專利名稱：多租戶架構(gòu)設(shè)計(jì)方法
多租戶架構(gòu)設(shè)計(jì)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于數(shù)字信息的傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種將企業(yè)遺留軟件升級(jí)為SaaS 應(yīng)用的多租戶架構(gòu)設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
武鋼作為我國特大型企業(yè)，在礦產(chǎn)資源、高新技術(shù)、鋼材深加工、貿(mào)易物流、現(xiàn)代城市服務(wù)、資源綜合利用等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，迫切需要借鑒鋼鐵主業(yè)信息化的成功實(shí)踐，并已出臺(tái)了鋼鐵相關(guān)產(chǎn)業(yè)信息化“十二五”發(fā)展規(guī)劃。原有的企業(yè)信息化架構(gòu)已無法適應(yīng)云服務(wù)的新模式，需要利用鋼鐵主業(yè)的遺產(chǎn)軟件，開發(fā)多元化、個(gè)性化的SaaS (Software as a Service,軟件即服務(wù))應(yīng)用，并建立鋼鐵相關(guān)產(chǎn)業(yè)的云服務(wù)平臺(tái)，為企業(yè)跨越式發(fā)展，提供信息化支撐，從而推動(dòng)企業(yè)轉(zhuǎn)型。
云計(jì)算作為一種基于互聯(lián)網(wǎng)的、大眾參與的、以服務(wù)方式提供的新型計(jì)算模式，其計(jì)算資源是動(dòng)態(tài)、可伸縮、且被虛擬化的[1]。SaaS作為云計(jì)算的一種重要模式，通過互聯(lián)網(wǎng)為用戶提供其所需的服務(wù)，在這種模式下用戶無須再購買軟件，而是向服務(wù)提供商按需租賃，根據(jù)使用時(shí)間或使用量付費(fèi)。在軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)加快向網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化、體系化和融合化方向發(fā)展的大背景下，武鋼正處在舊信息系統(tǒng)面臨終結(jié)的轉(zhuǎn)型時(shí)期。對(duì)于鋼鐵相關(guān)產(chǎn)業(yè)的子(分)公司來說，SaaS能盡可能消除購買、構(gòu)建和維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用程序的需要，有效地減少IT運(yùn)營的成本；對(duì)于武鋼這樣的特大型企業(yè)來說，將正在使用中的遺留軟件(legacy software)升級(jí)為SaaS應(yīng)用，并逐步向云計(jì)算平臺(tái)演進(jìn),是一條低風(fēng)險(xiǎn)的采用先進(jìn)技術(shù)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的途徑。
著名的SaaS應(yīng)用提供商Salesforce,將多租戶(multi-tenancy)技術(shù)應(yīng)用于其客戶關(guān)系管理等服務(wù)，大獲成功。簡單而言，多租戶是指一個(gè)單獨(dú)的軟件實(shí)例可以為多個(gè)用戶 /組織服務(wù)的模式。多租戶技術(shù)作為SaaS應(yīng)用區(qū)別于傳統(tǒng)軟件的重要標(biāo)志，主要探討與實(shí)現(xiàn)如何在大量用戶的環(huán)境下共用相同的軟件或其組件，并仍可確保不同組織/用戶數(shù)據(jù)的隔離性和安全性[2]。租戶所能使用的服務(wù)可供I個(gè)或多個(gè)(取決于多租戶程度)終端用戶同時(shí)使用。為了盡可能地共享軟硬件資源，支持多租戶模式的SaaS應(yīng)用不僅要對(duì)其軟件架構(gòu)(architecture)、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)做相應(yīng)的修改，而且在安全和數(shù)據(jù)隔離等方面也要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，與此相關(guān)的探索是目前多租戶技術(shù)理論研究的熱點(diǎn)[3]
Mietzner等人提出了一個(gè)面向云應(yīng)用的、可配置的和可定制化的通用框架M,對(duì)數(shù)據(jù)和配置信息進(jìn)行虛擬分區(qū)，使每個(gè)租戶都能使用一個(gè)單獨(dú)的虛擬實(shí)例，并可以對(duì)這個(gè)虛擬實(shí)例進(jìn)行個(gè)性化定制。對(duì)于業(yè)務(wù)流程驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用而言，滿足不同租戶個(gè)性化的業(yè)務(wù)服務(wù)需求意味著需要建立有效的租戶業(yè)務(wù)流程定制機(jī)制，史玉良等人利用動(dòng)作的時(shí)態(tài)邏輯 (TLA, Temporal Logic of Actions)進(jìn)行建模和形式化驗(yàn)證[5],確保全局定制行為的正確性。進(jìn)一步地，林海略等人從運(yùn)行性能的角度出發(fā)，在業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)處理層提出不同的調(diào)度算法Μ來提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，針對(duì)典型的Web應(yīng)用TPC-W的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能在維持較高的資源利用率的同時(shí)為各個(gè)租戶提供一定的性能指標(biāo)保障。
利用盡可能少的IT資源，為盡可能多的用戶/組織進(jìn)行按需服務(wù)，是多租戶技術(shù)的主旨[7]。為構(gòu)造適用于不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域的SaaS應(yīng)用，如電子合同管理M、授權(quán)管理系統(tǒng)[9] 等，一些用于特定情境和主題的多租戶架構(gòu)的設(shè)計(jì)方法被相繼提出。另一方面，服務(wù)提供商如Salesforce等也通過定制化手段_，對(duì)通用的解決方案進(jìn)行裁剪和改進(jìn)，從而在不增加開發(fā)成本的情況下快速推出適合客戶需求的SaaS應(yīng)用。
到目前為止，軟件工程領(lǐng)域的研究人員已經(jīng)提出了一些各具特色的需求建模方法，如面向企業(yè)組織的需求建模方法[11]，面向目標(biāo)的需求建模方法[12]、基于本體 (ontology)的需求建模方法[13’14]、面向特征(feature)的需求建模方法[15]等。面向企業(yè)組織的需求建模方法強(qiáng)調(diào)在軟件開發(fā)前首先理解所處的組織結(jié)構(gòu)，明確完成操作的相關(guān)業(yè)務(wù)規(guī)則，組織成員的目標(biāo)、任務(wù)和責(zé)任，以及需要處理的數(shù)據(jù)。這種方法通常與面向目標(biāo)的需求建模方法相結(jié)合，后者用于幫助開發(fā)者理解領(lǐng)域中不同角色的動(dòng)機(jī)和期望，形成完備的、 無冗余的需求規(guī)范。面向特征的需求建模方法是一種廣泛采用的對(duì)領(lǐng)域或軟件產(chǎn)品線進(jìn)行建模的方法，可以明確地對(duì)領(lǐng)域中的共性和變化性知識(shí)進(jìn)行適應(yīng)性建模和管理?；诒倔w的建模方法近年來被廣泛用于領(lǐng)域建模和需求建模中，以提供在不同的利益相關(guān)方之間達(dá)成一致的術(shù)語約定，避免二義性。
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何設(shè)計(jì)合理的軟件架構(gòu)來滿足大規(guī)模用戶多變的個(gè)性化需求，即如何實(shí)現(xiàn)從大眾需求(多角色、多目標(biāo)、復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程)到支持多租戶模式的軟件架構(gòu)的平滑過渡。因此，需要提供一種將企業(yè)遺留軟件升級(jí)為SaaS應(yīng)用的多租戶架構(gòu)設(shè)計(jì)方法，可根據(jù)遺留軟件使用者的角色及意圖、涉及的業(yè)務(wù)流程和常用的功能，構(gòu)造可裁剪和可定制的多租戶架構(gòu)，支持通過服務(wù)組合和動(dòng)態(tài)配置快速形成個(gè)性化的SaaS應(yīng)用，并確保不同租戶數(shù)據(jù)的隔離性和安全性。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多租戶架構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括構(gòu)建企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型；解析所述企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型，從關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中獲取軟件中用戶的相關(guān)信息；分析遺留軟件中用戶的使用日志，挖掘用戶常用的功能模塊；利用角色劃分和功能聚類兩種方法，獲取共性的服務(wù)功能；組織租戶所能提供的基本服務(wù)，將所述基本服務(wù)配置為個(gè)性化服務(wù)；對(duì)租戶的SaaS應(yīng)用和數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離，采用基于角色權(quán)限的方式確保訪問安全。
本發(fā)明提供的多租戶架構(gòu)設(shè)計(jì)方法具有以下有益效果
I、通過分析企業(yè)遺留軟件使用者的角色及意圖、涉及的業(yè)務(wù)流程和常用的功能， 能夠獲取不同類型的共性需求及對(duì)應(yīng)的需求者，有助于更好地利用現(xiàn)有的IT資源來組織租戶所能使用的服務(wù)，提高多租戶程度，進(jìn)一步降低運(yùn)營和維護(hù)成本。
2、在可裁剪和可定制的多租戶架構(gòu)支持下，根據(jù)共性需求能夠方便地將遺留軟件拆分和按需重組，快速構(gòu)建租戶所需的公共服務(wù)，并可進(jìn)一步利用規(guī)?；ㄖ剖侄?，將其配置為符合個(gè)性化需求的定制服務(wù)。


圖I為本發(fā)明提供的將軟件升級(jí)為SaaS應(yīng)用的多租戶架構(gòu)設(shè)計(jì)方法的總體流程圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的根據(jù)IS0/IEC19763-8標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型元模型示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于WordNet的概念相似度計(jì)算公式示例示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的租戶基本服務(wù)的按需功能配置示例示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)隔離方式的示例示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本發(fā)明提供的一種將企業(yè)遺留軟件升級(jí)為SaaS應(yīng)用的多租戶架構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟
步驟10、構(gòu)建所在企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型。
首先，從部門、崗位和角色三個(gè)維度對(duì)企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和角色體系進(jìn)行分析，即 一個(gè)企業(yè)有哪些主要部門，每個(gè)部門有哪些工作崗位，每個(gè)崗位的承擔(dān)者扮演什么角色；然后，依據(jù)IS0/IEC19763-8標(biāo)準(zhǔn)(角色和目標(biāo)注冊(cè)元模型)，對(duì)涉及的角色進(jìn)行分類細(xì)化，明確其職能目標(biāo)，例如公交車司機(jī)和小車司機(jī)雖然都屬于司機(jī)的角色，但是兩者的應(yīng)聘條件和服務(wù)對(duì)象卻是不同的；最后，將與部門、崗位和角色相關(guān)的概念以本體的方式進(jìn)行組織，形成企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型,符合W3C組織(World Wide Web Consortium)發(fā)布的OWL (Web Ontology Language)規(guī)范。
步驟20、解析步驟10形成的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型，從關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中獲取遺留軟件所有用戶的相關(guān)信息
本體是共享的概念模型的形式化的規(guī)范說明，它明確和形式化定義概念及概念間的關(guān)系，提供了術(shù)語含義無歧義理解的公共語義基礎(chǔ)，因而便于機(jī)器處理和正確理解。例如，番茄和西紅柿是蔬菜本體中的兩個(gè)概念，可以定義番茄和西紅柿是語義等價(jià)的關(guān)系， 這樣機(jī)器就能自動(dòng)識(shí)別這兩個(gè)語法上不同的概念。使用軟件工具Jena (http://jena. sourceforge. net/)解析OWL格式的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型,得到部門、職位、角色等預(yù)先定義好的重要概念及其實(shí)例。針對(duì)采用C/S (Client/Server)或B/S (Browser/ Server)模式的企業(yè)遺留軟件，根據(jù)上述概念生成標(biāo)準(zhǔn)的SQL (Structured Query Language)查詢語句，以管理員身份從關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(如SQL Server、Oracle、MySQL 等)中獲取所有用戶的相關(guān)信息。
步驟30、分析遺留軟件的使用日志，挖掘用戶常用的功能模塊。
遺留的軟件服務(wù)器的日志記錄了服務(wù)器端軟件被訪問的全過程，包括什么時(shí)間到什么時(shí)間有哪些用戶訪問過，在此期間使用過哪些功能模塊，以及軟件的整體性能情況等。 使用開源軟件dom4j (http://dom4j. sourceforge. net/)打開存儲(chǔ)在軟件服務(wù)器端的以 txt或xml格式保存的日志文件，以用戶的ID (identity)為關(guān)鍵字利用信息檢索技術(shù)搜索每個(gè)用戶在設(shè)定時(shí)間內(nèi)使用過的功能模塊實(shí)例，通過統(tǒng)計(jì)分析挖掘出哪些功能模塊是用戶常用的。這里，常用的量化指標(biāo)可由用戶自定義，如I周之內(nèi)不少于5天，或者I月之內(nèi)不少于20天，超過使用次數(shù)閾值的即可作為常用的功能模塊。
步驟40、利用角色劃分和功能聚類兩種方法，獲取共性的服務(wù)功能。
針對(duì)挖掘出的每個(gè)用戶的常用功能模塊，獲取共性的服務(wù)功能有兩種方式角色劃分和功能聚類。前者基于用戶角色的相似性，即角色相同或相近的用戶會(huì)傾向于使用相同或類似的功能模塊；后者基于功能模塊實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的相似性，即具有相同或相似實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的功能模塊可以被看成是一類。這里，相似性的數(shù)值是基于WordNet術(shù)語庫的概念相似度計(jì)算得到的，計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種多租戶架構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括構(gòu)建企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型；解析所述企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型，從關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中獲取軟件中用戶的相關(guān)信息；分析遺留軟件中用戶的使用日志，挖掘用戶常用的功能模塊；利用角色劃分和功能聚類兩種方法，獲取共性的服務(wù)功能；組織租戶所能提供的基本服務(wù)，將所述基本服務(wù)配置為個(gè)性化服務(wù)；對(duì)租戶的SaaS應(yīng)用和數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離，采用基于角色權(quán)限的方式確保訪問安全。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)建企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型包括從部門、崗位和角色三個(gè)維度對(duì)企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和角色體系進(jìn)行分析；依據(jù)IS0/IEC19763-8標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)涉及的角色進(jìn)行分類細(xì)化，明確其職能目標(biāo)；將與部門、崗位和角色相關(guān)的概念以本體的方式進(jìn)行組織，形成企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和角色體系t吳型；所述本體是共享的概念模型的形式化的規(guī)范說明，遵循W3C組織的OWL規(guī)范。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述解析企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型， 獲取軟件中用戶的相關(guān)信息包括使用軟件工具Jena解析所述企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型，得到部門、職位、角色預(yù)先定義好的重要概念；將上述重要概念生成標(biāo)準(zhǔn)的SQL查詢語句；以管理員身份從關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中獲取所有用戶的相關(guān)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述分析遺留軟件中用戶使用日志，找出用戶常用的功能模塊包括所述的遺留軟件采用傳統(tǒng)的C/S或B/S模式運(yùn)行；使用開源軟件dom4j打開存儲(chǔ)在軟件服務(wù)器終端以txt或xml格式保存的日志文件； 以用戶的identity為關(guān)鍵字搜索每個(gè)用戶在設(shè)定時(shí)間內(nèi)使用過的功能模塊實(shí)例； 通過統(tǒng)計(jì)分析找出用戶常用的所述功能模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用角色劃分和功能聚類兩種方法， 獲取共性的服務(wù)功能包括通過角色劃分獲取所述功能模塊共性的服務(wù)功能，所述角色劃分是基于用戶角色的相似性；通過功能聚類獲取所述功能模塊共性的服務(wù)功能，所述功能聚類是基于功能模塊實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的相似性； 所述相似性的數(shù)值計(jì)算公式為
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述組織租戶所能提供的基本服務(wù)，通過定制化手段將所述基本服務(wù)配置為個(gè)性化服務(wù)包括根據(jù)上述所獲取的共性服務(wù)功能，拆分和重組軟件的功能模塊，將其組織成租戶所能提供的基本服務(wù)；將上述基本服務(wù)裝配成個(gè)性化服務(wù)，并以符合W3C組織的WSDL規(guī)范或RESTful Web API規(guī)范的SaaS應(yīng)用的方式交付。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述對(duì)租戶的SaaS應(yīng)用和數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離， 訪問模式采用角色權(quán)限的方式進(jìn)行訪問包括通過進(jìn)程或是支持多應(yīng)用程序同時(shí)運(yùn)行的裝載環(huán)境來做進(jìn)程間的隔離；將所有租戶的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫中，每個(gè)租戶有各自獨(dú)立的方案及其對(duì)應(yīng)的表，用戶自行添加或修改表的列；根據(jù)所述企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型來對(duì)不同的角色賦予不同的訪問權(quán)限。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多租戶架構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括構(gòu)建企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型；解析所述企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和角色體系模型，從關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中獲取軟件中用戶的相關(guān)信息；分析遺留軟件中用戶的使用日志，挖掘用戶常用的功能模塊；利用角色劃分和功能聚類兩種方法，獲取共性的服務(wù)功能；組織租戶所能提供的基本服務(wù)，將所述基本服務(wù)配置為個(gè)性化服務(wù)；對(duì)租戶的SaaS應(yīng)用和數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離，采用基于角色權(quán)限的方式確保訪問安全。該方法能夠獲取不同類型的共性需求及對(duì)應(yīng)的需求者，同時(shí)能快速構(gòu)建租戶所需的公共服務(wù)，并可進(jìn)一步利用規(guī)?；ㄖ剖侄危瑢⑵渑渲脼榉蟼€(gè)性化需求的定制服務(wù)。
文檔編號(hào)G06F9/445GK102937901SQ20121039494
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者胡星, 馬于濤, 李永兵, 劉智平, 王堅(jiān) 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司