Elasticity in Cloud Computing: Tecnologia e applicazione aziendale presso Onit

Il Cloud Computing permette di utilizzare al meglio le risorse distribuite allo scopo di risolvere problemi di computazione su larga scala, e viene distribuito dai provider all'utente finale sotto forma di servizio. Presentati i diversi modelli di distribuzione dei servizi Cloud, si discutono le varie tipologie di servizi offerti. Efficaci meccanismi di elasticità e scalabilità hanno permesso al Cloud Computing di superare lo scoglio iniziale di utilizzo medio dei server al 10%. L'elasticità (rapid elasticity) è l’abilità di acquisire e rilasciare le risorse di un'infrastruttura Cloud su richiesta, l’abilità di un'applicazione di cambiare le sue dimensione durante il suo tempo di esecuzione; la scalabilità è un prerequisito per ottenere una buona elasticità per il sistema, ed è l'abilità che ha un layer di sostenere carichi di lavoro variabili continuando ad adempiere agli obblighi imposti dallo SLA allocando o disallocando risorse computazionali. Le diverse modalità di scaling e il loro utilizzo determinano la scalabilità e di conseguenza l'elasticità del sistema, e sfruttano la virtualizzazione per poter funzionare. Ciò ha portato notevoli benefici perchè aumenta l'utilizzo dei server, migliora l'efficienza del sistema, e dona flessibilità in caso di errori massimizzando il tempo di funzionamento. Sono stati introdotti due esempi di sistemi elastici basati ovviamente sulla virtualizzazione come Amazon Web Services e Microsoft Azure, che dominano il mercato del Cloud Computing e fanno uso dei più efficenti meccanismi d'elasticità. Il cuore di questo elaborato è l'analisi dell'ampliamento dell'adozione del Cloud Computing in azienda Onit Group srl. L'obiettivo è trattare i punti fondamentali per il Cloud Computing, analizzarli e immagazzinare tutte queste conoscenze per analizzare lo stato attuale del Cloud nell'azienda focalizzando l'attenzione sui vantaggi e sugli svantaggi che un sostanziale ampliamento dell'adozione ai sistemi Cloud poteva apportare.

Cloud computing sobre a plataforma Windows Azure

A utilização massiva da internet e dos serviços que oferece por parte do utilizador final potencia a evolução dos mesmos, motivando as empresas a apostarem no desenvolvimento deste tipo de soluções. Requisitos como o poder de computação, flexibilidade e escalabilidade tornam-se cada vez mais indissociáveis do desenvolvimento aplicacional, o que leva ao surgimento de paradigmas como o de Cloud Computing. É neste âmbito que surge o presente trabalho. Com o objetivo de estudar o paradigma de Cloud Computing inicia-se um estudo sobre esta temática, onde é detalhado o seu conceito, a sua evolução histórica e comparados os diferentes tipos de implementações que suporta. O estudo detalha posteriormente a plataforma Azure, sendo analisada a sua topologia e arquitetura, detalhando-se os seus componentes e a forma como esta mitiga alguns dos problemas mencionados. Com o conhecimento teórico é desenvolvido um protótipo prático sobre esta plataforma, em que se exploram algumas das particularidades da topologia e se interage com as principais redes sociais. O estudo culmina com uma análise sobre os benefícios e desvantagens do Azure e através de um levantamento das necessidades da empresa, determinam-se as oportunidades que a utilização da plataforma poderá proporcionar.

Cloud computing - Moving to the cloud

Cloud computing innebär användning av datorresurser som är tillgängliga via ett nätverk, oftast Internet och är ett område som har vuxit fram i snabb takt under de senaste åren. Allt fler företag migrerar hela eller delar av sin verksamhet till molnet. Sogeti i Borlänge har behov av att migrera sina utvecklingsmiljöer till en molntjänst då drift och underhåll av dessa är kostsamma och tidsödande. Som Microsoftpartners vill Sogeti använda Microsoft tjänst för cloud computing, Windows Azure, för detta syfte. Migration till molnet är ett nytt område för Sogeti och de har inga beskrivningar för hur en sådan process går till. Vårt uppdrag var att utveckla ett tillvägagångssätt för migration av en IT-lösning till molnet. En del av uppdraget blev då att kartlägga cloud computing, dess beståndsdelar samt vilka för- och nackdelar som finns, vilket har gjort att vi har fått grundläggande kunskap i ämnet. För att utveckla ett tillvägagångssätt för migration har vi utfört flera migrationer av virtuella maskiner till Windows Azure och utifrån dessa migrationer, litteraturstudier och intervjuer dragit slutsatser som mynnat ut i ett generellt tillvägagångssätt för migration till molnet. Resultatet har visat att det är svårt att göra en generell men samtidigt detaljerad beskrivning över ett tillvägagångssätt för migration, då scenariot ser olika ut beroende på vad som ska migreras och vilken typ av molntjänst som används. Vi har dock utifrån våra erfarenheter från våra migrationer, tillsammans med litteraturstudier, dokumentstudier och intervjuer lyft vår kunskap till en generell nivå. Från denna kunskap har vi sammanställt ett generellt tillvägagångssätt med större fokus på de förberedande aktiviteter som en organisation bör genomföra innan migration. Våra studier har även resulterat i en fördjupad beskrivning av cloud computing. I vår studie har vi inte sett att någon tidigare har beskrivit kritiska framgångsfaktorer i samband med cloud computing. I vårt empiriska arbete har vi dock identifierat tre kritiska framgångsfaktorer för cloud computing och i och med detta täckt upp en del av kunskapsgapet där emellan.

Increasing Moodle Resources Through Cloud Computing

The increase of higher education offer is a basic need of developed and emerging countries. It requires increasing and ongoing investments. The offer of higher education, by means of Distance Learning, based on the Internet, is one of the most efficient manners for the massification of this offer, as it allows ample coverage and lower costs. In this scenario, we highlight Moodle, an open and low-cost environment for Distance Learning. Its utilization may be amplified through the adoption of an emerging Information and Communication Technology (ICT), Cloud Computing, which allows the virtualization of Moodle sites, cutting costs, facilitating management and increasing its service capacity. This article diffuses a public tool, opened and free, for automatic conversion of Moodle sites, such that these may be hosted on Azure: the Cloud Computing environment of Microsoft.

Virtualizzazione di funzioni di rete su piattaforme per cloud computing

Questo documento affronta le novità ed i vantaggi introdotti nel mondo delle reti di telecomunicazioni dai paradigmi di Software Defined Networking e Network Functions Virtualization, affrontandone prima gli aspetti teorici, per poi applicarne i concetti nella pratica, tramite casi di studio gradualmente più complessi. Tali innovazioni rappresentano un'evoluzione dell'architettura delle reti predisposte alla presenza di più utenti connessi alle risorse da esse offerte, trovando quindi applicazione soprattutto nell'emergente ambiente di Cloud Computing e realizzando in questo modo reti altamente dinamiche e programmabili, tramite la virtualizzazione dei servizi di rete richiesti per l'ottimizzazione dell'utilizzo di risorse. Motivo di tale lavoro è la ricerca di soluzioni ai problemi di staticità e dipendenza, dai fornitori dei nodi intermedi, della rete Internet, i maggiori ostacoli per lo sviluppo delle architetture Cloud. L'obiettivo principale dello studio presentato in questo documento è quello di valutare l'effettiva convenienza dell'applicazione di tali paradigmi nella creazione di reti, controllando in questo modo che le promesse di aumento di autonomia e dinamismo vengano rispettate. Tale scopo viene perseguito attraverso l'implementazione di entrambi i paradigmi SDN e NFV nelle sperimentazioni effettuate sulle reti di livello L2 ed L3 del modello OSI. Il risultato ottenuto da tali casi di studio è infine un'interessante conferma dei vantaggi presentati durante lo studio teorico delle innovazioni in analisi, rendendo esse una possibile soluzione futura alle problematiche attuali delle reti.

Composite SaaS placement and resource optimization in Cloud computing using evolutionary algorithms

Software as a Service (SaaS) is gaining more and more attention from software users and providers recently. This has raised many new challenges to SaaS providers in providing better SaaSes that suit everyone needs at minimum costs. One of the emerging approaches in tackling this challenge is by delivering the SaaS as a composite SaaS. Delivering it in such an approach has a number of benefits, including flexible offering of the SaaS functions and decreased cost of subscription for users. However, this approach also introduces new problems for SaaS resource management in a Cloud data centre. We present the problem of composite SaaS resource management in Cloud data centre, specifically on its initial placement and resource optimization problems aiming at improving the SaaS performance based on its execution time as well as minimizing the resource usage. Our approach differs from existing literature because it addresses the problems resulting from composite SaaS characteristics, where we focus on the SaaS requirements, constraints and interdependencies. The problems are tackled using evolutionary algorithms. Experimental results demonstrate the efficiency and the scalability of the proposed algorithms.

Clustering composite SaaS components in cloud computing using a grouping genetic algorithm

Recently, Software as a Service (SaaS) in Cloud computing, has become more and more significant among software users and providers. To offer a SaaS with flexible functions at a low cost, SaaS providers have focused on the decomposition of the SaaS functionalities, or known as composite SaaS. This approach has introduced new challenges in SaaS resource management in data centres. One of the challenges is managing the resources allocated to the composite SaaS. Due to the dynamic environment of a Cloud data centre, resources that have been initially allocated to SaaS components may be overloaded or wasted. As such, reconfiguration for the components’ placement is triggered to maintain the performance of the composite SaaS. However, existing approaches often ignore the communication or dependencies between SaaS components in their implementation. In a composite SaaS, it is important to include these elements, as they will directly affect the performance of the SaaS. This paper will propose a Grouping Genetic Algorithm (GGA) for multiple composite SaaS application component clustering in Cloud computing that will address this gap. To the best of our knowledge, this is the first attempt to handle multiple composite SaaS reconfiguration placement in a dynamic Cloud environment. The experimental results demonstrate the feasibility and the scalability of the GGA.

Composite SaaS resource management in cloud computing using evolutionary computation

Cloud computing is an emerging computing paradigm in which IT resources are provided over the Internet as a service to users. One such service offered through the Cloud is Software as a Service or SaaS. SaaS can be delivered in a composite form, consisting of a set of application and data components that work together to deliver higher-level functional software. SaaS is receiving substantial attention today from both software providers and users. It is also predicted to has positive future markets by analyst firms. This raises new challenges for SaaS providers managing SaaS, especially in large-scale data centres like Cloud. One of the challenges is providing management of Cloud resources for SaaS which guarantees maintaining SaaS performance while optimising resources use. Extensive research on the resource optimisation of Cloud service has not yet addressed the challenges of managing resources for composite SaaS. This research addresses this gap by focusing on three new problems of composite SaaS: placement, clustering and scalability. The overall aim is to develop efficient and scalable mechanisms that facilitate the delivery of high performance composite SaaS for users while optimising the resources used. All three problems are characterised as highly constrained, large-scaled and complex combinatorial optimisation problems. Therefore, evolutionary algorithms are adopted as the main technique in solving these problems. The first research problem refers to how a composite SaaS is placed onto Cloud servers to optimise its performance while satisfying the SaaS resource and response time constraints. Existing research on this problem often ignores the dependencies between components and considers placement of a homogenous type of component only. A precise problem formulation of composite SaaS placement problem is presented. A classical genetic algorithm and two versions of cooperative co-evolutionary algorithms are designed to now manage the placement of heterogeneous types of SaaS components together with their dependencies, requirements and constraints. Experimental results demonstrate the efficiency and scalability of these new algorithms. In the second problem, SaaS components are assumed to be already running on Cloud virtual machines (VMs). However, due to the environment of a Cloud, the current placement may need to be modified. Existing techniques focused mostly at the infrastructure level instead of the application level. This research addressed the problem at the application level by clustering suitable components to VMs to optimise the resource used and to maintain the SaaS performance. Two versions of grouping genetic algorithms (GGAs) are designed to cater for the structural group of a composite SaaS. The first GGA used a repair-based method while the second used a penalty-based method to handle the problem constraints. The experimental results confirmed that the GGAs always produced a better reconfiguration placement plan compared with a common heuristic for clustering problems. The third research problem deals with the replication or deletion of SaaS instances in coping with the SaaS workload. To determine a scaling plan that can minimise the resource used and maintain the SaaS performance is a critical task. Additionally, the problem consists of constraints and interdependency between components, making solutions even more difficult to find. A hybrid genetic algorithm (HGA) was developed to solve this problem by exploring the problem search space through its genetic operators and fitness function to determine the SaaS scaling plan. The HGA also uses the problem's domain knowledge to ensure that the solutions meet the problem's constraints and achieve its objectives. The experimental results demonstrated that the HGA constantly outperform a heuristic algorithm by achieving a low-cost scaling and placement plan. This research has identified three significant new problems for composite SaaS in Cloud. Various types of evolutionary algorithms have also been developed in addressing the problems where these contribute to the evolutionary computation field. The algorithms provide solutions for efficient resource management of composite SaaS in Cloud that resulted to a low total cost of ownership for users while guaranteeing the SaaS performance.

Business Models for Cloud Computing: Experiences from Developing Modeling & Simulation as a Service Applications in Industry

The potential of cloud computing is gaining significant interest in Modeling & Simulation (M&S). The underlying concept of using computing power as a utility is very attractive to users that can access state-of-the-art hardware and software without capital investment. Moreover, the cloud computing characteristics of rapid elasticity and the ability to scale up or down according to workload make it very attractive to numerous applications including M&S. Research and development work typically focuses on the implementation of cloud-based systems supporting M&S as a Service (MSaaS). Such systems are typically composed of a supply chain of technology services. How is the payment collected from the end-user and distributed to the stakeholders in the supply chain? We discuss the business aspects of developing a cloud platform for various M&S applications. Business models from the perspectives of the stakeholders involved in providing and using MSaaS and cloud computing are investigated and presented.

The Impact of office productivity cloud computing on energy consumption and greenhouse gas emissions

Cloud computing is usually regarded as being energy efficient and thus emitting less greenhouse gases (GHG) than traditional forms of computing. When the energy consumption of Microsoft’s cloud computing Office 365 (O365) and traditional Office 2010 (O2010) software suites were tested and modeled, some cloud services were found to consume more energy than the traditional form. The developed model in this research took into consideration the energy consumption at the three main stages of data transmission; data center, network, and end user device. Comparable products from each suite were selected and activities were defined for each product to represent a different computing type. Microsoft provided highly confidential data for the data center stage, while the networking and user device stages were measured directly. A new measurement and software apportionment approach was defined and utilized allowing the power consumption of cloud services to be directly measured for the user device stage. Results indicated that cloud computing is more energy efficient for Excel and Outlook which consumed less energy and emitted less GHG than the standalone counterpart. The power consumption of the cloud based Outlook (8%) and Excel (17%) was lower than their traditional counterparts. However, the power consumption of the cloud version of Word was 17% higher than its traditional equivalent. A third mixed access method was also measured for Word which emitted 5% more GHG than the traditional version. It is evident that cloud computing may not provide a unified way forward to reduce energy consumption and GHG. Direct conversion from the standalone package into the cloud provision platform can now consider energy and GHG emissions at the software development and cloud service design stage using the methods described in this research.

The MELODIES project: integrating diverse data using Linked Data and cloud computing

We present an overview of the MELODIES project, which is developing new data-intensive environmental services based on data from Earth Observation satellites, government databases, national and European agencies and more. We focus here on the capabilities and benefits of the project’s “technical platform”, which applies cloud computing and Linked Data technologies to enable the development of these services, providing flexibility and scalability.

The advance of cloud computing

The “Implementation of the National Data Centre” project, Augusto Espín, Deputy Minister of Telecommunications and Information Society, Ecuador .-- Cloud computing and public policy in Brazil, Rafael Henrique Rodrigues Moreira, Ministry of Science, Technology and Innovation, Brazil .-- “The cloud is being taken up more quickly in Latin America than in the rest of the world”, interview to Lalo Steinmann, Microsoft .-- The impact of education and research networks on the development of cloud computing Eduardo Vera, University of Chile .-- “The cloud helps to narrow divides by providing access to technology resources that used to be unaffordable”, interview to Luis Urzúa, Movistar Chile .-- “Cloud computing will be a strategic sector of the economy in the coming years”, interview to Jean-Bernard Gramunt, France’s digital strategy .-- “If take-up in Latin America is as strong as predicted, it will be a good opportunity to create and export technology”, interview to Flavio Junqueira, Yahoo! Labs.

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.