Abstract FR:

L'interconnexion de ressources de calcul reparties sur differents sites par des reseaux longue distance a haut debit permet aujourd'hui de realiser des plates-formes de calcul intensif pouvant atteindre plusieurs teraflops. L'exploitation efficace de telles architectures suppose l'utilisation de politiques de gestion des ressources permettant de degager la puissance maximale disponible a tout instant. La complexite dans l'etude de telles politiques provient du caractere dynamique et aleatoire des acces concurrents aux ressources. Les travaux developpes dans cette these se decomposent en 2 niveaux de problematique : la conception et l'exploitation optimale du reseau d'interconnexion inter-sites (dimensionnment, routage, modelisation des trafics) et l'exploitation optimale des ressources de calcul et de memoire par les taches des applications paralleles (placement de taches, equilibrage de charge, adaptation du nombre de processeurs, gestion memoire). Nous developpons plusieurs modeles (lineaires et non-lineaires) pour la resolution du dimensionnement et du routage optimal dans les anneaux longue distance sdh. Ensuite, a partir de l'etude fine de plusieurs types de files d'attente, nous developpons les equations differentielles regissant l'etat moyen du systeme. Ces equations permettent de batir un modele general dynamique du trafic dans les reseaux a commutation de paquets et a commutation de circuits multi-classes. Nous demontrons notamment de nouveaux resultats theoriques pour les files m/d/1/n. Sur la base de ces modeles generaux, nous resolvons le probleme du routage optimal a travers des topologies quelconques et nous montrons que certaines approches classiques pour les machines paralleles sont tres loin de l'optimum. Nous resolvons le probleme de placement optimal de taches en tenant compte de l'heterogeneite des reseaux et de la charge dynamique du systeme. Nous etudions ensuite theoriquement le probleme de l'equilibrage de charge optimal pour des methodes iteratives partitionnees. Cette partie se termine par l'etude du nombre de processeurs devant etre alloues a plusieurs applications paralleles et du decoupage de ces processeurs. D'un point de vue plus microscopique, nous traitons le probleme de l'utilisation optimale de la memoire des processeurs pour les echanges de messages entre taches. Une des applications visees pour ce type d'architectures est la methode de filtrage non-lineaire particulaire. Dans une derniere etape, nous developpons un algorithme parallele pour cette methode. Nous presentons les resultats obtenus sur un cluster myrinet de pc et les comparons avec ceux des machines paralleles du marche. Ces resultats permettent d'extrapoler la taille de la machine distribuee susceptible de resoudre en temps reel des problemes de filtrage.