112 research outputs found
Intercloud Message Exchange Middleware
ABSTRACT Cloud Interoperability has been a core issue pertaining Intercloud and Cloud Federation. Several vendor-based proprietary solutions and open-source middleware are present for the resolution; however, these solutions are highly coupled to particular cloud environments. For heterogeneous clouds to exist in an interoperable environment, the need of a vendor-independent, secure and reliable message exchange middleware is critical. In this paper, considering general cloud architecture, we are presenting a Publish-Subscribe based middleware for Intercloud Message Exchange. Intercloud Message Exchange is an implementation of Data Distribution Service (DDS). DDS's reliable pub-sub messaging in conjunction with our devised Information Model can be a novel candidate for messaging domain of Intercloud Interoperability Standards. This Information Model also hosts an OWL based Cloud Resource Description Ontology, utilized by cloud environments for resource cataloguing and possible matchmaking prior to workload migration between heterogeneous clouds
Cloudbus Toolkit for Market-Oriented Cloud Computing
This keynote paper: (1) presents the 21st century vision of computing and
identifies various IT paradigms promising to deliver computing as a utility;
(2) defines the architecture for creating market-oriented Clouds and computing
atmosphere by leveraging technologies such as virtual machines; (3) provides
thoughts on market-based resource management strategies that encompass both
customer-driven service management and computational risk management to sustain
SLA-oriented resource allocation; (4) presents the work carried out as part of
our new Cloud Computing initiative, called Cloudbus: (i) Aneka, a Platform as a
Service software system containing SDK (Software Development Kit) for
construction of Cloud applications and deployment on private or public Clouds,
in addition to supporting market-oriented resource management; (ii)
internetworking of Clouds for dynamic creation of federated computing
environments for scaling of elastic applications; (iii) creation of 3rd party
Cloud brokering services for building content delivery networks and e-Science
applications and their deployment on capabilities of IaaS providers such as
Amazon along with Grid mashups; (iv) CloudSim supporting modelling and
simulation of Clouds for performance studies; (v) Energy Efficient Resource
Allocation Mechanisms and Techniques for creation and management of Green
Clouds; and (vi) pathways for future research.Comment: 21 pages, 6 figures, 2 tables, Conference pape
A new MDA-SOA based framework for intercloud interoperability
Cloud computing has been one of the most important topics in Information Technology which aims to assure scalable and reliable on-demand services over the Internet. The expansion of the application scope of cloud services would require cooperation between clouds from different providers that have heterogeneous functionalities. This collaboration between different cloud vendors can provide better Quality of Services (QoS) at the lower price. However, current cloud systems have been developed without concerns of seamless cloud interconnection, and actually they do not support intercloud interoperability to enable collaboration between cloud service providers. Hence, the PhD work is motivated to address interoperability issue between cloud providers as a challenging research objective.
This thesis proposes a new framework which supports inter-cloud interoperability in a heterogeneous computing resource cloud environment with the goal of dispatching the workload to the most effective clouds available at runtime.
Analysing different methodologies that have been applied to resolve various problem scenarios related to interoperability lead us to exploit Model Driven Architecture (MDA) and Service Oriented Architecture (SOA) methods as appropriate approaches for our inter-cloud framework. Moreover, since distributing the operations in a cloud-based environment is a nondeterministic polynomial time (NP-complete) problem, a Genetic Algorithm (GA) based job scheduler proposed as a part of interoperability framework, offering workload migration with the best performance at the least cost. A new Agent Based Simulation (ABS) approach is proposed to model the inter-cloud environment with three types of agents: Cloud Subscriber agent, Cloud Provider agent, and Job agent. The ABS model is proposed to evaluate the proposed framework.Fundação para a CiĂȘncia e a Tecnologia (FCT) - (Referencia da bolsa: SFRH SFRH / BD / 33965 / 2009) and EC 7th Framework Programme under grant agreement n° FITMAN 604674 (http://www.fitman-fi.eu
Intercloud-Kommunikation fĂŒr Mehrwehrtdienste von Cloud-basierten Architekturen im Internet of Things
Das Internet of Things (IoT) ist aktuell ein junger Wachstumsmarkt, dessen Bedeutung fĂŒr unsere Gesellschaft in naher Zukunft vielen Menschen erst noch wirklich bewusst werden wird. Die SubdomĂ€nen Smart-Home, Smart-Grid, Smart-Mobility, Industrie 4.0, Smart-Health und viele mehr sind wichtig fĂŒr unsere zukĂŒnftige WettbewerbsfĂ€higkeit, die Herausforderungen zur BewĂ€ltigung des Klimawandels, unsere Gesundheit, aber auch fĂŒr trivialere Dinge wie Komfort. Andererseits ergibt sich hierbei bereits dasselbe groĂe Problem, das in einer Ă€hnlichen Form schon bei klassischem Cloud-Computing bekannt ist: Vendor-Silos, die keinen hersteller- oder anbieterĂŒbergreifenden Austausch von GerĂ€tedaten ermöglichen, verhindern eine schnelle Verbreitung dieser neuen Technologie. Diensteanbieter mĂŒssen ihre Produkte aufwendig fĂŒr unzĂ€hlige Technologien bereitstellen, was die Entwicklung von Diensten unnötig teuer macht und letztendlich das Dienstangebot insgesamt einschrĂ€nkt. Cloud-Computing wird dabei in Zukunft eine wichtige Rolle spielen.
Die Dissertation beschĂ€ftigt sich daher mit dem Problem IoT-GerĂ€tedaten an IoT-Clouds plattformĂŒbergreifend und anbieterĂŒbergreifend nutzbar zu machen. Die Motivation und die adressierte ForschungslĂŒcke zeigen die Notwendigkeit der BeschĂ€ftigung mit dem Thema auf. Ausgehend davon, wird das Konzept einer dezentral organisierten IoT-Intercloud vorgeschlagen, welches in der Lage ist heterogene IoT-Clouds zu integrieren. Die Analyse des Standes der Technik zeigt, das IoT-Clouds genĂŒgend Eigenschaften teilen, um in Zukunft eine Adaption zu einer einheitlichen Schnittstelle fĂŒr die IoT-Intercloud zu schaffen. Das Konzept umfasst zunĂ€chst die Komponentenarchitektur eines Intercloud-Brokers zur Etablierung einer IoT-Intercloud. Ausgehend davon wird in vertiefenden Teilkonzepten ein Discovery-Service zum Finden von GerĂ€tedaten und einem Push-Stream-Provider, fĂŒr die Zustellung von IoT-Event-Notifications in Echtzeit, behandelt. Eine Evaluation zeigt letztlich die praxistaugliche Realisierbarkeit, Skalierbarkeit und Performance der Konzeption und des implementierten Prototyps.:1 Einleitung
1.1 Problemstellung und Motivation
1.2 Ziele der Dissertation
1.2.1 Thesen
1.2.2 Forschungsfragen
1.3 Aufbau der Dissertation
2 Grundlagen zu Cloud-Computing im Internet of Things
2.1 Definition von Cloud-Computing
2.1.1 Generelle Eigenschaften
2.1.2 Architekturschichten
2.1.3 Einsatzformen
2.2 Internet of Things
2.2.1 Middleware im IoT
2.3 Architekturen verteilter Systeme zur Bereitstellung der IoT-Middleware
2.3.1 GerÀte-zentrische IoT-Architektur
2.3.2 Gateway-zentrische IoT-Architektur
2.3.3 Cloud-zentrische IoT-Architektur
2.3.4 Zusammenfassung
2.4 Eigenschaften von verteilten Event-basierten Systemen
2.4.1 Interaktionsmodelle
2.4.2 Filtermodelle von Subscriptions
2.4.3 Verteiltes Notfication-Routing
2.5 Discovery im IoT
2.5.1 Grundlegende Begrifflichkeiten
2.5.2 Topologien von Discovery-Services
2.5.3 Funktionale Anforderungen fĂŒr Discovery-Services im IoT
2.5.4 AusgewÀhlte AnsÀtze von Discovery-Services im IoT
3 Stand der Technik
3.1 Device-as-a-Service-Schnittstellen von IoT-Clouds
3.1.1 GerÀtedatenmodell
3.1.2 Datenabruf mit Pull-Semantik
3.1.3 Datenabruf mit Push-Semantik
3.1.4 Steuerung von GerÀtedaten
3.1.5 Datenzugriff durch Drittparteien
3.2 Analyse der DaaS-Schnittstellen verschiedener IoT-Clouds
3.2.1 Google Nest
3.2.2 Samsung Artik
3.2.3 AWS IoT
3.2.4 Microsoft Azure IoT Suite
3.2.5 Kiwigrid IoT-Plattform
3.2.6 Digi Device Cloud
3.2.7 DeviceHive
3.2.8 Eurotech Everyware Cloud
3.3 Zusammenfassung und Diskussion des Standes der Technik
4 Intercloud-Computing fĂŒr das IoT
4.1 Intercloud-Computing nach Toosi
4.1.1 AnsÀtze zur InteroperabilitÀt
4.1.2 Szenarien zur Cloud-ĂŒbergreifenden InteroperabilitĂ€t
4.1.3 Herausforderungen fĂŒr Komponenten
4.2 Intercloud-Computing nach Grozev
4.2.1 Klassifikation der Architekturen
4.2.2 Klassifikation des Brokering-Mechanismus
4.2.3 Klassifikation verteilter Cloudanwendungen
4.3 Verwandte Arbeiten
4.3.1 Intercloud-Architekturen auĂerhalb der IoT-DomĂ€ne
4.3.2 Intercloud-Architekturen fĂŒr das IoT
4.4 Analyse der verwandten Arbeiten
4.4.1 Systematik zur Bewertung
4.4.2 Bewertung und Abgrenzung
5 Anforderungsanalyse
5.1 Akteure in einer IoT-Intercloud
5.1.1 Menschliche Akteure
5.1.2 Systemakteure
5.2 AnwendungsfÀlle
5.2.1 AnwendungsfÀlle von IoT-Diensten
5.2.2 AnwendungsfÀlle von IoT-Clouds
5.2.3 AnwendungsfÀlle von IoT-GerÀten
5.2.4 AnwendungsfÀlle von Intercloud-Brokern
5.3 Anforderungen
5.4 Ausschlusskriterien
6 Intercloud-Architektur fĂŒr das IoT
6.1 Systemmodell einer IoT-Intercloud
6.1.1 IoT-Datenmodell fĂŒr die Intercloud
6.1.2 Etablierung einer Vertrauensbeziehung zwischen zwei Clouds
6.2 Komponentenarchitektur des Intercloud-Brokers
6.2.1 Service-Connector, IC-DaaS-IF und Service-Protocol
6.2.2 Intercloud-Proxy, ICC-IF und Protokoll
6.2.3 Cloud-Adapter und IC-DaaS-Adapter-IF
6.3 Zusammenfassung
7 Verteilter Discovery-Service
7.1 Problembeschreibung
7.1.1 Topologie des Discovery-Service
7.2 Einfache Cloud-Discovery mit Broadcasting-Weiterleitung
7.2.1 Schnittstelle und Protokoll des einfachen Discovery-Service
7.2.2 Diskussion des einfachen Discovery-Service
7.3 Cloud-Discovery mit GerÀteverzeichnis und Multicast-Weiterleitung
7.3.1 Geeignete GerĂ€teinformationen fĂŒr das Verzeichnis
7.3.2 Struktur und Schnittstelle des Verzeichnisses
7.3.3 Verzeichnissynchronisation und erweitertes Protokoll
7.4 Zusammenfassung beider AnsÀtze des Discovery-Service
8 Verteilter Push-Stream-Provider
8.1 Verteilter Push-Stream-Provider im Modell des Broker-Overlay-Netzwerks
8.2 Verteilter Push-Stream-Provider mit einfachem Routing-Modell
8.2.1 Systemmodell
8.2.2 Integration der Subkomponenten in die verteilte ICB-Architektur
8.3 Redundanz und Redundanzvermeidung des Push-Stream-Providers
8.3.1 Beschreibung des Redundanzproblems und des Lösungsansatzes
8.3.2 Lösungsansatz
8.4 Verteilter Push-Stream-Provider mit vereinigungsbasiertem Routing-Modell
8.4.1 Erkennen von Àhnlichen Filtern
8.4.2 Konstruktion eines Vereinigungsfilters
8.4.3 Rekonstruktion der Datenströme
8.4.4 Komponente: Merge-Controller
8.4.5 Komponente: Stream-Processing-Engine
8.4.6 Integration in die bisherige Architektur
8.4.7 Diskussion des Ansatzes zur Redundanzvermeidung
8.5 Zusammenfassung zum Konzept des Push-Stream-Providers
9 Evaluation
9.1 Prototypische Implementierung der Konzeptarchitektur
9.1.1 Intercloud-Broker
9.1.2 IoT-Cloud und IoT-GerÀte
9.1.3 IoT-Dienste
9.1.4 Grenzen des Prototyps und Fokus der experimentellen Evaluation
9.2 Aufbau der Evaluationsumgebung
9.3 Experimentelle Untersuchung der prototypischen Implementierung des Konzepts
9.3.1 Ermittlung einer Performance-Baseline
9.3.2 Experiment 1: Performance bei variabler NachrichtengröĂe und Nachrichtenanzahl
9.3.3 Experiment 2: Performance bei multiplen Subscriptions
9.3.4 Experiment 3: Ermittlung des maximalen Durchsatzes und Skalierbarkeit des ICB
9.3.5 Experiment 4: Effizienzvergleich zwischen einfachem und vereinigungsbasiertem Routing
9.4 Zusammenfassung und Diskussion der Evaluation
10 Zusammenfassung
10.1 BeitrÀge der Dissertation
10.2 Ausblick
A Abbildungen
B Tabellen
Inhaltsverzeichnis
C Algorithmen
D Listings
Literaturverzeichni
Implications of Integration and Interoperability for Enterprise Cloud-based Applications
Enterpriseâs adoption of cloud-based solutions is often hindered by problems associated with the integration of the cloud environment with on-premise systems. Currently, each cloud provider creates its proprietary application programing interfaces (APIs), which will complicate integration efforts for companies as they struggle to understand and manage these unique application interfaces in an interoperable way. This paper aims to address this challenge by providing recommendations to enterprises. The presented work is based on a quantitative study of 114 companies, which discuss current issues and future trends of integration and interoperability requirements for enterprise cloud application adoption and migration. The outcome of the discussion provides a guideline applicable to support decision makers, software architects and developers when considering to design and develop interoperable applications in order to avoid lock-in and integrate seamlessly into other cloud and on-premise systems
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