Progettazione e Sviluppo di Applicazioni Web per Cloud Computing

Negli ultimi anni si sente sempre più spesso parlare di cloud computing. L'idea di fondo di questo concetto è quella di pagare per il solo effettivo utilizzo di un servizio, disponibile sulla rete, avendo a disposizione la possibilità di poter variare le proprie risorse utilizzabili a seconda delle necessità, che potrebbero essere, per esempio, applicazioni standard oppure spazi di storage per i dati. Quando cominciò a diffondersi l'utilizzo del Web, la rete Internet veniva raffigurata come una nuvola (cloud) in modo tale che si rendesse l'idea di un'entità esterna rispetto alla nostra casa o al nostro posto di lavoro, un qualcosa cioè al di fuori dei luoghi abituali in cui vengono utilizzati i PC. Tale rappresentazione diventa ora utile per poter spiegare il concetto di cloud computing. Infatti, grazie a questa nuova tecnologia, dati e programmi normalmente presenti nei nostri computer potranno ora trovarsi sul cloud. Molti reparti IT sono costretti a dedicare una parte significativa del loro tempo a progetti di implementazione, manutenzione e upgrade che spesso non danno un vero valore per l'azienda. I team di sviluppo hanno cominciato quindi a rivolgersi a questa nuova tecnologia emergente per poter minimizzare il tempo dedicato ad attività a basso valore aggiunto per potersi concentrare su quelle attività strategiche che possono fare la differenza per un'azienda. Infatti un'infrastruttura come quella cloud computing promette risparmi nei costi amministrativi che raggiungono addirittura il 50% rispetto ad un software standard di tipo client/server. Questa nuova tecnologia sta dando inizio ad un cambiamento epocale nel mondo dello sviluppo delle applicazioni. Il passaggio che si sta effettuando verso le nuove soluzioni cloud computing consente infatti di creare applicazioni solide in tempi decisamente più brevi e con costi assai inferiori, evitando inoltre tutte le seccature associate a server, soluzioni software singole, aggiornamenti, senza contare il personale necessario a gestire tutto questo. L'obiettivo di questa tesi è quello di mostrare una panoramica della progettazione e dello sviluppo di applicazioni Web nel cloud computing, analizzandone pregi e difetti in relazione alle soluzioni software attuali. Nel primo capitolo viene mostrato un quadro generale in riferimento al cloud, mettendo in luce le sue caratteristiche fondamentali, esaminando la sua architettura e valutando vantaggi e svantaggi di tale piattaforma. Nel secondo capitolo viene presentata la nuova metodologia di progettazione nel cloud, operando prima di tutto un confronto con lo sviluppo dei software standard e analizzando poi l'impatto che il cloud computing opera sulla progettazione. Nel terzo capitolo si entra nel merito della progettazione e sviluppo di applicazioni SaaS, specificandone le caratteristiche comuni ed elencando le piattaforme di rilievo allo stato dell'arte. Si entrerà inoltre nel merito della piattaforma Windows Azure. Nel quarto capitolo viene analizzato nel particolare lo sviluppo di applicazioni SaaS Multi-Tenant, specificando livelli e caratteristiche, fino a spiegare le architetture metadata-driven. Nel quinto capitolo viene operato un confronto tra due possibili approcci di sviluppo di un software cloud, analizzando nello specifico le loro differenze a livello di requisiti non funzionali. Nel sesto capitolo, infine, viene effettuata una panoramica dei costi di progettazione di un'applicazione cloud.

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.

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.

Cloud Computing: analisi dei modelli architetturali e delle tecnologie per lo sviluppo di applicazioni

Uno dei temi più discussi ed interessanti nel mondo dell’informatica al giorno d’oggi è sicuramente il Cloud Computing. Nuove organizzazioni che offrono servizi di questo tipo stanno nascendo ovunque e molte aziende oggi desiderano imparare ad utilizzarli, migrando i loro centri di dati e le loro applicazioni nel Cloud. Ciò sta avvenendo anche grazie alla spinta sempre più forte che stanno imprimendo le grandi compagnie nella comunità informatica: Google, Amazon, Microsoft, Apple e tante altre ancora parlano sempre più frequentemente di Cloud Computing e si stanno a loro volta ristrutturando profondamente per poter offrire servizi Cloud adeguandosi così a questo grande cambiamento che sta avvenendo nel settore dell’informatica. Tuttavia il grande movimento di energie, capitali, investimenti ed interesse che l’avvento del Cloud Computing sta causando non aiuta a comprendere in realtà che cosa esso sia, al punto tale che oggi non ne esiste ancora una definizione univoca e condivisa. La grande pressione inoltre che esso subisce da parte del mondo del mercato fa sì che molte delle sue più peculiari caratteristiche, dal punto di vista dell’ingegneria del software, vengano nascoste e soverchiate da altre sue proprietà, architetturalmente meno importanti, ma con un più grande impatto sul pubblico di potenziali clienti. L’obbiettivo che ci poniamo con questa tesi è quindi quello di esplorare il nascente mondo del Cloud Computing, cercando di comprenderne a fondo le principali caratteristiche architetturali e focalizzando l’attenzione in particolare sullo sviluppo di applicazioni in ambiente Cloud, processo che sotto alcuni aspetti si differenzia molto dallo sviluppo orientato ad ambienti più classici. La tesi è così strutturata: nel primo capitolo verrà fornita una panoramica sul Cloud Computing nella quale saranno date anche le prime definizioni e verranno esposti tutti i temi fondamentali sviluppati nei capitoli successivi. Il secondo capitolo costituisce un approfondimento su un argomento specifico, quello dei Cloud Operating System, componenti fondamentali che permettono di trasformare una qualunque infrastruttura informatica in un’infrastruttura Cloud. Essi verranno presentati anche per mezzo di molte analogie con i classici sistemi operativi desktop. Con il terzo capitolo ci si addentra più a fondo nel cuore del Cloud Computing, studiandone il livello chiamato Infrastructure as a Service tramite un esempio concreto di Cloud provider: Amazon, che fornisce i suoi servizi nel progetto Amazon Web Services. A questo punto, più volte nel corso della trattazione di vari temi saremo stati costretti ad affrontare le problematiche relative alla gestione di enormi moli di dati, che spesso sono il punto centrale di molte applicazioni Cloud. Ci è parso quindi importante approfondire questo argomento in un capitolo appositamente dedicato, il quarto, supportando anche in questo caso la trattazione teorica con un esempio concreto: BigTable, il sistema di Google per la gestione della memorizzazione di grandi quantità di dati. Dopo questo intermezzo, la trattazione procede risalendo lungo i livelli dell’architettura Cloud, ricalcando anche quella che è stata l’evoluzione temporale del Cloud Computing: nel quinto capitolo, dal livello Infrastructure as a Service si passa quindi a quello Platform as a Service, tramite lo studio dei servizi offerti da Google Cloud Platform. Il sesto capitolo costituisce invece il punto centrale della tesi, quello che ne soddisfa l’obbiettivo principale: esso contiene infatti uno studio approfondito sullo sviluppo di applicazioni orientate all’ambiente Cloud. Infine, il settimo capitolo si pone come un ponte verso possibili sviluppi futuri, analizzando quali sono i limiti principali delle tecnologie, dei modelli e dei linguaggi che oggi supportano il Cloud Computing. In esso viene proposto come possibile soluzione il modello ad attori; inoltre viene anche presentato il framework Orleans, che Microsoft sta sviluppando negli ultimi anni con lo scopo appunto di supportare lo sviluppo di applicazioni in ambiente Cloud.

A design of evaluation method for SaaS in cloud computing

Purpose: This paper aims to design an evaluation method that enables an organization to assess its current IT landscape and provide readiness assessment prior to Software as a Service (SaaS) adoption. Design/methodology/approach: The research employs a mixed of quantitative and qualitative approaches for conducting an IT application assessment. Quantitative data such as end user’s feedback on the IT applications contribute to the technical impact on efficiency and productivity. Qualitative data such as business domain, business services and IT application cost drivers are used to determine the business value of the IT applications in an organization. Findings: The assessment of IT applications leads to decisions on suitability of each IT application that can be migrated to cloud environment. Research limitations/implications: The evaluation of how a particular IT application impacts on a business service is done based on the logical interpretation. Data mining method is suggested in order to derive the patterns of the IT application capabilities. Practical implications: This method has been applied in a local council in UK. This helps the council to decide the future status of the IT applications for cost saving purpose.

When to Utilize Software as a Service

Cloud computing enables on-demand network access to shared resources (e.g., computation, networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort. Cloud computing refers to both the applications delivered as services over the Internet and the hardware and system software in the data centers. Software as a service (SaaS) is part of cloud computing. It is one of the cloud service models. SaaS is software deployed as a hosted service and accessed over the Internet. In SaaS, the consumer uses the provider‘s applications running in the cloud. SaaS separates the possession and ownership of software from its use. The applications can be accessed from any device through a thin client interface. A typical SaaS application is used with a web browser based on monthly pricing. In this thesis, the characteristics of cloud computing and SaaS are presented. Also, a few implementation platforms for SaaS are discussed. Then, four different SaaS implementation cases and one transformation case are deliberated. The pros and cons of SaaS are studied. This is done based on literature references and analysis of the SaaS implementations and the transformation case. The analysis is done both from the customer‘s and service provider‘s point of view. In addition, the pros and cons of on-premises software are listed. The purpose of this thesis is to find when SaaS should be utilized and when it is better to choose a traditional on-premises software. The qualities of SaaS bring many benefits both for the customer as well as the provider. A customer should utilize SaaS when it provides cost savings, ease, and scalability over on-premises software. SaaS is reasonable when the customer does not need tailoring, but he only needs a simple, general-purpose service, and the application supports customer‘s core business. A provider should utilize SaaS when it offers cost savings, scalability, faster development, and wider customer base over on-premises software. It is wise to choose SaaS when the application is cheap, aimed at mass market, needs frequent updating, needs high performance computing, needs storing large amounts of data, or there is some other direct value from the cloud infrastructure.

Software as a Service liiketoimintamallina

Software as a Service (SaaS) on tietojärjestelmien kehityksessä käytettävä liiketoimintamalli. Sen toiminta perustuu pilvilaskentaan ja pilven kautta tarjottavaan ohjelmistoon. Perinteisen ohjelmiston vastaisesti SaaSia käyttävää ohjelmaa ei asenneta käyttäjän laitteistolle, vaan ohjelmiston loogisen osan toiminta tapahtuu pilvessä. Käyttäjä siis antaa Internetin välitykselle ohjelmalle käskyjä, joiden perusteella ohjelma suorittaa tehtäviä ja palauttaa informaatiota. Tässä tutkielmassa käsitellään SaaSin yleisen toiminnan lisäksi sen liiketoiminnallisia ominaisuuksia ja vaikutusta ohjelmistotuotannon normeihin. Työssä arvioidaan SaaSin hyötyjä ja haittoja niin yrityksien ohjelmistotuotannon kuin liiketoiminnankin kannalta ja tutkitaan milloin ja miten kyseistä toimintamallia voi hyödyntää parhaimmalla tavalla nykyaikaisessa tietojärjestelmäkehityksessä. Lopussa pohditaan syvemmin SaaSin toimintaa tällä hetkellä ja tulevaisuudessa. Tuloksista nähdään mitä SaaS ja pilvilaskenta käytännössä merkitsee nykyaikaisessa ohjelmistokehityksessä. Huomataan, että SaaSin suuri suosion kasvu on perusteltavaa sen käytännöllisyyden ja toiminnallisuuden takia. SaaSin tarjoaman modernin pilveen perustuvan tietoteknisen ja liiketoiminnallisen ratkaisun takia on oletettavissa, että SaaSin suosion kasvukäyrä tulee jatkossakin olemaan nousu-johteinen.

New capabilities:can IT service providers leverage crowdsourcing?

Technological advancements enable new sourcing models in software development such as cloud computing, software-as-a-service, and crowdsourcing. While the first two are perceived as a re-emergence of older models (e.g., ASP), crowdsourcing is a new model that creates an opportunity for a global workforce to compete with established service providers. Organizations engaging in crowdsourcing need to develop the capabilities to successfully utilize this sourcing model in delivering services to their clients. To explore these capabilities we collected qualitative data from focus groups with crowdsourcing leaders at a large technology organization. New capabilities we identified stem from the need of the traditional service provider to assume a "client" role in the crowdsourcing context, while still acting as a "vendor" in providing services to the end client. This paper expands the research on vendor capabilities and IS outsourcing as well as offers important insights to organizations that are experimenting with, or considering, crowdsourcing.

Plataforma "Cloud Computing" per la comunicació entre pares i professors (Saas)

El projecte que es presenta a continuació és el resultat fruit de la detecció d’un problema de comunicació entre les escoles (sobretot de primària) i el pares dels alumnes que hi cursen els estudis, i la necessitat de trobar-hi una solució. Amb aquesta premissa, i tenint en compte que la tecnologia cada vegada ens ofereix més i millors eines per gestionar les nostres necessitats, es porta a terme la construcció d’un servei al núvol (Saas) capaç de cobrir aquestes necessitats i de fer-ho de la manera més senzilla i eficient possible. La plataforma Aula és un servei on tant professors com pares dels alumnes poden comunicar-se i consultar la informació referent als seus alumnes (en el cas del professors), i dels seus fills (en el cas dels pares/tutors). La solució adoptada ha de ser capaç de funcionar sobre qualsevol aparell (ordinador, tablet o mòbil) i en qualsevol lloc on hi hagi connexió a Internet. No s’ha de realitzar cap tipus d’instal·lació un cop el sistema estigui funcionant, i s’hi podran registrar tants centres com siguin necessaris, així com professionals i pares dels alumnes. També s’ha valorat el manteniment mínim del sistema i la seva escalabilitat, per poder fer front a diferents volums de dades. Així doncs, el projecte Aula es presenta com una solució per gestionar el dia a dia dels professors i alumnes, però que no pretén ser substitut de cap altre sistema de gestió que pugui tenir el centre.

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.

The Application of Cloud Computing in Education

Report published in the Proceedings of the National Conference on "Education and Research in the Information Society", Plovdiv, May, 2015

Designing business models of cloud platforms

Cloud computing and its three facets (Software as a Service (SaaS), Platform as a Service (PaaS), and Infrastructure as a Service (IaaS)) are terms that denote new developments in the software industry. In particular, PaaS solutions, also referred to as cloud platforms, are changing the way software is being produced, distributed, consumed, and priced. Software vendors have started considering cloud platforms as a strategic option but are battling to redefine their offerings to embrace PaaS. In contrast to SaaS and IaaS, PaaS allows for value co-creation with partners to develop complementary components and applications. It thus requires multisided business models that bring together two or more distinct customer segments. Understanding how to design PaaS business models to establish a flourishing ecosystem is crucial for software vendors. This doctoral thesis aims to address this issue in three interrelated research parts. First, based on case study research, the thesis provides a deeper understanding of current PaaS business models and their evolution. Second, it analyses and simulates consumers' preferences regarding PaaS business models, using a conjoint approach to find out what determines the choice of cloud platforms. Finally, building on the previous research outcomes, the third part introduces a design theory for the emerging class of PaaS business models, which is grounded on an extensive action design research study with a large European software vendor. Understanding PaaS business models from a market as well as a consumer perspective will, together with the design theory, inform and guide decision makers in their business model innovation plans. It also closes gaps in the research related to PaaS business model design and more generally related to platform business models.

Service Level Agreements-Driven Management of Distributed Applications in Cloud Computing Environments

Cloud Computing enables provisioning and distribution of highly scalable services in a reliable, on-demand and sustainable manner. However, objectives of managing enterprise distributed applications in cloud environments under Service Level Agreement (SLA) constraints lead to challenges for maintaining optimal resource control. Furthermore, conflicting objectives in management of cloud infrastructure and distributed applications might lead to violations of SLAs and inefficient use of hardware and software resources. This dissertation focusses on how SLAs can be used as an input to the cloud management system, increasing the efficiency of allocating resources, as well as that of infrastructure scaling. First, we present an extended SLA semantic model for modelling complex service-dependencies in distributed applications, and for enabling automated cloud infrastructure management operations. Second, we describe a multi-objective VM allocation algorithm for optimised resource allocation in infrastructure clouds. Third, we describe a method of discovering relations between the performance indicators of services belonging to distributed applications and then using these relations for building scaling rules that a CMS can use for automated management of VMs. Fourth, we introduce two novel VM-scaling algorithms, which optimally scale systems composed of VMs, based on given SLA performance constraints. All presented research works were implemented and tested using enterprise distributed applications.

Integrated Management of Cloud Computing Resources

Lunacloud is a cloud service provider with offices in Portugal, Spain, France and UK that focus on delivering reliable, elastic and low cost cloud Infrastructure as a Service (IaaS) solutions. The company currently relies on a proprietary IaaS platform - the Parallels Automation for Cloud Infrastructure (PACI) - and wishes to expand and integrate other IaaS solutions seamlessly, namely open source solutions. This is the challenge addressed in this thesis. This proposal, which was fostered by Eurocloud Portugal Association, contributes to the promotion of interoperability and standardisation in Cloud Computing. The goal is to investigate, propose and develop an interoperable open source solution with standard interfaces for the integrated management of IaaS Cloud Computing resources based on new as well as existing abstraction libraries or frameworks. The solution should provide bothWeb and application programming interfaces. The research conducted consisted of two surveys covering existing open source IaaS platforms and PACI (features and API) and open source IaaS abstraction solutions. The first study was focussed on the characteristics of most popular open source IaaS platforms, namely OpenNebula, OpenStack, CloudStack and Eucalyptus, as well as PACI and included a thorough inventory of the provided Application Programming Interfaces (API), i.e., offered operations, followed by a comparison of these platforms in order to establish their similarities and dissimilarities. The second study on existing open source interoperability solutions included the analysis of existing abstraction libraries and frameworks and their comparison. The approach proposed and adopted, which was supported on the conclusions of the carried surveys, reuses an existing open source abstraction solution – the Apache Deltacloud framework. Deltacloud relies on the development of software driver modules to interface with different IaaS platforms, officially provides and supports drivers to sixteen IaaS platform, including OpenNebula and OpenStack, and allows the development of new provider drivers. The latter functionality was used to develop a new Deltacloud driver for PACI. Furthermore, Deltacloud provides a Web dashboard and REpresentational State Transfer (REST) API interfaces. To evaluate the adopted solution, a test bed integrating OpenNebula, Open- Stack and PACI nodes was assembled and deployed. The tests conducted involved time elapsed and data payload measurements via the Deltacloud framework as well as via the pre-existing IaaS platform API. The Deltacloud framework behaved as expected, i.e., introduced additional delays, but no substantial overheads. Both the Web and the REST interfaces were tested and showed identical measurements. The developed interoperable solution for the seamless integration and provision of IaaS resources from PACI, OpenNebula and OpenStack IaaS platforms fulfils the specified requirements, i.e., provides Lunacloud with the ability to expand the range of adopted IaaS platforms and offers a Web dashboard and REST API for the integrated management. The contributions of this work include the surveys and comparisons made, the selection of the abstraction framework and, last, but not the least, the PACI driver developed.

Parallelization of web processing services on cloud computing: A case study of Geostatistical Methods

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.