Le concept du grid computing devrait aboutir un jour à la virtualisation de l'ensemble de l'infrastructure informatique mondiale. Toute la puissance de calcul, de stockage, de visualisation dont une application aura besoin sera mise à sa disposition. Une grille ultime, qui nécessitera cependant encore une bonne décennie de développement... Car, en ce début 2003, le concept sort à peine de ses langes. Il s'appuie essentiellement sur des services de base, que l'on peut qualifier de système d'exploitation de grid. Le Globus Toolkit, du projet éponyme du Laboratoire d'Argonne, est devenu une architecture de référence. Ses technologies de base décrivent au mieux les éléments indispensables au fonctionnement de base d'une grille.

Le tissu de base de la grille, comme le nomment les spécialistes anglo-saxons, c'est l'ensemble des ressources distribuées : postes de travail, serveurs, logiciels, stockage, acquisition de données, etc. Mais aussi des éléments aussi complexes qu'un système de gestion de fichiers distribuée, un cluster, ou... une autre grille. Ces ressources peuvent se situer dans des lieux différents et se trouvent aussi, généralement, dans des domaines de contrôle différents. Sur le schéma ci-contre, le supercalculateur appartient à l'université, alors que c'est l'entreprise Y qui contrôle le cluster, par exemple. La première étape de mise en place d'une grille consiste donc à identifier ces éléments, puis à les décrire le plus précisément possible.

Dans l'idéal, ces éléments intè-grent eux-mêmes les mécanismes qui les décrivent. Le Globus Toolkit est d'ailleurs conçu pour les utiliser tels quels. Il prévoit néanmoins des outils d'identification de la version système et de la configuration matérielle d'un serveur ou de l'espace disponible d'un disque, etc. Jean-Pierre Prost, leader technique des activités grid au sein du centre de décision « e-business on demand » d'IBM à Montpellier, évoque, lui, un outil standard. « Le Global Grid Forum travaille sur un langage commun de description des ressources, et il se pourrait qu'il retienne le Common Interface Model du DMTF. » Celui-ci autorise tout type d'application à récolter des informations sur les systèmes, les réseaux, les applications, les périphériques, etc. Au sein du Globus Toolkit, le Monitoring and Directory Service (MDS), basé sur LDAP, recueille ces informations. Il stocke également les conditions d'utilisation définies par les « propriétaires » : créneaux horaires à respecter, quantité de puissance machine utilisable, etc. Lorsqu'elles sont disponibles, les informations temps réel sur l'état des éléments de la grille - panne éventuelle, niveau de bande passante, etc. - entrent aussi dans cette base.

Pourquoi réinventer la poudre ? Quand le grid a besoin des fonctions de communication classiques que sont le transport, le routage et le nommage, il s'appuie logiquement sur les différentes couches de la pile TCP/IP de l'internet. Concernant la sécurité et l'accès, le Grid Security Infrastructure (GSI) de Globus s'occupe de tout. Privilégiant un « login » unique à une authentification à répétition, il prend en charge les différentes autorisations d'accès à chacune des ressources de la grille. Par ailleurs, il utilise une architecture à clé publique avec des certi- ficats pour chaque utilisateur et chaque service.

Tout système d'exploitation possède son scheduler. Cet indispensable module lance et surveille les tâches à exécuter (les jobs) sur la machine concernée. Le grid n'échappe pas à la règle. Mais il est facile d'imaginer le niveau de difficulté supplémentaire engendré par cette architecture distribuée et hétérogène. L'ordonnanceur doit, en effet, trouver les ressources disponibles et, parmi elles, envoyer le job vers la plus optimale. Le Globus Toolkit propose des outils et des interfaces de base pour construire ce module. Ce que font la plupart des éditeurs de grids. Le Grid Resource Allocation Manager (Gram) s'occupe de l'exécution d'une tâche à distance et de la gestion de son statut - envoi de requête d'exécution à l'hôte distant, création d'un gestionnaire pour le job sur ce dernier, surveillance de l'exécution, renvoi de statut de fin d'exécution, etc. Enfin, GridFTP, qui étend le protocole FTP à l'environnement distribué, garantit l'échange sécurisé de données entre éléments de la grille.

La prochaine étape pour le grid rapprochera, dès cette année, les technologies de base de Globus des services web. OGSA (Open Grid Services Architecture) devrait, entre autres, faciliter le déploiement d'applications. Les ressources de la grille, quelles qu'elles soient, deviendront ainsi des « services grid » et communiqueront par passage de messages. Leurs propriétés seront assimilées à un ensemble d'interfaces - découverte du service (discovery), création dynamique, gestion du cycle de vie, notification, administration, etc. - et à un ensemble de conventions assurant l'interopérabilité entre ces services et les applications qui les invoquent.