Transferring a situational awareness system to a cloud environment for use by several organizations

Abstract

Cloud computing and migrating existing software to the cloud are common phenomena in the present day. This study utilized Design Science Research to research how a situational awareness system can be migrated to a multi-tenant cloud environment. The study used an existing case system developed by a Finnish software company as a basis for design and focused on the architectural changes required when moving from a local environment to the cloud and from one user organizations to a multi-tenant system. Existing related scientific papers were considered in the design work. Scalability of the system's components was identified as a major requirement for architectural changes. It was also identified that the user organizations of the cloud service need to be able to share data when co-operating on the same incident. In the study, the scalability of each of the components of the case system was analysed and a model of the system incorporating the changes required for scalability was proposed. A decision process model for scaling the components of a containerized system was also proposed based on the analysis. In addition, a proof-of-concept implementation was developed, where an initial deployment of the system using Kubernetes was created, including a replaced MQTT messaging component implemented in a scalable way. The proof-of-concept implementation also added initial capability for sharing data between different user organizations. The data sharing was enabled by allowing organizations to share events to other organizations using the service.

Pilvilaskenta ja olemassa olevien ohjelmistojen siirtäminen pilvialustoille ovat nykyään yleisiä ilmiöitä. Tämä tutkimus hyödynsi Design Science Research -menetelmää tutkiakseen, miten tilannekuvajärjestelmä voidaan siirtää pilviympäristöön usean asiakkaan käyttöön. Tutkimus käytti suomalaisen ohjelmistoyrityksen kehittämää case-järjestelmää suunnittelun pohjana, ja keskittyi arkkitehtuurissa vaadittaviin muutoksiin siirryttäessä paikallisesta ympäristöstä pilviympäristöön ja yhdestä käyttäjäorganisaatiosta usean asiakkaan järjestelmään. Aiheeseen liittyviä tieteellisiä julkaisuja huomioitiin suunnittelussa. Järjestelmän komponenttien skaalautuvuuden havaittiin olevan oleellinen vaatimus arkkitehtuurin muutoksiin liittyen. Lisäksi havaittiin, että pilvipalvelun käyttäjäorganisaatioiden tulee voida jakaa tietoja keskenään tehdessään yhteistyötä samaan tilanteeseen liittyen. Tutkimuksessa jokaisen case-järjestelmän komponentin skaalautuvuutta analysoitiin ja järjestelmästä esitettiin mallia, joka sisällyttää skaalautuvuuteen vaadittavat muutokset. Analyysin pohjalta esitettiin myös mallia päätöksentekoprosessiin virtualisointisäiliöistä koostuvan järjestelmän komponentteja skaalattaessa. Lisäksi kehitettiin proof-of-concept-toteutus, jossa järjestelmästä luotiin alustava Kubernetesta käyttävä versio, sisältäen skaalautuvasti toteutetun vaihdetun MQTT-viestikomponentin. Proof-of-concept toteutus lisäsi myös alustavan toiminnallisuuden tietojen jakamiseen useiden käyttäjäorganisaatioiden välillä. Tietojen jako toteutettiin sallimalla organisaatioiden jakaa tapahtumia toisille organisaatioille palvelua käyttäen.