A framework for SLA-centric service-based Utility Computing

Nicht angegebenService oriented Utility Computing paves the way towards realization of service markets, which promise metered services through negotiable Service Level Agreements (SLA). A market does not necessarily imply a simple buyer-seller relationship, rather it is the culmination point of a complex chain of stake-holders with a hierarchical integration of value along each link in the chain. In service value chains, services corresponding to different partners are aggregated in a producer-consumer manner resulting in hierarchical structures of added value. SLAs are contracts between service providers and service consumers, which ensure the expected Quality of Service (QoS) to different stakeholders at various levels in this hierarchy. \emph{This thesis addresses the challenge of realizing SLA-centric infrastructure to enable service markets for Utility Computing.} Service Level Agreements play a pivotal role throughout the life cycle of service aggregation. The activities of service selection and service negotiation followed by the hierarchical aggregation and validation of services in service value chain, require SLA as an enabling technology. \emph{This research aims at a SLA-centric framework where the requirement-driven selection of services, flexible SLA negotiation, hierarchical SLA aggregation and validation, and related issues such as privacy, trust and security have been formalized and the prototypes of the service selection model and the validation model have been implemented. } The formal model for User-driven service selection utilizes Branch and Bound and Heuristic algorithms for its implementation. The formal model is then extended for SLA negotiation of configurable services of varying granularity in order to tweak the interests of the service consumers and service providers. %and then formalizing the requirements of an enabling infrastructure for aggregation and validation of SLAs existing at multiple levels and spanning % along the corresponding service value chains. The possibility of service aggregation opens new business opportunities in the evolving landscape of IT-based Service Economy. A SLA as a unit of business relationships helps establish innovative topologies for business networks. One example is the composition of computational services to construct services of bigger granularity thus giving room to business models based on service aggregation, Composite Service Provision and Reselling. This research introduces and formalizes the notions of SLA Choreography and hierarchical SLA aggregation in connection with the underlying service choreography to realize SLA-centric service value chains and business networks. The SLA Choreography and aggregation poses new challenges regarding its description, management, maintenance, validation, trust, privacy and security. The aggregation and validation models for SLA Choreography introduce concepts such as: SLA Views to protect the privacy of stakeholders; a hybrid trust model to foster business among unknown partners; and a PKI security mechanism coupled with rule based validation system to enable distributed queries across heterogeneous boundaries. A distributed rule based hierarchical SLA validation system is designed to demonstrate the practical significance of these notions

Reference architecture for Virtual Organization

"United we stand, divided we fall" ist eine bekannte Englische Redewendung. Wir leben in der Zeit der virtuellen Zusammenarbeit. Quellen sind logisch und Lösungen virtuell. Fortschritte auf der konzeptionellen und technologischen Ebene verbessern die Weise der menschlichen Kommunikation. Everything-as-a-Service war einmal nur ein Traum. Heute wird es Realität. Auch die Art der zu bewältigenden Probleme hat sich im Laufe der Zeit verändert. Heutzutage wird die Online-Kollaboration Über das Internet (e-Collaboration) in allen möglichen wissenschaftlichen Gebieten angewendet. Medizin, Technik, Meteorologie, Biologie, Chemie, Physik, Erdbeben und Wettervorhersage, Soziale Netzwerke usw., alle benutzen elektronische Plattformen. Umfangreiche Daten und Rechenressourcen sind nötig und auch die Assistenz durch menschlichee Experten wird immer bedeutsamer. Diese Situation stellt eine grosse Verantwortung fÜr IT Forscher und Entwickler dar, generische Plattformen zu schaffen, auf denen Benutzer einfach kommunizieren und Probleme gemeinsam lösen können. Das Verteiltes Rechnen (Distributed Computing) bietet viele technische Paradigmen an, wie zum Beispiel Cluster Computing, Grid Computing, Cloud Computing, um dieses Konzept umzusetzen. Konzeptuell erlauben Virtuelle Organisationen (Virtual Organization) ein harmonisches Zusammenspiel von global verbreiteten Ressourcen, um gemeinsam Ziele zu erreichen. Bestehende Paradigmen und Technologie werden heute in der Praxis zum Aufbau von Virtuellen Organisationen verwendet. Der Mangel an existierenden und anerkannten Standards dazu stellt jedoch ein kritischer Punkt fÜr die letzten zwei Dekaden dar. Unsere ForschungsbemÜhung konzentriert sich daher auf die Entwicklung eines Standards zum Entwurf und zur Realisierung Virtueller Organisationen. Der vorgelegte Standardisierungsansatz besteht aus zwei Phasen. Die erste Phase fÜhrt eine Anforderungsanalyse durch und die zweite Phase stellt eine Referenzarchitektur (Reference Architecture) fÜr Virtuelle Organisationen (RAVO) vor. Dieser Standardisierungsansatz wurde gewählt um sowohl technologische als auch paradigmatische Wechsel zu erlauben. Wir teilen unsere BemÜhungen in zwei Bereiche. Zuerst präsentieren wir einen Modellierungsansatz, um die Anforderungen und Komponenten der Virtuellen Organisation [1] zu identifiziert. Danach definieren wir einen generischen Rahmen, der auf dem Everything-as-a-Service Konzept aufbaut. Stakeholders sind ein wichtiges Element in jeder kooperationsunterstÜtzenden Umgebung [2] [3]. Daher haben wir ein neuartiges Schema fÜr Stakeholders entwickelt, die es erlaubt Beziehung zwischen Benutzer und Ressourcen in Form von Subjekten [1] [4] abzubilden. Zum Schluss werden diese Konzepte in Form konkreter Umsetzungen auf dem Gebiet des E-Learning und der Computational Intelligence untersucht. Die neuen Elemente der Stakeholders und Subjekt-Beziehungen wurden weiters in informelle Virtuelle Organisationen, sogenannten Sozialen Netzwerken, verifiziert [5]. Zur Evaluation des vorgestellten Ansatzes wurde schliesslich eine praktische Umsetzung, die auf RAVO basiert, unter dem Namen N2Sky als Masterarbeit an der Universität Wien durchgefÜhrt.“United we stand, divided we fall" is a well known saying. We are living in the era of virtual collaborations. Resources are logical and solutions are virtual. Advancement on conceptual and technological level has enhanced the way people communicate. Everything-as-a-Service once a dream, now becoming a reality. Problem nature has also been changed over the time. Today, e-Collaborations are applied to all the domains possible. Medical, engineering, meteorology, biology, chemistry, physics, earthquake and weather forecast, social networks and so on, all are using electronic platforms. Extensive data and computing resources are in need and assistance from human experts is also becoming essential. This puts a great responsibility on Information Technology (IT) researchers and developers to provide generic platforms where user can easily communicate and solve their problems. To realize this concept, distributed computing has offered many paradigms, e.g. cluster, grid, cloud computing. Virtual Organization (VO) is a logical orchestration of globally dispersed resources to achieve common goals. Existing paradigms and technology is used to form Virtual Organization, but lack of standards remained a critical issue for last two decades. Our research endeavor focuses on developing a standard for Virtual Organization building process. The proposed standardization process is a two phase activity. First phase provides requirement analysis and the second phase presents a Reference Architecture for Virtual Organization (RAVO). This form of standardization is chosen to accommodate both technological and paradigm shift. We categorize our efforts in two parts. First part consists of a pattern to identify the requirements and components of a Virtual Organization [1]. Second part details a generic framework based on the concept of Everything-as-a-Service. Stakeholders are an important entity in any collaborative environment [2] [3]. We developed a pattern for stakeholders and presented new relationship between user and resources in form of Subject [1] [4]. Finally, these concepts are materialized as a concrete framework in the domain of E-learning and Computational Intelligence. Stakeholders and Subject relationship are also verified in the domain of informal Virtual Organizations (e.g. Social Networks) [5]. For evaluation purpose an instance based on RAVO, named N2SKY [6] is developed by a master student at the University of Vienna

Privacy in location-based services

Während der letzten Jahre erfuhren mobile Geräte durch grössere Speicher, der Entwicklung schnellerer Prozessoren und höherer Übertragungsraten, um nur einige der wichtigsten Performanceparameter zu nennen, einen enormen Entwicklungsschub. Gleichzeitig sind die unterschiedlichen Positionierungssysteme mittlerweile ausgereift und klein genug, um in mobile Geräte verbaut werden zu können. Erst durch die Möglichkeit der Zusammenführung von solchen ausgereiften Positionierungs- mit existierenden Telekommunikationstechnologien kann die Basis für eine neue Generation kontextsensitiver Anwendungen und entsprechender Geschaeftsmodelle geschaffen werden. Abgesehen von den technischen Massnahmen die zum Schutz gegen Attacken, Verfaelschungen und Missbrauch sensitiver Daten eingesetzt werden, müssen diese auch allen rechtlichen Aspekten und Rahmenbedingungen von Telekommunikationssystemen entsprechen. In diesem Sinne muss das Ziel von Forschungen im Bereich neuer kontext-sensitiver Systeme und Anwendungen die mit Positionsdaten operieren der Schutz der Privatheit jedes einzelnen Nutzers sein. Diese Dissertation beginnt mit einer Diskussion über verschiedene Aspekte von Location-Based Systemen. Es werden weiters unterschiedliche Anforderungen aufgezeigt deren Erfüllung notwendig sind, um flexible Systeme anbieten zu können und die zudem den Schutz der Privatheit der Nutzer garantieren können. Der wohl wichtigste Beitrag dazu ist ein Mechanismus der auf dem Begriff des Pseudonyms basiert.Dieses Verfahren garantiert maximale Sicherheit und Schutz der Privatheit der Benutzer während der Nutzung von Diensten. Der zweite Beitrag der Dissertation ist eine Telekom Service Architektur die den erwähnten Pseudonym-basierten Mechanismus integriert. Durch Einbeziehen dedizierter Dienste von Telekommunikationsanbietern bildet diese Architektur die Basis für die Realisierung neuer Geschäftsmodelle und ermöglicht die Implementierung des pay-as-you-go Konzeptes. Dieses ermöglicht Kunden anonym mobile Dienste von Drittanbietern zu konsumieren, ähnlich dem anonymen Kauf von Gütern mit realem Geld. Schliesslich wird mit der Implementierung einer Service Platform sowohl die Funktionsweise des Pseudonym Mechanismus sowie die Interaktionen der in der System Architektur vorgesehenen Dienste und Komponenten die zur Realisierung von Location-Based Anwendungen benötigt werden demonstriert.During the last years the development of mobile devices has gained significant progress with respect to memory capabilities, advanced processing power and higher transfer rates to name only a few performance parameters. At the same time eclectic positioning and localization technologies are meanwhile mature enough to be integrated into mobile devices. Not until positioning, localization and telecommunication technologies can be combined, seamlessly the basis for the proliferation of a new generation of context-aware applications and business models can be build. In this respect, location and position information foster novel future context-awareapplications. But, if this information is in the wrong hands such applications may by the same token pose severe threat. Therefore, apart from technical means against attacks, forgery and misuse of sensitive user information the interaction of all these systems must comply with legal requirements that precisely prescribe all aspects of telecommunication systems. In this spirit, the main research ob jective addressed for the design of new context- aware and location-based systems must be the protection of the user’s privacy. This dissertation discusses first various aspects of location-based systems and out of it the various needs that have to be addressed to be able to provide flexible location-based services to mobile users by preserving privacy. The main contribution of this work is a mechanism that is based on the notion of pseudonyms. The use of this kind of pseudonyms provides maximum security and privacy for users during communication. The second contribution is a telecommunication service architecture that is tightly coupled with the pseudonym mechanism. It allows new business models to be applied by leveraging the use of some services of the telcos’ infrastructure. This service application further allows the implementation of the so called pay-as-you-go concept. This allows customers to anonymously consume mobile services that are offered by third party application providers similarly to buying physical goods with cash. Finally, we demonstrate the implementation of a service platform that allows us to illustrate the operation of the pseudonym mechanism and the interworking of the system architecture’s components that are tailored for the realization of location-based applications