Thèse "Orchestration des fonctions réseau cloud-native couplée avec l'infrastructure" F/H

votre rôle

Votre rôle est d’effectuer un travail de thèse sur l’« Orchestration des fonctions réseau cloud-native couplée avec l'infrastructure »  

Contexte global et problématique
Dans sa version Stand Alone (SA), la 5G s’appuie sur des technologies logicielles comme la virtualisation, le cloud et l’orchestration. La 6G devrait densifier et accélérer l’adoption de ces technologies qui ne cessent d’évoluer et proposent un écosystème complexe et hétérogène (combinant fonctions virtualisées (VNF) ou Cloud Native (CNF), architectures centralisées et distribuées, clouds publics et privés…).

L’automatisation va alors jouer un rôle majeur dans la mise en place d’une nouvelle génération de réseaux intelligents, plus flexibles et responsables. A l’image des paradigmes et technologies auxquelles elle a recours, elle présente un certain nombre d’exigences en matière d’orchestration.

Etudes et expérimentations ont permis de mettre en évidence des contraintes et spécificités présentées par les fonctions virtualisées concernant les ressources offertes par l’infrastructure de virtualisation. Contrairement aux workloads IT "purs", découplés de leur infrastructure d'hébergement, les fonctions réseau dépendent presque inévitablement de certaines caractéristiques de cette infrastructure. Kubernetes (orchestrateur de référence pour les CNF) ne permet pas de spécifier des caractéristiques orientées réseau et performances (latence, bande passante…).

Orchestration et automatisation sont au cœur des transformations profondes qui affectent aujourd’hui l’écosystème Telco/IT, et le sujet proposé est à rapprocher des enjeux majeurs que sont pour un opérateur :
- La performance réseau, cruciale dans un contexte 5G SA (et au-delà) avec à la cible un slicing dynamique et des cas d’usage extrême
- L’efficacité opérationnelle
- La satisfaction client
- La réduction des OPEX/CAPEX

Objectif scientifique
L’objectif scientifique principal de la thèse consiste à concevoir et développer une solution efficace
d’orchestration permettant d’assurer la gestion du cycle de vie de fonctions réseau (déploiement, passage à l’échelle, mise à jour etc.), couplée avec l’infrastructure d’hébergement, qui s’appuiera sur une évolution de leur orchestrateur habituel (i.e. Kubernetes) et prendra en compte l’architecture et les caractéristiques de ladite infrastructure (multi-vendeurs, multicloud, centrale ou distribuée avec EDGE etc.).

Le travail de thèse devra donc relever les défis suivants :
- Caractériser et formaliser la dépendance des fonctions réseau cloud-native (CNF) à l'architecture et aux caractéristiques de l'infrastructure
- Concevoir et développer une solution d'orchestration en s'appuyant sur des orchestrateurs de containers existants, en mesure d'orchestrer de manière optimale les CNF tout en considérant les ressources et les caractéristiques de l'infrastructure
- Atteindre un haut rendement et des performances observables/mesurables.