SaaS模式實現多租戶應用

張 華

（渤海大學 應用技術學院，遼寧 錦州121000）

1 SaaS簡介

云計算是一種使用Internet來訪問IT資源的新型網絡應用模式。用戶只要連接上Internet，就可以以租用的方式來使用存諸在“云”中的各種各樣的IT資源，無論是硬件還是軟件，而租戶不用知道到底這些資源存諸在什么位置，由誰來管理。云計算正在逐漸改變著終端用戶的使用體驗。云計算提供IaaS（Infrastructure as a Service：基 礎 設 施 即 服 務），PaaS（Platform－as－a－Service：平臺即服務），SaaS（Software－as－a－Service：軟件即服務）。本文主要討論目前應用最為廣泛的SaaS。

SaaS（Software－as－a－Service：軟件即服務）是云計算提供的一種服務類型，即通過Internet提供應用軟件的服務模式。SaaS供應商將開發的應用軟件統一部署在服務器上，租戶可以根據自己的實際需求，通過Internet向SaaS供應商租用所需的應用軟件服務，租戶按租用應用軟件服務數量的多少和租用時間的長短向SaaS供應商支付費用。這種模式作為一種新型的軟件運營模式，具有價格適中、維護方便、使用簡單等特點，正在被越來越多的企業接受和認可，那么它和傳統的在本地運行的應用軟件相比有哪些區別呢？

（1）開發的周期：對于個性化的定制軟件，傳統的開發模式從需求分析、軟件設計、程序編碼、軟件測試到運行維護根據定制軟件的復雜程度可能最快需要三個月的時間才能完成投入使用；而SaaS模式企業只要找到合適的SaaS供應商，提出自已的實際需求，最快可能在幾分鐘之內就可以把應用軟件布署完成，租戶便可以使用。

（2）軟件的所有權：傳統應用軟件的所有權是屬于自己企業的，比如從某軟件公司定制一個財務管理的應用軟件，企業會得到一個安裝文件，在本機上安裝運行使用，以后這個軟件的所有權就屬于本企業；而SaaS模式，應用軟件的所有權是屬于SaaS供應商的，企業只是租用了應用軟件的服務，而沒有擁有應用軟件本身。

（3）硬件的支持：傳統應用軟件都是運行在本地計算機上，所有的硬件環境是由企業自身來提供的。而SaaS模式因為應用軟件不是運行在本地計算機上，而是在SaaS供應商所提供的計算機上，所以所需的硬件也是由SaaS供應商提供，企業是租用SaaS供應商的硬件資源。

（4）性能的維護：傳統的應用軟件性能的維護是由企業自已的IT部門來負責，因為軟件的性能很大的程度是由硬件條件來決定的；而SaaS模式則是由SaaS供應商來負責保證應用軟件的性能。

（5）費用：傳統應用軟件的費用主要由購買軟件的版本費用，硬件支持費用、軟件維護的費用三方面購成的；SaaS模式是按照租用應用軟件服務數量的多少和租用時間的長短向SaaS供應商支付費用。

通過對比，發現使用SaaS模式租用軟件和使用傳統方式定制軟件相比優勢非常明顯，SaaS模式正逐漸受到企業的關注，并在將來很可能會成為企業信息化首選的一種實現方式。

2 SaaS的技術實現

對于SaaS供應商而言，一個SaaS應用發布后，最重要的技術難關應該是能夠提供多個租戶同時租用，不同的租戶對應用軟件配置之后可以形成適合自已企業的一個應用軟件實例，由本企業來使用。但租戶的要求是千差成別的，要讓一個軟件支持多個租戶同時使用，目前主要通過配置文件和數據庫設計兩個方面來滿足其個性化的業務需求。為了便于理解，在此之前，先來參考一下微軟提出來的SaaS架構的四個成熟度模型。

一級：定制級

在這種成熟度模型下，應用程序的代碼有一部分是公用的，但SaaS供應商也要為每個租戶做一部分定制化的開發，每個租戶都擁有獨一無二的應用實例。

二級：配置級

在這種成熟度模型下，所有實例都使用相同的基礎代碼，但要求SaaS供應商提供詳盡的配置文件，可以讓租戶能夠任意的訂制應用軟件的行為和外觀，從而滿足不同租戶的需求。

三級：多用戶效率級

在這種成熟度模型下，SaaS供應商利用一個實例來滿足不同租戶的需求，并采用可配置文件為不同的租戶提供獨一無二的用戶使用體驗。

四級：可擴展性級

此級成熟度是最高級別的成熟度，SaaS供應商在負載平衡的服務器上為不同租戶提供主機服務，運行相同的實例，不同客戶的數據彼此分開，可配置的文件可以提供單獨的租戶體驗與特性集。

在這四個級別的成熟度中，成熟度級一和成熟度級二隔離性好，共享性低，成本會高一些；成熟度級三和成熟度級四共享性高，隔離性差，成本會低一些。

2.1 配置文件的實現方式

不同的租戶對于租用的應用軟件功能和外觀要求有差異，目前解決的辦法是通過配置文件來實現，可以使用Portal技術來完成配置實現。Portal技術主要提供個性化定制、單點登錄和內容聚集等功能，所有這些功能在與最終用戶進行個性化的交互中實現，用戶可以決定自已的應用程序窗口的風格，也可以決定自已的頁面上顯示哪些內容，通過 “My Portal”來滿足每個租戶的需求。

Portal的每個交互頁中包含了很多種不同的信息，分成不同的小窗口，而每個窗口是一個單獨的應用，這些窗口稱為Portlet。一個Portal可以是多個Portlet的集合。Portal提供Portlet的運行環境，稱之為Portlet容器。Portlet容器負責創建Portlet，接受Portal服務器的請求，并將請求發給相應Portlet，同時返回Portlet生成的內容并管理它們的生命周期。而Portal服務器負責將每個Portlet生成的內容集合起來展現給租戶，與租戶交互。因此在開發Portal應用時，主要是開發實現各個功能的Portlet。Portlet實際上和Servlet很類似，是Java編寫的WEB組件。

Potal應用的重要功能就是“個性化”，一方面Portlet也會根據租戶的要求顯示不同的內容，另一方面Portal服務器需要根據租戶的不同顯示不同的Portlet。這就要求Portlet能夠保存租戶的信息，Portlet的Portlet Preferences接口提供讀取、設置屬性的方法。通過Portal便能對配置文件進行控制，讓不同的租戶有不同的使用體驗。

2.2 數據庫的設計

為了讓SaaS應用能滿足不同租戶的需求，數據庫的設計必須具有可擴展性，以滿足不同租戶的不同需求。目前數據庫設計可分為隔離模式和共享模式。隔離模式即為每個租戶設計單獨的數據庫，此種方式安全性較高，但消耗的硬件資源較大，成本較高。共享模式即為不同租戶共享同一數據庫，此種模式相對來說數據庫安全性較低，成本較低，但開發難度較大，因為不同的租戶對于數據庫的要求是不一樣的，比如同為公司員工信息表，有的公司可能有家庭住址的信息，而有的公司沒有，或者都有這一項，但不同公司定義的名稱是不一樣的，怎樣讓不同的公司來共享同一個數據庫呢？

（1）傳統的解決方案是冗余設計，就是設計一個詳盡的大表，設計時把各個公司所有可能出現的字段都填加上，如果租戶有需要就添加該字段信息，否則為NULL。這樣的設計固然能解決問題，但缺點也不言而喻，浪費空間，影響效率。

（2）通過關聯表的方式來解決，即通過擴展表來實現數據擴展。在這種方案中關聯表將數據表的橫向列擴展轉換成縱向的數據集，將原數據表中每一個擴展字段都保存成一條數據記錄，并將數據表中的記錄與原表關聯，構成擴展數據記錄。通常需要三張數據表：租戶表，配置表和擴展表。當租戶想要增加數據時，只需把字段名稱、類型和擴展表等信息存在配置表中，在擴展表中保存關聯記錄、與之關聯的配置記錄和數據的值。

（3）XML的數據擴展模型。XML即可擴展標記語言，它的主要功能是存儲數據和WEB服務，在SaaS應用中可以把XML作為一個字段放在數據庫中來實現數據的擴展性，通過SQL查詢語句來訪問字段中的XML文檔中的數據。XML文檔的層次性便于對數據的擴展，而且XML文檔具有數據語義的自解釋性，使得對數據的解析變得簡單。很多關系型數據庫都增加了XML數據類型。XML數據類型可用作參數和變量的數據類型，還可用于創建表、列或視圖。這種模型只需要對XML字段進行擴展就可以靈活地滿足租戶擴展數據的要求，而且對字段類型和字段擴展的數量都沒有限制。因此，基于XML的數據類型，可以靈活方便地應對不同租戶的數據擴展需求。

綜上所述，通過Portal技術和數據庫的擴展技術，便能夠設計出能夠同時滿足多個租戶的SaaS應用。

3 總 結

SaaS模式是隨著云計算發展，滿足市場的一種需求。要想使SaaS應用更加普及，就要求SaaS供應商能夠提供更加低廉的價格、更加完善的功能、和更高品質的服務。目前，SaaS應用在中國仍在起步階段，除了技術問題之外，SaaS供應商的可靠性和口碑、營銷手段、商業運作模式等方面都對SaaS模式在中國的推廣提出了挑戰，也會為國內軟件企業和互聯網企業的發展帶來新的機遇。