[en] Internet and communication technologies have lowered the costs for communities to collaborate, leading to new services like user-generated content and social computing, and through collaboration, collectively built infrastructures like community networks have also emerged. While community networks focus solely on sharing of network bandwidth, community network clouds extend this sharing to provide for applications of local interest deployed within community networks through collaborative efforts to provision cloud infrastructures. Community network clouds complement the traditional large-scale public cloud providers similar to the model of decentralised edge clouds by bringing both content and computation closer to the users at the edges of the network. Community network clouds are based on the principle of reciprocal sharing and most of their users are moved by altruistic principles. However, as any other human organisation, these networks are not immune to overuse, free-riding, or under-provisioning, specially in scenarios where users may have motivations to compete for scarce resources. We focus in this thesis on the incentives based resource regulations mechanisms to derive practical ways of implementing arbitration when such contention for limited resources occurs. We first design these regulation mechanisms for the local level where stronger social relationships between the community members imply trust, and ensure adherence to the system policies. We next extend the mechanisms for larger communities of untrusted users, where rational users may be motivated to deviate for their personal gains, and develop a distributed framework for guaranteeing trust in the resource regulation. Such mechanisms assist in encouraging contribution by the community members, and will help towards adoption, sustainability, and growth of the community cloud model.

[pt] A Internet e as tecnologias de comunicação têm reduzido os custos para comunidades colaborarem, levando a novos serviços como conteúdo gerado pelos utilizadores e computação social, surgindo também, através de colaboração, infraestruturas construídas colectivamente, tais como redes comunitárias. Enquanto as redes comunitárias focam-se unicamente na partilha de largura de banda, as núvens comunitárias alargam esta partilha para providenciar aplicações de interesse local, implementadas dentro de redes comunitárias através de esforços colaborativos para providenciar infraestruturas em núvem. As núvens comunitárias complementam os tradicionais fornecedores de núvens públicas de larga escala, de forma similar ao modelo de núvens de limite, trazendo tanto conteúdo como computação para mais perto dos utilizadores nos limites da rede. As núvens comunitárias são baseadas no princípio de partilha recíproca e a maioria dos seus utilizadores são movidos por princípios altruístas. Contudo, tal como qualquer outra organização humana, estas redes não são imunes à sobreutilização, parasitismo, ou sub-provisão, especialmente em situações onde os utilizadores possam ter motivações para competir por recursos escassos. Nesta tese focamo-nos nos mecanismos de base para incentivo de regulação de recursos, para derivar formas práticas de implementar arbitragem quando ocorre disputa por recursos limitados. Primeiro projectamos estes mecanismos de regulação ao nível local, onde os laços sociais entre membros da comunidade são mais fortes e implicam confiança, e garantem adesão às políticas do sistema. Em seguida alargamos os mecanismos para comunidades de utilizadores não-confiáveis maiores, onde utilizadores racionais podem estar motivados a desviar-se do comportamento esperado para ganho pessoal, e desenvolvemos uma estrutura distribuída para garantir confiança na regulação de recursos. Tais mecanismos incentivam à contribuição dos membros da comunidade, e ajudando no sentido da adopção, sustentabilidade e crescimento do modelo de núvens comunitárias.