Tapahtumankäsittely hajautetussa ympäristössä

Tapahtumankäsittelyä pidetään yleisesti eräänä luotettavan tietojenkäsittelyn perusvaatimuksena. Tapahtumalla tarkoitetaan operaatiosarjaa, jonka suoritusta voidaan pitää yhtenä loogisena toimenpiteenä. Tapahtumien suoritukselle on asetettu neljä perussääntöä, joista käytetään lyhennettä ACID. Hajautetuissa järjestelmissä tapahtumankäsittelyn tarve kasvaa entisestään, sillä toimenpiteiden onnistumista ei voida varmistaa pelkästään paikallisten menetelmien avulla. Hajautettua tapahtumankäsittelyä on yritetty standardoida useaan otteeseen, muttayrityksistä huolimatta siitä ei ole olemassa yleisesti hyväksyttyjä ja avoimia standardeja. Lähimpänä tällaisen standardin asemaa on todennäköisesti X/Open DTP-standardiperhe ja varsinkin siihen kuuluva XA-standardi. Tässä työssä on lisäksi tutkittu, kuinka Intellitel ONE-järjestelmän valmistajariippumatonta tietokanta-arkkitehtuuria tulisi kehittää, kun tavoitteena on mahdollistaa sen avulla suoritettavien tapahtumankäsittelyä vaativien sovellusten käyttäminen.

Tuote- ja tilaustietojen hallinta tukkukaupan toimitusketjussa

Työn tavoitteena on selvittää, millaisia tuote-ja tilaustietojen hallinnan malleja tukkukaupan toimitusketjussa on käytössä. Kaupan alan tilaus-toimitusketju on hyvin tietointensiivinen prosessi, ja siksi kiinnostava tiedon hallinnan näkökulmasta. Työssä perehdytään kolmen Suomessa toimivan caseyrityksen käytäntöihin päivittäistavara- kaupan, lääketukkukaupan ja sähkötarviketukkukaupan alalta. Toimitusketjun keskipisteenä on tässä työssä tukkukaupan organisaatio. Tiedon välitystä tarkastellaan tukkukaupan organisaation ja sen asiakkaiden välillä (B2B) ja toisaalta tukkukaupan ja sen ensimmäisen tason päämiesten / tavarantoimittajien välillä. Tutkimuksen keskeistä aineistoa ovat henkilökohtaiset haastattelut. Lisäksi tutkimuskysymyksiin etsittiin vastauksia myös alan kirjallisuudesta. Työ antaa yleiskuvaa tukkukaupan organisaatioiden tuote- ja tilaustietojen hallinnan nykytilasta ja kehityskohteista. Työ tarjoaa myös vertailupohjaa tuote- ja tilaustietojen hallinnan kehittämistä suunnitteleville muille organisaatioille. Kaikilla tarkastelluilla toimialoilla tuote- ja tilaustietojen hallintaa ohjaa pyrkimys kustannustehokkaaseen toimintatapaan. Tuotetietojen hallinnassa ensiarvoisen tärkeää on tuotetiedon nopea saatavuus, luotettavuus ja virheettömyys toimialasta riippumatta. Päivittäistavarakaupan tuotetietojen keskitettyä hallintaa voi perustellusti esittää malliksi myös muille kaupan aloille. Yhteistyökumppaneiden suuri määrä ja kasvavat tietovirrat korostavat transaktioiden prosessoinnin merkitystä toimitusketjussa.

Seurantakomponentin kehitys tapahtumankäsittelyjärjestelmään

Tapahtumat ovat perusta monille nykyaikaisille tietoteknisille palveluille. Yksittäinen tapahtuma voidaan nähdä työtehtävänä, joka käsittelevän järjestelmän tulee suorittaa. Tapahtumankäsittely pyrkii pitämään järjestelmän tunnetussa ja ristiriidattomassa tilassa. Tämä toteutetaan pitämällä huolta, että jokainen tapahtuma joko onnistuu tai epäonnistuu kokonaisuudessaan. Tapahtumankäsittelyjärjestelmät ovat kasvaneet ja yhtäaikaisten käsiteltävien tapahtumien määrä noussut palveluiden siirtyessä yhä enemmän tietoverkkoihin. Samalla järjestelmien kehittäminen ja ylläpito vaikeutuvat, jolloin kehittäjät tarvitsevat parempia työkaluja järjestelmän valvontaan. Tapahtumankäsittelyn seuranta pyrkii seuraamaan järjestelmän sisäistä toimintaa yksittäisen tapahtuman tai osatapahtuman tarkkuudella. Riippuen toteutuksesta kehittäjä voi joko tarkkailla järjestelmää reaaliaikaisesti tai jälkikäteen suorituksen perusteella tallennetun seurantatiedon avulla. Työssä esitellään tapahtumanseurantakomponentin suunnitteluprosessi ratkaisuineen, joka mahdollistaa tapahtumien suorituksen tarkkailun, seurantatiedon tallentamisen sekä tulosten tarkastelun jälkikäteen. Työ on toteutettu osaksi Syncron Tech Oy:n Syncware-ohjelmistoalustaa.

The role of business information and knowledge in sales steering

The objective of this study is to find out how sales management can be optimally supported with business information and knowledge. The first chapters of the study focus on theoretical literature about sales planning, sales steering, business intelligence, and knowledge management. The empirical part of the study is a case study for which the material was collected through interviews with the selected people of the company. The findings from the interviews were analyzed, and possible suggestions for solving the problems were made. The case study revealed that sales management requires a multitude of metrics and reports to steer the sales to the desired direction. The information sources can be internal and external, and the optimal solution for satisfying the information needs is a combination of both of these. The simple information should be turned into knowledge by merging the intellectual assets with the information from the firm’s transaction processing systems, in order to promote organizational learning and effective decision-making.

A distributed, cloud-ready, digital content processing and transformation platform and a specific use case

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

Collecting Transaction Data in a Fourth Generation Mobile Network

Tässä diplomityössä on oletettu että neljännen sukupolven mobiiliverkko on saumaton yhdistelmä olemassa olevia toisen ja kolmannen sukupolven langattomia verkkoja sekä lyhyen kantaman WLAN- ja Bluetooth-radiotekniikoita. Näiden tekniikoiden on myös oletettu olevan niin yhteensopivia ettei käyttäjä havaitse saanti verkon muuttumista. Työ esittelee neljännen sukupolven mobiiliverkkoihin liittyvien tärkeimpien langattomien tekniikoiden arkkitehtuurin ja perustoiminta-periaatteet. Työ kuvaa eri tekniikoita ja käytäntöjä tiedon mittaamiseen ja keräämiseen. Saatuja transaktiomittauksia voidaan käyttää tarjottaessa erilaistettuja palvelutasoja sekä verkko- ja palvelukapasiteetin optimoimisessa. Lisäksi työssä esitellään Internet Business Information Manager joka on ohjelmistokehys hajautetun tiedon keräämiseen. Sen keräämää mittaustietoa voidaan käyttää palvelun tason seurannassa j a raportoinnissa sekä laskutuksessa. Työn käytännön osuudessa piti kehittää langattoman verkon liikennettä seuraava agentti joka tarkkailisi palvelun laatua. Agentti sijaitsisi matkapuhelimessa mitaten verkon liikennettä. Agenttia ei kuitenkaan voitu toteuttaa koska ohjelmistoympäristö todettiin vajaaksi. Joka tapauksessa työ osoitti että käyttäjän näkökulmasta tietoa kerääville agenteille on todellinen tarve.

Development a distributed simulation environment on a cluster of workstations

Simulation has traditionally been used for analyzing the behavior of complex real world problems. Even though only some features of the problems are considered, simulation time tends to become quite high even for common simulation problems. Parallel and distributed simulation is a viable technique for accelerating the simulations. The success of parallel simulation depends heavily on the combination of the simulation application, algorithm and message population in the simulation is sufficient, no additional delay is caused by this environment. In this thesis a conservative, parallel simulation algorithm is applied to the simulation of a cellular network application in a distributed workstation environment. This thesis presents a distributed simulation environment, Diworse, which is based on the use of networked workstations. The distributed environment is considered especially hard for conservative simulation algorithms due to the high cost of communication. In this thesis, however, the distributed environment is shown to be a viable alternative if the amount of communication is kept reasonable. Novel ideas of multiple message simulation and channel reduction enable efficient use of this environment for the simulation of a cellular network application. The distribution of the simulation is based on a modification of the well known Chandy-Misra deadlock avoidance algorithm with null messages. The basic Chandy Misra algorithm is modified by using the null message cancellation and multiple message simulation techniques. The modifications reduce the amount of null messages and the time required for their execution, thus reducing the simulation time required. The null message cancellation technique reduces the processing time of null messages as the arriving null message cancels other non processed null messages. The multiple message simulation forms groups of messages as it simulates several messages before it releases the new created messages. If the message population in the simulation is suffiecient, no additional delay is caused by this operation A new technique for considering the simulation application is also presented. The performance is improved by establishing a neighborhood for the simulation elements. The neighborhood concept is based on a channel reduction technique, where the properties of the application exclusively determine which connections are necessary when a certain accuracy for simulation results is required. Distributed simulation is also analyzed in order to find out the effect of the different elements in the implemented simulation environment. This analysis is performed by using critical path analysis. Critical path analysis allows determination of a lower bound for the simulation time. In this thesis critical times are computed for sequential and parallel traces. The analysis based on sequential traces reveals the parallel properties of the application whereas the analysis based on parallel traces reveals the properties of the environment and the distribution.

On Dynamic Monitoring Methods for Networks-on-Chip

Rapid ongoing evolution of multiprocessors will lead to systems with hundreds of processing cores integrated in a single chip. An emerging challenge is the implementation of reliable and efficient interconnection between these cores as well as other components in the systems. Network-on-Chip is an interconnection approach which is intended to solve the performance bottleneck caused by traditional, poorly scalable communication structures such as buses. However, a large on-chip network involves issues related to congestion problems and system control, for instance. Additionally, faults can cause problems in multiprocessor systems. These faults can be transient faults, permanent manufacturing faults, or they can appear due to aging. To solve the emerging traffic management, controllability issues and to maintain system operation regardless of faults a monitoring system is needed. The monitoring system should be dynamically applicable to various purposes and it should fully cover the system under observation. In a large multiprocessor the distances between components can be relatively long. Therefore, the system should be designed so that the amount of energy-inefficient long-distance communication is minimized. This thesis presents a dynamically clustered distributed monitoring structure. The monitoring is distributed so that no centralized control is required for basic tasks such as traffic management and task mapping. To enable extensive analysis of different Network-on-Chip architectures, an in-house SystemC based simulation environment was implemented. It allows transaction level analysis without time consuming circuit level implementations during early design phases of novel architectures and features. The presented analysis shows that the dynamically clustered monitoring structure can be efficiently utilized for traffic management in faulty and congested Network-on-Chip-based multiprocessor systems. The monitoring structure can be also successfully applied for task mapping purposes. Furthermore, the analysis shows that the presented in-house simulation environment is flexible and practical tool for extensive Network-on-Chip architecture analysis.

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.

Big Data Processing in the Cloud: a Hydra/Sufia Experience

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

Load balancing in P2P smartphone based distributed IoT systems

With the new age of Internet of Things (IoT), object of everyday such as mobile smart devices start to be equipped with cheap sensors and low energy wireless communication capability. Nowadays mobile smart devices (phones, tablets) have become an ubiquitous device with everyone having access to at least one device. There is an opportunity to build innovative applications and services by exploiting these devices’ untapped rechargeable energy, sensing and processing capabilities. In this thesis, we propose, develop, implement and evaluate LoadIoT a peer-to-peer load balancing scheme that can distribute tasks among plethora of mobile smart devices in the IoT world. We develop and demonstrate an android-based proof of concept load-balancing application. We also present a model of the system which is used to validate the efficiency of the load balancing approach under varying application scenarios. Load balancing concepts can be apply to IoT scenario linked to smart devices. It is able to reduce the traffic send to the Cloud and the energy consumption of the devices. The data acquired from the experimental outcomes enable us to determine the feasibility and cost-effectiveness of a load balanced P2P smart phone-based applications.

Effects of feed processing on the apparent ileal digestibility of amino acids in pig diets containing wheat bran or wheat middlings

Selostus: Prosessoinnin vaikutus vehnän sivutuotteita sisältävien rehuseosten aminohappojen ohutsuolisulavuuteen sioilla