Infrastructure Provisioning in Web Portals

Web portaalit tarjoavat ainutlaatuisia apuvälineitä erilaisien sisältöjen luomiseksi, monenlaisia navigointipolkuja, henkilökohtaisia sivuja ja turvapalveluja. Portaali on monimutkainen systeemi, joka sisältää monta yhteistyötä tekevää komponenttia, yleensä toteutuu valmiiksi tehdyillä ongelmistoilla. Tämä tutkimus kansittelee portaalin toteutusta IBM/Tivolin tuotteella. Portaalin komponenttien integraatio on kriittinen koko järjestelmä arkkitehtuurille ja saattaa vaatia lisää ohjelmistokehittelyä. Tutkimuksen ensisijainen tavoite on kehittää räätälöityä komponenttia kahta portaali-alijärjestelmä varten, tilaaja - turvapalvelu. Tutkimuksessa Tivoli Personalized Services Manager (TPSM) ja Tivoli SecureWay Policy Director (PD) on tutkittu. Integraatio sisältää TPSM tietokaunan ja PD User Registry tiedon synkronisointia. Integraatio-ohjelmisto on suunniteltu ja tehty olemassaoloevien alijärjestelmien perusteella.

PROVISIONING OF MIDLETS

Java™ 2 Platform, Micro Edition on eräs johtava sovellusalusta, joka mahdollistaa kolmannen osapuolen sovellusten luomisen matkapuhelimiin, kommunikaattoreihin ja taskutietokoneisiin. Java-alusta keskeinen etu on sovellusten dynaaminen asentaminen. Käyttäjä ei ole rajoitettu esiasennettuihin sovelluksiin vaan voi asentaa niitä itse tarpeen mukaan. Tämän diplomityö käsittelee erilaisia Java sovellusten (MIDlettien) lataus ja asennusmenetelmiä. Diplomityö antaa yhteenvedon merkittävimmistä asennus teknologioista. Pääpaino on MIDP-standardin mukaisella langattomalle asennuksella (Over-The-Air provisioning) sillä se on kaikkein laajimmin käytetty menetelmä. Muita käsiteltäviä menetelmiä ovat WAP Push ja paikallinen asennus Bluetoothin ja Infrapunalinkin avulla. MIDletit, kuten mitkä tahansa ohjelmat, ovat alttiita laittomalle kopioinnille. Tämä diplomityö kuvaa menetelmiä, joilla laiton kopiointi voidaan estää. Yksi esimerkki on OMA™ DRM standardi. Diplomityö kuvaa myös kuinka kopiointisuojaus voidaan yhdistää olemassa oleviin asennusmenetelmiin. Java sovelluksia, MIDlettejä, käytetään yhä erilaisimpiin tarkoituksiin jolloin tarvitaan myös uusia asennusmenetelmiä. Yksi tällainen menetelmä on asentaminen erillisistä laitteista. Diplomityö kuvaa useita menetelmiä asentamiseen erillisistä laitteista. Käsitellyr menetelmät pohjautuvat Bluetooth teknologiaan ja yhtä lukuun ottamatta perustuvat standardin määrittelemiin Bluetooth profiileihin File Transfer Profile, Personal Area Networking Profile ja Object Push Profile. Toinen asennustapa on sovellusten edelleen lähettäminen toiseen puhelimeen. Diplomityö kuvaa kuinka OMA DRM standardi voidaan yhdistää tällaisen asennuksen ja ehdottaa kahta vaihtoehtoista menetelmää. Yksi perustuu Bluetoothin Object Push Profiiliin ja toinen Infrapunalinkin käyttöön. Toinen perustuu multimediaviestiin ja sähköpostiin.

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.

ASP-ohjelmiston kehittäminen kansainvälisille markkinoille

ASP eli sovellusvuokraus on jatkuvasti yleistyvä vaihtoehto perinteiselle ohjelmistojen ostamiselle. Suomessa on pieniä ASP-toimittajia joilla voisi olla mahdollisuuksia pärjätä kansainvälisillä markkinoilla, mutta kansainvälistyminen tuo haasteita kaupallisesti sekä myös teknisesti. Työn tavoitteena on suunnitella ASP-ohjelmiston kehittämistä kansainväliseen käyttöön sopivaksi sekä tarkastella myös laajemmin ASP-ohjelmiston vientiä koskevia kysymyksiä. Erityisesti kainsainvälistymiseen liittyvien aiheiden lisäksi työssä esitellään myös ASP-toimintamalli, kehityksen kohteena oleva Severa Oy:n ASP-palvelu sekä ASP-sovelluksen kehittämiseen käytettäviä tekniikoita ja työkaluja niin WWW-sovelluskehityksen kuin tietokantojenkin osalta.

Real-time Quality of Service Controller for Differentiated Services

IP-verkkojen hyvin tunnettu haitta on, että nämä eivät pysty takaamaan tiettyä palvelunlaatua (Quality of Service) lähetetyille paketeille. Seuraavat kaksi tekniikkaa pidetään lupaavimpina palvelunlaadun tarjoamiselle: Differentiated Services (DiffServ) ja palvelunlaatureititys (QoS Routing). DiffServ on varsin uusi IETF:n määrittelemä Internetille tarkoitettu palvelunlaatumekanismi. DiffServ tarjoaa skaalattavaa palvelujen erilaistamista ilman viestintää joka hypyssä ja per-flow –tilan ohjausta. DiffServ on hyvä esimerkki hajautetusta verkkosuunnittelusta. Tämän palvelutasomekanismin tavoite on viestintäjärjestelmien suunnittelun yksinkertaistaminen. Verkkosolmu voidaan rakentaa pienestä hyvin määritellystä rakennuspalikoiden joukosta. Palvelunlaatureititys on reititysmekanismi, jolla liikennereittejä määritellään verkon käytettävissä olevien resurssien pohjalta. Tässä työssä selvitetään uusi palvelunlaatureititystapa, jota kutsutaan yksinkertaiseksi monitiereititykseksi (Simple Multipath Routing). Tämän työn tarkoitus on suunnitella palvelunlaatuohjain DiffServille. Tässä työssä ehdotettu palvelunlaatuohjain on pyrkimys yhdistää DiffServ ja palvelunlaatureititysmekanismeja. Työn kokeellinen osuus keskittyy erityisesti palvelunlaatureititysalgoritmeihin.

Julkisten hyvinvointi- ja tukipalvelujen hankintastrategia - kunta tuottajasta palvelujen järjestäjäksi ja kehittäjäksi

Tutkielman tavoitteena on selvittää, millaisia tekijöitä kuntien on huomioitava hyvinvointi- ja tukipalvelujen hankinnassa. Tutkielmassa tarkastellaan julkisten palveluhankintojen taustalla vaikuttavia tekijöitä ja vertaillaan näitä tekijöitä hankintastrategian liiketaloudelliseen viitekehykseen. Tulosten valossa pohditaan myös hankintastrategian luomisen ajankohtaisuutta julkisissa palveluhankinnoissa. Tutkielman teoreettinen viitekehys perustuu aikaisempiin hankintastrategiaa ja make or buy –päätöstä käsittelevään kirjallisuuteen ja tieteellisiin tutkimuksiin. Tutkimuksen empiirinen osio koostuu kahdesta case – tapauksesta. Tutkimusmenetelmänä käytettiin henkilökohtaisia haastatteluja. Tutkimuksen kohteina olivat Espoon hyvinvointipalvelujen sekä Kotkan tukipalvelujen hankinta ja kilpailuttaminen. Tutkimuksen lähtökohdista ja viitekehyksestä johtuen kohteeksi valittiin sekä hyvinvointi- että tukipalvelujen hankinta. Lisää näkökulmaa tutkimukseen saatiin valitsemalla kohteiksi kaksi eri kuntaa, mikä sopi myös tutkimuksen toimeksiantajan tavoitteisiin. Tulosten perusteella case – tutkimuksen kohteina olevilla kunnilla ei ole hankintastrategiaa ohjaamassa hyvinvointi- ja tukipalvelujen hankintaa. Liiketaloudellisten hankintastrategiaan vaikuttavien tekijöiden katsotaan soveltuvan myös julkisten palvelujen hankintaan. Tutkimuksen kohteiden välisessä vertailussa hankintojen suunnitelmallisuus painottui hankintaprosessin onnistumiseen vaikuttavana tekijänä. Kuntien oman roolin muuttuminen palvelujen tuottajasta niiden järjestäjäksi ja kehittäjäksi edellyttää tiiviimpää yhteistyötä yksityisen sektorin palveluntuottajan kanssa. Molempien palveluntuottajien osaamisen yhdistäminen antaa puitteet laadukkaiden hyvinvointi- ja tukipalvelujen kehittämiseen.

Pankkien tuloksenjärjestelymahdollisuudet siirryttäessä IFRS-normistoon

Tutkielman ensisijaisena tavoitteena oli määrittää pankkien tuloksenjärjestelymahdollisuuksien muutoksia siirryttäessä kansallisesta FAS GAAP -tilinpäätösnormistosta IFRS-normistoon. Tuloksenjärjestelyn ilmiötä käsiteltiin esittelemällä useita koti- ja ulkomaisia tuloksenjärjestelytutkimuksia. Pankeilla on toimialalleen erityisiä kannustimia tuloksenjärjestelyyn. Pankkitoimialalla tuloksenjärjestely on perinteisesti esiintynyt tuloksentasaamisena tilikausien välillä. Tutkimuksessa saatiin selkeä kuva tuloksenjärjestelymahdollisuuksien muutoksesta. IFRS-normiston sisältämä johdon harkintavalta ilmenee tilinpäätöksen laadintaperiaatteiden valinnaisuutena ja standardien laskelmien sisältäminä johdon arvioina ja oletuksina. Harkintavaltaa käyttämällä johto voi vaikuttaa tilinpäätöksen taseeseen ja tulokseen. IFRS-normistossa tilinpäätöksen laadintaperiaatteisiin liittyvä johdon harkintavalta on vähentynyt verrattuna kansalliseen FAS GAAP-tilinpäätöskäytäntöön, mutta IFRS jättää johdolle edelleen harkintavaltaa muutamien kirjaus- ja raportointikäytäntöjen suhteen. Perinteisten tuloksenjärjestelykeinojen rinnalle IFRS:ssä nousevat useiden standardien laskelmien sisältämät johdon arviot ja oletukset tulevaisuuden muuttujista. Omaisuuserien käypään arvoon arvostamisen myötä tilikauden tuloksista saattaa tulla aikaisempaa volatiilimpia. Käypiin arvoihin arvostamisen seurauksena pankit saattavat siirtyä käyttämään sijoitustensa ostoja ja myyntejä tuloksentasauskeinona. FAS GAAP:ssa pankit ovat käyttäneet tuloksentasaamiseen tiettyjä suoriteperusteisia eriä, esimerkiksi luottotappiovarauksia. IFRS tiukentaa varausten tekemisen periaatteita, mutta tuo tilalle lainakannan arvonalentumistestaukseen sisältyvät johdon arviot.

ASP-sovellusvuokraus taloushallinnossa

Tämä kandidaatintyö käsittelee ASP-sovellusvuokrausta ja sen käyttöä taloushallinnon ulkoistamisratkaisuna. Tarkastelu on tehty sovellusvuokrausasiakkaina toimivien pk-yritysten näkökulmasta. ASP-sovellusvuokraus tarkoittaa sovelluksen ja tämän oheispalveluiden käyttöä yhden tai useamman ASP-palveluntarjoajan tuottamana tämän palvelimelta erilaisten tietoverkkojen välityksellä. Työssä esitellään sovellusvuokrauksen käsite, sen kustannukset, mahdollisuudet, käyttöönottoprosessi ja riskit. Toisena osa-alueena on käsitelty sovellusvuokrausta taloushallinnon näkökulmasta sekä yleisesti taloushallinnon ulkoistamista. Tarkasteltuja osa-alueita ovat sopimukset, sähköinen taloushallinto ja lyhyesti toiminnanohjausjärjestelmät. Kolmen caseesimerkin avulla on valotettu taloushallinnon ulkoistamisratkaisua käytännössä. Työn tuloksena todetaan, että sovellusvuokraus on toimiva taloushallinnon ulkoistamisratkaisu niin ohjelmistojen kuin toiminnanohjausjärjestelmienkin näkökulmasta, kunhan riskit huomioidaan ja päätöksentekoprosessi on huolellinen. Toisaalta ASP-mallia tulisi kehittää erityisesti pk-yrityksille ystävällisemmäksi. Tulevaisuudessa taloushallinnon sovellusvuokraus ja ulkoistaminen tulee tarkoittamaan ASP-mallin laajentumista ulkoistettujen palveluiden käyttöön verkon välityksellä.

ASP-palvelut tuotanto- ja teollisuusyrityksille

Tämä kandidaatintyö käsittelee sovellusvuokrausta sekä tuotanto- ja teollisuusyrityksille suunnattuja sähköisiä palveluita, joita on mahdollista hankkia myös ASP-mallin mukaisesti. Sovellusvuokraus tarkoittaa toimintamallia, jossa asiakas käyttää ohjelmistoja tietoverkon välityksellä palveluntarjoajan palvelimilla. Käytöstä maksetaan vuokrahinnoittelun mukaan. Työssä käydään läpi sovellusvuokraus, sen hyödyt, riskit, käyttöönotto sekä sovellusvuokraussopi-muksen sisältö. Tuotanto- ja teollisuusyrityksille suunnattuja sähköisiä palveluita ovat yrityksen toiminnan ohjaukseen liittyvät järjestelmät kuten toimitusketjun hallinta, toiminnanohjausjärjestelmä, valmistuksen ohjaus, asiakkuuden hallinta, tuotetiedon hallinta ja henkilöstöjohtaminen. ASP-palveluna voidaan myös toteuttaa sähköisiä kauppapaikkoja. Kolme case-esimerkkiä valottavat palveluiden toimintaa käytännössä. Työn tuloksena todetaan, että sovellusvuokrauspalveluiden tarjonta sekä myös käyttö on lisääntynyt huimasti. Tuotanto- ja teollisuusyrityksille suunnatuista sähköisistä palveluista suurinta osaa on mahdollista saada myös ASP-mallin mukaisesti. Sovellusvuokraus on varteenotettava vaihtoehto uusittaessa tuotanto- tai teollisuusyritysten tietojärjestelmiä, mutta myös riskit tulee arvioida tarkkaan.

Rural Food System Change in Tanzania during the Post-Ujamaa Era. A Case Study from Western Bagamoyo District

Food systems in Sub-Saharan Africa have been rapidly transforming during the recent decades with diverse outcomes on human development and environment. This study explores the food system change in rural villages in eastern Tanzania where subsistence agriculture has traditionally been the main source of livelihood. The focus is on the salient changes in the spatial dimensions and structural composition of the food system in the context of economic liberalization that has taken place after the end of the socialist ujamaa era in the mid-1980s. In addition, the linkages of the changes are examined in relation to food security, socio-economic situation, livelihoods, and local environment. The approach of the study is geographical, but also involves various multi-disciplinary elements, particularly from development studies. The research methods included thematic and questionnaire interviews, participatory tools, and the analysis of land use/ cover data and official documents. Several earlier studies that were made in the area during the late 1970s and 1980s provided an important reference base. The study shows that subsistence farming has lost its dominant role in food provisioning due to the declining productivity of land, livestock losses, and the increasing shift of labour to non-farm sectors. Also rapid population growth has added to the pressure on land and other natural resources. Despite the increasing need for money for buying marketed foods and other necessities, the nutritional situation shows improvement and severe malnutrition has diminished. However, the long-term sustainability of this transformation raises concerns. Firstly, the food security situation continues to be fragile and prone to shocks such as adverse climatic conditions, crop failures and price hikes. Secondly, the commodification of the food system and livelihoods in general is linked to rapid environmental degradation in the area, particularly the loss of soil fertility and deforestation. The situation calls for efforts that take more determined and holistic approaches towards sustainable development of the rural food system with particular focus on the role and viability of small-scale farming.

Video transcoding in a distributed cloud computing environment

Video transcoding refers to the process of converting a digital video from one format into another format. It is a compute-intensive operation. Therefore, transcoding of a large number of simultaneous video streams requires a large amount of computing resources. Moreover, to handle di erent load conditions in a cost-e cient manner, the video transcoding service should be dynamically scalable. Infrastructure as a Service Clouds currently offer computing resources, such as virtual machines, under the pay-per-use business model. Thus the IaaS Clouds can be leveraged to provide a coste cient, dynamically scalable video transcoding service. To use computing resources e ciently in a cloud computing environment, cost-e cient virtual machine provisioning is required to avoid overutilization and under-utilization of virtual machines. This thesis presents proactive virtual machine resource allocation and de-allocation algorithms for video transcoding in cloud computing. Since users' requests for videos may change at di erent times, a check is required to see if the current computing resources are adequate for the video requests. Therefore, the work on admission control is also provided. In addition to admission control, temporal resolution reduction is used to avoid jitters in a video. Furthermore, in a cloud computing environment such as Amazon EC2, the computing resources are more expensive as compared with the storage resources. Therefore, to avoid repetition of transcoding operations, a transcoded video needs to be stored for a certain time. To store all videos for the same amount of time is also not cost-e cient because popular transcoded videos have high access rate while unpopular transcoded videos are rarely accessed. This thesis provides a cost-e cient computation and storage trade-o strategy, which stores videos in the video repository as long as it is cost-e cient to store them. This thesis also proposes video segmentation strategies for bit rate reduction and spatial resolution reduction video transcoding. The evaluation of proposed strategies is performed using a message passing interface based video transcoder, which uses a coarse-grain parallel processing approach where video is segmented at group of pictures level.

Pilvipalveluilla joustavuutta ja kustannustehokkuutta Stora Enso Metsän tietojärjestelmiin

Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää hyödyttääkö Stora Enso Metsää tietojärjestelmien siirto perinteisistä konesalipalveluista pilvipalveluihin. Stora Enso Metsällä on paljon erilaisia suunnitteluun liittyviä eräajoja. Joitakin niistä ajetaan vain muutamia kertoja vuodessa kuten tehtaiden puuntarve, toisia muutaman kerran kuussa kuten kuljetusten malliajot tai muutaman kerran viikossa ajettava korjuun suunnittelu. Niissä tapauksissa palvelimet voidaan käynnistää erikseen ja käyttää niitä vain silloin, kun niitä oikeasti tarvitaan. Työn lopputuloksena havaittiin, että pilvipalveluiden käyttöönotto tuo kustannussäästöjä ja palveluiden hallintaan joustavuutta. Itsepalveluna toteutettuna palvelimia voidaan hallinnoida joustavasti kustannusten säästämiseksi. Pilvipalveluilla voidaan nopeuttaa projektien läpimenoa ja kohdentaa käyttökatkot tarkemmin koska siihen ei välttämättä tarvita toimittajan työtä lainkaan. Loppujen lopuksi asiakkaan on erittäin vaikea tietää kuinka paljon kustannuksia on jaettu eri tavalla eri palvelujen välillä.