LuffyMQ : Système de messagerie en files d’attente, géodistribué et adapté aux environnements périphériques

Snene, Amna (2025). LuffyMQ : Système de messagerie en files d’attente, géodistribué et adapté aux environnements périphériques. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

Prévisualisation

PDF Télécharger (3MB) | Prévisualisation

Résumé

L’essor de l’Internet des objets (IoT) entraîne une hausse significative du volume de données générées en périphérie du réseau, où les exigences de faible latence et de gestion efficace des ressources deviennent critiques. L’informatique en périphérie s’impose ainsi comme une réponse aux limites du modèle centralisé infonuagique, en rapprochant les ressources de calcul des sources de données. Dans ce contexte, les courtiers de messages jouent un rôle clé, mais les solutions existantes sont rarement adaptées aux environnements edge et se concentrent principalement sur le modèle publication/abonnement, sans proposer de solution unifiée. Ce travail introduit LuffyMQ, un système de messagerie géodistribué, construit à partir de RabbitMQ et enrichi de modules spécifiques pour répondre aux contraintes de l’edge. Notre approche prend en charge simultanément les deux modèles asynchrones principaux : publication/abonnement et point à point avec files d’attente. Des stratégies intelligentes de répartition de charge et de placement de noeuds de synchronisation ont été proposées. Les expérimentations menées sur un environnement géodistribué démontrent l’efficacité de LuffyMQ. Dans le modèle point à point, le système réduit la latence moyenne jusqu’à 75% par rapport à la stratégie native de RabbitMQ et aux configurations centralisées. Dans le modèle publication/abonnement, il maintient une latence proche de la borne inférieure tout en améliorant la mise en échelle, atteignant jusqu’à 200% de messages supplémentaires traités sous forte charge.

Titre traduit

LuffyMQ : A geo-distributed queue messaging system adapted to edgee environments

Résumé traduit

The rise of the Internet of Things (IoT) is driving a significant increase in the volume of data generated at the network edge, where requirements for low latency and efficient resource management are critical. Edge computing emerges as a promising response to the limitations of the centralized cloud model, by bringing computing resources closer to the data sources. In this context, message brokers play a key role, but existing solutions are rarely adapted to edge environments and mostly focus on the publish/subscribe model, without providing a unified solution. This work introduces LuffyMQ, a geo-distributed messaging system built on RabbitMQ and extended with specific modules to address edge constraints. Our approach supports both major asynchronous models : publish/subscribe and point-to-point with message queues (work queue). Intelligent strategies for load balancing and synchronization node placement are proposed. Experiments conducted in a geo-distributed environment demonstrate the effectiveness of LuffyMQ. In the point-to-point model, the system reduces average latency by up to 75% compared to RabbitMQ’s native strategy and centralized configurations. In the publish/subscribe model, it maintains latency close to the lower bound while improving scalability, achieving up to 200% more messages processed under heavy load.

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 logiciel". Comprend des références bibliographiques (pages 105-112).
Mots-clés libres:	internet des objets, système de messagerie, file d’attente, publication/abonnement, RabbitMQ
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Gascon-Samson, Julien
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	17 nov. 2025 15:58
Dernière modification:	17 nov. 2025 15:58
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3746

Gestion Actions (Identification requise)

Dernière vérification avant le dépôt