基于SaaS模式在线软件系统开发方案的研究.pdf

《基于SaaS模式在线软件系统开发方案的研究.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于SaaS模式在线软件系统开发方案的研究.pdf（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2 7 1 4 2 0 0 9，3 0(1 1)计算机工程 与设计 C o m p u t e r E n g in e e r i n g a n d D e s ig n O信 息化技术 基于 S a a S 模式在线软件系统开发方案的研究 袁志俊，夏红 霞(武汉理工大学 计算机学院，湖北 武汉4 3 0 0 7 0)摘要：软件即为服务 S a a S模式与传统的软件开发相比，在软件构架，数据隔离和系统安全等方面有着更高的要求，如何设计 面向服务的架构、如何保证 系统安全和如何处理多企业数据隔离是决定S a a S成败的3个关键问题。将以基于 S a a S的客户关系 管理系统为业务基础，

2、以S O A、计算机安全和数据库设计为理论基础，就以上问题提出解决方案。此提出的解决方案在实际的 S a a S系统中很好地解决了软件架构、系统安全和数据建模方面的问题，值得欲构建高效、灵活、安全 S a a S系统的人士参考。关键词：软件即为服务；客户关系管理；面向服务架构；多企业架构；安全 中图法分类号：T P 3 1 1 5 2 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 0 7 0 2 4(2 0 0 9)l 1-2 7 1 4 0 4 Re s e a r c h o f o n l i n e s o f t wa r e s y s t e m d e v e l o p me n t

3、 s o l u t i o n b a s e d o n S a a S Y U AN Z h i-j u n X H o n g-x i a (S c h o o l o f C o m p me r S c i e n c e s and T e c h n o l o g y,Wu h a n U n i v e r s i t y o f T e c hno l o gy,Wu h a n 4 3 0 0 7 0，C h i n a)Ab s t r a c t：C o mp a r e d w i t h t r a d i t i o n a l s o R wa r e，S

4、a a S(s o R wa r e a s a s e r v i c e)h a s h i g h e r r e q u i r e me n t s o n s o ft wa r e arc h i t e c t u r e，d a t a i s o l a t i o n a n d s y s t e m s e c u r i t y T h e k e y o f b u i l d i n g a s u c c e s s f u l S a a S s y s t e m l i e s o n h o w t o d e s i g n s e r v i c

5、e o r i e n t e d a r c h i t e c t u r e，h o w t o man a g et h e mu l t i-t e n ant d a t a a n dh o wt od e a l wi t h s e c u r i ty i s s u e s S o me s c e n a r i o sandp a t t e rns are p r o v i d e dt o s o l v e t h ea b o v e-me n t i o n e d p r o b l e ms b a s e d o n t h e the o r y

6、o f S OAc o mp u t e s e c u r i ty and d a tab a s e d e s i gn Th e s e s c e n a r i o s h a v e s o l v e d the p r o b l e ms o f s o R ware arc h i t e c t u r e，s y s t e m s e c u r i ty and d a ta mo d e l i n g i n t h e a c t u a l S a a S s y s t e m，S O i t i s v a l u a b l e f o r o n

7、 e s wh o are wi l l i n g t o b u i l d a ll e ffe c t i v e，s c a l a b l e an d s e c e S a a S s y s t e m Ke y wo r d s：S a a S；CR M；S OA；mu l t i-t e n a n t；s e c u r i t y O 引 言 客户关系管理(c u s t o me r r e l a ti o n s h i p ma n a g e me n t，C )，是 企业信息化中非常重要的应用，但在传统的软件开发模式下，无论是企业用户还是软件供应商，C R

8、 M 的应用都存在很多的 问题。高成本，高门槛和高风险使很多中小型企业对 C R M 望 而却步，也使很多大型企业很难得到预期的收效。另一方面，C R M软件供应商重复性地为各个企业开发相似的系统，软件 和硬件投资的同质化非常严重，很难有效降低开发成本和提 高软件创新性，并且传统的软件推广模式也不利于供应商推 广 C R M 系统。与C R M 类似，如E R P，G r o u p Wa r e等企业信息 化应用也存在类似问题。在这样不利于企业信息化发展的局 面下，软件即为模式 S a a S模式应运而生，在 目前现有的软件 和硬件条件下，它能很好解决以上问题。国内外已有基于S a a S

9、模式成功地通过互联网提供企业I T 应用的例子，如S a l e s F o r c e (h t t p：w ww s a l e s f o r c e c o rn)，阿里软件(h t t p：ww w a l i s o R c o m)等。1 软件即 为服务 S a a S 1 1 S a a S 的特点和优势 软件 即为服务 S a a S(s o t t ware a s a s e r v i c e)，是一 种新兴 的软 件模式，与传统模式相比，最明显的特点是在此模式下，软件 以服 务 的形式开放在 互联 网上，用户无 需购买软 件和部署 软 件所需的相应的软硬件资源，只需浏

10、览器就可以随时随地使 用软件上所有服务功能。它的优势体现在：相对于企业用户 而言，S a a S 让用户以低成本，低门槛和低风险的方式使用软件 服务；相对于软件供应商而言，S a a S 可以借助于互联网的传播 能力高效，快速地推广软件服务，并且可以避免重复工作，使 软件供应商专注于提高服务质量，提高核心竞争力。1 2 软件开发在 S a a S 模 式下需要解决的关键 问题(1)面 向服务，基 于业务。传 统的软件 大多是基 于 I T技术 来构建，从 I T技术的角度去满足业务的需求。但在 S a a S模式 下，供应商需要更为敏捷地推出服务满足用户的业务需求，这 就要求在软件构架方面要以

11、服务为粒度，以面向服务的方式 构建软件。(2)高安全性。传统的C R M 等企业应用都是限制在企业 内部，而 S a a S会把应用暴露在互联网上，因此所面临的安全 威胁将远远高于传统模式，并且要让用户放心地把关键数据 交给供应商管理，必须在安全方面给予足够地重视。数据管 理的责权转变使得安全性在软件构架中优先级更高。(3)数据隔离。传统的C R M 针对的是单个企业，程序和数 收稿日期：2 0 0 8 0 6 2 6；修订 日 期：2 0 0 8 0 8 2 5。作者简介：袁志俊(1 9 8 3 一)，男，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向为软件工程和企业级架构；夏红霞(1 9 6 O 一)，

12、女，湖北武汉人，教授，研究方向为软件工程和数据库。E m a i l：c o l w o r l d 1 6 3 c o n l 袁志俊，夏红霞：基于 S a a S 模式在线软件系统开发方案的研究 2 0 0 9，3 0(1 1)2 7 1 5 据库设计都是限制在单个企业范围内，而 S a a S模式系统要面 向多个企业。这要求程序和数据库设计要建立在多用户模型 之上，使 企业之 间相互独立和 隔离。2 S a a S 系统中关键问题的解决方案 S a a S 模式下系统设计和开发成败的关键点在于面向服务 的系统架构，安全架构和多企业数据隔离设计。下面以 S a a S 模式下 C R M

13、系统为例，提出针对以上关键 问题的解决方案 2 I 面 向服务架构 S O A(s e r v i c e o r i e n t e d a r c h i t e c t u r e)，即面 向服 务架构，是 以 服 务为粒度，基于业 务来构建 软件系 统。本文将 以 S O A为基 础构建S a a S 系统架构，其原因有以下几点：以业务为驱动，更敏捷地满足用户的业务需求。提高系统复用性，更快速，代价更低地推出新服务。更好把服务与用户 自有系统相整 合。有利 于把本 系统 的服 务与其 他 S a a S供 应商 的服务进 行整合。2 1 1 S OA实施模式 实施一个 S O A项 目

14、有 3 种模式：T o p d o w n，B o t t o m u p和 Me e t i n t h e mi d d l e。T o p d o w n简而言之就是从业务模型入手，把业务过程分解成服务组件，然后再通过具体的实现技术来 构建各个服务模块。B o t t o m-u p与此正好相反，是从已存在的 技术模块入手，把技术细节包装成服务模块，然后把这些服务 模块组装成业务过程。Me e t int h e mi d d l e融合了前两种模式，分别从业务过程和 I T技术入手，最后把业务过程和各个服务 模块组装在一起。本系统的实施要求完全以业务为驱动，并 且也不存在任何残留系统，

15、所以用T o p d o w n 模式来实施S O A。2 1 2 S O A实施流程概述 T o p d o wn 模式决定了整个实施过程要以从业务过程到具 体实现技术为路线。具体可以分为4个阶段：业务建模，构建 组装，部署实施和管理监控。如图 1 所示。业务建模 叫 构建组装 H部署实施 叫 管理监控 图 1 S O A实施周期(1)业务建模：收集和分析业务需求，建模、模拟和优化业 务过程。(2)构建组装：根据业务模型，设计服务组件、组装可重用 的服 务组件形成 业务过程。(3)部署实施：把组装好的业务过程部署到集成环境中，并 使用部署环境的专有服务对各个业务过程进行管理和支持。(4)管理

16、监控：分别从业务和I T的角度对部署好 的系统以 及相关资源进行管理和监控，并把监控所得的各项信息反馈 给业务模型层面，使其更好地优化业务模型，进行下一轮S OA 实施周期的迭代。2 1-3 S O A实施 的具体步骤 本文将以C R M 系统中的商机管理模块为例，阐述 S O A 实施 的具体步骤。在具体 的实施开 发中需要 相应 的开 发工具 进行支持，在本系统开发中使用了I B M 的 S O A产品线，其中 包括业务建模工具wB M(wle b s h p e r e B u s s in e s s Mo d e l e r)、集成开 发工具 WI D(w e b s h p e r

17、 e i n t e g r a t i o n d e v e l o p e r)、程 序开发 工具 R A D(r a t i o n a l a p p l i c a t i o n d e v e l o p e r)、部署 环境 WAS(w e b s h l：l e r e a p p l i c a t i o n s e r v e r)和 wv s(w e b s p h e r e p r o c e s s s e r v e r)。但 S OA是 标准规范而不是具体的实现技术，所以本文的解决方案不依 赖具体的S O A厂商，在其他S O A厂商提供的平台上也能按照

18、相 同的思想 和类似 的步骤进 行实施。(1)业务建模阶段。此阶段主要由业务人员参与，通过 WB M完成以下工作嘲：分析有关商机管理的业务需求，如创 建、修改、删除和查找商机信息，对商机进行结案总结等。在 WB M里，创建 P r o c e s s，用 t a s k 表示以上所有业务需求。确 定业 务所涉及 的角色，如销售 人员、部 门领 导和公 司领导，并 确 定他们之 间的关系，如公 司领导可 以管理部 门领导和 销售 人员，部门领导可以管理本部门的销售人员，销售人员管理属 于 自己的商机信息。在 WB M里，在 R e s o u r c e s 里分别创建角 色销售人员、部门领导和

19、公司领导，并在 O r g a n i z a t i o n s 里配置 角色之间组织结构。确定业务实体，如商机和人员。在WB M 里，分别创建表示商机和人员的B u s s ine s s I t e m，并配置其相关 属性。业务建模。根据 以上创建的各项业务资源，创建业 务流程。模拟和分析。配置所构建的业务过程涉及到的成 本和产 出，并对其进行模拟试验，最后得到详细和科学的分析 报告，供业务人员分析，帮助其对业务过程进行优化。导出 业务模型 供以下实施阶段使用。(2)构建组装阶段。此阶段主要由架构师和软件开发人员 参与，通过WI D和R AD完成以下工作：构建总体流程和实 现框架。通过上

20、一阶段得到了业务模型，用 I T的手段来实现 具体 的业务流程 和规则。在 WI D里，导 入上一 阶段得到 的业 务模型，得到了符合业务需求的总体框架。设计服务组件。面 向服 务组件 的架构 S C A(s e r v i c e c o mp o n e n t a r c h i t e c t u r e)是一 种全新的、跟语言无关的编程模型，它提供了种统一的调用 方式，从而使得客户可以把不同的组件类型，比如P O J O、E J B、流程组件和人工交互组件等，通过一种标准的接口来封装和 调用。S C A是让 S O A得 以实施 的有效手 段。在这 一阶段，用 S C A 的规范来设

21、计各个服务组件。在设计服务组件的过程 中，需要把握好服务接口的粒度，尽可能地使服务组件得 以重 用。如在商机管理的模块中，可以设计一个专门服务商机管 理流程的服务组件，在服务组件里构建各项操作，如创建、修 改、删除和查找商机信息等等。在具体的实施中，需要 WI D 和 R AD配合使用，在wI I)里定 义服务接 口和服 务组件所 处的 上下文，在R AD里去实现服务组件的各个接 口 。整合业 务流程和服务组件。业务流程和服务组件设计好之后，需要 把各个部分整合起来。业务流程是一个完整的事务单元，它 需要多个服务组件的支持，通过服务组件的接口把服务组件 和流程整合在一起，如果流程所需要的服务接

22、口和服务组件 提供的接口不一致，可以通过接口映射的手段，把异构的接 口 对接起来。(3)部署实施阶段和管理监控阶段。这两个阶段主要是把 所构建的业务流程和服务组件部署到实际运行环境，并对其 进行监控和管理，主要依托的是S O A部署和监控工具的支持，本系统用到部署环境 WAS和WP S，监控工具 We b S p h e r e B u s i n e s s Mo n i t o r。因为涉及设计和开发的内容不多，所以在这里 省略相关 内容的阐述，这些内容可以通过相关产品文档得到。2 7 1 6 2 0 0 9，3 0(1 1)计算机工程与设计 C o m p u t e r E n g i

23、 n e e r i n g a n d D e s i g n 2 2 安全架构 在 S a a S模式下，安全设计是整个程序设计成败的关键，并且相比于传统的企业级开发，难度要大。因为如果安全上 存 在 隐患，用户是不 敢把如客 户信息等 关键数据放 到 S a a S供 应商这儿来，并且这样一个对安全要求很高的系统是开放在 互联网上，面临的安全上的威胁比局域网内的要大很多。总 结起来，威胁主要来 自以下 3 个方面：(1)数据传输链路上的安全威胁。用户的浏览器通过互联 网连接到远程服务器，数据上的交换极其容易被它人截获，甚 至是在 S a a S 供应商内部，D MZ(d e mi l i

24、 t a r i z e d z o n e)与保护区域 内的数据交换也存在被它人截获的隐患。(2)业 务逻 辑上用户认 证与授权 的安全威 胁。S a a S为多个 的企业提供软件服 务，因此 存在不 同企业 间数据 窃取 的隐患，甚至在一个企业 内部，也存在越权操作的安全隐患。(3)数据储存上的安全威胁。成百上千的企业把关键数据 存放在 S a a S供应商这儿，极有可 能造 成数据丢 失和数据 被窃 取 的严 重后果。针对以上的安全隐患，本系统在数据传输，认证与授权和 数据储存 3个层面做 安全上 的设 计。总架 构如 图 2 所 示。DMZ 应用服 筹器区 J W e b S e r

25、v e r l 安 全 授 权 服 务 器 l 集 群 r 安 全 策 略 服 务 器 I客 户 端 _1 H 盯 r J W eb S erv er JA pp licatio n S erv er 数 据 库 1 集 群 l 集 群 集 群 图2安全设计架构(1)数据传输安全设计。本系统采用S S L(s e c u r e s o c k e t l a y e r)保护数据传输上安全。具体设计方案是在服务端生成密钥库 和数字证书，当客户端通过H T T P S 协议向服务端发送请求时，服务端 向客户端 发送 数字证 书和 公钥，客户端通 过 已安装 的 公共 C A证书验证服务器的可信

26、度。客户端通过服务端发来 的公钥把自己的私钥加密传输给服务端，服务端用 自己的私 钥解密得到客户端的私钥，在建立连接以后的数据传输中用 这个对称的私钥进行加密保护。这样设计的目的在于在保证 可信度和安全的前提下，尽量减轻安全因素对系统性能上的 影响。在服 务端 内部，也是通 过 S S L来保护 D MZ与非 DMZ 之 间数据传输 的安全性。(2)认证与授权安全设计。对系统资源和业务流程的安全 保障主要是通过对用户认证与授权来完成。为了提高系统整 合程度和用户认证效率，本系统采用L D A P(1 i g h t w e i g h t d i r e c t o r y a c c e s

27、 s p r o t o c o 1)来统一管理用户认证信息。认证服务器是 系统的前端拦截器，通过访问L DA P 服务器，对客户端的访问 进行认证，并把用户的认证信息和用户的实际请求向后方服 务器传递。安全策略服务器会根据用户认证信息和对资源的 请求向授权服务器提取相应的授权信息，对整个集群环境下 We b 层和 应用服 务层 里 的资源 加 以安全 监管。(3)数据存储 安全设计。企业 用户 的数据 在本 系统中主要 存储在数据库中，数据存储安全设计主要体现在以下 3个方 面：数据库服务器与应用服务器相分离。通过加装防火墙 等形式对数据库实施更进一步安全保障。数据库服务器实 现集群。在保证

28、高可访问性和负载的同时，也保证了在数据遭 到破坏的情况下，可通过备份信息来得以恢复。在数据持久 化层，实现对关键 数据的加密存储。有些数 据属于关键数据，比如客户名称，电话号码等，这些信息不能已明文的形式存放 在数据库里，而应在存进数据库之前实施加密，提取数据时实 施解密，这样做的好处是，当有它人通过非法手段得到数据库 的情况下，通过加密的方式使关键数据得以保护。本系统采用 J C E(J a v a c r y p t o g r a p h i c e x te n s i o n s)来对 关键数据实施加密和解密。2 3 多企 业数据隔离设计 多企业数据 架构是 多个企业 数据共存，并共

29、享 同一应用 系统的数据架构，这是 S a a S软件开发与传统软件开发最大的 不 同点之一。在传统 的 C R M 系统 开发 中，是对 单个 企业进行 定制开发，所有数据专属于单个企业。而在 S a a S模式下，所 有应 用模块和 服务是 为多个企业 所用，每个企 业都有属 于 自 己的一套数 据，那么在 同应 用环境 下，如 何管理多套互 相隔 离 的企业数 据，如何保证数据 安全和 高可 用性，是多企业 数据 架构要解决的核心问题。一般的设计方案分为完全隔离型，完全共享型和数据库共享 S c h e ma 隔离型 J。(1)完全隔离型，是指每个企业独享各 自数据库，无论在逻 辑还是物

30、 理上都 把不 同企 业的数据 隔离开 来，并在 应用程序 里根据企业 的标识动 态加载 数据库。这种方 案 的优 点在于设 计难度低，结构简单，数据易于管理。而缺点是在性能上容易 造成系统扩 展的瓶颈。(2)完全共享型，是指所有企业数据共享于同一数据库，通 过在每个表里添增企业标识来区分不同企业的数据。此方案 的优点在于数据库的利用率很高，硬件成本较低。而缺点在 于数据 隔离性很低，多个 企业数据混在 同一表 中，会有很 大的 安全 隐患，也不 容易对某个 企业数据 进行 备份和恢 复。另外，容易造成单表的数据量过大，性能上会有很大影响。(3)数据库共享 S c h e ma 隔离型，是指所

31、有企业数据共享于 同一数据库，但不同企业的数据通过不同的S c h e ma 相区分。此方案的优缺点折中于前两种方案，主要问题在于会造成单个 数据库里的表过多，需要对数据库进行分区，实现难度较大。综合以上 3种方案的优缺点，本系统中采用的是较为综 合的方案。具体上是集成使用共享型和隔离型方案，根据企 业用户某些属性(如：企业等级，数据规模等)选择相应数据库 类型，并在业务逻辑层和数据库之间增加持久化中间件来屏 蔽这 一过程。结构如 图 3所示。通 过对 中间件的设计，一方面可 以让业 务逻辑层 用统一 的方式对待来 自数据库的数据；另一方面可以使企业数据隔 离方案更为灵活，比如可以对安全要求较

32、低数据量不大的企 业使用共享数据库方案，而对安全要求较高投入较大的企业 使用独享数据库方案。中间件的主要设计思路是对每一次数 动态选择数据库类型 图 3 多企业数据 隔离设计方案 袁志俊，夏红霞：基于 S a a S模式在线软件系统开发方案的研究 2 0 0 9，3 0(1 1)2 7 1 7 (上接 第 2 7 0 1页)类别过滤及清除功能：类别过滤是客户根据需要选择性 地显示 电子地 图中的图层，进而 能够 控制信息检索 的数 目，大 大提高 了信息查询 的效率；清 除功能 是将客户之 前 的操 作在 地 图中清 除。图 7 图 9为系 统运 行 的部 分界面。图 7 基本地 图操作 功能

33、 图 8 拉框 查询 图 9 地名查询及路线导航 5 结束语 本文主 要介绍 了基于 A J A X和 We b 服 务的空 间信息发 布 机制，并以此方法设计实现了综合风险空间信息服务平台。通 过引进 A J A X技术，采用 AS P NE T 2 0 A J AX E x t e n s i o n s 实现的 We b GI S 应用程序与 AS P NE T 2 0 结合 紧密，在客 户端通过较 少 代码就能够实现以往需要编写大量 J a v a S c fi p t代码才能完成 的 A J AX功能。同时通过 S O A 的架构体 系，以基 于 XML的 We b S e r v

34、i c e 技术 实现 We b GI S服务器端，屏蔽 了数 据格式、软 硬件环境 以及所在位 置 的差 异，实 现了分布 式 网络环境 下空 间信息 的高效在线 发布。因此，此 方法是 空间信息 网络共享 与发布的重要发展方 向，具有重要的研究价值。参考文献：1】N a r a y a n a n S,Mc i l r a i t h S A n a l y s i s a n d s i mu l a t i o n o f we b s e rvi-c e s J C o m p u t e r Ne t w o r k s，2 0 0 3，4 2(5)：6 7 5-6 9 3 2】S

35、 m i a t e k G S()A _P b a s e d w e b s e rvi c e s i n G I S R DB MS e n v o n-me n t J E n v i r o n me n t a l Mo d e l i n g&S o t t w e，2 0 0 5，2 0(6)：7 7 5-78 2 3 G a r r e t t J J AJ A X：A n e w a p p r o a c h t o we b a p p l i c a t i o n s【M】Ad a p t i v e Pa t h，20 05 4】T h o ma s E r 1

36、 S e rvi c e-o r i e n t e d a r c h i t e c t u r e：C o n c e p t s，t e c h n o l o g y,and d e s i g n M H a r d c o v e 2 0 0 5 5 柴晓路，梁宇奇 We b S e rvi c e 技术、架构和应用 M】北京：电子 工业出版社。2 0 0 3 6】李飞雪，李满春，梁健 基于 S O A的 We b GI S 框架探索 J 计算 机应用，2 0 0 6，2 6(9)：2 2 2 5 2 2 2 8 【7 AS E NE T AJ A X d o c u me n t a t i o n【E B O L h t t p：a j a x a s p n e t,20 0 7 8】杨华 A J AX及在 AS E N E T中的实现 J 现代电子技术，2 0 0 6，】2：79。8 2