​Des clouds performants, frugaux et sécurisés, un défi technologique primordial pour répondre à l’enjeu essentiel de souveraineté numérique et de compétitivité

Le cloud est le fondement de notre économie numérique et revêt un double enjeu de souveraineté numérique et de compétitivité économique. De son émergence au début des années 2000 à son adoption massive aujourd’hui, le cloud computing est actuellement confronté à des défis technologiques de taille.

En tête de ces défis, le « edge computing », ou « informatique en périphérie de réseau » consiste à maintenir un continuum entre les clouds (hébergés dans des datacentres) et les périphériques IoT grâce à une fédération massivement géo-distribuée de petits datacentres. Un tel continuum est nécessaire pour permettre de traiter les données au plus près des usages et favoriser l’essor des applications informatiques de demain (villes intelligentes, télé-médecine, véhicules autonomes, etc.). Néanmoins, le déploiement de telles infrastructures ne pourra se faire sans revoir les piles logicielles développées pour les infrastructures cloud actuelles. En effet, ces solutions n’ont pas été conçues pour intégrer les caractéristiques intrinsèques à ce nouveau type d’infrastructure comme par exemple l’hétérogénéité des opérateurs, la multiplicité des accès ou la mobilité des utilisateurs, des ressources, des éléments de stockage et de calcul. 

Des dimensions transverses comme la sécurité ou l’énergie doivent être également renforcées. Du point de vue de la sécurité, les mécanismes classiques doivent être adaptés pour prendre en compte l’augmentation de la surface d’attaques induite par le continuum Cloud-Edge-IoT. Du point de vue de l’énergie, l’utilisation d’énergie décarbonée pour alimenter ces infrastructures ou encore la prise en compte de l’empreinte énergétique d’une application en vue de son contrôle sont des questions qui seront abordées.  

Pour répondre à ces défis, il s’avère indispensable de pouvoir disposer d’une offre sécurisée et frugale à tous les niveaux, du matériel jusqu’aux couches applicatives présentées aux utilisateurs finaux. L’objectif est de garantir une double souveraineté, technologique et d’exploitation, par la promotion de solutions françaises et la maîtrise intégrale de ces solutions.

3 axes de travail majeurs pour accompagner l’évolution des besoins

Le programme de recherche Cloud, co-piloté par le CEA et Inria, associant des représentants du CNRS, de l’IMT, de France Universités, d’UDICE et de la CDEFI, a pour objectif de poursuivre et intensifier l’effort de la recherche française autour du cloud, mais aussi faciliter le transfert des innovations et solutions issues de la recherche vers l’industrie, y compris via les principales communautés open-source. Il s’inscrit dans l’axe recherche de la stratégie nationale « Cloud » de France 2030.

Une première étape a ainsi permis de cartographier la communauté de recherche et de déterminer 3 axes de travail majeurs :

• Le premier porte sur le déploiement et la gestion de l’infrastructure, c’est à dire l’ensemble des éléments matériels et logiciels nécessaires à la mise en œuvre du cloud : la puissance de calcul, le réseau, le stockage, ainsi que l’interface d’accès aux ressources virtualisées des utilisateurs et aux services. C’est une vision orientée « fournisseurs ».
  
  
• Le second concerne les outils, méthodes et modèles de programmation pour gérer l’exécution des applications sur ces infrastructures et plus précisément le cycle de vie de ces dernières. C’est une vision orientée « DevOps » (les équipes techniques opérant à l'intersection entre le développement logiciel (Dev) et l'exploitation des systèmes informatiques (Ops)).
  
  
• Le troisième et dernier axe concerne les services de haut niveau proposés aux utilisateurs finaux. Il s’agit de concevoir des briques logicielles répondant aux besoins des applications de demain : villes intelligentes, industrie du futur, télémédecine, ou encore la réalité augmentée. C’est la vision « usager ».
  

À ces trois axes viennent s’ajouter deux dimensions transverses avec la sécurité et la maîtrise de la consommation énergétique.

L'ensemble de ces axes de travail est articulé autour de 7 projets prioritaires qui ont démarré fin 2023. Ils seront complétés par un appel à projets qui devrait être lancé courant 2024.

Les premiers maillons d’une infrastructure expérimentale distribuée française et européenne

Enfin, le programme prévoit la mise en œuvre d’un banc d’essais sous forme d’une infrastructure expérimentale distribuée. Cette plateforme jouera un rôle essentiel en fournissant les premiers éléments du nœud français de l'initiative européenne SLICES (Scientific Large-Scale Infrastructure for Computing/Communication Experimental Studies). Première infrastructure technologique d'une telle envergure pour la recherche experimentale, elle permettra aux scientifiques de valider en conditions réelles les concepts issus des projets du programme de recherche, en se concentrant sur des cas d'utilisation concrets. Cette plateforme servira également de lieu d'échange, de partage et d'expérimentation en collaboration avec les acteurs industriels du domaine.