Network as a Service and its Key Challenges in Cloud Computing

With the passage of time, cloud computing is gaining importance due its usability, flexibility, efficiency, and reachability.  Virtualization is the key component in cloud computing. Through virtualization, not only software and hardware resources are efficiently used, but also a lot of money is saved. Virtual networking is also an emerging utilization, achieved through virtualization of resources. Keeping in view the importance of this area of research, this paper discusses about virtual networking and the key challenges involved in it and in virtual switch

A Systematic Mapping Study of Empirical Studies on Software Cloud Testing Methods

Context: Software has become more complicated, dynamic, and asynchronous than ever, making testing more challenging. With the increasing interest in the development of cloud computing, and increasing demand for cloud-based services, it has become essential to systematically review the research in the area of software testing in the context of cloud environments. Objective: The purpose of this systematic mapping study is to provide an overview of the empirical research in the area of software cloud-based testing, in order to build a classification scheme. We investigate functional and non-functional testing methods, the application of these methods, and the purpose of testing using these methods. Method: We searched for electronically available papers in order to find relevant literature and to extract and analyze data about the methods used. Result: We identified 69 primary studies reported in 75 research papers published in academic journals, conferences, and edited books. Conclusion: We found that only a minority of the studies combine rigorous statistical analysis with quantitative results. The majority of the considered studies present early results, using a single experiment to evaluate their proposed solution

Virtual Machine Lifecycle Management in Grid and Cloud Computing

Virtualisierungstechnologie ist die Grundlage für zwei wichtige Konzepte: Virtualized Grid Computing und Cloud Computing. Ersteres ist eine Erweiterung des klassischen Grid Computing. Es hat zum Ziel, die Anforderungen kommerzieller Nutzer des Grid hinsichtlich der Isolation von gleichzeitig ausgeführten Batch-Jobs und der Sicherheit der zugehörigen Daten zu erfüllen. Dabei werden Anwendungen in virtuellen Maschinen ausgeführt, um sie voneinander zu isolieren und die von ihnen verarbeiteten Daten vor anderen Nutzern zu schützen. Darüber hinaus löst Virtualized Grid Computing das Problem der Softwarebereitstellung, eines der bestehenden Probleme des klassischen Grid Computing. Cloud Computing ist ein weiteres Konzept zur Verwendung von entfernten Ressourcen. Der Fokus dieser Dissertation bezüglich Cloud Computing liegt auf dem “Infrastructure as a Service Modell”, das Ideen des (Virtualized) Grid Computing mit einem neuartigen Geschäftsmodell kombiniert. Dieses besteht aus der Bereitstellung von virtuellen Maschinen auf Abruf und aus einem Tarifmodell, bei dem lediglich die tatsächliche Nutzung berechnet wird. Der Einsatz von Virtualisierungstechnologie erhöht die Auslastung der verwendeten (physischen) Rechnersysteme und vereinfacht deren Administration. So ist es beispielsweise möglich, eine virtuelle Maschine zu klonen oder einen Snapshot einer virtuellen Maschine zu erstellen, um zu einem definierten Zustand zurückkehren zu können. Jedoch sind noch nicht alle Probleme im Zusammenhang mit der Virtualisierungstechnologie gelöst. Insbesondere entstehen durch den Einsatz in den sehr dynamischen Umgebungen des Virtualized Grid Computing und des Cloud Computing neue Herausforderungen für die Virtualisierungstechnologie. Diese Dissertation befasst sich mit verschiedenen Aspekten des Einsatzes von Virtualisierungstechnologie in Virtualized Grid und Cloud Computing Umgebungen. Zunächst wird der Lebenszyklus von virtuellen Maschinen in diesen Umgebungen untersucht, und es werden Modelle dieses Lebenszyklus entwickelt. Anhand der entwickelten Modelle werden Probleme identifiziert und Lösungen für diese Probleme entwickelt. Der Fokus liegt dabei auf den Bereichen Speicherung, Bereitstellung und Ausführung von virtuellen Maschinen. Virtuelle Maschinen werden üblicherweise in so genannten Disk Images, also Abbildern von virtuellen Festplatten, gespeichert. Dieses Format hat nicht nur Einfluss auf die Speicherung von größeren Mengen virtueller Maschinen, sondern auch auf deren Bereitstellung. In den untersuchten Umgebungen hat es zwei konkrete Nachteile: es verschwendet Speicherplatz und es verhindert eine effiziente Bereitstellung von virtuellen Maschinen. Maßnahmen zur Steigerung der Sicherheit von virtuellen Maschinen haben auf alle drei genannten Bereiche Einfluss. Beispielsweise sollte vor der Bereitstellung einer virtuellen Maschine geprüft werden, ob die darin installierte Software noch aktuell ist. Weiterhin sollte die Ausführungsumgebung Möglichkeiten bereitstellen, um die virtuelle Infrastruktur wirksam zu überwachen. Die erste in dieser Dissertation vorgestellte Lösung ist das Konzept der Image Composition. Es beschreibt die Komposition eines kombinierten Disk Images aus mehreren Schichten. Dadurch können Teile der einzelnen Schichten, die von mehreren virtuellen Maschinen verwendet werden, zwischen diesen geteilt und somit der Speicherbedarf für die Gesamtheit der virtuellen Maschinen reduziert werden. Der Marvin Image Compositor ist die Umsetzung dieses Konzepts. Die zweite Lösung ist der Marvin Image Store, ein Speichersystem für virtuelle Maschinen, das nicht auf den traditionell genutzten Disk Images basiert, sondern die darin enthaltenen Daten und Metadaten auf eine effiziente Weise getrennt voneinander speichert. Weiterhin werden vier Lösungen vorgestellt, die die Sicherheit von virtuellen Maschine verbessern können: Der Update Checker ist eine Lösung, die es ermöglicht, veraltete Software in virtuellen Maschinen zu identifizieren. Dabei spielt es keine Rolle, ob die jeweilige virtuelle Maschine gerade ausgeführt wird oder nicht. Die zweite Sicherheitslösung ermöglicht es, mehrere virtuelle Maschinen, die auf dem Konzept der Image Composition basieren, zentral zu aktualisieren. Das bedeutet, dass die einmalige Installation einer neuen Softwareversion ausreichend ist, um mehrere virtuelle Maschinen auf den neuesten Stand zu bringen. Die dritte Sicherheitslösung namens Online Penetration Suite ermöglicht es, virtuelle Maschinen automatisiert nach Schwachstellen zu durchsuchen. Die Überwachung der virtuellen Infrastruktur auf allen Ebenen ist der Zweck der vierten Sicherheitslösung. Zusätzlich zur Überwachung ermöglicht diese Lösung auch eine automatische Reaktion auf sicherheitsrelevante Ereignisse. Schließlich wird ein Verfahren zur Migration von virtuellen Maschinen vorgestellt, welches auch ohne ein zentrales Speichersystem eine effiziente Migration ermöglicht

Scalability performance measurement and testing of cloud-based software services

Cloud-based software services have become more popular and dependable and are ideal for businesses with growing or changing workload demands. These services are increasing rapidly due to the reduced hosting costs and the increased availability and efficiency of computing resources. The delivery of cloud-based software services is based on the underlying cloud infrastructure supported by cloud providers, which delivers the potential for scalability that follows the pay-as-you-go model. Performance and scalability testing and measurements of those services are necessary for future optimisations and growth of cloud computing to support the Service Level Agreement (SLA) compliant quality of cloud services, especially in the context of rapidly expanding quantity of service delivery. This thesis addresses an important issue, understanding the scalability of cloud-based software services from a technical perspective, which is very important as more software solutions are migrated to the cloud. A novel testing and quantifying approach for the scalability performance of cloud-based software services is described. Two technical scalability metrics for software services that have been deployed and distributed in cloud environments, have been formulated: volume and quality scalability metrics based on the number of software instances and the average response time. The experimental analysis comprises three stages. The first stage involves demonstrating the approach and the metrics using real-world could-based software service running on Amazon EC2 cloud using three demand scenarios. The second stage aims to extend the practicality of the metrics with experiments on two public cloud environments (Amazon EC2 and Microsoft Azure) with two cloud-based software serices to demonstrate the use of these metrics. The experimental analysis considers three sets of comparisons to provide the platform to construct the metrics as a basis that can be used effectively to compare the scalability of software on cloud environments, consequently supporting deployment decisions with technical arguments. Moreover, the work integrates the technical scalability metrics with an earlier utility-oriented scalability metric. The third stage is a case study of application-level fault inection using real-world cloud-based software services running on Amazon EC2 cloud to demonstrate the effect of fault scenarios on the scalability behaviour. The results show that the technical metrics quantify explicitly the technical scalability performance of the cloud-based software services, and that they allow clear assessment of the impact of demand scenarios, cloud platform and fault injection on the software services’ scalability behaviour. The studies undertaken in this thesis have provided a valuable insight into the scalability of cloud-based software services delivery