SaaS参考架构和关键技术

2010Neusoft Corporat ion SaaS参考架构及关键技术 解决方案技术中心Copyright 2010Neusoft Corporation SaaS概述 实现SaaS模式的挑战 SaaS参考架构 构建SaaS应用的关键技术 SaaS应用参考实现方案 东软绝密/秘密/内部公开 SaaS概述 软件发展的四个阶段 SaaS模式应运而生东软绝密/秘密/内部公开 SaaS概述 SaaS( Sof Servi ce,软件即服务) SaaS是一种软件交付模式,将软件以服务的形式交付给用户,用户不再购买软件,而是租用基于Web的软件, 并按照对软件的使用情况来付费 SaaS由应用服务提供(Application Service Provider, ASP)模式发展而来 SaaS支持可配置性和可伸缩性东软绝密/秘密/内部公开 SaaS概述 SaaS与云计算 云计算(CloudComput ing) SaaS可以基于PaaS构建,也可以直接构建在IaaS上 SaaS的发展催生了对PaaS、IaaS的需求 SaaS将云计算的能力推向了最终用户Internet/Web 公有云 混合云 私有云 SaaS PaaS IaaS 东软绝密/秘密/内部公开 SaaS概述 SaaS的特性 SaaS应用一般通过互联网交付,用户仅需要浏览器或联网终端设备就可以访问应用 通过多租户模式实现多种使用方式,以满足不同用户的个性化需求 一般面向大量用户提供服务,以取得规模效应和效益东软绝密/秘密/内部公开 SaaS概述 SaaS成熟度模型 Level1:定制开发的SaaS应用 Level2:可配置的多租户SaaS应用 Level3:单实例支持多租户的SaaS应用架构 Level4:支持可伸缩性的多租户SaaS应用架 东软绝密/秘密/内部公开SaaS概述 SaaS的优势 扩大了用户范围,提高资源的使用效率,提升收益东软绝密/秘密/内部公开 SaaS概述 SaaS的前景 Gartner预测(2009- 2014) SaaS在软件产业的市场份额会从2009年的10%上升到2014年的16% AMI预测软件产业增长率(2010- 2014) 美国政府软件预算(2010-2015) SaaS带来新的业务创新点和新的机遇东软绝密/秘密/内部公开 SaaS概述 SaaS在中国 中小企业有使用IT服务的需求,但无力 承担I T系统建设与运维成本 数据来源:埃森哲《中国云计算调查报告》2009.11 东软绝密/秘密/内部公开 SaaS概述 SaaS的应用领域 行业应用/垂直领域应用 新的发展趋势东软绝密/秘密/内部公开 SaaS概述 SaaS在东软 领先的IT解决方案与服务供应商 BPO服务可以运行在云基础设施之上,为业务带来新的运营模型,降低成本,提升收益 进军快速发展具有广阔前景的IT服务领域 SaaS概述 东软的SaaS应用—熙康 社区医院 熙康平台中心医院 SmartClient EMR CIS/LIS/PACS/RIS /CAD Caregiver Clinician Internet BrowserCaregiver 目标客户熙康是通过医疗设备和IT网络技 术把百姓的健康需求同基层医院 、连锁药房、保险机构、健体中 心、以及大型医疗机构的优质医 疗资源连接起来,为个人和家庭 提供了包括预防保健、远程监护 、医疗救治、药品配送、健体养 生在内的全方位、全生命周期健 康保障服务平台 SaaS概述 实现SaaS模式的挑战 SaaS参考架构 构建SaaS应用的关键技术 SaaS应用参考实现方案 东软绝密/秘密/内部公开 实现SaaS模式的挑战 租户/用户管理与计费 东软绝密/秘密/内部公开 实现SaaS模式的挑战 理解多租户模式 多租户模式是指SaaS应用可以同时为多个用户提供有差别服务的软件使用模式,每个用户(租户)都可以不受 其他用户影响的访问应用,并可以定制应用的某些属性 多租户模式需要全新的软件设计开发方法东软绝密/秘密/内部公开 实现SaaS模式的挑战 用户需求获取 多租户SaaS应用应尽可能的满足不同用户的个性化需求,通过多个租户向用户提供有差别的服务 研究用户需求的建模、分类和实现方式,是设计开发多租户SaaS应用的基础 如何对用户需求模型进行有效的整合与挖掘,从而合理设置SaaS应用的业务灵活性,是SaaS模式的一 大挑战 东软绝密/秘密/内部公开 实现SaaS模式的挑战 多租户个性化与可配置性 SaaS应用只有通过多租户模式尽可能满足不同类型用户的个性化需求,才能在商业模式上取得成功 SaaS应用需要提供配置方法及工具,以便租户根据个性化需求定制SaaS应用的功能及非功能属性 可配置性一般体现在数据、功能、界面、流程、安全、性能等多个方面 配置工具应该功能强大,同时又易于使用东软绝密/秘密/内部公开 实现SaaS模式的挑战 高效率运行与可伸缩性 SaaS模式将软件服务通过Int ernet 交付给用户使 用,在短时间内大量用户并发访问的情况下,SaaS 应用能否高效运行对服务可用性和用户体验有重要的 意义 随着业务的增长,在服务的用户量和访问量持续上升的情况下,如何实现SaaS应用的可伸缩性,保持可 接受的性能和可用性,以保证用户的良好体验,对 SaaS应用能否取得成功至关重要 东软绝密/秘密/内部公开 实现SaaS模式的挑战 数据独立和事务性 在SaaS模式下,全部用户的数据存储和管理都由服务运营商负责,数据是用户关注的重点 对于有状态SaaS应用,在多租户多用户并发访问的情况下,实现有效的数据事务处理机制,保持业务与 数据的一致性是一项重要的挑战 东软绝密/秘密/内部公开 实现SaaS模式的挑战 资源共享与隔离性 在实现资源共享的同时,针对用户对性能、安全性和其它方面的需要,实现资源的隔离性与独立性,是 SaaS模式有待解决的问题。 东软绝密/秘密/内部公开 实现SaaS模式的挑战 安全性保障 由于SaaS通过网络交付给终端用户,在处理远程应用访问和远程数据传输方面需要更高的安全性 由于数据层的基础设施可能同时提供给来自跨组织的多租户使用,数据的安全性必须得到完全的满足 机密性Confidentialit 完整性Int egrit 东软绝密/秘密/内部公开实现SaaS模式的挑战 服务质量保障 非功能需求的满足是实现良好用户体验的基础,而用户体验对SaaS应用的成功至关重要 服务等级协议SLA(ServiceLevel Agreement 如何在系统资源有限的情况下,通过对资源、程序代码、配置等多方面的优化,为用户提供有SLA保障的 服务,是SaaS模式的发展方向 东软绝密/秘密/内部公开 实现SaaS模式的挑战 租户/ 用户管理与计费 租户/用户管理 应实现计费策略的灵活组合和改变SaaS模式概述 实现SaaS模式的挑战 SaaS参考架构 构建SaaS应用的关键技术 SaaS应用参考实现方案 东软绝密/秘密/内部公开 SaaS参考架构 参照ITA的描述方法,SaaS的主技术架构通过一系列的 视图从不同的角度来描述。 表示特定的实现组件和它们之间的关系东软绝密/秘密/内部公开 SaaS参考架构 SaaS概念视图 包括应用的租户和最终用户 负责应用的安全事宜托管域 SaaS应用业务层 SaaS应用表现层动态基础设施 应用支撑平台 租户域 企业用户 个人消费者 SaaS参考架构 SaaS逻辑视图 东软绝密/秘密/内部公开 SaaS参考架构 SaaS逻辑视图 浏览器+智能终端 简单计算/存储能力,普适感知能力 东软绝密/秘密/内部公开 SaaS参考架构 SaaS逻辑视图 支持租户个性化配置东软绝密/秘密/内部公开 SaaS参考架构 SaaS逻辑视图 通过元数据服务和租户配置服务实现租户业务和数据等方面的定制 通过分布执行提供高可用性和高性能服务东软绝密/秘密/内部公开 SaaS参考架构 SaaS逻辑视图 提供信息集成、数据划分优化模式、存储框架、并行计算框架等方面的支持 提供开发环境、存储模型、计算模型等方面的支持 东软绝密/秘密/内部公开 SaaS参考架构 SaaS逻辑视图 提供支持统一虚拟化的计算、存储、网络通信与交换能力 动态基础设施 统一虚拟化 硬件 网络 中间件 数据库 OS 东软绝密/秘密/内部公开 SaaS参考架构 SaaS逻辑视图 管理应用实例,实现模板配置与快速部署 管理基础设施,实现弹性调度、连续性保护与能耗管理; 服务描述、注册、集成与发现东软绝密/秘密/内部公开 SaaS参考架构 SaaS逻辑视图 提供接入控制,入侵防御,安全运维功能 数字证书,公钥体系安全 遵从安全 标准 规范 应用安全 身份认证 访问控制 程序加固 数据安全 数据隔离 数据加密 读写控制 环境安全 接入控制 入侵防御 安全运维 安全基础设施 公钥体系 数字证书 SaaS参考架构 SaaS实现视图 Hypervisor OS APP OS APP OS APP SaaS模式概述 实现SaaS模式的挑战 SaaS参考架构 构建SaaS应用的关键技术 SaaS应用参考实现方案 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 SaaS成熟度模型 Level1:定制开发的SaaS应用 Level2:可配置的多租户SaaS应用 Level3:单实例支持多租户的SaaS应用架构 Level4:支持可伸缩性的多租户SaaS应用架构 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 第1级:定制开发的SaaS应用 与传统软件相比,主要体现在软件租用付费商业模式和 托管运行运营模式的区别 为提高应用运行效率,需要更有效地整合硬件资源 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 第2级:可配置的多租户SaaS应用 采用统一开发的模式,所有租户使用相同的程序代码, 但各租户分别部署程序实例 与第1级模型相比,降低了定制开发的软件研发成本 关键在于通过元数据实现应用的可配置性 元数据:用于描述数据的数据,用于描述租户 的个性化需求 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 第3级:单程序实例支持多租户的SaaS应用架构 全部租户运行部署在单一程序实例上的同一套程序代码 最大限度的提高了系统资源利用效率,同时降低程序代 码升级维护的工作成本 同时应注意,单实例架构为应用开发带来了更大的复杂 度,需要更多的初期投入 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 第4级:可伸缩的多租户SaaS应用架构 租户通过负载均衡层访问以镜像方式部署在集群上的同 一套程序代码实例上 通过负载均衡方法为应用提供可伸缩性,使应用在大量 用户访问下保持可接受的应 用可用性和性能 关键在于实现应用的可伸缩性,主要涉及负载均衡、资 源管理等技术 构建SaaS应用的关键技术 4级成熟度模型对比 可伸缩主要特点 托管运营 按需使用付费 多租户模式 可配置性 高性价比 统一维护 支持可伸缩性 动态资源分配 关键技术 实现托管运营 可配置性 租户管理 单实例架构 安全隔离 负载均衡 资源管理 初期投入 中等较高 目标用户对个性化需求、 安全性、隔离 性要求较高的 大客户 对安全隔离性 有要求,同时 关注价格的行 业客户 对价格比较敏 感,安全隔离 性要求不高的 中小企业用户 大量的中小企 业用户及个人 用户 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 如何选择适合的成熟度等级 2级成熟度模型适合对SaaS应用的隔离性安全性有较高的要求,并愿意为此付出较高的价 格的用户 4级成熟度模型适合对价格较为敏感的中小企业及个人用户 如果不同类型用户业务差异过大,则只适合1级成熟度模型(实现可配置性成本过高) 高级成熟度模型需要进行应用架构转变,会导致大量设计开发工作,带来较大的初期投入 高级成熟度模型回报周期较长,远期效益更好东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 基于软件产品构建SaaS应用 不同级别的成熟度模型和不同的数据存储方案各有侧重,适用于不同的场景和情况 设计/开发/ 测试/ 维护/ 客户支持等方面的思路转变 思路转变对SaaS成功至关重要东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 基于软件产品构建SaaS应用过程 面向第4级(最高级)成熟度的SaaS应用构建过程:东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 业务需求模型是可配置性设计的基础东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 为传统客户端软件定义访问交互接口,使之通过浏览器或联网终端设备即可访问使用 同一套硬件及基础设施之上,可以同时运行多个项目,支持多个租户的使用 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 完全独立>部分独立> 完全共享 完全共享>部分独立>www.668.com_【官方首页】-精彩网完全独立 需要根据用户需求等具体情况决定采用何种模式东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 数据库实例之间逻辑独立,但可以部署在相同硬件上 性能比较容易控制,数据安全性、隔离性强 适合对数据性能和独立性要求高的大客户 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 全部租户使用同一数据库实例,每个租户都有专属表集合 数据的安全性、隔离性与性能可控性弱于完全独立模式 适合对数据独立性安全性有一定要求,但预算有限的客户 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 全部租户共同使用同一数据库实例下的相同表集合 数据安全性、隔离性需要采用特定方法实现,性能可控性相对较 适合对价格比较敏感的中小客户构建SaaS应用的关键技术 多租户数据存储模式——三种模式对比完全独立模式 部分独立模式 完全共享模式 主要特点 独立数据库实例 共享数据库实例 独立表集合 共享数据库实例 共享表集合 数据安全性 与隔离性 高(通过数据库 权限控制实现) 中等(通过数据 库权限控制实现) 低(需要通过编 程实现) 数据可配置性 直接实现 直接实现 需要特定 方式实现 数据备份与恢复 容易(采用数据 库备份恢复机制) 中等(按租户的 表集合分别恢复) 困难(需要通过 编程实现) 性能可控性 硬件开销性价比 目标用户对安全性要求较 高的客户 对各方面要求较 为均衡的客户 对硬件性价比要 求较高的客户 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 aka,保留字段/ 固定扩展字段 aka,数据字典/ 扩展子表/ 名称值对 XML字段方法构建SaaS应用的关键技术 数据结构定制方法——预定义字段/保留字段 数据冗余大,扩展灵活性差构建SaaS应用的关键技术 数据结构定制方法——行转列/名称值对 扩展灵活性强,但由于检索数据经常需要联合查询,性能较差东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 通过定义XML字段实现数据结构定制 扩展灵活性很强,可以自由定制 对特定数据的检索实现较为复杂,额外开销较大 构建SaaS应用的关键技术 数据结构定制方法——三种方法对比预定义字段 保留扩展字段 行转列 名称值对 XML扩展字段 定制方法 保留一定数量的 扩展字段 定义数据字典子 表存储名称值对 定义XML字段存 储任意数据 实现难易程度 简单 中等 可扩展性差(由保留字段 数量决定) 高(任意扩展) 高(任意扩展) 数据检索性能 高(可在扩展字 段上建立索引) 低(需要通过表 连接实现) 中等(需要通过 编程实现) 适用场景 字段扩展数量有 限,需要高性能 检索 字段扩展数量不 确定,数据检索 不频繁 字段扩展数量不 确定,有特殊数 据或特殊需求 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 UI可配置性 租户可在一定约束下设定灵活的业务规则构建SaaS应用的关键技术 对完全共享模式,采用一种数据结构定制方法,同时为全部数据库表添加“ 租户I 每个租户的数据检索添加“where 租户I 的查询条件东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 当预定义功能组合无法满足需求时,租户可定制功能包以满足自身需求 医院管理信息系统HIS–拆分功能包: 门诊收费,门诊医令,住院管理,医嘱管理,电子病历,药物管理,LIS,PACS。。。 –提供功能包组合版本 门诊医保收费版,门诊划价收费版,门诊住院收费版,门诊住院全功能版。。。www.668.com_【官方首页】-精彩网 门诊医保 收费版 门诊划价 收费版 门诊住院收 门诊住院全功能版 用户定制版 门诊挂号 租户可配置性——多租户HIS应用租户功能 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 租户可配置性——UI 可配置方法 租户为界面添加租户的LOGO 租户可定制界面控件的名称和位置等 可采用Portal等技术实现 界面定制 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 根据业务不同,租户可能会有不同的业务流程需求 可采用工作流引擎或业务流程引擎实现工作流的定制 工作流的定制应满足一定的业务约束 用户定制工作流之后,应经过一定的验证机制才能生效 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 医院管理系统HIS–住院患者欠费提醒 确认之后本人或主任可以修改}东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 用户权限与约束设置东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 以租户为单位,按功能和服务质量的不同制定不同的收费标准 提供按使用时间、使用次数、按数据量和按原子功能点计费等多种计费方式 通过日志记录租户/用户的应用使用情况 对租户/用户的使用进行多维度度量 (用户数/ 使用时间/ 次数/ 流量/ 功能点/ 组合维度) 按一定时段自动生成并发送账单东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 在多应用集成并采用单点登录技术的环境下,必须遵循安全协议实现应用之间的可信交互。 东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 通过性能监控与动态资源调配实现性能保障东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 10 资源管理 完全支持SLA是SaaS前进的方向东软绝密/秘密/内部公开 构建SaaS应用的关键技术 11 负载均衡 Session复制,SessionSt icky,共享Cache 数据切分:将数据按一定规则(所属租户等)进行划分,分别存储到不同终端,然后按划分规则转发请 求,通过水平扩展提高应用性能 读写分离:将数据读写操作请求分别分配到不同服务器进行操作,服务器之间数据动态更新,适用于数据 查询操作远大于存储操作的情况,可提高应用性能 SaaS模式概述 实现SaaS模式的挑战 SaaS参考架构 构建SaaS应用的关键技术 SaaS应用参考实现方案 SaaS应用参考实现方案 开源软件实现方案 SaaS应用参考实现方案 BM产品实现方案SaaS应用参考实现方案 acle产品实现方案 SaaS应用参考实现方案 微软产品实现方案 东软绝密/秘密/内部公开 欢迎与我交流 wangdeshuai@neusoft com谢谢大家! 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IT计算机 --  软件工程
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