[发明专利]多租户架构设计方法

说明书

技术领域

本发明属于数字信息的传输技术领域，特别涉及一种将企业遗留软件升级为SaaS应用的多租户架构设计方法。

背景技术

武钢作为我国特大型企业，在矿产资源、高新技术、钢材深加工、贸易物流、现代城市服务、资源综合利用等相关产业的发展，迫切需要借鉴钢铁主业信息化的成功实践，并已出台了钢铁相关产业信息化“十二五”发展规划。原有的企业信息化架构已无法适应云服务的新模式，需要利用钢铁主业的遗产软件，开发多元化、个性化的SaaS（Software as a Service，软件即服务）应用，并建立钢铁相关产业的云服务平台，为企业跨越式发展，提供信息化支撑，从而推动企业转型。

云计算作为一种基于互联网的、大众参与的、以服务方式提供的新型计算模式，其计算资源是动态、可伸缩、且被虚拟化的^[1]。SaaS作为云计算的一种重要模式，通过互联网为用户提供其所需的服务，在这种模式下用户无须再购买软件，而是向服务提供商按需租赁，根据使用时间或使用量付费。在软件和信息技术服务业加快向网络化、服务化、体系化和融合化方向发展的大背景下，武钢正处在旧信息系统面临终结的转型时期。对于钢铁相关产业的子（分）公司来说，SaaS能尽可能消除购买、构建和维护基础设施和应用程序的需要，有效地减少IT运营的成本；对于武钢这样的特大型企业来说，将正在使用中的遗留软件（legacy software）升级为SaaS应用，并逐步向云计算平台演进，是一条低风险的采用先进技术实施可持续发展的途径。

著名的SaaS应用提供商Salesforce，将多租户（multi-tenancy）技术应用于其客户关系管理等服务，大获成功。简单而言，多租户是指一个单独的软件实例可以为多个用户/组织服务的模式。多租户技术作为SaaS应用区别于传统软件的重要标志，主要探讨与实现如何在大量用户的环境下共用相同的软件或其组件，并仍可确保不同组织/用户数据的隔离性和安全性^[2]。租户所能使用的服务可供1个或多个（取决于多租户程度）终端用户同时使用。为了尽可能地共享软硬件资源，支持多租户模式的SaaS应用不仅要对其软件架构（architecture）、数据库结构做相应的修改，而且在安全和数据隔离等方面也要进行特殊设计，与此相关的探索是目前多租户技术理论研究的热点^[3]

Mietzner等人提出了一个面向云应用的、可配置的和可定制化的通用框架^[4]，对数据和配置信息进行虚拟分区，使每个租户都能使用一个单独的虚拟实例，并可以对这个虚拟实例进行个性化定制。对于业务流程驱动的应用而言，满足不同租户个性化的业务服务需求意味着需要建立有效的租户业务流程定制机制，史玉良等人利用动作的时态逻辑（TLA，Temporal Logic of Actions）进行建模和形式化验证^[5]，确保全局定制行为的正确性。进一步地，林海略等人从运行性能的角度出发，在业务逻辑层和数据处理层提出不同的调度算法^[6]来提高系统的运行效率，针对典型的Web应用TPC-W的实验结果表明，该方法能在维持较高的资源利用率的同时为各个租户提供一定的性能指标保障。

利用尽可能少的IT资源，为尽可能多的用户/组织进行按需服务，是多租户技术的主旨^[7]。为构造适用于不同业务领域的SaaS应用，如电子合同管理^[8]、授权管理系统^[9]等，一些用于特定情境和主题的多租户架构的设计方法被相继提出。另一方面，服务提供商如Salesforce等也通过定制化手段^[10]，对通用的解决方案进行裁剪和改进，从而在不增加开发成本的情况下快速推出适合客户需求的SaaS应用。