Luận án tiến sĩ về mô hình chợ ứng dụng đa đám mây

Luận án tiến sĩ nghiên cứu nghiên cứu mô hình chợ ứng dụng đa đám mây, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý thuyết, đề xuất giải pháp khoa học cho vấn đề thực tiễn.

Chuyên ngành

Information Systems

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Doctoral Dissertation

2022

130
4
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

DECLARATION OF AUTHORSHIP

ACKNOWLEDGEMENT

ABSTRACT

CONTENTS

LIST OF TABLES

LIST OF FIGURES

1. CHAPTER 1: INTRODUCTION

1.1. Context

2. CHAPTER 2: THESIS RESEARCH ISSUES AND MOTIVATION

2.1. Composable Application Model

2.2. Overview of Cloud computing

2.2.1. Cloud environment classification

2.2.1.1. Single-cloud environment
2.2.1.2. Multi-cloud environment
2.2.1.3. The advantages of multi-cloud environment

2.2.2. Existing cloud service delivery models

2.2.2.1. Cloud service brokerage

3. CHAPTER 3: THE PROPOSED MULTI-CLOUD SERVICE DELIVERY METHOD

3.1. Overall structure of O-Marketplace

3.2. The operation mechanism of O-Marketplace

3.3. The novel approach in SaaS provisioning of O-Marketplace

3.4. The feasibility of O-Marketplace Model

3.5. The goals of O-Marketplace

4. CHAPTER 4: COMPOSABLE APPLICATION MODEL

4.1. General concept of CAM

4.2. Simple Definition for CAM

4.3. Abstract model of CAM

4.3.1. Multi-component cloud software model

4.3.2. Cloud Software Stack

4.3.3. Cloud Software Composition

4.4. Description Templates of CAM

4.4.1. CAM-based Multi-cloud Application Description Template

4.4.2. General Structure of Cloud Software Component Template

4.4.3. Simple Software Component Template

4.4.4. Cloud Software Stack Template

4.4.5. Cloud Software Composition Template

4.4.6. Platform Service Template

4.5. Experimentation of CAM

4.5.1. Overview of CAM-D to TOSCA Specification Transformation Method

4.5.2. Mapping to TOSCA

4.5.2.1. CAM-Based Wordpress Application Description
4.5.2.2. Transforming Wordpress Description Templates to TOSCA-Based specification
4.5.2.3. Deploying Wordpress Application on multi-cloud by SALSA

4.6. Applications of CAM in O-Marketplace context

4.6.1. CAM-based matchmaking method for O-Marketplace

4.6.1.1. The proposed approach for matchmaking method

4.6.2. CAM-based multi-cloud application portability

4.6.2.1. The proposed approach for multi-cloud application portability

4.6.3. The proposed method for auto-updating multi-cloud application blueprint

4.6.3.1. View updating program

4.6.4. CAM-based method for auto-repairing multi-cloud marketplace application

4.6.4.1. The proposed approach for auto-repairing multi-cloud application
4.6.4.2. Procedure of multi-cloud application auto-repairing

4.7. Re-deploying and re-configuring CAM-based cloud application

4.8. Discussions of CAM

4.8.1. The role of CAM in O-Marketplace model

4.8.2. The role of CAM in cloud application development

5. CHAPTER 5: CONCLUSION AND PERSPECTIVES

LIST OF PUBLICATIONS

ABBREVIATIONS

Tóm tắt

I. Tổng quan về mô hình chợ ứng dụng đa đám mây trong luận án tiến sĩ

Mô hình chợ ứng dụng đa đám mây đang trở thành một xu hướng quan trọng trong nghiên cứu công nghệ thông tin. Nó cho phép người dùng tiếp cận nhiều dịch vụ đám mây khác nhau một cách dễ dàng và hiệu quả. Mô hình này không chỉ giúp giảm thiểu chi phí mà còn tăng cường tính linh hoạt cho các tổ chức và doanh nghiệp. Việc nghiên cứu mô hình này trong luận án tiến sĩ sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách thức hoạt động và lợi ích của nó trong môi trường đám mây hiện đại.

1.1. Định nghĩa và vai trò của mô hình chợ ứng dụng đa đám mây

Mô hình chợ ứng dụng đa đám mây cho phép người dùng lựa chọn và sử dụng các dịch vụ từ nhiều nhà cung cấp khác nhau. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro và tăng cường khả năng cạnh tranh giữa các nhà cung cấp dịch vụ.

1.2. Lợi ích của mô hình chợ ứng dụng đa đám mây

Mô hình này mang lại nhiều lợi ích như tiết kiệm chi phí, tăng cường tính linh hoạt và khả năng mở rộng cho các tổ chức. Nó cũng giúp người dùng dễ dàng chuyển đổi giữa các dịch vụ mà không gặp phải vấn đề khóa nhà cung cấp.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu mô hình chợ ứng dụng đa đám mây

Mặc dù mô hình chợ ứng dụng đa đám mây mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại nhiều thách thức cần được giải quyết. Các vấn đề như khóa nhà cung cấp, thiếu tính tương thích giữa các dịch vụ và khó khăn trong việc quản lý tài nguyên là những thách thức lớn. Nghiên cứu này sẽ phân tích sâu về những vấn đề này và đề xuất các giải pháp khả thi.

2.1. Vấn đề khóa nhà cung cấp trong môi trường đa đám mây

Khóa nhà cung cấp là một trong những vấn đề lớn nhất mà người dùng phải đối mặt khi sử dụng dịch vụ đám mây. Điều này xảy ra khi người dùng bị ràng buộc với một nhà cung cấp cụ thể và gặp khó khăn trong việc chuyển đổi sang nhà cung cấp khác.

2.2. Thiếu tính tương thích giữa các dịch vụ đám mây

Nhiều dịch vụ đám mây hiện tại không tương thích với nhau, gây khó khăn cho người dùng trong việc tích hợp và sử dụng đồng thời nhiều dịch vụ từ các nhà cung cấp khác nhau.

III. Phương pháp nghiên cứu mô hình chợ ứng dụng đa đám mây hiệu quả

Để nghiên cứu mô hình chợ ứng dụng đa đám mây, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu hiện đại và hiệu quả. Các phương pháp này bao gồm phân tích dữ liệu, mô hình hóa và thử nghiệm thực tế. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc phát triển các mô hình mới nhằm tối ưu hóa việc sử dụng dịch vụ đám mây.

3.1. Phân tích dữ liệu và mô hình hóa

Phân tích dữ liệu giúp hiểu rõ hơn về hành vi của người dùng và nhu cầu của thị trường. Mô hình hóa sẽ giúp tạo ra các mô hình dự đoán và tối ưu hóa việc sử dụng dịch vụ.

3.2. Thử nghiệm thực tế và đánh giá

Thử nghiệm thực tế sẽ cung cấp thông tin quý giá về hiệu suất của mô hình chợ ứng dụng đa đám mây. Đánh giá kết quả sẽ giúp điều chỉnh và cải thiện mô hình.

IV. Ứng dụng thực tiễn của mô hình chợ ứng dụng đa đám mây

Mô hình chợ ứng dụng đa đám mây đã được áp dụng thành công trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các tổ chức và doanh nghiệp đã sử dụng mô hình này để tối ưu hóa quy trình làm việc và giảm thiểu chi phí. Nghiên cứu sẽ trình bày các trường hợp điển hình và kết quả đạt được từ việc áp dụng mô hình này.

4.1. Các trường hợp điển hình trong ứng dụng

Nhiều tổ chức đã áp dụng mô hình chợ ứng dụng đa đám mây để cải thiện hiệu suất làm việc và tiết kiệm chi phí. Các trường hợp này sẽ được phân tích chi tiết.

4.2. Kết quả đạt được từ việc áp dụng mô hình

Kết quả từ việc áp dụng mô hình chợ ứng dụng đa đám mây cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong hiệu suất và khả năng cạnh tranh của các tổ chức.

V. Kết luận và tương lai của mô hình chợ ứng dụng đa đám mây

Mô hình chợ ứng dụng đa đám mây có tiềm năng lớn trong việc cải thiện hiệu suất và giảm thiểu chi phí cho các tổ chức. Tương lai của mô hình này sẽ phụ thuộc vào việc giải quyết các thách thức hiện tại và phát triển các công nghệ mới. Nghiên cứu sẽ đưa ra những dự đoán về xu hướng phát triển của mô hình này trong tương lai.

5.1. Dự đoán về xu hướng phát triển

Xu hướng phát triển của mô hình chợ ứng dụng đa đám mây sẽ tiếp tục gia tăng khi ngày càng nhiều tổ chức nhận ra lợi ích của nó.

5.2. Các công nghệ mới hỗ trợ mô hình

Sự phát triển của các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và học máy sẽ hỗ trợ mô hình chợ ứng dụng đa đám mây, giúp tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu suất.

18/07/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY HUYNH HOANG LONG RESEARCHING MULTI-CLOUD MARKETPLACE MODEL DOCTORAL DISSERTATION OF INFORMATION SYSTEMS Hanoi - 2022 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY HUYNH HOANG LONG RESEARCHING MULTI-CLOUD MARKETPLACE MODEL Major: Information Systems Code: 9480104 DOCTORAL DISSERTATION OF INFORMATION SYSTEMS SUPERVISORS: 1. NGUYEN HUU DUC 2. LE TRONG VINH Hanoi - 2022 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DECLARATION OF AUTHORSHIP I hereby declare that this thesis is my original work and it has been written by me in its entirety. I confirm that: • This work was done wholly during in Ph.

student at Hanoi University of Sci- ence and Technology. • Where any part of this thesis has previously been submitted at Hanoi University of Science and Technology or any other institution, this has been clearly stated. • Where I have consulted the published work of others, this is always clearly at- tributed. • Where I have quoted from the work of others, the source is always given.

With the exception of such quotations, this thesis is entirely my own work. • I have acknowledged all main sources of help. • Where the thesis is based on work done by myself jointly with others, I have made exactly what was done by others and what I have contributed myself. Hanoi, February 22th 2022 Supervisors Ph.

Student i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ACKNOWLEDGEMENT My dissertation would not have finished without the support of my supervisors, family, co-authors, and colleagues. I am grateful to all those people who supported and inspired me while facing academic and personal challenges. I would like to pay the deepest gratitude to my first supervisor Dr. Nguyen Huu Duc for offering me a great environment, plenty of opportunities, and freedom to be creative.

Working with him marked an auspicious beginning to my doctoral upbringing. In critical moments, he has been available to provide sincere and determined opinions, helping me make the right decisions. I also thank my second supervisor, Assoc. Le Trong Vinh for his advice, encouragements and guidance throughout my Ph.

His experiences and insights are immensely meaningful for me in my works. I am grateful to them for devoting their precious time to discussing research ideas, proofreading, and explaining how to write good research papers. I would like to thank them for encouraging my research and empowering me to grow as a research scientist. I am grateful to my parents for their limitless love and my parents brought me up with great values of life, including humility and patience.

They always wish I could get Ph. Without their sacrifices and guidance, my education would have been impossible. I also thank my grandmother for her advice in every aspect of life. My success is also theirs.

My co-authors. Many thanks to my co-authors in our works. They had valuable comments for my works. Special thanks to Prof.

Zhenjiang Hu and Assoc. Huynh Quyet Thang for giving me an internship trip at National Institute of Informat- ics, Japan. Hu and members of Tsumina Lab warmly welcomed me into their lab and offered the helpful collaboration in research. Particularly, Van Dang (Ph.D student at NII) and I achieved a successful combination, our paper was accepted by SOMET 2019.

I also thank Mr Le Duc Hung (Ph.D student at TU Wien) for supporting me to implement component-based cloud software on multi-cloud. Many thanks to my colleagues from Department of Information System, School of Information and Communication Technology, Hanoi University of Science and Technology. Nguyen Thi Kim Anh and As- soc. Nguyen Binh Minh for providing such a stimulating and friendly working ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

It is fortunate for me to study in an active environment. Thank you all! Hanoi, February 22th 2022 Ph. Student Huynh Hoang Long iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ABSTRACT Cloud computing have been an effective delivery model for distributing computing that enables the delivery of applications as services over Internet, as well as platform- and infrastructure-level computing resources. It has been increasingly used by busi- nesses, organizations and individuals as a cost-effective IT solution.

Currently, con- sumers can approach cloud services through several existing service delivery methods in a convenient way as follows: Direct cloud service delivery, Cloud Brokerage, and Cloud Marketplace. However, these cloud service delivery models have many limi- tations on cloud service product information, quality of service, monopoly, competi- tiveness, etc. These problems have been damaging to the benefits of cloud consumers having to pay higher than the real value of cloud services. In addition, different com- mercial cloud providers impose different application architectures that tend to lock consumers into their services and do not want to allow the direct competition with oth- ers.

This is the cause of the well-known issue: vendor lock-in. In economics, vendor lock-in, also known as proprietary lock-in or customer lock-in, makes a customer dependent on a vendor for products and services, unable to use another vendor without substantial switching costs [82]. Because they cannot easily move to another cloud provider in the future without experiencing issues such as high costs, legal constraints, technical incompatibilities [59]. For example, when a consumer buys WordPress Application on Bitnami, he is first provided two deployment offering options: single-tier and multi-tier.

Then he is provided several options to launch WordPress Application: Amazon web services, Google cloud platform, and Azure. WordPress Application can only be deployed on one of these three services. There are two machines that are similar on paper as they both have four cores. Amazon VM offers more memory, but the price is very simi- lar.

In fact, Amazon VM offers almost twice the blended compute capacity over 24 hours than its Google cloud equivalent but database technology of Google is quite better. In the first case, if a consumer has been using Google Cloud and he spots a great cloud service pricing from Amazon. He is not allowed to move cloud service running on Google Cloud to Amazon. Another reason is because cloud technologies are incompatible between Amazon and Google.

In the second case, it is impossible if WordPress App Server is hosted on Amazon and WordPress Database is hosted on iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Google Cloud to leverage the benefits of two cloud providers. Taking advantage of it is not going to be easy because before he know it, he will be locked into single cloud provider. This challenge can be overcome if the WordPress App Server and Wordpress Database could be spread across two cloud providers to benefit from each provider’s best technology and less VM capacity (cheaper but meets the need). More effectively, WordPress components should be described in an open standard so that other providers than those mentioned above can offer cloud services at competitive prices and better capacities, and its components could be easily ported to other cloud.

To deal with vendor lock-in problem, multi-cloud is the effective approach because a multi-cloud strategy enables consumers to select any cloud service to meet the re- quirements of a particular application or workload as well as porting cloud software to another cloud. In this way, we have an interesting ideal about a multi-cloud service delivery model that facilitates to distribute Software as a Service (SaaS) across various clouds as well as liberates cloud developers from being tied to proprietary technology ecosystems. To turn our idea into reality, we sketch O-Marketplace Model (multi- cloud marketplace model) and define Composable Application Model (component- based cloud application model). To demonstrate the practicality of two proposed model, research works are focused on as follows: (i) O-Marketplace Model, after analyzing the limitations of existing cloud service delivery methods, a multi-cloud service delivery method is proposed to overcome these limitations, and a promising multi-cloud marketplace model is built up.

(ii) Composable Application Model, we first build up its concept and its description method, then the experimentation is conducted by transform into TOSCA speci- fication to evaluate the feasibility of the proposed multi-cloud application model. Finally, relying on Composable Application Model and O-Marketplace context, some issues of cloud computing are tackled to prove the practicality of two pro- posed model such as: matchmaking for multi-cloud marketplace application, multi-cloud application portability, multi-cloud application auto-repairing. Keywords: Cloud computing, Vendor lock-in, multi-cloud environment, multi- cloud marketplace, multi-cloud service delivery, multi-cloud application, matchmak- ing, multi-cloud application portability, multi-cloud application auto-repairing, Com- posable Application Model, O-Marketplace, Blueprint. v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CONTENTS DECLARATION OF AUTHORSHIP.

x LIST OF TABLES. xi LIST OF FIGURES .2 Thesis research issues and motivation .2 Composable Application Model .1 Overview of Cloud computing .2 Cloud environment classification .1 Single-cloud environment .2 Multi-cloud environment .3 The advantages of multi-cloud environment .2 Existing cloud service delivery models .1 Cloud service brokerage. 27 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1 Topology and Orchestration Specification for Cloud Applica- tion - TOSCA .2 Settling and Launching Service Applications - SALSA .1 Approaches for cloud application .2 Approaches for cloud application description .3 Approaches for matchmaking cloud services .4 Approaches for cloud portability .5 Approaches for cloud application repairing .2 Existing methods for delivering cloud services .1 Simple cloud service delivery method .2 Cloud service delivery through Cloud Brokerage .3 Cloud service delivery through Cloud Marketplace .1 The proposed cloud service delivery method for multi-cloud marketplace .2 Overall structure of O-Marketplace .3 The operation mechanism of O-Marketplace .4 The novel approach in SaaS provisioning of O-Marketplace .5 The feasibility of O-Marketplace Model .6 The goals of O-Marketplace. COMPOSABLE APPLICATION MODEL 52 4.2 General concept of CAM .3 Simple Definition for CAM.

57 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Abstract model of CAM .1 Multi-component cloud software model .4 Cloud Software Stack .5 Cloud Software Composition .4 Description Templates of CAM .1 CAM-based Multi-cloud Application Description Template .2 General Structure of Cloud Software Component Template .3 Simple Software Component Template .4 Cloud Software Stack Template .5 Cloud Software Composition Template .6 Platform Service Template .5 Experimentation of CAM .1 Overview of CAM-D to TOSCA Specification Transformation Method .2 Mapping to TOSCA .1 CAM-Based Wordpress Application Description .2 Transforming Wordpress Description Templates to TOSCA-Based specification .3 Deploying Wordpress Application on multi-cloud by SALSA .6 Applications of CAM in O-Marketplace context .1 CAM-based matchmaking method for O- Marketplace .1 The proposed approach for matchmaking method .2 CAM-based multi-cloud application portability .1 The proposed approach for multi-cloud application portability. 85 viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 The proposed method for auto-updating multi-cloud application blueprint .3 View updating program .3 CAM-based method for auto-repairing multi-cloud marketplace application .1 The proposed approach for auto-repairing multi-cloud application .2 Procedure of multi-cloud application auto-repairing 94 4.3 Re-deploying and re-configuring CAM-based cloud application .7 Discussions of CAM .1 The role of CAM in O-Marketplace model .2 The role of CAM in cloud application development. CONCLUSION AND PERSPECTIVES 99 5. 105 LIST OF PUBLICATIONS.

115 ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Nghiên cứu mô hình chợ ứng dụng đa đám mây trong luận án tiến sĩ" cung cấp cái nhìn sâu sắc về việc phát triển và tối ưu hóa các mô hình chợ ứng dụng trong môi trường đa đám mây. Nghiên cứu này không chỉ phân tích các thách thức mà còn đề xuất các giải pháp hiệu quả nhằm nâng cao khả năng tương tác và hiệu suất của các ứng dụng trong hệ sinh thái đám mây. Độc giả sẽ tìm thấy những lợi ích thiết thực từ việc áp dụng mô hình này, bao gồm khả năng mở rộng linh hoạt, tiết kiệm chi phí và cải thiện trải nghiệm người dùng.

Để mở rộng kiến thức của bạn về chủ đề này, bạn có thể tham khảo tài liệu Luận án tiến sĩ researching multi cloud marketplace model, nơi cung cấp cái nhìn sâu hơn về mô hình thị trường đám mây đa nền tảng. Tài liệu này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các khía cạnh kỹ thuật và ứng dụng thực tiễn của mô hình chợ ứng dụng trong bối cảnh hiện đại.