SaaS關(guān)鍵技術(shù)研究

摘要:Software-as-a-Service (SaaS)是一種新的軟件交付模式。該文介紹SaaS的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，重點(diǎn)分析了構(gòu)建SaaS平臺的關(guān)鍵技術(shù)，在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上，提出了對SaaS解決方案的看法。

關(guān)鍵詞:企業(yè)信息化;SaaS;關(guān)鍵技術(shù);PaaS

中圖分類號:TP311文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2010)11-2647-03

Study of Key Technique of SaaS

LIN Xuan

(Department of Math and Information Tech， Hanshan Normal University， Chaozhou 521041， China)

Abstract: Software-as-a-Service (SaaS) is a new software delivery mode.Firstly，the status and development of SaaS are introduced.Then the paper emphasizes on the key technique of Saas and proposes the view about the SaaS solution on the basis of research summary lastly.

Key words: enterprise informationize; SaaS; key technique; PaaS

隨著信息經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，軟件及其相關(guān)的信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)已成為引導(dǎo)未來經(jīng)濟(jì)的核心力量，企業(yè)信息化水平則是衡量軟件產(chǎn)業(yè)的重要指標(biāo)。現(xiàn)在企業(yè)管理軟件已經(jīng)歷了由Mainframe結(jié)構(gòu)、Client/Server結(jié)構(gòu)、B/S多層分布式結(jié)構(gòu)到SOA的演變，變得越來越分散、越來越開放和強(qiáng)調(diào)互操作性[1]。軟件交付方式也從傳統(tǒng)的IT外包轉(zhuǎn)為了應(yīng)用服務(wù)提供商模式(Application service Providers，ASP)模式[2]，獨(dú)立軟件開發(fā)商逐步發(fā)展為應(yīng)用服務(wù)聯(lián)盟。而相比傳統(tǒng)的ASP 模式，軟件即服務(wù)模式(Software-as-a-Service ， SaaS)更適合中小企業(yè)應(yīng)用。

SaaS是一種通過Internet 提供軟件的模式， 用戶不用再購買軟件，而改為向服務(wù)提供商租用基于Web 的軟件來管理企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)，服務(wù)提供商會(huì)全權(quán)管理和維護(hù)軟件[3]。自2003年Salesforce首次推出SaaS概念以來，SaaS取得了很大的發(fā)展，已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。本文首先介紹SaaS的發(fā)展趨勢，然后重點(diǎn)分析構(gòu)建SaaS平臺的關(guān)鍵技術(shù)，最后提出了對SaaS解決方案的看法。

1 SaaS的現(xiàn)狀和發(fā)展

據(jù)Gartner預(yù)測，到2010年全球SaaS市場將占整個(gè)軟件行業(yè)市場份額的25%[4]。國外出現(xiàn)了包括Salesforce、Rightnow、Taleo以及Google、Microsoft、SAP等從事SaaS業(yè)務(wù)的公司，已形成包括支撐平臺與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供商、軟件運(yùn)營服務(wù)平臺提供商、SaaS軟件提供商、SaaS軟件集成商、咨詢、實(shí)施、維護(hù)提供商、軟件運(yùn)營商和用戶在內(nèi)的SaaS生態(tài)系統(tǒng)，并呈現(xiàn)從中小應(yīng)用往大型應(yīng)用過度的趨勢。

在國內(nèi)，也涌現(xiàn)了包括用友、金蝶、金算盤、800CRM和阿里軟件等SaaS服務(wù)提供商，SaaS生態(tài)系統(tǒng)中的各種角色都已出現(xiàn)，但是角色的分工尚不明晰，總體處于市場發(fā)展階段初期。據(jù)“計(jì)世資訊”統(tǒng)計(jì)，SaaS市場2007年比2006年增長104.5%，2008年將達(dá)8億元的規(guī)模，未來3-5年是SaaS市場發(fā)展的黃金時(shí)期，2015年之后，將進(jìn)入成熟期[5]。在2007年，管理型SaaS中制造、服務(wù)、流通領(lǐng)域占的市場份額為20%、16%和21%，服務(wù)內(nèi)容主要針對企業(yè)的通用性應(yīng)用，軟件流程簡單。往后，應(yīng)用趨勢將朝著行業(yè)化、個(gè)性化、集成化和多功能滲透發(fā)展。

未來SaaS的發(fā)展呈現(xiàn)幾個(gè)趨勢:

1)所涉及的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，所提供的功能也不斷深化。技術(shù)上快速地從基于云計(jì)算的垂直應(yīng)用過渡到多種應(yīng)用功能架構(gòu)和服務(wù)集成。中小企業(yè)的醫(yī)療、法律、財(cái)務(wù)和旅行等領(lǐng)域也開始受到關(guān)注[6]。

2)應(yīng)用服務(wù)供應(yīng)商逐漸趨向于提供API(應(yīng)用編程接口)，在SaaS平臺上幫助用戶拓展功能，而不僅僅是提供成熟的應(yīng)用軟件。平臺即服務(wù)(Platform as a service，PaaS)是這種趨勢的典型代表，體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)低成本、高效率和規(guī)模化應(yīng)用的特性[7]。目前的產(chǎn)品包括Salesforce的force.com、Google的App Engine和Amazon的EC2。

2 SaaS的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是SaaS中最重要的部分，以下是幾種典型的方案:

2.1.1 成熟度模型

文獻(xiàn)[8]認(rèn)為SaaS結(jié)構(gòu)應(yīng)該至少滿足以下三個(gè)特點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)，即

1)可擴(kuò)展性:指能最大限度提高并行性，以便更高效地利用應(yīng)用資源。

2)可配置性:指讓每個(gè)客戶能用元數(shù)據(jù)配置應(yīng)用的外觀和行為，同時(shí)保證配置的使用簡易和零費(fèi)用。

3)多用戶高效性:指能最大化不同用戶間的資源共享，但要區(qū)分不同用戶的數(shù)據(jù)。

根據(jù)是否滿足這三個(gè)特點(diǎn)，可以建立SaaS的四級成熟度模型，每一級都比前一級增加了上述三種成熟特性中的一種。

1)成熟度Ⅰ: 如應(yīng)用程序提供商(ASP)提供的模式，每一個(gè)用戶運(yùn)行一個(gè)不同的實(shí)例。

2)成熟度Ⅱ:所有的用戶提供相同的實(shí)例。但是在這個(gè)模式下，實(shí)例具有可配置性，用戶可以根據(jù)自己的需要配置自己運(yùn)行的實(shí)例。

3)成熟度Ⅲ:這種模式具有可配置性及多用戶效率，所有的用戶運(yùn)行在同一個(gè)實(shí)例下。

4)成熟度Ⅳ:這種模式下，供應(yīng)商在負(fù)載平衡的服務(wù)器群上為不同的顧客提供服務(wù)

每種成熟度的特點(diǎn)看參考文獻(xiàn)[1]。文獻(xiàn)[9]則提出了可根據(jù)業(yè)務(wù)模型、架構(gòu)模型和運(yùn)營模型來選擇成熟度模型的策略。

2.1.2 三層模型

文獻(xiàn)[10]認(rèn)為SaaS系統(tǒng)可以分為表現(xiàn)層、接口層和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)層，表現(xiàn)層側(cè)重于管理流和業(yè)務(wù)流的分離，在接口層必須提供統(tǒng)一的用戶遠(yuǎn)程調(diào)用接口，而應(yīng)用實(shí)現(xiàn)層則計(jì)算能力共享、存儲能力共享、個(gè)性化配置能力和大容量支持能力。

2.1.3 標(biāo)準(zhǔn)SaaS體系結(jié)構(gòu)

文獻(xiàn)[11]提出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的SaaS體系結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)中心、硬件層、OS平臺、應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用服務(wù)層以及系統(tǒng)監(jiān)控管理等部分，微軟、谷歌和IBM等公司的SaaS方案基本涵蓋了該結(jié)構(gòu)的主要部分。

2.2硬件方案

解決方案包括HTML靜態(tài)化、圖片服務(wù)器分離、數(shù)據(jù)庫集群、庫表散列、緩存、鏡像、負(fù)載均衡、CDN加速技術(shù)、分布式服務(wù)器集群、鏈路聚合技術(shù)、更高層交換技術(shù)等等[12]。當(dāng)前，集群技術(shù)是主流的解決方法。而服務(wù)器集群的負(fù)載平衡問題則是當(dāng)前研究人員關(guān)注的重要問題。主流的集群系統(tǒng)有:LVS是通用的集群系統(tǒng)，MOSIX集群系統(tǒng)主要是針對于科學(xué)計(jì)算;EDDIE主要是針對于WEB服務(wù)，它使用了DNS負(fù)載調(diào)度策略。KTCPVS主要介紹了一種基于內(nèi)容請求分發(fā)的集群體系結(jié)構(gòu)[13-14]。近年來，服務(wù)器虛擬化成為新的研究熱點(diǎn)，它和云計(jì)算結(jié)合也引起了很多討論[15]，但是相關(guān)研究剛剛起步。

2.3 集成技術(shù)

因?yàn)镾aaS平臺致力于為各類不同企業(yè)集中提供信息化特色服務(wù)，具有多行業(yè)、多架構(gòu)、多模式、跨地域、跨平臺、多語言的特點(diǎn)，要求靈活開放易擴(kuò)展的集成方式。現(xiàn)有很多ASP平臺的系統(tǒng)集成方案以及體系結(jié)構(gòu)可以使用于SaaS，這些系統(tǒng)一般都采用多層模型，建立統(tǒng)一的集成框架，如平臺與應(yīng)用層的“基于統(tǒng)一安全認(rèn)證的應(yīng)用集成模式”，數(shù)據(jù)層、功能層和過程層的“基于企業(yè)服務(wù)總線的應(yīng)用集成模式”等[16]。但是SaaS更強(qiáng)調(diào)軟件服務(wù)的組合以提供個(gè)性化和靈活性的支持，因此采用基于服務(wù)組合的思想來構(gòu)建SaaS平臺正成為趨勢。這種思想是:基于SOA的思想，采用ESB技術(shù)，在平臺與應(yīng)用系統(tǒng)之間建立中間層，將所有應(yīng)用作為服務(wù)用XML模板來描述，使用SOAP協(xié)議傳遞與調(diào)用，從而不僅可以實(shí)現(xiàn)平臺與應(yīng)用系統(tǒng)的整合，還可以方便地整合應(yīng)用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)和流程[17]。基于SCA(Service Component Architecture)的SaaS平臺以及IBM的SaaS平臺是其中的代表[18]。另外SaaS平臺還綜合了基于CORBA、XML、Agent、工作流等技術(shù)的集成方法[19]。但是服務(wù)軟件的編制和集成缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 安全

目前SaaS沒有統(tǒng)一的安全標(biāo)準(zhǔn)，熱點(diǎn)的安全問題涉及到了數(shù)據(jù)中心、硬件、操作系統(tǒng)和軟件服務(wù)客戶端等，許多信息安全領(lǐng)域的理論和技術(shù)被引進(jìn)來，包括基于角色、網(wǎng)絡(luò)安全、信任關(guān)系和風(fēng)險(xiǎn)評估等[20-21]。

2.5 個(gè)性化支持

主要技術(shù)有建立動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，提供不同靈活的應(yīng)用組合;靈活的角色權(quán)限控制;數(shù)據(jù)管理;用戶界面;報(bào)表自定義等等。基于平臺的服務(wù)(PaaS)則允許用戶不寫代碼而組合出適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)，現(xiàn)在處于試驗(yàn)階段。在個(gè)性化方面，有很多的技術(shù)和方法問題尚在研究之中。

可以看到，SaaS不僅是軟件交付模式的改變，管理思想的革新，而且還給理論和技術(shù)研究帶來了很多新的課題。

3 結(jié)束語

SaaS的應(yīng)用中，選型很重要。如第四級成熟度很好，但是它需要負(fù)載均衡技術(shù)的支持，成本較高，因此必須結(jié)合各方面的能力和應(yīng)用的要求來確定SaaS解決方案。第三級成熟度模型則比較適合我國的情況，因?yàn)榭梢栽谫Y源的利用率和成本間取得較好的平衡。該模型中，SaaS平臺提供單個(gè)實(shí)例來滿足不同客戶的需求，并采用可配置的元數(shù)據(jù)為不同的用戶提供獨(dú)特的用戶使用體驗(yàn)和特性集。相同的實(shí)例能最大化不同用戶間的資源共享，并且從最終用戶的角度來看，不會(huì)察覺到應(yīng)用是與多個(gè)用戶共享的。不同用戶的數(shù)據(jù)彼此分開，通過授權(quán)和安全策略來確保不同的用戶訪問各自權(quán)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，以及區(qū)分不同用戶的數(shù)據(jù)。

從該文的論述可看到，無論從技術(shù)領(lǐng)域研究，還是應(yīng)用前景來看，SaaS都是值得關(guān)注的。往后，SaaS將會(huì)吸引其他學(xué)科的注意，如管理學(xué)、協(xié)同學(xué)等。

參考文獻(xiàn):

[1] 張靜.軟件即服務(wù)模型的研究與實(shí)現(xiàn)[D].南昌:南昌大學(xué)，2007:9，12.

[2] Tebboune.Application service Provision:origins and development[J].Business process management Journal，2003，9(6):722-734.

[3] 馬曉杰.軟件作為服務(wù)模式的創(chuàng)新研究[D].北京:對外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)大學(xué)，2006:26.

[4] Pettey C.Gartner Says 25 Percent of New Business Software Will Be Delivered As Software As A Service by 2011[EB/OL].(2006-10-03).http://www.gartner.com/.

[5] 田夢.中國SaaS路在何方[EB/OL].(2007-09-08).http://www2.ccw.com.cn/.

[6] WEST M.Progress Software: Pointing Toward SaaS 2.0[EB/OL].(2007-02-14).http://www.saugatech.com.

[7] 800app.SaaS和云計(jì)算的技術(shù)與市場趨勢[EB/OL].(2008-09).http://www.800app.com/.

[8] Chong F，Carraro G.Architecture Strategies for Catching the LongTail[EB/OL].(2006-08).http://www.Microsoft.com.

[9] Rowell J.A step-by-Step guide to starting up Saas operations[EB/OL].http://www.Opensource.com.

[10] 趙立君，范曉暉.SaaS 技術(shù)的發(fā)展和演進(jìn)[J].現(xiàn)代電信科技，2007(11):47.

[11] 范春瑩.SaaS可信平臺的搭建[J].程序員，2008(8):55.

[12] 提升大型網(wǎng)站并發(fā)訪問性能[EB/OL].(2008-09).http://www.javaeye.com.

[13] 戴剛.服務(wù)器集群關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].長沙:國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2002:30.

[14] 熊盛武，王魯，楊婕.構(gòu)建高性能集群計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2006(5):38-39.

[15] 用云計(jì)算提升企業(yè)計(jì)算能力[EB/OL].計(jì)算機(jī)世界，2008-09-22.

[16] 袁曉舟.ASP平臺應(yīng)用集成模式研究與實(shí)現(xiàn)[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2005(12):41-43.

[17] Sathyan J，Shenoy K.Realizing Unified Service Experience with SaaS on SOA[C].IEEE Software，2008:23-28.

[18] Mietzner R，Leymann F.Defining Composite Configurable SaaS Application Packages Using SCA，Variability Descriptors and Multi-Tenancy Patterns[C].The Third International Conference on Internet and Web Applications and Services，2008:156-161.

[19] Mietzner R，Leymann F.Generation of BPEL Customization Processes for SaaS Applications from Variability Descriptors[C].2008 IEEE International Conference on Services Computing，2008:178-182.

[20] SaaS安全技術(shù)與最新進(jìn)展[EB/OL].(2008-09).http://www.800app.com/.

[21] 李少波，謝慶生.基于ASP的網(wǎng)絡(luò)化制造資源管理系統(tǒng)安全策略的研究[C].北京:2006中國科協(xié)年會(huì)，2006:188-190.