1、大连海事大学硕士学位论文SaaS模式下多租户系统架构及关键技术研究姓名：彭荣申请学位级别：硕士专业：计算机科学与技术（计算机软件与理论）指导教师：傅英亮;林正奎20100601中文摘要摘要软件产品及服务经历了从计算机系统到软件定制开发、软件(包)产品，再到ASP以至到最近的SaaS的发展和进化过程，尤其是近年来提出的SaaS软件即服务理念，引起了业界内外的广泛关注。SaaS(Software as a Service)意为软件即服务，是随着互联网技术的发展和应用软件的不断成熟，在21世纪开始逐渐兴起的一种完全创新的软件模式。相对于传统软件服务模式，SaaS服务提供商为企业搭建信息化所需要的一切
2、网络基础设施及软硬件运作平台，并负责所有前期实施和后期的维护服务工作，不仅大幅降低了企业信息化的总体拥有成本(ToC)，更可使企业将精力更多的集中在符合和支持企业经营目标的高价值活动中去。正因如此，SaaS一经提出便得到了广大企业，尤其是中小型企业的广泛关注，并被视为中小型企业信息化的最佳解决之道。SaaS以多租户为主要特征，其服务模式特征导致技术架构与传统软件存在较大差异。有鉴于此，在深入分析SaaS模式软件应用与传统软件应用区别的基础之上，论文围绕SaaS模式下多租户系统架构及其关键技术开展了相应的研究工作。研究内容包括：SaaS模式体系结构设计、SaaS模式数据库架构设计，以及多租户技术
3、、数据扩展技术、配置性技术和伸缩性技术等关键支撑技术的实现策略，并结合一具体项目，进行了SaaS模式原型系统的实现，据此对研究成果进行了初步验证。目前，SaaS模式尚处于理论探索和初期发展阶段，加之由于时间和自身水平有限，论文研究工作在某些方面尚缺乏深度，且存在很多不足之处，作者将在后续的研究过程中加以持续改进。关键词：SaaS模式；多租户：系统架构；可配置英文摘要ABSTRACTSoftware applications and service model that has evolved from computer software，software customization,and t
4、hen to tllirdparty applications hosted(ASP)of constantchangeIn particular,in recem years，the concept of SaaS software service is gettingmore attracted、i(1e attention both whthin and outside of the industrySaaS(Software as a Service)which means the s01are aS a service，goes alongwitll the development
5、of Interact technology and applications continue to mature，butbegan to rise in the 2 1 st century,a completely innovative software modelCompared诹tll traditional software service model，SaaS service provider build the platform inwhich all the necessary network infrastructure and hardware and software
6、operating Canexit for enterpriseASP is also responsible for all pre-and post-implementationmaintenance servicesThis not only significantly reduces the overall enterpriseinformation cost of ownership(TOC)，also allows companies to focus more focused oncompliance and support of business goals to high-v
7、alue activitiesThatS why SaaS callhave attracted the attention of the majority of enterprises since it came out，especiallySMEs，attention,and is considered the best small and medium enterprise informationsolutionsAs the features of SaaS，multitenant lead to the differences between traditionaland modem
8、 technical architecture and softwareIn consideration of this，the paper iS tocarry out the corresponding research around the multi-tenant，SaaS model systemarchitecture and key technology with in-depth analysis of SaaS model of softwareapplications and traditional software applicationsThe study includ
9、es：SaaS modelarchitecture design，SaaS model出畋Ibase schema design，and multi-tenant technology,data extension technique，the configuration-based technology and scalable technology,and other key support technology implementationCombinding with a specific project，a SaaS model Prototype System is construc
10、ted according to research performed toconfirm the resultsCurrently,SaaS model is still in the theoretical exploration and early stage ofdevelopment,coupled with the limited due to time and their own level，thesis work isstill lack of depth in some areaS，and there are some shortcomingsWe will be give英
11、文摘要continuous improvement should in the follow-up studyKey Words：SaaS model；Multi_tenant；System architecture；Configured大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文 ：墨塑墨槿式工垒担庄丕统塞趁区差毽这鲞硒窥：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本
12、声明的法律责任由本人承担。p t-t4-学位论文作者签名： ：蔓)坠学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士学位论文全文数据库(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、中国学位论文全文数据库(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论
13、文在解密后遵守此规定。本学位论文属于： 保密口在年解密后适用本授权书。不保密口 (请在以上方框内打“4“)论文作者签名：彰菜导师签名：1，步选日期： 年 月 日SaaS模式下多租户系统架构及关键技术研究第1章绪论11引言长期以来，IT行业一直致力于降低企业信息化成本，寻求一种创新的软件应用及服务模式，在此背景下，软件开发经历了从计算机即软件到软件产品定制，再到第三方ASP应用服务的发展历程，尤其是近年来提出的SaaS软件即服务理念，更加引起了业界内外的广泛关注。SaaS作为一种新兴的软件服务模式，提供商为企业搭建信息化所需要的一切网络基础设施及软硬件运作平台，并负责所有前期实施和后期的维护服务
14、工作。企业在使用SaaS模式软件时不需要购买软硬件、建设机房、招聘IT维护人员，即可通过互联网使用信息系统【。实践证明，SaaS模式软件是一种按需使用，按需付费的创新商业模式，在大幅降低企业软件构建成本的同时，更使得软件使用者可以根据自己的实际需求以租用方式进行软件功能的个性化部署，进而帮助企业更好的迎接全球化时代在信息化建设方面所面临的时间、效能与成本挑战。12课题研究背景和意义一方面，2l世纪计算机已经在企业经营管理的各个层面得到大规模应用，各种计算机应用系统不断涌现，并已发展成为企业生产、经营的基础性生产资料：另一方面，面对竞争激烈且瞬息万变的市场环境下，传统定制化软件开发模式所引发的成
15、本高、周期长，甚至“购买的软件无法用”、“建成的系统长期闲置“等问题已严重影响到企业的信息化发展，这点对于中小型企业更为明显。随着人们对软件服务模式的不断创新，SaaS(软件即服务)理念应运而生。SaaS软件服务模式的出现，通过将个别的次性买断软件产品模式转化为集中租用软件服务的新型模式，极大地降低了用户一次性买断软件的费用与使用风险以及后期的维护成本，并可帮助解决他们在软件使用中所出现的一系列问题，享受专业化的信息系统服务，进而使中小型企业可以更容易走向信息化的发展道路。可以预见，随着互联网技术及SaaS应用软件的日趋成熟，SaaS服务模式必将成为未来软件产第1章绪论业的发展趋势。另一方面，
16、SaaS作为一种新的软件服务模式，其技术架构与传统软件有着很大差别，在技术层面还存在许多新的挑战：(1)多租户系统的系统架构；(2)多租户系统架构下，各租户共享一套软件实例，数据之间既有隔离又有共享。如何在多租户架构下实现安全的数据共享，并保证每个租户间的数据安全隔离问题是另一个极富挑战性的研究课题：(3)多租户模式下的个性化配置问题：(4)基于海量用户的并发查询优化问题；(5)基于大规模运算环境下的多服务器资源调度与负载均衡问题。本课题针对一个具体项目，围绕SaaS模式的系统架构及数据隔离技术、数据扩展技术、配置性技术以及伸缩性技术进行探索性研究，对于理解SaaS的本质内涵，帮助中小型企业部
17、署SaaS应用即具有现实意义，同时又具有理论研究价值。13 SaaS模式研究现状从1988年开始ASP(Application Service Provider)，即应用服务提供商模式的提出，标志着软件行业由自行购买的软件产品模式转变为了一种被托管的软件服务模式。但是，由于当时互联网技术的限制，使得ASP的发展受到了一定的局限。SaaS模式继承了ASP“托管服务”的思想，它以MultiTenant模式提供软件的租用服务【2】，即多租户单实例的应用模式。它不需要用户将软件产品安装在自己的电脑或者服务器上，而是按照某种服务水平协议直接通过网络向专门的服务提供商获取自己所需要的、带有相应软件功能的服
18、务。对于最终用户来说，和传统软件模式相比，SaaS具有更低的建设成本、更低的维护成本、更低的应用门槛，以及更低的应用风险等四大特剧31。在国外，早在20世纪末就已经开始出现了SaaS应用服务提供商，在运营模式上发展的已经比较成熟【31。Salesforce公司主要瞄准了CRM应用，开发在线的CRM应用软件。Google公司则以其核心的搜索引擎业务为基础，依靠个性搜索和Gmail等产品积累大量客户，并推出了一些列的在线办公软件。SaaS模式下多租户系统架构及关键技术研究在国内，SaaS应用起步的比较晚，所以随着国外SaaS软件进军中国市场，国内的很多软件商也开始调整了自身的战略方针，投身到了Sa
19、aS软件应用中。自八百客的成立以及其随后推出的800CRM则正式标志着SaaS软件应用在中国的开始。Alisoft公司、Xtools公司等也相继推出了SaaS应用软件。目前在国内，SaaS应用软件简处于起步阶段。国内知名的ICT领域权威研究机构计世资讯(CCWResearch)在其最新发布的软件业的下一个十年中国软件运营服务(SaaS)市场发展趋势研究报告中指出，当前软件和互联网领域发生的种种变革不是偶然的，而是代表着未来软件业的发展方向软件运营服务，SaaS是未来十年软件产业新的发展方向141。14课题研究内容与技术路线(1)研究内容论文研究旨在通过对SaaS模式特征的深入分析，结合了一个具
20、体项目，围绕SaaS模式多租户系统架构及关键技术进行研究，以期实现基于SaaS模式应用系统的构建，主要研究内容包括：分析SaaS与传统模式软件的区别，根据SaaS模式软件特性，开展SaaS模式下软件系统的体系结构和数据库设计；围绕SaaS模式系统中的关键技术开展研究，包括多租户设计、数据扩展设计、配置性设计和伸缩性的设计；针对上述研究成果，结合一个具体项目，进行了SaaS模式系统的原型实现。(2)技术路线论文技术路线包括文献收集及整理、理论研究和结果验证三部分。如图11所示。第1章绪论文献收集及整理理论研究 结果验证图11技术路线图Fig11 the Route ofTechnical15论文
21、组织结构论文全文共分为六章，各章节内容安排如下：(1)第1章绪论简单介绍了论文的研究背景、研究目的和研究意义，分析了SaaS模式的研究现状，指出了构建SaaS模式软件所面临的主要问题，并对论文内容的组织结构进行说明。(2)第2章SaaS服务模式本章对SaaS模式进行了详细的介绍，包括它的概念、特性、成熟度模型等。并将SaaS模式与传统的系统软件进行对比分析。其中多租户是SaaS模式应用与传统软件之间的最大差别，作者从这个主要差别中，总结出SaaS模式应用主要面临的问题和挑战。(3)第3章SaaS系统架构设计通过前几章对SaaS模式的了解以及与传统软件模式的比较得出的差别，分析日日SaaS模式下
22、多租户系统架构及关键技术研究传统软件系统结构模型，并结合SaaS第三级成熟度模型，提出适应的SaaS系统结构架构及数据库架构设计。(4)第4章关键技术及其实现针对SaaS应用模式，提出了其关于多租户技术、数据扩展技术、配置性技术和可伸缩性技术的设计方案，并进行了详细描述。(5)第5章基于SaaS模式系统的实现针对一个实际项目进行了SaaS模式应用系统的改进，对SaaS模式下系统进行需求分析和详细设计，根据第三章及第四章提出的系统结构及具体解决方案进行了系统实现。(6)第6章总结和展望描述本论文的研究结果、对SaaS运营模式在中小型企业中的使用及展望，以及存在的不足和进一步需要的研究工作。第2章
23、SaaS服务模式第2章SaaS服务模式21软件服务模式发展过程及方向从计算机诞生的那一天起，软件就成为了计算机中不可缺少的部分，是计算机的灵魂。软件发展至今，大致可分为四个阶段钢。(1)第一阶段计算机即软件在计算机诞生的初期，大多数的软件是与计算机融为一体的。用户在使用计算机的时候，会认为是计算机为他提供了相应的功能。至于软件，那就是专业人士的事情，与用户没有关系。所以，在那个年代，计算机就是软件。(2)第二阶段软件产品定制随着用户对计算机应用水平的不断提高，他们需要计算机去处理更多的事情。于是计算机的生产厂商就开始为用户提供不同功能的程序，甚至会有一些专门的人和公司来编写用户所需要的程序，此
24、时就诞生了软件产品的定制。(3)第三阶段ASP应用服务提供商模式软件工业的迅速发展，使得各种功能的软件层出不穷，用户安装和使用的软件也越来越多，软件产品的功能也就越来越强大。为了支撑各种软件的运行，用户除了需要进行个人电脑、应用服务器和网络设备的购置之外，还要进行系统维护人员的配备。用户的主要业务并不是这些软硬件设施运行环境的维护，但是却不得不维护这些设施的投入和开销。这个时候，一些软件开发商看到了商机，提出了一种新的软件应用模式ASP(AI：Iplication Service Provider)，即应用服务提供商模式。在这种应用模式下，应用服务提供商将用户所需要的软件统一部署到其所提供的软
25、硬件运行环境中，其中，软件运行时所需要的应用服务器、系统维护人员等都是由应用服务提供商来投入和维持的，用户使用软件时只需要通过网络连接到应用服务提供商的服务器上即可处理自己的日常事务，同时，业务中需要使用的数据也全部存储在了应用服务提供商的服务器中。ASP模式使得软件成为了一种被托管的应用，而且它需要互联网的支持，因为ASP软件大都是采用浏览器作为用户使用软件的入口。SaaS模式下多租户系统架构及关键技术研究(4)第四阶段SaaS软件即服务模式ASP在当时已经有了为用户提供服务的想法，但是它关注的只是软硬件运行环境服务的提供。而对于用户来说他们不仅仅关注于软件运行的低成本，更关注于软件到底能为
26、他们提供什么样实质性的工作。并且，由于当时互联网技术的局限性，使得ASP的发展受到了定的限制。然而，值得欣慰的是，通过多年的摸索和总结，软件开发商在不断反思中了解到，其实用户需要的并不仅仅是低廉的运行环境，更是有效地服务。同时随着互联网技术以及软件技术的不断发展与完善，于是，软件开发商在多年的反思总结中提出了新的口号：软件即服务!软件即服务就是SaaS，它的目标是软件的彻底服务化，并将重点放在了软件本身的服务能力上。从软件的发展历程来看，SaaS的诞生有着其必然性。随着互联网技术以及软件技术的飞速发展，软件市场需求的日益增长、软件生产能力的大幅提升，以及用户对软件核心价值观的转变，必然导致软件
27、的服务化趋势，也从而催生了SaaS这种商业模式。因此，SaaS是在各种条件和时机成熟之后的必然产物，它的诞生也必将引发软件产业的一场翻天覆地的革命【8】o22 SaaS服务模式及其相关概念SaaS是Software as a Service的英文缩写，意为软件即服务，业内则称其为软件运营，或软营。它是一种基于互联网提供软件服务的应用模式，随着互联网技术的不断发展和应用软件的日趋成熟，在21世纪开始兴起的创新的软件应用及服务模式，也是软件科技发展的最新趋势。221 SaaS基本概念SaaS是指软件服务提供商为企业搭建信息化所需要的所有网络基础设施以及软硬件运作平台，并负责所有前期的实施，以及租户
28、使用过程中软件的升级与维护等一系列的服务。租用的企业无需购买任何软硬件、建设相关机房以及招聘rr工作人员等，即可通过互联网使用信息管理系统，对企业日常事务进行有效地管：l望19,10=L 0SaaS软件的交付模式使得服务提供商将应用软件统一部署到自己的服务器第2章SaaS服务模式上，租户可以根据实际的需求，向服务提供商订购所需要的服务，并按订购服务的数量和时间长短来向服务提供商支付费用，获得在线服务。由于它的这种商业模式的转变，通过将个别的一次性软件买断模式转向集中的软件租用模式，从而将软件商业模式从产品供需模式转为了服务供需模式。SaaS模式使软件部署为全部托管，通过互联网存取的模式，同时向
29、众多租户提供服务。中国在首次中小型企业信息化抽样调查的结果中显示，中国现在已有804的中小型企业具有了互联网接入能力。由此可以看出，SaaS软件的出现正好符合了行业发展的潮流，也必将是软件行业发展的一个趋势。222多租户概念多租户是指多个企业租户(Tenant)共享同一个应用实例fll】。其基本思想是，通过在多个企业租户之间复用软硬件资源，运营管理维护资源，有效降低SaaS应用的成本。多租户(Multitenant)是SaaS最重要的核心概念和应用技术之一。223 SaaS的四级成熟度模型根据SaaS服务应用模式是否具有可配置性、高性能以及可伸缩性的特性，SaaS成熟度模型被分成了四个等级，通
30、常被称为“成熟度“。其中，每一级都比前一级增加以上三种特性中的一种IS。如表21所示。表21 SaaS的四级成熟度模型比较Tab21 Complement ofFour Capability Maturity Model ofSaaS(1)第一级(Level一1)为定制开发。如图21(a)所示。SaaS模式下多租户系统架构及关键技术研究这种最初级的成熟度模型其实就是20世纪末的第一次互联网浪潮中曾经一度流行的ASP(Application Service Provider)模式。在这级模式下，软件服务提供商给每个用户定制了一套软件，并为其部署。每个用户对应个运行实例，使用一个独立的数据库实例和
31、应用服务器实例，数据库中数据结构和代码可根据客户需求定制化修改。从技术架构上来说，与传统的项目型软件开发或者软件外包没有太大的区别，有一个客户的项目，就按照客户的要求来制定一个版本，每个客户有一分独立代码。但是不同的客户软件之间可以重用和共享少量可重组的组件、资源库等。Level：定制开发Leve2：可配置(a) (b)Leve3：高性能的多租户架构Leve4：可伸缩性的多租户架构图2I SaaS的四级成熟度模型Fig21 the Four Capability Mamdty Model of SaaS(2)第二级(Level2)为可配置。如图21(b)所示。最初级的成熟度模型显然不是良好的S
32、aaS成熟度模型。第二级成熟度模型是最初级的模型的改进。这级模型要求软件开发商在设计时考虑扩展性的问题，当第2章SaaS服务模式针对不同的客户需求时，可以采用灵活的配置来响应B21，以降低开发成本。在第二级成熟度模型中，软件部署架构依然没有太大的变化，同样为每一个客户独立部署一个运行实例，而每个运行实例实际上运行的是同一份代码，通过不同的配置来满足不同客户间的个性化需求。(3)第三级(Level3)为高性能的多租户架构。如图21(c)所示。从应用架构上来看，第一级与第二级成熟度模型与传统软件没有太大的差别，只是在商业模式上符合了SaaS的概念。由于它的应用架构是设计成给每一个租户部署一个运行实
33、例的形式，这将必然导致硬件及维护成本的不断增大。在第三级成熟度模型中提出了多租户的概念，因此多租户单实例的应用架构才是真正意义上的SaaS级应用架构，它的软件部署是多个租户共用一个运行实例，通过配置来满足不同租户间的个性化需求，而这一级的配置性问题又面临着其独有的巨大考验与挑战。SaaS的第三级成熟度模型可以有效地降低在SaaS应用时所产生的硬件以及运行维护成本，最大化的发挥SaaS应用的规模效应。(4)第四级(Level4)为可伸缩性的多租户架构。如图21(d)所示。在实现了多租户单实例的应用架构之后，随着租户数量的不断增加，集中式的数据库性能必然会成为整个系统性能的瓶颈。当应用规模增长到单
34、一硬件设备的最大限度时，最终会导致系统应用架构无法满足低成本的运营需求。第四级成熟度模型相对于第三级成熟度模型来说，将多租户单实例的应用架构改变为了多租户多实例的应用架构，通过增加一个中间调度层，将租户分配到各个运行实例上。使用多个运行实例来分担大量的租户访问。在这级成熟度模型中，随着硬件设备的无限制增加，租户数量也可以无限制的增加，因此是最为理想的一级。基于SaaS模式四级成熟度模型的比较，从应用架构的角度来看，当可配置性、高性能及可伸缩性这三种特性同时满足时，则是我们认为最为理想的应用架构模式。虽然SaaS模式的第四级是最为理想的成熟度模型，但是并不是说最高的成熟度模型就是最好的选择，这主
35、要还要根据用户的需求以及服务提供商的开发能力SaaS模式下多租户系统架构及关键技术研究等诸多因素考虑来进行适当合理的选型与设计。从服务所面向的客户群的特性与需求的角度来说，首先要考虑的是用户是否接受共享的数据结构。在很多情况下，一些相对较大的客户更希望可以保证其系统的独立性以及数据的安全性。其次，还要考虑服务所面向的客户群的个性化需求是否非常强烈。在针对特定领域的中小型企业中，寻找他们的共同点，尽量减少配置的复杂度。从服务提供商角度来说，对于初次构建或者对SaaS模式应用架构经验缺乏的研发团队而言，则更倾向于按照一定的渐进顺序来逐步地实现SaaS成熟度模型所需要的三个主要特征。虽然SaaS的四
36、级成熟度模型是按照可配置性、高性能和可伸缩性逐级递增的，但是这并不意味着必须按照上述顺序进行系统设计。首先，多租户架构是区别于传统软件模式系统最本质的特征，因此实现SaaS模式应用系统首先必须要实现多租户的系统架构设计。其次，在多租户系统架构下，高性能无论是对于用户的实际体验还是降低成本来说都是非常重要的，因此在设备有限的情况下，优化和提升系统的性能，是提升系统客户容量规模的主要方法。再次，对于SaaS模式应用系统来说，不同租户的需求变化是非常广泛的，能够满足所有租户需求的系统是不可能存在的。一般情况下要满足租户的需求变化越多，那么系统的复杂度也相应的越大。因此，必须有效地抓住服务所面向的租户
37、群体的需求变化，并对这些变化作出相应的分析与设计，实现其可配置性，以取得可配置性与系统复杂度之间的平衡。最后，在租户数量不断激增的情况下，必须实现SaaS模式系统的可伸缩性。伸缩性可以包括很多个方面，比如应用层的可伸缩以及数据层的可伸缩等。但是可伸缩性的实际实施还要考虑自身系统目前的容量及未来一段时间内期望达到的系统最大容量。224 SaaS与传统软件服务模式的比较SaaS软件服务模式系统通常是以租用的模式向租户提供其所需要的功能，其第2章SaaS服务模式软件全部集中部署在服务提供商的服务器上，租户通过互联网，根据他们的实际需求，向提供商订购软件服务，并按订购服务的数量和时间长短向服务提供商支
38、付费用【131。如表22所示。(1)是否支持多租户。SaaS软件服务模式与传统软件最大的差异是是否支持多租户。传统定制开发的软件根据客户的需求为每一个客户独立部署一个运行实例，通过不同的配置来满足不同客户间的个性化需求。而SaaS服务模式软件的运营模式则决定了SaaS模式软件是多租户单实例的模式。软件服务提供商在自己的服务器上进行统一部署。表22 SaaS模式软件与传统定制开发软件比较Tab22 Comp孤cmem of SaaS Pattem Software and Traditional Custom Sol瞪wareSaaS模式软件 传统定制开发软件是否支持多租户 是 不是软件所属权
39、服务提供商 用户功能特点 磐墨堡星誓彗型岔碧冀鄱窨 根据用户需求定制租户根据自己需要自行配置 1K珀几w咖小厄1列使用范围 蛋茎能圭望的繁耄錾可使用 在公司使用出差、家中、公司等 。阻A卜u队几1友好、易用 视项目开发公司的研发水平而用户操作接口客户端使用浏览器 定根据订购服务数量和时间长短一次性投入用户资金投入向服务提供商付费 维护另需付费实施过程 见效快 篓霎渠爵修改升级免费 可能会承诺升级，但是基本无产品升级不需租户进行任何操作 法实现后期维护 租户不承担任何维护费用霉盏炙膏鬻蓍篓瓣份、(2)软件所属权。SaaS模式软件运营模式的改变，使得软件由产品变成了服务，同时对于软件的所属权也产生
40、了变化。传统定制开发的软件由客户一次性买断使用权，软件所属权归用户所有，而SaaS模式软件则是一种由服务商提供服务、租户根据自身需求进行租用的使用方式，软件的所属权最终且始终归服务提供商所有。SaaS模式下多租户系统架构及关键技术研究(3)功能特点。传统定制开发软件是根据用户需求进行定制开发的，用户如有需求变化，软件开发商会根据用户需求进行更改。而SaaS模式软件是多租户共同运行一个应用实例，所以其功能必须是可灵活配置的，因此根据使用领域划分功能，使租户根据自己的需要自行配置。(4)使用范围。传统定制开发软件必须在公司才能使用，进行日常业务管理。而SaaS模式软件是一种软件部署为全部托管，通过
41、互联网存取的运行模式，所以只要租户在能上网的地方都可以进行灵活办公。(5)用户操作接口。传统定制开发软件需要看项目公司的开发水平来定，而SaaS模式软件是通过客户端浏览器进行接入，有着良好的界面效果。(6)用户资金投入。传统定制开发软件在资金投入上需要一次性投入大量资金对软件进行开发买断，在使用中需要继续投入一定的维护费用和聘请专业的IT人员进行管理，如果使用效果不好，则需要重新投入资金另行开发。而SaaS模式软件是由服务提供商自行为企业搭建信息化所需要的所有设施，并负责所有的前期实施与后期维护的全部费用，租户在使用时只需根据订购服务数量与使用时间长短向服务提供商付费，如果感觉使用效果不好可以
42、不再使用，很大程度的降低了资金的投入和风险。(7)实施过程。传统定制开发软件的实施过程是相当漫长的，而且会在用户的使用过程中不断地修改，而SaaS模式软件是由服务提供商自行开发，用户拿来即用，见效非常快。(8)产品升级。在传统定制开发软件中，开发商会对产品的升级作出很好的承诺，但实际上是基本无法实现的。而SaaS模式软件，服务提供商会对其进行免费的升级和不断地完善，不需要用户做任何的操作。(9)后期维护。传统定制开发软件会在服务器、系统维护、数据备份、专业人员聘请等方面进行持续开支。而SaaS模式软件，租户不需要承担任何维护费用，一切皆由服务提供商承担。225 SaaS服务模式的优势SaaS模
43、式软件能得到强有力的发展，除了它开发的推动之外，关键还在于它第2章SaaS服务模式软件本身的优势。同时，SaaS服务模式的特点正好充分弥补了我国中小型企业目前信息化水平低、资金少、人才缺的局限性，并较好的迎合了中小型企业的发展需求。具有更低的建设成本，更低的维护成本，更低的应用门槛，及更低的应用风险。这也正是其优势所在14-17】。而它对于服务提供商来说，也节省了一定的开发运行成本。SaaS服务模式的优势可以从两个方面来看。从用户方面来看，它的优势有：(1)拿来即用。租户需要软件时，只要登录互联网找到需要的软件，点击即可马上使用，无须下载，没有安装和部署，更不用配置。(2)无须维护。应用软件的
44、主要运行都在服务提供商的服务器端，当租户在使用SaaS模式软件时如果遇到问题，只需通知服务提供商的维护人员去处理，无须自己花费精力财力去解决。而且SaaS软件在更新、升级方面，也无须惊动使用的租户。(3)按需使用。租户可以根据自己的需求向服务提供商订购所需的服务，并按订购服务的数量和使用时间长短向服务提供商支付费用，不会造成软件使用时的效率低和资源限制的情况。(4)随处可用。SaaS模式软件的数据资料都是存储在互联网中的服务器上，它的存储位置是虚拟的，连使用的租户都不知道数据所存放的具体物理位置。但是，只要在可以连网的地方，就可以使用SaaS模式软件。(5)一次性成本降低。SaaS模式软件不像
45、传统软件需要一次性投入巨额资金，而是按使用服务的多少来付费。此外，软件的维护属于软件提供商的服务内容之一，都已经算在了服务费当中。所以，租户也能节省很大一笔隐性的软件运营成本。从SaaS服务提供商方面来看，它的优势有：(1)节省销售成本。在传统软件的销售中，客户会仔细考察软件的各种功能，难以下决定，而软件开发商就不得不反复与客户沟通，无形中增加了许多销售成本，而SaaS软件主要将重点放在了市场推广中，客户体验时不需要投入很大，只SaaS模式下多租户系统架构及关键技术研究要功能做得好，租户自然会长期订购使用。(2)节约维护成本。传统软件产品的维护是一对多的形式，根据不同的情况会面临很多问题，而S
46、aaS软件的维护是一对一的，不用到现场就可对系统维护，而且维护人员常常能在第一时间定位问题的所在，迅速解决问题，降低维护成本。(3)规模效应与长尾效应。服务提供商可以不断增加租户使用量，并长期进行资金回收。SaaS模式软件相对于传统软件，将原本由客户承担的软硬件费用、网络及后期的维护费用转成支付给SaaS服务提供商的租用费用。而服务提供商则需要开始承担相应的软硬件、网络以及后期系统维护的费用。这也正是服务提供商充分考虑SaaS模式软件的规模化经济效应后，提出的降低综合使用成本，来创造额外价值的解决方案1铂。举个例子来说，假如一台服务器可以承载100家中型企业的客户，服务提供商就可以为该服务器上
47、的所有的租户提供统一的服务，包括服务器服务、网络设备维护以及配备12个专业的IT服务人员。这样，每个被服务的租户只需要支付一台服务器成本的1100及150的专业IT维护人员的成本费用，就可以享受全面的信息服务。而在传统模式下，相同的软件均由客户进行本地安装，每个客户都独自承担一套从硬件配置到软件购买运行、维护、升级的全部费用21。通过上面的分析比较，在SaaS服务模式中随着租户规模的不断增多，每个租户平均支付的服务订购和维护费用将会更进一步降低。因此，SaaS服务模式相对于传统软件模式在降低成本方面最大的优势就是它的多租户所实现的规模化效应。同一软件实例支持更多的租户使用。23问题与挑战Saa
48、S是一种创新的软件模式理念，通过前面系统的介绍和分析比较。在这种创新的软件模式下，与传统的模式比较来说，有他自身的特点，也正因为这种多租户模式颠覆了传统模式，必然无论是在架构还是技术方面都面临着各种的问题与挑战。在这种模式下，最为关键的是体系架构的改变，如何提出一种新的、适合SaaS第2章SaaS服务模式模式多租户的架构，成为了问题解决的关键。而在这种架构下，又引发了各种技术的挑战，如下：(1)多租户模式下，各租户共享一套软件实例，数据既有隔离又有共享，必须做好数据的隔离与共享。研究如何在多租户架构下实现安全的数据共享，并保证不同租户之间的数据安全隔离问题。(2)多租户模式下，每个租户有各自独
49、特的需求，必须满足不同租户间的个性化配置，来实现各租户间不同的个性化需求。(3)研究如何实现有效的查询优化，使得在有限的时间与空间内承载更多的用户，并保证系统快速的响应。(4)研究面对租户数量增长，如何协调应用服务器资源共享与负载均衡、性能稳定之间的冲突。24小结本章对SaaS服务模式进行了详细的介绍，包括它的基本概念、具有的特性以及四级成熟度模型，通过分析SaaS的四级成熟度模型，可以知道Level3高性能的多租户架构才是真正意义上的SaaS级应用模型。只有实现了多租户才能真正意义上的实现SaaS级应用。多租户是SaaS服务模式应用区别传统模式应用软件的重要标志，通过对多租户与传统软件的分析比较，总结出了SaaS软件应用所面临的挑战。SaaS模式下多租户系统架构及关键技术研究第3章SaaS系统架构设计31软件体系结构自从软件体系第一次被分成诸多模块，并且各模块之间有了相互作用以后，将它们组合起来就形成了整体的属性，也就具有了体系结构。311软件体系结构定义软件体系结构也可以称作为软件架构，它刻画了软件的整体结构，是关于软件在系统层次上的组成和行为，它对复杂软件的后期设计起到了决定
