing, concluyendo en la arquitectura Lambda-CoAP. Y por último, los desafíos para una integración del IoT y Blockchain han sido analizados junto con una evaluación de las posibilidades de los dispositivos del IoT para incorporar nodos de Blockchain. Las contribuciones de esta tesis doctoral contribuyen a acercar la adopción del IoT en la sociedad, y por tanto, a la expansión de esta prominente tecnología. Fecha de lectura de Tesis: 17 de diciembre 2018.El Internet de las Cosas (IoT) fue un nuevo concepto introducido por K. Asthon en 1999 para referirse a un conjunto identificable de objetos conectados a través de RFID. Actualmente, el IoT se caracteriza por ser una tecnología ubicua que está presente en un gran número de áreas, como puede ser la monitorización de infraestructuras críticas, sistemas de trazabilidad o sistemas asistidos para el cuidado de la salud. El IoT está cada vez más presente en nuestro día a día, cubriendo un gran abanico de posibilidades con el fin de optimizar los procesos y problemas a los que se enfrenta la sociedad. Es por ello por lo que el IoT es una tecnología prometedora que está continuamente evolucionando gracias a la continua investigación y el gran número de dispositivos, sistemas y componentes emergidos cada día. Sin embargo, los dispositivos involucrados en el IoT se corresponden normalmente con dispositivos embebidos con limitaciones de almacenamiento y procesamiento, así como restricciones de memoria y potencia. Además, el número de objetos o dispositivos conectados a Internet contiene grandes previsiones de crecimiento para los próximos años, con unas expectativas de 500 miles de millones de objetos conectados para 2030. Por lo tanto, para dar cabida a despliegues globales del IoT, además de suplir las limitaciones que existen, es necesario involucrar nuevos sistemas y paradigmas que faciliten la adopción de este campo. El principal objetivo de esta tesis doctoral, conocida como IntegraDos, es facilitar la adopción del IoT a través de la integración con una serie de tecnologías. Por un lado, ha sido abordado cómo puede ser facilitada la gestión de sensores y actuadores en dispositivos físicos sin tener que acceder y programar las placas de desarrollo. Por otro lado, un sistema para programar aplicaciones del IoT portables, adaptables, personalizadas y desacopladas de los dispositivos ha sido definido

Workload-Aware and CPU Frequency Scaling for Optimal Energy Consumption in VM Allocation

In the problem of VMs consolidation for cloud energy saving, different workloads will ask for different resources. Thus, considering workload characteristic, the VM placement solution will be more reasonable. In the real world, different workload works in a varied CPU utilization during its work time according to its task characteristics. That means energy consumption related to both the CPU utilization and CPU frequency. Therefore, only using the model of CPU frequency to evaluate energy consumption is insufficient. This paper theoretically verified that there will be a CPU frequency best suit for a certain CPU utilization in order to obtain the minimum energy consumption. According to this deduction, we put forward a heuristic CPU frequency scaling algorithm VP-FS (virtual machine placement with frequency scaling). In order to carry the experiments, we realized three typical greedy algorithms for VMs placement and simulate three groups of VM tasks. Our efforts show that different workloads will affect VMs allocation results. Each group of workload has its most suitable algorithm when considering the minimum used physical machines. And because of the CPU frequency scaling, VP-FS has the best results on the total energy consumption compared with the other three algorithms under any of the three groups of workloads