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Thèse - Migration et instanciation dynamique des microservices tout en maintenant les performances de la chaîne de service de bout en bout - F/H



Référence : 33177758
Date de dépot : 29/05/2020
Entreprise : Orange

Descriptif
Description : Vous serez intégré dans une équipe de recherche à la pointe de l'innovation et de l'expertise sur les réseaux du futur. Vous ferez partie d'un écosystème de recherche côtoyant des ingénieurs d'études en anticipation (plus court terme) permettant la mise en œuvre concrète des concepts étudiées et bénéficiant de plateformes de tests notamment basés sur des solutions open-source. L'équipe est très impliquée dans le développement d'ONAP, avec une forte expertise des plateformes d'orchestration.
La thèse sera intégrée à un projet de recherche interne Orange sur l'architecture et services réseau du futur. Le sujet traité, de par son actualité et son importance, peut permettre au thésard(e) d'acquérir une expertise reconnue et très prisée dans le monde des réseaux aussi bien académique qu'industriel. Enfin, la thèse sera accueillie au sein d'une équipe dynamique très impliquée dans le développement d'ONAP et très proche des problèmes concrets.


Votre rôle est d'effectuer un travail de thèse sur : «Migration et instanciation dynamique des microservices tout en maintenant les performances de la chaîne de service de bout en bout »
L'objectif de la thèse est d'étudier la capacité à effectuer des modifications dans un ensemble de microservices hébergés dans des containers et structurés en groupes (slices) sans affecter les services en cours d'exécution et les performances des fonctions réseau globales (dépendantes elles-mêmes des exigences des slices et de leur SLA).
Les principaux verrous à lever portent d'une part sur le caractère dynamique et « temps réel » de la migration et d'autre part sur l'instanciation des fonctions et sous fonctions réseau implémentées comme microservices en essaim avec des interdépendances. D'un point de vue scientifique et méthodologique, les défis se posent sur la modélisation du système et sur l'étude de sa performance. Pour cela, il faudra :
undefined. Identifier les catalyseurs clés pour réaliser des microservices à déploiement indépendant (découplé) lors de la conception des réseaux natifs du cloud, tout en prenant en compte le niveau du slice.
NaN. Modéliser le comportement des cycles de déploiement continus des réseaux cloud natifs sur la base d'un cas d'utilisation de conduite (plan de contrôle 5G).
NaN. Etudier l'impact de la modification des caractéristiques d'un microservice sur la performance de la fonction réseau globale associée et l'impact sur les autres fonctions réseau.
NaN. Mettre au point des politiques de gestion de ressources des microservices en essaim structuré.
Planning
Étude et état de l'art de systèmes basés sur microservices et de plateformes d'orchestration (6 mois).
Analyse et modélisation des tranches de réseau (slices) en tant que chaîne de microservices à faible couplage (12 mois)
Identification d'un cas d'usage, e.g. Core 5G
Mise au point et évaluation de politique de gestion de ressources de micro-service en essaim structuré (6 mois).
Implémentation des preuves de concept (9 mois).
• Rédaction du manuscrit (3 mois)


Profil recherché
Profil recherché : Le/la candidat(e) devra être titulaire d'un diplôme d'ingénieur ou d'un master.
Il est souhaité des expériences préalables dans le domaine de virtualisation de réseaux et l'évaluation de performances.

Compétences :
Compétences (scientifiques et techniques) et qualités personnelles souhaitées par le poste
undefined. Architectures orientées microservices
NaN. Développement logiciel
NaN. Systèmes distribués
NaN. Modélisation mathématique (files d'attente) et simulation
NaN. Techniques de virtualisation et d'orchestration (Kubernetes, OpenStack, ONAP)
NaN. Concepts et architectures de réseaux mobiles (4G, 5G, découpage de réseaux)
Par ailleurs, l'autonomie, la curiosité, et l'ouverture d'esprit seront particulièrement appréciées pour ces travaux de recherche.
L'anglais sera prépondérant tout au long des travaux, aussi bien en lecture (état de l'art), en écriture (rédaction d'articles) qu'à l'oral (présentation des résultats lors de conférences internationales).

Le plus de l'offre :
NFV (Network Function Virtualization) offre aux opérateurs une grande flexibilité et agilité pour instancier des fonctions réseau à la demande, que ce soit, des fonctions de contrôle telles que celles de l'IMS (IP Multimedia Subsystem), du 5G core, ou du RAN (Radio Access Network). Au lieu d'implémenter ces fonctions sur du matériel dédié, des fonctions virtuelles peuvent être exécutées sur des serveurs banalisés. La possibilité d'instancier à la volée des fonctions de contrôle et de configurer des éléments de réseau via des protocoles SDN (par exemple, OpenFlow) permet aux opérateurs de créer des réseaux personnalisés à la demande, et ainsi d'explorer de nouveaux marchés offrant des services innovants.
Afin d'optimiser au mieux l'utilisation des ressources ainsi qu'obtenir une meilleure flexibilité et résilience, les futures architectures fonctionnelles visent la décomposition des VNFs (Virtual Network Functions) en un ensemble de sous-fonctions qui peuvent être exécutées indépendamment les unes des autres. Ceci est cohérent avec la notion de microservices ainsi qu'avec le concept de Network Slicing. Dans cette perspective, une VNF est considérée comme une chaîne de service qui peut être distribuée à travers le réseau tout en atteignant les objectifs de résilience et de performance de bout en bout.
Le déploiement de fonctions réseau virtualisées est déjà d'actualité pour Orange avec par exemple vEPC en Espagne. À l'heure actuelle, l'approche est plutôt statique à base de machines virtuelles sur OpenStack mais la migration vers des fonctions containérisées et Kubernetes est imminente. Par ailleurs, la décomposition des fonctions réseau en microservices est déjà en production chez les constructeurs. Le défi pour Orange est de pouvoir orchestrer ces différents microservices tout en respectant les contraintes des fonctions réseau globales. L'orchestrateur, e.g. le SO d'ONAP (Open Network Automation Platform), agit tout au long du cycle de vie du service réseau et de ses composants. C'est-à-dire lors de leur conception, instanciation, monitoring, et validation du niveau de service - SLA (Service Level Agreement).
Ces dernières années, l'orchestration, l'automatisation et la décomposition des fonctions réseau en microservices ont été au cœur des projets de recherche internes et collaboratifs (SliceNet, MonB5G, Maestro5G, entre autres). L'étape suivante est de rendre ces microservices cloud natifs afin de permettre une gestion dynamique des ressources du réseau (incluant les ressources IT), par exemple pour créer ou détruire les microservices, les mettre à niveau, les migrer, etc. Les microservices sont en quelque sorte mis en essaim et se partagent des ressources communes pour exécuter des fonctions réseau, chacune avec ses propres exigences en termes de ressources et de contraintes d'exécution.
Il devient alors nécessaire de développer des mécanismes de gestion de microservices en essaim tout en prenant en compte les ressources du réseau et les contraintes d'exécution des fonctions réseau globales supportées par ces microservices. Les fonctions réseau de la 5G décomposées en microservices containerisés (par exemple le cœur 5G) offrent un premier cas d'étude mettant en œuvre suffisamment de microservices pour illustrer les challenges de la gestion de microservices en essaim.

Niveau d'étude : Bac + 3 : licence
Expérience : Entre 1 et 3 ans d'expérience
Lieu de la mission : Bretagne - Lannion
Poste(s) disponible(s) : 1
Poste de cadre : Suivant Profil
Contrat : Stage
Durée du contrat : for 6 to 12 months
Début de la mission : 20/06/2020

Entreprise
Nom de l'entreprise : Orange
Site Web : http://www.orange.jobs
Contact : Monsieur Service Recrutement
Adresse : 78-84 rue Olivier de Serres
75015 Paris
France



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