Votre rôle

Votre rôle est d’effectuer un travail de post doc sur : l’étude d’impact de la latence et de l’obsolescence dans les échanges d’informations de contexte sur les performances du plan de Contrôle « stateless ».
En effet, la tendance actuelle est de décomposer les fonctions réseau en micro services [1,2,3], notamment dans le cadre d’une approche cloud native [4,5,6,7], le but étant de rendre les micro services aussi indépendants que possible, d’où l’intérêt pour une approche stateless.
Par exemple, dans le cadre de l’évolution du plan de contrôle de la 5G, les différentes fonctions du réseau cœur (AMF, SMF, etc.) sont susceptibles d’être décomposées en micro-services instanciés dans des containers. Ces micro-services peuvent maintenir de l’information ou s’échanger de l’information suivant les protocoles spécifiés par le 3GPP, selon l’architecture SBA (Service-Based Architecture).

Un des défis de ce type d’architecture est de rendre les micro-services sans état (stateless) afin de pouvoir les remplacer facilement sans voir à gérer l’état instantané du micro-service, par exemple pour mettre à jour le micro-service ou l’ajuster en fonction de sa charge. Les micro-services doivent alors stocker ou accéder à de l’information dans des bases de données distribuées, qui doivent être mises à jour en permanence.

Le problème est alors que ces bases de données peuvent contenir des informations obsolètes. Il est dès lors primordial d’évaluer l’impact de l’obsolescence de l’information et des performances des bases de données distribuées sur le fonctionnement global du plan de contrôle. Il est clair que cette problématique s’applique à toute chaîne de service décomposée en micro-services stateless.

L’objectif du postdoc proposé est d’estimer l’impact de la latence de la mise à jour d’une base de données distribuée, et de l’obsolescence des échanges d’informations de contexte (dans ces bases de données), sur les performances d’un plan de contrôle « stateless ».

Ces travaux pourront s’appuyer sur certaines thèses en cours à Orange Labs qui étudie la transformation du réseau cœur en réseau de microservices, en analysant principalement l’impact sur les performances globales.

Le postdoc proposera des pistes d’architectures et/ou des APIs permettant d’optimiser la performance du réseau 5G+.

Déroulement du Postdoc :
·        3 premiers mois : acquisition de compétences (via notamment les travaux de la thèse interne à Orange Labs sur le sujet)
·        3 mois suivant : étude théorique sur les impacts des nouvelles infrastructures à base de microservices « stateless » distribuées sur les performances du plan de contrôle – comparaison avec l’existant.
·        6 derniers mois : Mise en œuvre d’un testbed permettant d’évaluer concrètement les performances d’une telle architecture dans différentes configurations – confrontation avec les études théoriques et conclusions (avec publication des résultats).

Votre profil

Le/la candidat(e) devra être titulaire d’un PhD dans le domaine des systèmes distribués, des techniques de virtualisation (NFV/SDN, réseaux stateless, …).

Les compétences techniques recherchées sont :
Architectures réseau avec découplage plan de contrôle / plan de données
Systèmes distribués informatiques et telecoms
Bases de données.
Techniques de virtualisation (Kubernetes essentiellement, ou assimilés)
Etudes de la cohérence des données dans des architectures distribuées

Par ailleurs, l’autonomie, la curiosité, et l’ouverture d’esprit seront particulièrement appréciées pour ces travaux de recherche.

L’anglais sera prépondérant tout au long des travaux, aussi bien en lecture (état de l’art), en écriture (rédaction d’articles) qu’à l’oral (présentation des résultats lors de conférences internationales).

Une expérience est souhaitée dans les domaines des réseaux de télécommunication mobiles et évaluation de performances

Références bibliographiques

[1] ETSI-NFV, “Network Functions Virtualisation, Architectural Frame-work,” Technical Report ETSI GS NFV 002 V1.1.1, Tech. Rep., 2013.

[2] Han, B., Gopalakrishnan, V., Ji, L., & Lee, S. (2015). Network function virtualization: Challenges and opportunities for innovations. IEEE Communications Magazine, 53(2), 90-97.

[3] Duan, Q., Ansari, N., & Toy, M. (2016).
Software-defined network virtualization: An architectural framework for integrating SDN and NFV for service provisioning in future networks. IEEE Network, 30(5), 10-16.

[4] Gesvindr, David, Jaroslav Davidek, and Barbora Buhnova. "Design of Scalable and Resilient Applications using Microservice Architecture in PaaS Cloud." (2019).

[5] Alshuqayran, Nuha, Nour Ali, and Roger Evans. "A systematic mapping study in microservice architecture." 2016 IEEE 9th International Conference on Service-Oriented Computing and Applications (SOCA). IEEE, 2016.

[6] Amaral, Marcelo, et al. "Performance evaluation of microservices architectures using containers." 2015 IEEE 14th International Symposium on Network Computing and Applications. IEEE, 2015.

[7] Sharma, Sameerkumar, Raymond Miller, and Andrea Francini. "A cloud-native approach to 5G network slicing." IEEE Communications Magazine 55.8 (2017): 120-127.

[8] Furda, Andrei & Fidge, Colin & Zimmermann, Olaf & Kelly, Wayne & Barros, Alistair. (2018). Migrating Enterprise Legacy Source Code to Microservices: On Multi-Tenancy, Statefulness and Data Consistency. IEEE Software. 35.

Le plus de l'offre

Le postdoc sera intégré  à des projets de recherche Orange et Internationaux pour la définition d’une architecture distribuée de type 5G+.

Le sujet traité, de par son actualité et son importance, peut permettre au postdoc d’acquérir une expertise reconnue et très prisée dans le monde des réseaux du futur, aussi bien chez les opérateurs de réseau que chez les constructeurs (Cisco, Nokia, Ericsson, Juniper, …), GAFAs, startup technologiques, ….Le postdoc peut déboucher sur des publications qui enrichiront la liste de publications d’un candidat à une carrière universitaire.

Entité

Au sein de la Division Innovation dont l’ambition est de porter plus loin l’innovation d’Orange et de renforcer son leadership technologique, en mobilisant nos capacités de recherche pour nourrir une innovation responsable au service de l’humain, éclairer les choix stratégiques du Groupe à long terme et influencer l’écosystème digital mondial. Nous formons les expertes et les experts des technologies d’aujourd’hui et de demain, et veillons à une amélioration continue de la performance de nos services et de notre efficacité. La division Innovation rassemble, dans le monde, 6000 salariés dédiés à la recherche et l’innovation dont 740 chercheurs. Porteurs d’une vision globale avec une grande diversité de profils (chercheurs, ingénieurs, designers, développeurs, data scientists, sociologues, graphistes, marketeurs, experts en cybersécurité…), les femmes et les hommes de Innovation sont à l’écoute et au service des pays, des régions et des business units pour faire d’Orange un opérateur multiservices de confiance. Au sein de Innovation, vous serez intégré(e) dans une équipe de recherche à la pointe de l’innovation et de l’expertise sur les réseaux du futur  (5G+, virtualisation, convergence fixe-mobile, mobile edge computing, Named Data networking, ).Vous ferez partie d’un écosystème de recherche côtoyant des ingénieurs d'études en anticipation (plus court terme) permettant la mise en œuvre concrète des concepts étudiées, bénéficiant de plateformes de simulations (4G/5G).

Contrat

Post Doc