Mise en place d'un cluster de systèmes ARM pour des solutions de sécurité

Zagdene, Ghassen (2016). Mise en place d'un cluster de systèmes ARM pour des solutions de sécurité. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le monde de l'informatique de haute performance (HPC) a évolué ces dernières années surtout après l'apparition des clusters Beowulf qui consistent à utiliser les PC conventionnels pour les interconnecter et récolter leur puissance de calcul. La réduction du coût du matériel nécessaire a rendu l'informatique de haute performance accessible à un plus large public, et certaines entreprises mettent en place leurs propres cluster et centres de données en se basant sur les clustersBeowulf. Cependant, même avec de l'équipement conventionnel, ces clusters et centres de données restent relativement chers, occupent de l'espace et consomment beaucoup d'énergie.

L'approche proposée par la présente étude vise àréduire les coûts de la mise en place d'un cluster destiné au HPC en utilisant des ordinateurs mono-cartes à architecture ARM. La particularité de cette dernière est sa faible consommation d'énergie par rapport aux autres architectures. Ainsi, nous mettons en place un cluster ARM sur lequel nous exécutons des algorithmes liés à la sécurité. De plus, puisque combiner les clusters et la virtualisation offre des avantages non négligeables, nous déployons docker sur certaines cartes ARM, qui est une nouvelle solution de virtualisation afin de mesurer l'impact sur les performances du système.

Les résultats montrent que les appareils ARM délivrent de bons résultats à condition de bien choisir l'environnement de développement et de bien équilibrer la charge au sein du cluster. Docker n'a pas d'impact significatif sur les performances du système, mais il n'est pas encore adapté à l'architecture ARM.

Titre traduit

Setting up an arm-based cluster for security solutions

Résumé traduit

The world of high performance computing (HPC) evolved these past years, especially after the appearance of the beowulf clusters which consist of commodity Equipment interconnected to harvest their computing power. This cost reduction, made HPC accessible to a large public and some companies built their own cluster and datacenters based on the Beowulf concept. However, the costs are still relatively high and the clusters still consume a lot of energy.

In this study, we aim to provide a low-cost, low-energy cluster based on ARM devices. This architecture (ARM) is known to be more energy-efficient than any other architecture. Also, we implement security-related algorithms and execute them on our cluster to test its efficiency. Since combining clustering and virtualization has proved to provide notable advantages, we deploy Docker, a new lightweight virtualization solution, on some ARM boards to test its impact on system performance.

The results have shown that the ARM based cluster can deliver good performance, given the right message passing environment and load-balancing strategy. As for virtualization support, Docker had little impact on the board's performance but is not yet adapted for the ARM architecture.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire en génie des technologies de l'information". Bibliographie : pages 111-115.
Mots-clés libres:	Ordinateurs parallèles. Superinformatique. Sécurité informatique. Ordinateurs parallèles Économies d'énergie. Beowulf (Systèmes informatiques) architecture, ARM, monocarte, ordinateur, virtualisation, cluster beowulf, HPC, docker
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Talhi, Chamseddine
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	20 juill. 2016 16:19
Dernière modification:	20 juill. 2016 16:19
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1691

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