Institutional Repository ecosystem in Japan, IRDB and JAIRO Cloud

Poster at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

A Template for Cloud Technology Deployment in an Energy Trading Environment

Nykyaikaiset pilvipalvelut tarjoavat suurille yrityksille mahdollisuuden tehostaa laskennallista tietojenkäsittelyä. Pilvipalveluiden käyttöönotto tuo mukanaan kuitenkin esimerkiksi useita tietoturvakysymyksiä, joiden vuoksi käyttöönoton tulee olla tarkasti suunniteltua. Tämä tutkimus esittelee kirjallisuuskatsaukseen perustuvan, asteittaisen suunnitelman pilvipalveluiden käyttöönotolle energialiiketoimintaympäristössä. Kohdeyrityksen sisäiset haastattelut ja katsaus nykyisiin energiateollisuuden pilviratkaisuihin muodostavat kokonaiskuvan käyttöönoton haasteista ja mahdollisuuksista. Tutkimuksen päätavoitteena on esittää ratkaisut tyypillisiin pilvipalvelun käyttöönotossa esiintyviin ongelmiin käyttöönottomallin avulla. Tutkimuksessa rakennettu käyttöönottomalli testattiin esimerkkitapauksen avulla ja malli todettiin toimivaksi. Ulkoisten palveluiden herättämien tietoturvakysymysten takia käyttöönoton ensimmäiset osiot, kuten lopputuotteen määrittely ja huolellinen suunnittelu, ovat koko käyttöönottoprosessin ydin. Lisäksi pilvipalveluiden käyttöönotto vaatii nykyiseltä käyttöympäristöltä uusia teknisiä ja hallinnollisia taitoja. Tutkimuksen tulokset osoittavat pilvipalveluiden monipuolisen hyödyn erityisesti laskentatehon tarpeen vaihdellessa. Käyttöönottomallin rinnalle luotu kustannusvertailu tukee kirjallisuuskatsauksessa esille tuotuja hyötyjä ja tarjoaa kohdeyritykselle perusteen tutkimuksen eteenpäin viemiselle.

BotCloud Detection System

Leveraging cloud services, companies and organizations can significantly improve their efficiency, as well as building novel business opportunities. Cloud computing offers various advantages to companies while having some risks for them too. Advantages offered by service providers are mostly about efficiency and reliability while risks of cloud computing are mostly about security problems. Problems with security of the cloud still demand significant attention in order to tackle the potential problems. Security problems in the cloud as security problems in any area of computing, can not be fully tackled. However creating novel and new solutions can be used by service providers to mitigate the potential threats to a large extent. Looking at the security problem from a very high perspective, there are two focus directions. Security problems that threaten service user’s security and privacy are at one side. On the other hand, security problems that threaten service provider’s security and privacy are on the other side. Both kinds of threats should mostly be detected and mitigated by service providers. Looking a bit closer to the problem, mitigating security problems that target providers can protect both service provider and the user. However, the focus of research community mostly is to provide solutions to protect cloud users. A significant research effort has been put in protecting cloud tenants against external attacks. However, attacks that are originated from elastic, on-demand and legitimate cloud resources should still be considered seriously. The cloud-based botnet or botcloud is one of the prevalent cases of cloud resource misuses. Unfortunately, some of the cloud’s essential characteristics enable criminals to form reliable and low cost botclouds in a short time. In this paper, we present a system that helps to detect distributed infected Virtual Machines (VMs) acting as elements of botclouds. Based on a set of botnet related system level symptoms, our system groups VMs. Grouping VMs helps to separate infected VMs from others and narrows down the target group under inspection. Our system takes advantages of Virtual Machine Introspection (VMI) and data mining techniques.

Simulations of 3D Stripixel Detectors

Large Hadron Collider (LHC) is the main particle accelerator at CERN. LHC is created with main goal to search elementary particles and help science investigate our universe. Radiation in LHC is caused by charged particles circular acceleration, therefore detectors tracing particles in existed severe conditions during the experiments must be radiation tolerant. Moreover, further upgrade of luminosity (up to 1035 cm-2s-1) requires development of particle detector’s structure. This work is dedicated to show the new type 3D stripixel detector with serious structural improvement. The new type of radiation-hard detector has a three-dimensional (3D) array of the p+ and n+ electrodes that penetrate into the detector bulk. The electrons and holes are then collected at oppositely biased electrodes. Proposed 3D stripixel detector demonstrates that full depletion voltage is lower that that for planar detectors. Low depletion voltage is one of the main advantages because only depleted part of the device is active are. Because of small spacing between electrodes, charge collection distances are smaller which results in high speed of the detector’s response. In this work is also briefly discussed dual-column type detectors, meaning consisting both n+ and p+ type columnar electrodes in its structure, and was declared that dual-column detectors show better electric filed distribution then single sided radiation detectors. The dead space or in other words low electric field region in significantly suppressed. Simulations were carried out by using Atlas device simulation software. As a simulation results in this work are represented the electric field distribution under different bias voltages.

Asiakkuudenhallinta SaaS-periaatteella

Kandidaatintyö käsittelee Software as a Serviceä (SaaS, verkkosovelluspalvelu) käsitteenä ja ilmiönä. Työssä paneudutaan myös SaaS-mallin nykytilaan ja tulevaisuuden näkymiin. Tarkemmaksi tarkastelukohteeksi työssä on valittu SaaS-pohjainen asiakkuudenhallinta, ja SaaS-pohjaisten asiakkuudenhallintajärjestelmien nykytilan sekä kehityksen yksityiskohtainen analysointi. Työssä käsitellään aihetta alan julkaisujen ja kirjallisuuden avulla. Työssä vertaillaan merkittävimpien SaaS-pohjaisten asiakkuudenhallinta-järjestelmätoimittajien kehitystä Yhdysvalloissa ja Euroopassa sekä heidän ohjelmistojen nykytilaa, vahvuuksia, heikkouksia ja verkkosovelluspalveluiden tulevaisuuden näkymiä. Yhtenä osa-alueena käsitellään myös verkkosovelluspalvelun integrointia yrityksen muihin tietojärjestelmiin. Työssä todetaan, että SaaS on vielä uusi ja yleistyvä käsite ohjelmistoalalla sekä varteenotettava vaihtoehto hankkia yrityksen ohjelmistoja, kuten asiakkuudenhallintajärjestelmä. Tällä hetkellä SaaS-markkinoilla on vielä tilaa kilpailulle, joten tavasta toimittaa ohjelmistot yrityksille palveluna uskotaan yleistyvän tulevaisuudessa.

Verkkosovelluspalvelu

Tässä kandidaatintyössä tutkitaan 2000-luvulla esiin noussutta käsitettä "Software as a Service" (SaaS), josta käytetään myös termiä verkkosovelluspalvelu. Työn päätutkimuskohteena on selvittää, mitä kyseisellä käsitteellä tarkoitetaan ja mitä asioita siihen läheisesti liittyy. Osakysymyksinä syvennytään SaaS-mallin kehitysvaiheisiin sekä sen tuomiin hyötyihin ja haasteisiin käyttäjän ja palveluntarjoajan näkökulmasta. Koska SaaS-mallin integroitavuus yrityksen liiketoimintaprosesseihin ja muihin käytössä oleviin sovelluksiin nousee yhdessä tietoturva-asioiden kanssa hyvin merkittäviksi osa-alueiksi tulevaisuutta ajatellen, käsitellään niitä erikseen omissa luvuissaan. Tulevaisuutta SaaS-mallin osalta tarkastellaan myös omana kokonaisuutenaan, jonka yhteydessä nostetaan esiin muutamia kehitykseen vaikuttavia keskeisiä trendejä. Tavoitteena on antaa lukijalle tiivis, mutta kattavasti aihetta käsittelevä, syvällinen kokonaiskuva SaaSista. Koska kyseinen käsite on varsin uusi, hyödynnettiin lähdemateriaalina lähinnä viimeisten neljän vuoden aikana julkaistuja kansainvälisiä, tieteellisiä artikkeleita ja tutkimusraportteja. Tutkimusmenetelmänä käytettiin deskriptiivis-analyyttistä lähestymistapaa. Työn lopputuloksina saatiin määritelmä verkkosovelluspalvelulle sekä selvitettiin siihen keskeisesti liittyvät muut käsitteet. Lisäksi koottiin SaaS-mallin tarjoamat hyödyt sekä sen tuomat haasteet. Erityiskysymyksinä nostettiin esille tietoturvan ja integrointiprosessin merkitys SaaS-mallin osalta. Integroinnin käsittelyn yhteydessä kuvattiin viisivaiheinen käyttöönottoprosessi yrityksille. Lopuksi hahmotettiin SaaSin tulevaisuudennäkymiä, jotka näyttävät positiivisilta havaittujen trendien perusteella. Työn liitteissä vertailtiin SaaSin kustannuksia sekä mallinnettiin pisteytysmenetelmä SaaS-sovelluksen valitsemiseksi.

Platform as a Service - new opportunities for software development companies

Today cloud computing is the next stage in development information-oriented society in field of information technologies. Great attention is paid to cloud computing in general, but the lack of scientific consideration to components brings to the problem, that not all aspects are well examined. This thesis is an attempt to consider Platform as a Service (a technology of providing development environment through the Internet) from divergent angles. Technical characteristics, costs, time, estimation of effectiveness, risks, strategies that can be applied, migration process, advantages and disadvantages and the future of the approach are examined to get the overall picture of cloud platforms. During the work literature study was used to examine Platform as a Service, characteristics of existent cloud platforms were explored and a model of a typical software development company was developed to create a scenario of migration to cloud technologies. The research showed that besides all virtues in reducing costs and time, cloud platforms have some significant obstacles in adoption. Privacy, security and insufficient legislation impede the concept to be widespread.

Supermatrix-hankkeen vahvuudet, heikkoudet, mahdollisuudet ja uhat

Supermatrix on Finnet-liitto ry:n jäsenyritysten hanke, joka tuo nopeiden valokuituyhteyksien avulla erilaisia sähköisiä palveluita kuluttajien koteihin ja yritysten toimipisteisiin. Näitä palveluita ovat mm. virtualisoidut henkilö-kohtaiset tietokoneet, tiedon tallennuspalvelut ja multimediasisältö, kuten teräväpiirtotelevisio. Tässä diplomityössä arvioidaan Supermatrixin palveluiden toteutumis-mahdollisuuksia sekä teknologian, että markkinoiden kannalta. Työn tarkoituksena oli myös laskea virtualisoitujen tietokoneiden avulla tuotetun työpöytäpalvelun tuotantokustannus. Kustannuslaskentaa varten testattiin useiden valmistajien teknologioita, ja parhaimmista vaihtoehdoista laskettiin tuotantokustannukset. Tulevia Supermatrix-operaattoreita varten kehitettiin työkalu, jolla työpöytäpalvelun vaatimien investointien kannattavuus saadaan nopeasti selville. Tuotantohintojen laskelmat osoittavat, että työpöytäpalvelua on taloudelli-sesti mahdollista tuottaa luomaan lisäarvoa nopeille laajakaistayhteyksille. Yrityksissä työpöytien virtualisointi on jo tämän päivän teknologiaa, mutta kuluttaja-asiakkaiden innostuminen palvelusta vaatii uuden markkinan luomisen. Uhkana on, että kuluttajien ostokäyttäytymisen muuttaminen ei onnistu, koska Supermatrix ei tuota fyysisen tuotteen ostamisen tarjoamaa mielihyvää.

Pilvisovelluskehitys Google App Engine -pilvisovellusalustalla

Tämä Diplomityö keskittyy tutkimaan pilvisovelluskehitystä Google App Engine – pilvisovellusalustalle perustuen kuusi –vaiheiseen vesiputousmalliin sekä tutkimaan Google App Engine -pilvisovellusalustan tarjoamia mahdollisuuksia ja rajoituksia sovelluskehityksen muodossa. Tutkimuksen perusteella kuusi –vaiheinen vesiputousmalli soveltuu pilvisovelluskehitykseen,mikäli vaatimusmäärittely on tarkka jo sovelluskehityksen alkuvaiheessa. Tutkimuksen tuloksena syntyi vaatimusmäärittely MikkoMail –pilvisovellukselle. Vaatimusmäärittelyn pohjalta luotiin MikkoMail –pilvisovellus Google App Engine –pilvisovellusalustalle. Google App Engine –pilvisovellusalusta tukee vain Python- ja Java –ohjelmointikieliä eikä sisällä lainkaan ulkoista tietokantapalveluiden tukea. Tästä syystä Google App Engine -pilvisovellusalusta soveltuu pieniin, keskisuuriin ja pilottiprojektinomaisiin sovelluskehitysprojekteihin.

Analysis of companies' software as a service adoption intention factors

The goal of this study is to develop managerial recommendations for international vendors and system integrators, which offer Software as a Service for enterprise information systems on the Russian market. Those recommendations can be used to develop marketing, sales, new product and service level agreement strategies. For those reasons factors affecting SaaS adoption were determined and their influence on intention to adoption was examined.

Tietojärjestelmän käyttöönotto ja ylläpito

Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan tietojärjestelmän käyttöönottoa ja ylläpitoa yleisesti sekä käyttöönottoa pilvipalveluna. Tietojärjestelmien käyttöönotto ja ylläpito ovat perinteisten elinkaarimallien viimeisiä vaiheita. Erityisesti järjestelmän käyttöönotto on hyvin kriittinen vaihe koko tietojärjestelmäprojektin onnistumisen kannalta. Käyttöönottoprosessi on monivaiheinen ja sisältää monia haasteita. Käyttöönottoon osallistuvien tahojen tulee sopia roolit etukäteen, jotta prosessi voi onnistua. Tietojärjestelmien ylläpidolla ajatellaan perinteisesti esille tulleiden virheiden korjaamista. Siihen kuuluu kuitenkin muitakin toimia, kuten järjestelmän kehittämistä, sopeuttamista ja ennalta ehkäiseviä toimenpiteitä. Ylläpito vie usein suuren osan koko järjestelmän budjetista, joten se tulee hoitaa järkevästi ja suunnitellusti. Työssä tutkitaan tietojärjestelmän käyttöönottoa pilvipalveluna käymällä lävitse pilvipalvelun käyttöönoton elinkaari sekä myös ERP -järjestelmän käyttöönottoprosessin eri vaiheet pilvipalveluna. Käyttöönoton elinkaaren ja käyttöönottoprosessin pohjalta havaitaan, että tietojärjestelmän käyttöönotto helpottuu ja nopeutuu pilvipalveluna, mutta käyttöönottoprosessi vaatii kuitenkin huolellista suunnittelua. Työssä perehdytään käyttöönoton yhteydessä tehtävään palvelutasosopimukseen ja siinä käsiteltäviin asioihin. Lisäksi sivutaan pilvipalveluiden käyttöönotossa huomioitavina asioina myös tietoturvallisuutta, tietosuojan lainsäädäntöä sekä vanhojen sovellusten toimivuutta pilviympäristössä.

Pilvipalvelut ja niiden käyttö yrityksissä

Tässä kandidaatintyössä tutkitaan pilvipalveluita sekä niiden käyttöä yrityksissä. Työn tavoitteena on antaa lukijalle käsitys siitä, mitä käsite pilvipalvelut pitää sisällään. Lisäksi työssä pyritään kuvaamaan siitä, milloin yrityksen olisi kannattavaa siirtyä nykyisestä toimintamallistaan käyttämään pilvipalveluita. Pilvipalveluista tarkastellaan niiden rakennetta, kehityshistoriaa, ominaisuuksia sekä keskeisimpiä palveluita ja palveluntarjoajia. Pilvipalveluiden käyttämisestä yrityksissä pohditaan yritysten soveltuvuutta pilvipalveluiden käyttäjiksi sekä käytöstä johtuvia muutoksia kustannuksiin ja toimintaan. Pilvipalveluiden suosio tulee todennäköisesti kasvamaan ja uudenlaisten palvelujen määrä lisääntyy. Yritykset tulevat käyttämään enemmän pilvipalveluita niiden tuomien hyötyjen vuoksi. Kuitenkin monia ongelmia, esimerkiksi tietoturvan saralla, tulee ratkaista ennen kuin pilvipalvelut saavuttavat suuremman suosion.

ERP-järjestelmät pilvipalveluna

Työssä tutkitaan ERP-järjestelmää pilvipalveluna. Tutkimusmenetelmänä on käytetty kirjallisuuskatsausta. Työn tavoitteena on antaa lukijalle kuva siitä, mitä käsitteellä ERP-pilvipalveluna tarkoitetaan, miten se eroaa perinteisestä ERP–järjestelmästä sekä analysoida hyötyjä ja haittoja molemmissa ratkaisuissa. ERP-pilvipalvelulla tarkoitetaan ostettua palvelua, jota hallinnoi ja ylläpitää ulkopuolinen yritys. Järjestelmän käytöstä maksetaan kiinteä kuukausittainen maksu ja käyttäjämääriin perustuva maksu. Yrityksen käyttäessä ERP-pilvipalvelua sen ei tarvitse investoida laitteisiin. ERP-pilvipalvelu voi olla toteutettuna yritykselle varatussa yksityisessä pilvessä tai julkisessa pilvessä. Pilvipalveluna toteutettu ERP tekee kustannusten arvioinnin helpommaksi lyhyellä aikavälillä sen maksurakenteen takia. Pieni alkuinvestointi kannustaa ERP-pilvipalvelun käyttöön varsinkin pienissä yrityksissä. Isot yritykset kuitenkin suosivat perinteisiä ERP–ratkaisuja niiden paremman muokattavuuden takia. Suurin osa ERP–järjestelmistä on perinteisiä ratkaisuja. Yritykset pitävät pilvipalveluna toteutetun ERP:n suurimpana haasteena tietoturvariskejä. ERP-pilvipalvelu tekee yrityksen enemmän riippuvaiseksi palveluntarjoajasta.

Cost-efficient virtual machine management : provisioning, admission control, and consolidation

One of the main challenges in Software Engineering is to cope with the transition from an industry based on software as a product to software as a service. The field of Software Engineering should provide the necessary methods and tools to develop and deploy new cost-efficient and scalable digital services. In this thesis, we focus on deployment platforms to ensure cost-efficient scalability of multi-tier web applications and on-demand video transcoding service for different types of load conditions. Infrastructure as a Service (IaaS) clouds provide Virtual Machines (VMs) under the pay-per-use business model. Dynamically provisioning VMs on demand allows service providers to cope with fluctuations on the number of service users. However, VM provisioning must be done carefully, because over-provisioning results in an increased operational cost, while underprovisioning leads to a subpar service. Therefore, our main focus in this thesis is on cost-efficient VM provisioning for multi-tier web applications and on-demand video transcoding. Moreover, to prevent provisioned VMs from becoming overloaded, we augment VM provisioning with an admission control mechanism. Similarly, to ensure efficient use of provisioned VMs, web applications on the under-utilized VMs are consolidated periodically. Thus, the main problem that we address is cost-efficient VM provisioning augmented with server consolidation and admission control on the provisioned VMs. We seek solutions for two types of applications: multi-tier web applications that follow the request-response paradigm and on-demand video transcoding that is based on video streams with soft realtime constraints. Our first contribution is a cost-efficient VM provisioning approach for multi-tier web applications. The proposed approach comprises two subapproaches: a reactive VM provisioning approach called ARVUE and a hybrid reactive-proactive VM provisioning approach called Cost-efficient Resource Allocation for Multiple web applications with Proactive scaling. Our second contribution is a prediction-based VM provisioning approach for on-demand video transcoding in the cloud. Moreover, to prevent virtualized servers from becoming overloaded, the proposed VM provisioning approaches are augmented with admission control approaches. Therefore, our third contribution is a session-based admission control approach for multi-tier web applications called adaptive Admission Control for Virtualized Application Servers. Similarly, the fourth contribution in this thesis is a stream-based admission control and scheduling approach for on-demand video transcoding called Stream-Based Admission Control and Scheduling. Our fifth contribution is a computation and storage trade-o strategy for cost-efficient video transcoding in cloud computing. Finally, the sixth and the last contribution is a web application consolidation approach, which uses Ant Colony System to minimize the under-utilization of the virtualized application servers.

A systematic mapping study of web services discovery mechanisms

Context: Web services have been gaining popularity due to the success of service oriented architecture and cloud computing. Web services offer tremendous opportunity for service developers to publish their services and applications over the boundaries of the organization or company. However, to fully exploit these opportunities it is necessary to find efficient discovery mechanism thus, Web services discovering mechanism has attracted a considerable attention in Semantic Web research, however, there have been no literature surveys that systematically map the present research result thus overall impact of these research efforts and level of maturity of their results are still unclear. This thesis aims at providing an overview of the current state of research into Web services discovering mechanism using systematic mapping. The work is based on the papers published 2004 to 2013, and attempts to elaborate various aspects of the analyzed literature including classifying them in terms of the architecture, frameworks and methods used for web services discovery mechanism. Objective: The objective if this work is to summarize the current knowledge that is available as regards to Web service discovery mechanisms as well as to systematically identify and analyze the current published research works in order to identify different approaches presented. Method: A systematic mapping study has been employed to assess the various Web Services discovery approaches presented in the literature. Systematic mapping studies are useful for categorizing and summarizing the level of maturity research area. Results: The result indicates that there are numerous approaches that are consistently being researched and published in this field. In terms of where these researches are published, conferences are major contributing publishing arena as 48% of the selected papers were conference published papers illustrating the level of maturity of the research topic. Additionally selected 52 papers are categorized into two broad segments namely functional and non-functional based approaches taking into consideration architectural aspects and information retrieval approaches, semantic matching, syntactic matching, behavior based matching as well as QOS and other constraints.