Les abeilles comme modèle pour l’optimisation des serveurs

Selon une nouvelle étude, l’intelligence collective et bien organisée des abeilles pourrait être exploitée pour améliorer l’efficacité des serveurs Web. Un système de communication inspiré par les abeilles et développé au Georgia Institute of Technology permet aux serveurs normalement dédiés à une seule tâche de naviguer entre plusieurs tâches selon les besoins.

Cet équilibrage de la charge réduit le risque de saturation d’un site web et interdit l’accès aux utilisateurs et clients potentiels. La nouvelle méthode inspirée par les abeilles améliore le service de 4 à 25 % par rapport aux banques de serveurs traditionnelles lors de tests basés sur un trafic Internet réel.

Craig Tovey, professeur à la H. Milton Stewart School of Industrial and Systems Engineering de Georgia Tech, s’est aperçu que les abeilles et les serveurs se heurtaient à des contraintes étrangement similaires. « J’ai étudié les abeilles pendant des années, en attendant de trouver la bonne application », explique-t-il. « Le biomimétisme suppose de trouver une profonde analogie entre deux systèmes [et] jamais une analogie superficielle. Et c’est ce qui fait vraiment la différence. »

Les abeilles gèrent leurs problèmes d’affectation des ressources (un nombre limité d’abeilles et des exigences imprévisibles sur le moment et l’emplacement souhaité) grâce à un système de ‘danses’. Les éclaireuses quittent la niche à la recherche de nectar. Une fois qu’elles ont identifié un emplacement prometteur, elles retournent à la ruche et se livrent à une danse.

Le sens de la danse indique aux butineuses dans quelle direction voler. Selon les scientifiques, le nombre de cercles tracés par l’abeille indique la distance jusqu’au parterre de fleurs et la longueur de la danse est proportionnelle à la qualité du nectar.

Si la danse ne semble pas au premier abord un excellent modèle d’efficacité, le professeur Tovey estime qu’il s’agit du meilleur modèle possible pour le monde imprévisible dans lequel évoluent les abeilles. Le système permet aux abeilles de se déplacer sans difficulté d’une source de nectar à une autre source plus prometteuse à partir d’informations de dernière minute.

Craig Tovey et Sunil Nakrani, spécialiste des sciences informatiques de l’University of Oxford, ont donc décidé de transposer le modèle de la danse des abeilles aux serveurs Internet inactifs.

Bien qu’ils soient optimisés pour des conditions ‘normales’, ces serveurs sont fréquemment soumis à des pics de demande. Pour pallier ce problème, les chercheurs ont mis au point une ‘salle de danse’ virtuelle pour un réseau de serveurs.

Lorsqu’un serveur reçoit une demande d’un utilisateur pour un site web donné, une annonce interne est placée sur la ‘salle de danse’ afin d’attirer l’attention de tous les serveurs disponibles.

La durée de l’annonce dépend de la demande et des profits potentiellement générés par les utilisateurs du site. Plus une annonce restera affichée longtemps, plus les serveurs disponibles dégageront de la puissance pour le traitement des requêtes.

Adaptation de l’article Boffins copy bees to boost web servers de Vnunet.com en date du 19 novembre 2007.