On QoS Management in NFV-enabled IoT Platforms

L'Internet des objets (IoT) devra répondre aux besoins de qualité de service (QoS) des nouvelles applications métier dans divers domaines tels que la supervision à distance, l'assistance à la personne et le transport. Pour ce faire, les interactions entre les applications IoT et les objets communicants reposent sur des réseaux de communication et plateforme (ou middleware) équipés de nouvelles fonctionnalités configurables, programmables et déployables dynamiquement sur les deux entités physiques, c'est-à-dire préexistantes, mais aussi virtuel, c'est-à-dire créé dynamiquement en fonction du besoin. Dans ce nouvel écosystème, répondre aux besoins QoS de bout en bout des applications IoT reste un défi majeur. Les enjeux se situent à la fois au niveau des entités intermédiaires de la plateforme IoT, et au niveau des réseaux IP interconnectant ces entités, pour lesquels les solutions proposées se multiplient de manière indépendante. Dans ce contexte problématique, l'approche générale que nous considérons dans cette thèse consiste à concevoir, développer et expérimenter des modèles comportementaux pour une gestion autonome de la QoS dans les plateformes IoT: i) en tirant parti des opportunités technologiques offertes dans les infrastructures de type Cloud (par exemple, déploiement dynamique de fonctions réseau, réseaux programmables), ii) en tirant parti des opportunités technologiques offertes par le déploiement dynamique de composants logiciels, iii) en prenant en compte les solutions d'hétérogénéité de fait déployées, vi) et en s'appuyant sur l’Autonomic Computing.Suivant cette approche, les trois contributions principales sont apportées à cette thèse. Au-delà et en complément du concept classique de fonction de réseau virtualisé (VNF), nous proposons d'abord le concept de fonction de réseau d'application (ANF), qui repose sur un niveau de technique d'isolement (c'est-à-dire au niveau logiciel). Les ANF permettent le déploiement de fonctions réseau dans des environnements à ressources limitées, généralement sur les passerelles d'extrémité des plates-formes IoT. Ils conduisent également à une utilisation optimale des ressources disponibles. Sur cette base et pour maintenir au meilleur niveau la qualité de service requise par les applications IoT, nous avons conçu un ensemble de fonctions de contrôle du trafic IoT (TCF) implémentées en tant que VNF et ANF. Pour parvenir à un déploiement optimal de ces TCFs, notre deuxième contribution consiste en la formulatio