Use Cases of Virtualization in the Management of Distributed and Parallel Systems

Efficiently sharing resources between multiple applications that run on the same distributed infrastructure is challenging. These applications have different and possible time varying requirements and in the same time, users demand different quality of service guarantees. However, current resource management systems still make it difficult to specify and meet these requirements. Recently, virtualization technologies have been seen as a useful tool for managing distributed infrastructures. This lead us to survey the use cases of virtualization in distributed computing. We start from giving an overview of virtualization techniques together with what advantages and concerns may come from their use. Then we introduce the issues that may come from managing distributed virtualized infrastructure. We present a taxonomy of representative works that used virtualization as a tool for resource management. Finally, we conclude with an analysis of the advancements done in resource management with the use of virtualization. Key-words: Virtualization, Resource Management, Distributed Systems This work was done in the context of the CIFRE colaboration EDF-INRIA N° 03322010 ∗ INRIA Rennes-Bretagne Atlantique, Rennes, France † EDF R&D, Paris, France ‡ [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] in ria -0 05 47 80 4, v er si on 1 17 D ec 2 01 0 Les cas d’utilisation de la virtualisation dans la gestion des systèmes parallèles et distribués Résumé : Le partage efficace des ressources entre plusieurs applications qui s’exécutent sur la même infrastructure distribuée est un défi. Ces applications ont besoins différentes et dans le même temps, peuvent avoir des exigences différentes, comme la qualité de service. Toutefois, les systèmes actuels de gestion des ressources font qu’il est encore difficile pour les utilisateurs de spécifier leurs exigences et d’obtenir une réponse adéquate. Depuis peu, les technologies de virtualisation sont considérées comme des outils utiles pour la gestion des infrastructures distribuées. Dans ce rapport, nous examinons les cas d’utilisation de la virtualisation dans les systèmes distribués. Nous présentons une étude des techniques de virtualisation et les avantages et inconvénients qui proviennent de leur utilisation. Ensuite, nous décrivons les problèmes qui peuvent provenir de la gestion des infrastructures virtualisées distribués. Nous présentons une taxonomie des oeuvres représentatives qui utilisent la virtualisation comme un outil pour la gestion des ressources. Enfin, nous concluons avec une analyse des progrès effectués dans la gestion des ressources avec l’utilisation de la virtualisation. Mots-clés : Virtualisation, Gestion de Ressources, Systèmes Distribués in ria -0 05 47 80 4, v er si on 1 17 D ec 2 01 0 Virtualization Use Cases in Distributed Infrastructures 3