In today’s knowledge-based economy, modern organisations understand the importance of technology in their quest to be considered global leaders. South African markets like others worldwide are regularly flooded with the latest technology trends which can complicate the acquisition, use, management and maintenance of software. To achieve a competitive edge, companies tend to leverage agile methods with the best possible combination of innovative supporting tools as a key differentiator. Software technology firms are in this light faced with determining how to leverage technology and efficient development processes for them to consistently deliver quality software projects and solutions to their customer base. Previous studies have discussed the importance of software development processes from a project management perspective. African academia has immensely contributed in terms of software development and project management research which has focused on modern frameworks, methodologies as well as project management techniques. While the current research continues with this tradition by presenting the pertinence of modern agile methodologies, it additionally further describes modern agile development processes tailored in a sub-Saharan context. The study also aims novelty by showing how innovative sometimes disruptive technology tools can contribute to producing African software solutions to African problems. To this end, the thesis contains an experimental case study where a web portal is prototyped to assist firms with the management of agile project management and engineering related activities. Literature review, semi-structure interviews as well as direct observations from the industry use case are used as data sources. Underpinned by an Activity Theory analytical framework, the qualitative data is analysed by leveraging content and thematic oriented techniques. This study aims to contribute to software engineering as well as the information systems body of knowledge in general. The research hence ambitions to propose a practical framework to promote the delivery of quality software projects and products. For this thesis, such a framework was designed around an information system which helps organizations better manage agile project management and engineering related activities. / Information Science / Ph. D. (Information Systems)

Praktisch mehr erreichen! Der Slogan der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Dresden gilt gleichermaßen für die Hochschulbibliotheken. Als Serviceeinrichtungen bemühen wir uns intensiv darum, unsere Kunden, die Studierenden, Wissenschaftler und Angestellten der Hochschule sowie interessierte Bürger bestmöglich mit Literatur zu versorgen und optimale Lern und Aufenthaltsbedingungen zu bieten.

Cloud-Technologien ermöglichen Endnutzern das flexible und bedarfsgerechte Beziehen von IT-Leistungen über das Internet. In einer Public Cloud können die Dienste oder Ressourcen von beliebigen Unternehmen und Endnutzern zeit- sowie ortsunabhängig verwendet werden. Nutzer von Cloud-basierten Softwareanwendungen haben keinen Einfluss auf die sachgerechte Verwaltung und Überwachung der darunterliegenden Cloud-Infrastruktur. Infolgedessen haben sie zunehmend Bedenken hinsichtlich der Sicherheit ihrer Daten oder in Bezug auf die Performance bzw. Verfügbarkeit des Dienstes. Um diese Bedenken abzubauen, müssen die nichtfunktionalen Eigenschaften eines Dienstes betrachtet werden, da sie dessen qualitative Wahrnehmung beeinflussen. Derzeit steht Endnutzern weder ein vollständiger Kriterienkatalog zur Bewertung von Cloud-Diensten als Orientierungshilfe zur Verfügung noch sind Cloud-Gütesiegel oder Zertifikate ausreichend verbreitet. Mangelnde Fachkenntnisse und verstreute oder nicht verfügbare Qualitätsinformationen führen dazu, dass Endnutzer die Dienstqualität nur erschwert oder gar nicht bewerten können. Das Ziel der Dissertation ist, Cloud-Nutzer bei der schnellen und umfangreichen Überwachung und Bewertung der Qualität ihrer Public-Cloud-Dienste zu unterstützen. Die Berücksichtigung der Nutzerinteressen und -bedürfnisse in Bezug auf die Dienstqualität steht dabei im Vordergrund. Die Untersuchung der verwandten Cloud-spezifischen Qualitätsmodelle hat gezeigt, dass die Modelle unvollständig sind und keine Aussagen zu deren Eignung und Akzeptanz aus Nutzersicht getroffen werden. Folglich werden in der Arbeit zunächst die nichtfunktionalen Qualitätsattribute von Softwareanwendungen identifiziert und nutzerfreundlich kategorisiert. Das daraus abgeleitete Modell bildet die Grundlage für ein Qualitätsinformationssystem, das Endnutzer künftig bei der kontinuierlichen Einschätzung der Qualität ihrer Dienste unterstützen soll. Darüber hinaus wird ein Konzept zur nutzerfreundlichen visuellen Aufbereitung der Qualitätsinformationen entwickelt. Es werden Empfehlungen zur Darstellung, Strukturierung und Verknüpfung der Informationen innerhalb des Systems gegeben. Jeder Nutzer kann individuell festlegen, über welche Qualitätseigenschaften er informiert werden möchte und wann die Qualität eines Dienstes als hoch eingeschätzt werden soll. Mit der prototypisch technischen Realisierung des Qualitätsinformationssystems werden die praktische Eignung des Qualitätsmodells und Konzeptes demonstriert. Ferner belegen die Ergebnisse von zwei Nutzerbefragungen, dass Cloud-Nutzer durch das Informationssystem bei der Qualitätsbewertung unterstützt werden und mit dem System grundsätzlich zufrieden sind.

Data centers hosting internet-scale services consume megawatts of power. Mainly for cost reasons but also to appease environmental concerns, data center operators are interested to reduce their use of energy. This thesis investigates if and how hardware virtualization helps to improve the energy efficiency of modern cloud data centers. Our main motivation is to power off unused servers to save energy. The work encompasses three major parts: First, a simulation-driven analysis to quantify the benefits of known reservation times in infrastructure clouds. Virtual machines with similar expiration times are co-located to increase the probability to power down unused physical hosts. Second, we propose and prototyped a system to deliver truly on-demand cloud services. Idle virtual machines are suspended to free resources and as a first step to power off the physical server. Third, a novel block-level data synchronization tool enables fast and efficient state replication. Frequent state synchronization is necessary to prevent data unavailability: powering down a server disables access to the locally attached disks and any data stored on them. The techniques effectively reduce the overall number of required servers either through optimized scheduling or by suspending idle virtual machines. Fewer live servers translate into proportional energy savings, as the unused servers must no longer be powered.

Die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Anwendungen, welche schutzwürdige Daten verarbeiten, lässt sich durch die geschützte Verlagerung in die Cloud mit einer Kombination aus zielgrößenabhängiger Datenkodierung, kontinuierlicher mehrfacher Dienstauswahl, dienstabhängiger optimierter Datenverteilung und kodierungsabhängiger Algorithmen deutlich erhöhen und anwenderseitig kontrollieren. Die Kombination der Verfahren zu einer anwendungsintegrierten Stealth-Schutzschicht ist eine notwendige Grundlage für die Konstruktion sicherer Anwendungen mit zusicherbaren Sicherheitseigenschaften im Rahmen eines darauf angepassten Softwareentwicklungsprozesses.:1 Problemdarstellung 1.1 Einführung 1.2 Grundlegende Betrachtungen 1.3 Problemdefinition 1.4 Einordnung und Abgrenzung 2 Vorgehensweise und Problemlösungsmethodik 2.1 Annahmen und Beiträge 2.2 Wissenschaftliche Methoden 2.3 Struktur der Arbeit 3 Stealth-Kodierung für die abgesicherte Datennutzung 3.1 Datenkodierung 3.2 Datenverteilung 3.3 Semantische Verknüpfung verteilter kodierter Daten 3.4 Verarbeitung verteilter kodierter Daten 3.5 Zusammenfassung der Beiträge 4 Stealth-Konzepte für zuverlässige Dienste und Anwendungen 4.1 Überblick über Plattformkonzepte und -dienste 4.2 Netzwerkmultiplexerschnittstelle 4.3 Dateispeicherschnittstelle 4.4 Datenbankschnittstelle 4.5 Stromspeicherdienstschnittstelle 4.6 Ereignisverarbeitungsschnittstelle 4.7 Dienstintegration 4.8 Entwicklung von Anwendungen 4.9 Plattformäquivalente Cloud-Integration sicherer Dienste und Anwendungen 4.10 Zusammenfassung der Beiträge 5 Szenarien und Anwendungsfelder 5.1 Online-Speicherung von Dateien mit Suchfunktion 5.2 Persönliche Datenanalyse 5.3 Mehrwertdienste für das Internet der Dinge 6 Validierung 6.1 Infrastruktur für Experimente 6.2 Experimentelle Validierung der Datenkodierung 6.3 Experimentelle Validierung der Datenverteilung 6.4 Experimentelle Validierung der Datenverarbeitung 6.5 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Speicherdienstanbindung 6.6 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Speicherdienstintegration 6.7 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Datenverwaltung 6.8 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Datenstromverarbeitung 6.9 Integriertes Szenario: Online-Speicherung von Dateien 6.10 Integriertes Szenario: Persönliche Datenanalyse 6.11 Integriertes Szenario: Mobile Anwendungen für das Internet der Dinge 7 Zusammenfassung 7.1 Zusammenfassung der Beiträge 7.2 Kritische Diskussion und Bewertung 7.3 Ausblick Verzeichnisse Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Listings Literaturverzeichnis Symbole und Notationen Software-Beiträge für native Cloud-Anwendungen Repositorien mit Experimentdaten / The security and reliability of applications processing sensitive data can be significantly increased and controlled by the user by a combination of techniques. These encompass a targeted data coding, continuous multiple service selection, service-specific optimal data distribution and coding-specific algorithms. The combination of the techniques towards an application-integrated stealth protection layer is a necessary precondition for the construction of safe applications with guaranteeable safety properties in the context of a custom software development process.:1 Problemdarstellung 1.1 Einführung 1.2 Grundlegende Betrachtungen 1.3 Problemdefinition 1.4 Einordnung und Abgrenzung 2 Vorgehensweise und Problemlösungsmethodik 2.1 Annahmen und Beiträge 2.2 Wissenschaftliche Methoden 2.3 Struktur der Arbeit 3 Stealth-Kodierung für die abgesicherte Datennutzung 3.1 Datenkodierung 3.2 Datenverteilung 3.3 Semantische Verknüpfung verteilter kodierter Daten 3.4 Verarbeitung verteilter kodierter Daten 3.5 Zusammenfassung der Beiträge 4 Stealth-Konzepte für zuverlässige Dienste und Anwendungen 4.1 Überblick über Plattformkonzepte und -dienste 4.2 Netzwerkmultiplexerschnittstelle 4.3 Dateispeicherschnittstelle 4.4 Datenbankschnittstelle 4.5 Stromspeicherdienstschnittstelle 4.6 Ereignisverarbeitungsschnittstelle 4.7 Dienstintegration 4.8 Entwicklung von Anwendungen 4.9 Plattformäquivalente Cloud-Integration sicherer Dienste und Anwendungen 4.10 Zusammenfassung der Beiträge 5 Szenarien und Anwendungsfelder 5.1 Online-Speicherung von Dateien mit Suchfunktion 5.2 Persönliche Datenanalyse 5.3 Mehrwertdienste für das Internet der Dinge 6 Validierung 6.1 Infrastruktur für Experimente 6.2 Experimentelle Validierung der Datenkodierung 6.3 Experimentelle Validierung der Datenverteilung 6.4 Experimentelle Validierung der Datenverarbeitung 6.5 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Speicherdienstanbindung 6.6 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Speicherdienstintegration 6.7 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Datenverwaltung 6.8 Funktionstüchtigkeit und Eigenschaften der Datenstromverarbeitung 6.9 Integriertes Szenario: Online-Speicherung von Dateien 6.10 Integriertes Szenario: Persönliche Datenanalyse 6.11 Integriertes Szenario: Mobile Anwendungen für das Internet der Dinge 7 Zusammenfassung 7.1 Zusammenfassung der Beiträge 7.2 Kritische Diskussion und Bewertung 7.3 Ausblick Verzeichnisse Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Listings Literaturverzeichnis Symbole und Notationen Software-Beiträge für native Cloud-Anwendungen Repositorien mit Experimentdaten

Cloud computing has become a prominent paradigm to offer on-demand services for softwares, infrastructures and platforms. Cloud services are contracted by a service level agreement (SLA) between a cloud service provider (CSP) and a cloud service user (CSU) which contains service definitions, quality of service (QoS) parameters, guarantees and obligations. Cloud service providers mostly offer SLAs in descriptive format which is not directly consumable by a machine or a system. The SLA written in natural language may impede the utility of rapid elasticity in a cloud service. Manual management of SLAs with growing usage of cloud services can be a challenging, erroneous and tedious task especially for the CSUs acquiring multiple cloud services. The necessity of automating the complete SLA life cycle (which includes SLA description in machine readable format, negotiation, monitoring and management) becomes imminent due to complex requirements for the precise measurement of QoS parameters. Current approaches toward automating the complete SLA life cycle, lack in standardization, completeness and applicability to cloud services. Automation of different phases of the SLA life cycle (e.g. negotiation, monitoring and management) is dependent on the availability of a machine readable SLA. In this work, a structural specification for the SLAs in cloud computing (S3LACC in short) is presented which is designed specifically for cloud services, covers complete SLA life cycle and conforms with the available standards. A time efficient SLA negotiation technique is accomplished (based on the S3LACC) for concurrently negotiating with multiple CSPs. After successful negotiation process, next leading task in the SLA life cycle is to monitor the cloud services for ensuring the quality of service according to the agreed SLA. A distributed monitoring approach for the cloud SLAs is presented, in this work, which is suitable for services being used at single or multiple locations. The proposed approach reduces the number of communications of SLA violations to a monitoring coordinator by eliminating the unnecessary communications. The presented work on the complete SLA life cycle automation is evaluated and validated with the help of use cases, experiments and simulations.

The connected car segment has high demands on the exchange of data between the car on the road, and a variety of services in the backend. By the end of 2020, connected services will be mainstream automotive offerings, according to Telefónica - Connected Car Industry Report 2014 the overall number of vehicles with built-in internet connectivity will increase from 10% of the overall market today to 90% by the end of the decade [1]. Connected car solutions will soon become one of the major business drivers for the industry; they already have a significant impact on existing solutions development and aftersales market. It has been more than three decades since the introduction of the first software component in cars, and since then a vast amount of different services has been introduced, creating an ecosystem of complex applications, architectures, and platforms. The complexity of the connected car ecosystem results into a range of new challenges. The backend applications must be scalable and flexible enough to accommodate loads created by the random user and device behavior. To deliver superior uptime, back-end systems must be highly integrated and automated to guarantee lowest possible failure rate, high availability, and fastest time-to-market. Connected car services increasingly rely on cloud-based service delivery models for improving user experiences and enhancing features for millions of vehicles and their users on a daily basis. Nowadays, the software applications become more complex, and the number of components that are involved and interact with each other is extremely large. In such systems, if a fault occurs, it can easily propagate and can affect other components resulting in a complex problem which is difficult to detect and debugg, therefore a robust and resilient architecture is needed which ensures the continuous availability of system in the wake of component failures, making the overall system highly available. The goal of the thesis is to gain insight into the development of highly available applications and to explore the area of fault tolerance. This thesis outlines different design patterns and describes the capabilities of fault tolerance libraries for Java platform, and design the most appropriate solution for developing a highly available application and evaluate the behavior with stress and load testing using Chaos Monkey methodologies.

The value of data is growing to an increasing extent. The increased amount of available data has enabled business intelligence to take great strides in development. Organizations use data in order to enhance parts or entire operations within the organization. Business intelligence supports organizations in the management of data and mainly to create decision support. However, business intelligence is a broad topic which can be affected by factors such as Big Data or Cloud computing and can be applied in different ways. Previous studies shows that only a few organizations have succeeded in increasing profitability after implementation of business intelligence. This study therefore aims to create a deeper understanding of how business intelligence is used within a telecommunications company to create decision support connected to enhancing business processes. The choice of industry and organization in this study is based on the fact that the industry is one of the most data-intensive industries. The thesis relates to previous research and theories. The previous research is used in order to understand the challenges as well as the benefits and future potential of the subject. The theories are used to understand various key factors such as information systems or the combination of business intelligence and Business Process Management.  The result of the essay is created from semi-structured interviews with respondents who work within a telecommunications company and contribute to confirming the theory and answering the questions. / Värdet av data växer i allt större utsträckning. Den ökade mängden tillgänglig data har möjliggjort för Business intelligence att ta stora kliv i utvecklingen. Organisationer nyttjar data i syfte att effektivisera delar av eller hela verksamheter. Business intelligence stödjer organisationer i hanteringen av data och för att skapa beslutsstöd. Business intelligence är dock ett brett ämne vilket kan påverkas av faktorer såsom Big Data eller Cloud computing (molntjänster) och kan tillämpas på olika sätt. Tidigare studier visar att endast ett fåtal organisationer har lyckats öka lönsamheten efter implementeringen av business intelligence. Denna studie syftar till att skapa en djupare förståelse kring hur business intelligence används inom ett telekommunikationsbolag för att skapa beslutsstöd kopplat till effektivisering av affärsprocesser. Valet av bransch och organisation baseras på att branschen är en av de mest dataintensiva branscherna. Uppsatsen förhåller sig till tidigare forskning och teorier. Den tidigare forskningen används i syfte att förstå utmaningar samt fördelar och framtida potential för ämnet. Teorierna används för att förstå olika nyckelfaktorer såsom informationssystem eller kombinationen av business intelligence och Business Process Management. Resultatet i uppsatsen är skapat från semistrukturerade intervjuer med personer vilka arbetar inom ett telekommunikationsbolag och bidrar med att bekräfta teorin samt besvara frågeställningen.

With the deployment of Long Term Evolution (LTE) networks, mobile networks will become an important infrastructure component in the cloud ecosystem.  However, in the cloud computing era, traditional routing and switching platforms do not meet the requirements of this new trend, especially in a mobile network environment. With the recent advances in software switches and efficient virtualization using commodity servers, Software Defined Networking (SDN) has emerged as a powerful technology to meet the new requirements for supporting a new generation of cloud service. This thesis describers an experimental investigation of cloud computing, SDN, and a mobile network’s packet core. The design of a mobile network exploiting the evolution of SDN is also presented. The actual implementation consists of a GTP enabled Open vSwitch together with the transparent mode of mobile network SDN evolution. Open vSwitch is a SDN product designed for computer networks. The implementation extends Open vSwitch with an implementation of the GTP protocol. This extension enables Open vSwitch to be an excellent SDN component for mobile networks. In transparent mode, a cloud data center is deployed without making any modification to the existing mobile networks.  In the practical evaluation of the GTP-U tunnel protocol implementation, the measured metrics are UDP and TCP throughput, end-to-end latency and jitter.  Two experiments have been conducted and described in the evaluation chapter. Cloud computing has become one of the hottest Internet topics. It is attractive for the mobile network to adopt cloud computing technology in order to enjoy the benefits of cloud computing. For example, to reduce network construction cost, make the network deployment more flexible, etc. This thesis presents an potential direction for mobile network cloud computing. Since this thesis relies on open source projects, readers may use the results to explore a feasible direction for mobile network cloud computing evolution. / Med utbyggnaden av långa (LTE) Term Evolution nätverk, mobila nätverk kommer blivit en viktig infrastruktur komponent i molnet ekosystemet. Men i cloud computing eran, uppfyller traditionella routing och switching plattformar inte kraven i denna nya trend, särskilt i ett mobilnät miljö. Med de senaste framstegen i programvara växlar och effektiv virtualisering påråvaror servrar, programvarustyrd Nätverk (SDN) har utvecklats till en kraftfull teknik för att möta de nya kraven för att stödja en ny generation av molntjänst. Denna avhandling beskrivarna en försöksverksamhet inriktad undersökning av cloud computing, SDN och ett mobilnät är Packet Core. Utformningen av ett mobilnät utnyttja SDN utveckling presenteras också. Det faktiska genomförandet består av en GTP aktiverad Open Vswitch tillsammans med transparent läge av mobilnätet SDN evolution. Öppna Vswitch är en SDN-produkt avsedd för datornätverk. Genomförandet utökar Open Vswitch med en implementering av GTP-protokollet. Denna uppgradering gör Open Vswitch vara som en utmärkt SDN komponent för mobila nätverk. I transparent läge är ett moln datacenter utplacerade utan göra eventuella ändringar till befintliga mobilnät. I den praktiska utvärderingen av GTP-U tunnel protokollimplementering, de uppmätta mått är UDP och TCP genomströmning, end-to-end-latens, jitter och paketförluster.  Tvåexperiment har utförts i utvärderingen kapitlet. Cloud computing har blivit en av de hetaste av Internet. Således kan framtiden för det mobila nätet ocksåanta teknik cloud computing och dra nytta av cloud computing. Till exempel minska kostnaderna nätbyggnad, gör nätverket distribuera mer flexibla, etc. .. Denna avhandling presenterar en möjlig inriktning för mobilnät cloud computing. Eftersom denna avhandling bygger påopen source-projekt, läsarna använda resultatet av den att utforska möjliga riktning mobilnät cloud computing utveckling.

With an increasing number of people currently living in urban areas, many cities around the globe are faced with issues such as increased pollution and traffic congestion. In an effort to tackle such challenges, governments and city councils are formulating new and innovative strategies. The integration of ICT with these strategies creates the concept of smart cities. The Internet of Things (IoT) is a key driver for smart city initiatives, making it necessary to have an IT infrastructure that can take advantage of the many benefits that IoT can provide. The Cloudlet is a new infrastructure model that offers cloud-computing capabilities at the edge of the mobile network. This environment is characterized by low latency and high bandwidth, constituting a novel ecosystem where network operators can open their network edge to third parties, allowing them to flexibly and rapidly deploy innovative applications and services towards mobile subscribers. In this thesis, we present a cloudlet architecture that leverages edge computing to provide a platform for IoT devices on top of which many smart city applications can be deployed. We first provide an overview of existing challenges and requirements in IoT systems development. Next, we analyse existing cloudlet solutions. Finally, we present our cloudlet architecture for IoT, including design and a prototype solution. For our cloudlet prototype, we focused on a micro-scale emission model to calculate the CO2 emissions per individual trip of a vehicle, and implemented the functionality that allows us to read CO2 data from CO2 sensors. The location data is obtained from an Android smartphone and is processed in the cloudlet. Finally, we conclude with a performance evaluation. / Med en befolkning som ökar i urbana områden, står många av världens städer inför utmaningar som ökande avgaser och trafikstockning. I ett försök att tackla sådana utmaningar, formulerar regeringar och stadsfullmäktige nya och innovativa strategier. Integrationen av ICT med dessa strategier bildar konceptet smart cities. Internet of Things (IoT) är en drivande faktor för smart city initiativ, vilket gör det nödvändigt för en IT infrastruktur som kan ta till vara på de många fördelar som IoT bidrar med. Cloudlet är en ny infrastrukturell modell som erbjuder datormolnskompetens i mobilnätverkets edge. Denna miljö karakteriseras av låg latens och hög bandbredd, utgörande ett nytt ekosystem där nätverksoperatörer kan hålla deras nätverks-edge öppet för utomstående, vilket tillåter att flexibelt och snabbt utveckla innovativa applikationer och tjänster för mobila subskribenter. I denna avhandling presenterar vi en cloudlet-arkitektur som framhäver edge computing, för att förse en plattform för IoT utrustning där många smart city applikationer kan utvecklas. Vi förser er först med en överblick av existerande utmaningar och krav i IoT systemutveckling. Sedan analyserar vi existerande cloudlet lösningar. Slutligen presenteras vår cloudlet arkitektur för IoT, inklusive design och en prototyplösning. För vår cloudlet-prototyp har vi fokuserat på en modell av mikroskala för att räkna ut CO2 emissioner per enskild resa med fordon, och implementerat en funktion som tillåter oss att läsa CO2 data från CO2 sensorer. Platsdata är inhämtad med hjälp av en Android smartphone och behandlas i cloudlet. Det hela sammanfattas med en prestandaevaluering.