Lancé en 2003, Grid’5000 est une plateforme permettant aux scientifiques de tester en grandeur réelle leurs concepts de logiciels. Banc d’essai flexible et à grande échelle pour la recherche expérimentale dans tous les domaines de l’informatique, notamment l’informatique parallèle et distribuée, y compris l’IA, le Big Data, le Cloud, le HPC, GRID’5000 travaille à la construction d’un nouvel instrument : SLICES-FR, le nœud français de l’infrastructure européenne SLICES (LargeScale Infrastructure for Computing/Communication Experimental Studies).
Depuis son lancement, Grid’5000 est devenu l’outil national principal pour la recherche expérimentale en informatique distribuée. L’infrastructure, 15000 cœurs et 800 nœuds de calcul répartis sur 9 sites (8 en France : Grenoble, Lille, Lyon, Nancy, Nantes, Rennes, Sophia Antipolis, Toulouse et un au Luxembourg) reliés par un réseau dédié fourni par Renater, est financée par les principaux acteurs de la recherche en informatique française (Inria, CNRS, Universités, grandes écoles…) et certaines régions.
Une infrastructure unique en recherche informatique
Le projet est né au début des années 2000 du constat de l’absence d’infrastructure à grande échelle permettant de tester des algorithmes, des programmes et des applications complexes. Il était impensable de déployer, à grande échelle, des logiciels potentiellement bogués dans des centres de calcul, les simulateurs étaient de leur côté soit trop complexes, soit incapables de simuler des grandes applications ou des piles logicielles complexes, les grappes existantes dans les laboratoires de dimensions insuffisantes pour valider des déploiements significatifs.
Après deux ans de développement et de tests, l’infrastructure a été opérationnelle et ouverte à la communauté scientifique en 2005. Elle a permis d’étudier les objets informatiques dans des conditions proches du réel, en déployant le logiciel sur du vrai matériel et en exécutant l’expérience avec une garantie de reproductibilité.
Frédéric Desprez, Directeur du GIS Grid5000 et Directeur du centre Inria, explique :
« Nous avions beaucoup de théories, mais aucun outil permettant de les tester, en France ou ailleurs. Nous avons donc décidé de concevoir et de bâtir GRID’5000, avec un ensemble de partenaires dont Inria, le CNRS et les grandes universités et écoles françaises, pour obtenir un outil robuste, d’une longévité exceptionnelle en informatique, et qui a débouché sur de nombreuses avancées scientifiques ».
L’expérimentation informatique à grande échelle
Un grand nombre d’expériences ont été menées autour des piles logicielles du calcul à haute performance, du traitement de grandes masses de données, des clouds, de l’étude (et de la réduction) de la consommation énergétique des grandes infrastructures, des systèmes pair-à-pair, de l’intelligence artificielle…
Au fil des ans, Grid’5000 a rassemblé environ 6 000 utilisateurs de divers horizons, dont près de 1 000 au cours des 12 derniers mois. Plus de 100 ingénieurs permanents ou temporaires ont participé au déploiement et à la maintenance de l’infrastructure et de ses couches logicielles. Les expériences menées sur Grid’5000 ont donné lieu à 2 500 publications dans des revues et conférences internationales, et 333 thèses et 52 habilitations à diriger des recherches ont été soutenues, ces dernières présentant des résultats validés sur l’infrastructure. Plus de 40 cours universitaires et d’écoles d’ingénieurs ont utilisé Grid’5000 pour former les étudiants aux grands systèmes distribués. Toutes les expériences de Grid’5000 représentent près de 600 millions d’heures d’expériences et presque 13 millions d’expérimentations !
Les projets en construction : SILECS et SLICES-FR
Nous sommes aujourd’hui bien loin des « grilles de calcul » des années 2000 : l’émergence des nouvelles infrastructures à grande échelle, composées de grappes interconnectées par des réseaux filaires et dotées de micro-datacenters en périphérie (edge computing) entraîne la nécessité de repenser les instruments et les outils nécessaires pour valider les applications de demain.
Grid’5000 fusionne avec FIT, une infrastructure de test ouverte à grande échelle pour les systèmes et les applications sur les communications sans fil et par capteurs, avec laquelle elle travaille à la construction de SILECS, une grande infrastructure de recherche expérimentale sur divers aspects de l’informatique distribuée, des petits objets connectés aux grands centres de données de demain.
Cette infrastructure permettra l’expérimentation de bout en bout avec des logiciels et des applications à tous les niveaux des couches logicielles, de la capture d’événements (capteurs, actionneurs) au traitement et au stockage des données, en passant par la gestion de la transmission radio et le déploiement dynamique de services informatiques de pointe, permettant une recherche reproductible sur des réseaux programmables tous points.
Parallèlement, elle travaille à la construction de SLICES-FR, qui sera le nœud français de l’infrastructure européenne nommée SLICES.
Cette plateforme permettra de tester la 6G, mais aussi d’autres applications dans le domaine du cloud ou de l’IOT, notamment dans le cadre des villes intelligentes, de l’énergie et des transports, des jumeaux virtuels ou du metavers, qui utilisent énormément de technologies numériques.
Coordinatrice de cette initiative, la France s’est engagée à soutenir le développement du nœud français SLICES-FR organisé autour des principaux organismes de recherche et universités concernées, dont notamment Sorbonne Université, l’INRIA, le CNRS, l’IMT et EURECOM.
