基于SaaS模式的云平臺(tái)研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究

黃華華 黃榜松

摘 要：本文對(duì)SaaS模式的云平臺(tái)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，提出了工程建設(shè)行業(yè)云平臺(tái)先進(jìn)性、實(shí)用性、可靠性、標(biāo)準(zhǔn)性的設(shè)計(jì)原則，并對(duì)基于SaaS模式工程建設(shè)信息系統(tǒng)云平臺(tái)提出了云平臺(tái)工作流、基于SaaS體系架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，為工程建設(shè)行業(yè)信息系統(tǒng)云平臺(tái)提供了參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：SaaS;工程建設(shè)行業(yè);云平臺(tái)

0 ?引 ?言

工程建設(shè)行業(yè)信息系統(tǒng)相比其他行業(yè)推廣程度較低，究其原因有其自身的復(fù)雜性，尤其是工程管理涉及的資料多、變更多、業(yè)務(wù)流程多、業(yè)務(wù)管理變更頻繁，使得系統(tǒng)實(shí)施困難，維護(hù)困難，維護(hù)跟不上就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不適用，就會(huì)漸漸被拋棄，造成目前的狀況是軟件企業(yè)專業(yè)性不強(qiáng)，只懂信息技術(shù)，信息系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)互通、信息系統(tǒng)需要定制化，定制就必然會(huì)延長(zhǎng)交付周期，并造成后續(xù)維護(hù)困難，軟件企業(yè)成本大幅提高，同時(shí)也推高系統(tǒng)實(shí)施成本，建設(shè)行業(yè)很多中小型企業(yè)見不到立桿見影的效果就逐漸放棄使用，造成惡性循環(huán)，初期系統(tǒng)推廣對(duì)于企業(yè)員工來說形成負(fù)擔(dān)，員工使用積極性不高，導(dǎo)致行業(yè)信息化水平提升較慢，不能推動(dòng)行業(yè)企業(yè)的較快發(fā)展。本文主要在對(duì)國(guó)內(nèi)外工程管理信息系統(tǒng)發(fā)展歷程的諸多案例進(jìn)行充分分析的基礎(chǔ)上設(shè)定了工程建設(shè)行業(yè)云平臺(tái)設(shè)計(jì)原則、并基于SaaS模式對(duì)工程建設(shè)信息系統(tǒng)云平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行研究。

1 ?國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 ?云平臺(tái)國(guó)內(nèi)外應(yīng)用研究

云平臺(tái)也稱為云計(jì)算平臺(tái)，是指基于硬件資源和軟件資源的服務(wù)，提供計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)能力。云計(jì)算平臺(tái)可以劃分為3類：以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為主的存儲(chǔ)型云平臺(tái)，以數(shù)據(jù)處理為主的計(jì)算型云平臺(tái)以及計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理兼顧的綜合云計(jì)算平臺(tái)[1]。

云平臺(tái)的特點(diǎn)：（1）軟件即服務(wù)：即服務(wù)的應(yīng)用完全運(yùn)行在云中。軟件即服務(wù)面向用戶，提供穩(wěn)定的在線應(yīng)用軟件。用戶只需使用網(wǎng)絡(luò)接口便可訪問應(yīng)用軟件。對(duì)于一般的用戶來說，他們通常使用如同瀏覽器一樣的簡(jiǎn)單客戶端。對(duì)客戶來說，軟件即服務(wù)的方式無須在服務(wù)器和軟件上進(jìn)行前期投入。（2）平臺(tái)即服務(wù)：一個(gè)云平臺(tái)為應(yīng)用的開發(fā)提供云端的服務(wù)，而不是建造自己的客戶端基礎(chǔ)設(shè)施。（3）附加服務(wù)：每一個(gè)安裝在本地的應(yīng)用程序本身就可以給用戶提供有用的功能，而一個(gè)應(yīng)用有時(shí)候可以通過訪問云中的特殊的應(yīng)用服務(wù)來加強(qiáng)功能[2]。

1.2 ?SaaS的發(fā)展

SaaS，是Software-as-a-Service的縮寫名稱，意思為軟件即服務(wù)，即通過網(wǎng)絡(luò)提供軟件服務(wù)。 SaaS平臺(tái)供應(yīng)商將應(yīng)用軟件統(tǒng)一部署在自己的服務(wù)器上，客戶可以根據(jù)工作實(shí)際需求，通過互聯(lián)網(wǎng)向廠商定購(gòu)所需的應(yīng)用軟件服務(wù)，按定購(gòu)的服務(wù)多少和時(shí)間長(zhǎng)短向廠商支付費(fèi)用，并通過互聯(lián)網(wǎng)獲得Saas平臺(tái)供應(yīng)商提供的服務(wù)。 SaaS 應(yīng)用軟件有免費(fèi)、付費(fèi)和增值三種模式。付費(fèi)通常為“全包”費(fèi)用，囊括了通常的應(yīng)用軟件許可證費(fèi)、軟件維護(hù)費(fèi)以及技術(shù)支持費(fèi)，將其統(tǒng)一為每個(gè)用戶的月度租用費(fèi)。 SaaS不僅適用于中小型企業(yè)，所有規(guī)模企業(yè)都可以從SaaS中獲利[3]。

SaaS的特性主要有以下幾個(gè)方面：

（1）聯(lián)網(wǎng)特性：SaaS服務(wù)通過互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器的形式為用戶提供服務(wù)，使得SaaS應(yīng)用具備了典型互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)。

（2）多重租賃（Multi-tenancy）特性：SaaS服務(wù)通常基于一套標(biāo)準(zhǔn)軟件系統(tǒng)為成百上千的不同客戶（又稱為租戶）提供服務(wù)。這要求SaaS服務(wù)能夠支持不同租戶之間數(shù)據(jù)和配置的隔離，從而保證每個(gè)租戶數(shù)據(jù)的安全與隱私，以及用戶對(duì)諸如界面、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等的個(gè)性化需求。由于SaaS同時(shí)支持多個(gè)租戶，每個(gè)租戶又有很多用戶，這對(duì)支撐軟件的基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)的性能、穩(wěn)定性和擴(kuò)展性提出很大挑戰(zhàn)。SaaS作為一種基于互聯(lián)網(wǎng)的軟件交付模式，優(yōu)化軟件大規(guī)模應(yīng)用后的性能和運(yùn)營(yíng)成本是架構(gòu)師的核心任務(wù)[4]。

（3）服務(wù)（Service）特性：SaaS使軟件以互聯(lián)網(wǎng)為載體的服務(wù)形式被客戶使用，所以很多服務(wù)合約的簽訂、服務(wù)使用的計(jì)量、在線服務(wù)質(zhì)量的保證和服務(wù)費(fèi)用的收取等問題都必須加以考慮。而這些問題通常是傳統(tǒng)軟件沒有考慮到的。

（4）可擴(kuò)展（Scalable）特性

可擴(kuò)展性意味著最大限度地提高系統(tǒng)的并發(fā)性，更有效地使用系統(tǒng)資源。比如應(yīng)用：優(yōu)化資源鎖的持久性，使用無狀態(tài)的進(jìn)程，使用資源池來共享線和數(shù)據(jù)庫(kù)連接等關(guān)鍵資源，緩存參考數(shù)據(jù)，為大型數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)[5]。

2 ?工程建設(shè)行業(yè)云平臺(tái)設(shè)計(jì)原則

2.1 ?先進(jìn)性原則

產(chǎn)品采用當(dāng)今最先進(jìn)的分層架構(gòu)，易于擴(kuò)充，易于維護(hù)，安全可靠，性能優(yōu)良。系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)主要包括：語言平臺(tái)無關(guān)性、高效率開發(fā)、高質(zhì)量代碼編制、易實(shí)施性與易維護(hù)性、創(chuàng)新管理理念、強(qiáng)化系統(tǒng)自培訓(xùn)功能、強(qiáng)化系統(tǒng)自動(dòng)功能，推行多點(diǎn)全過程考核，實(shí)現(xiàn)管理全過程激勵(lì)、通過時(shí)限控制、自動(dòng)考核及與利益相結(jié)合的規(guī)則設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了組織的執(zhí)行力。

2.2 ?實(shí)用性原則

本項(xiàng)目最基本的目標(biāo)是為工程建設(shè)行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)管理提供統(tǒng)一的快捷和高效的應(yīng)用場(chǎng)景。對(duì)平臺(tái)使用租戶來說，最關(guān)注的是以實(shí)用為最低要求，剔除那些華而不實(shí)的功能，平臺(tái)以實(shí)用、好用和貼合用戶習(xí)慣為主。在設(shè)計(jì)平臺(tái)時(shí)，應(yīng)根據(jù)租戶對(duì)勘察設(shè)計(jì)行業(yè)管理業(yè)務(wù)功能的需求，反復(fù)分析打磨最實(shí)用的使用功能：知識(shí)的收集、知識(shí)分類、知識(shí)共享、知識(shí)檢索、知識(shí)整合和知識(shí)動(dòng)態(tài)更新以及日常辦公、系統(tǒng)任務(wù)提醒（包括短信提醒）、績(jī)效考核、招投標(biāo)、合同評(píng)審、項(xiàng)目分包、任務(wù)安排、生產(chǎn)計(jì)劃、校審、評(píng)審、資料互提、項(xiàng)目結(jié)算、檔案管理、辦公用品管理、人力資源管理、行政辦公管理（包括車輛管理、固定資產(chǎn)管理、收入分配、會(huì)議室管、名片管理、考勤紀(jì)律管理）等。

2.3 ?可靠性原則

整個(gè)平臺(tái)應(yīng)能保證二十四小時(shí)無故障運(yùn)轉(zhuǎn)，平臺(tái)的可靠性、安全性和故障轉(zhuǎn)移能力必須予以最大限度保障。保證平臺(tái)正常安全使用、高效穩(wěn)定性能良好，具備滿足多種復(fù)雜環(huán)境的能力。

2.4 ?標(biāo)準(zhǔn)性原則

首先，在云平臺(tái)研件配置上，采用最新的云平臺(tái)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證硬件系統(tǒng)的相互兼容以及與軟件系統(tǒng)的兼容性;其次，在平臺(tái)開發(fā)的過程中，在各個(gè)階段的各步驟都嚴(yán)格遵循軟件工程的實(shí)施要求，嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的《計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)規(guī)范》（GB8566-95）和《計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品開發(fā)文件編制指南》（GB8567-95），以確保平臺(tái)的高可靠性;第三，在平臺(tái)開發(fā)的過程中，采用DDD領(lǐng)域設(shè)計(jì)開發(fā)方法--面向領(lǐng)域建模技術(shù)。這是一種橫向與縱向相結(jié)合的方法，它以領(lǐng)域建模為基礎(chǔ)，不僅考慮了輸入、輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)際上還包含了所有領(lǐng)域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。面向領(lǐng)域技術(shù)在需求準(zhǔn)確性、可靠性、可維護(hù)性這三個(gè)軟件開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上有了質(zhì)的突破，徹底解決了需求和實(shí)際脫節(jié)的問題。

3 ?基于SaaS模式工程建設(shè)信息系統(tǒng)云平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究

SaaS云平臺(tái)的是一套系統(tǒng)多租戶使用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)隔離，各租戶可配置，高可用性以及存儲(chǔ)計(jì)算資源彈性擴(kuò)展，本系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)在于構(gòu)建一套針對(duì)多租戶同時(shí)在線、分布式部署、自動(dòng)限流、動(dòng)態(tài)擴(kuò)容、統(tǒng)一身份驗(yàn)證。工程行業(yè)云平臺(tái)除了具備普通云平臺(tái)的基本特征之外，主要還在于工程行業(yè)的業(yè)務(wù)相較于大多數(shù)行業(yè)更為復(fù)雜，各租戶的組織架構(gòu)不同，業(yè)務(wù)需求也會(huì)不同，因此只具備普通的多租戶特點(diǎn)的平臺(tái)在工程行業(yè)可能會(huì)水土不服，因此工程行業(yè)云平臺(tái)除了需要一套通用的業(yè)務(wù)解決方案之外，還需要具備快速調(diào)整業(yè)務(wù)流程的能力，要解決快速調(diào)整的問題，只有平臺(tái)具備足夠簡(jiǎn)單的配置功能，讓用戶自己解決調(diào)整的問題，這樣用戶可根據(jù)需求的變化快速進(jìn)行響應(yīng)，讓云平臺(tái)貼合每個(gè)租戶的業(yè)務(wù)真正實(shí)現(xiàn)落地，幫助工程行業(yè)客戶通過信息化豐富管理手段提升執(zhí)行力。綜上所述本平臺(tái)主要解決以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題：

（1）基于SaaS體系架構(gòu)

1）概述

SaaS又稱為“軟件即服務(wù)”，是指通過互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)形式交付應(yīng)用程序，通過 SaaS 平臺(tái)交付的軟件也稱為云軟件、ASP、按需軟件或托管軟件。對(duì)于消費(fèi)者而言，首選的應(yīng)用便是即時(shí)通訊軟件、視頻分享、博客等。而對(duì)于企業(yè)而言，辦公、人事和客戶關(guān)系管理等應(yīng)用都屬于企業(yè)管理常用的早期創(chuàng)新方式。SaaS云平臺(tái)從那時(shí)起便成為企業(yè)廣泛使用的商業(yè)模式，并通過云端提供越來越多、各種各樣的應(yīng)用程序。

2）云平臺(tái)SaaS架構(gòu)

多租戶云架構(gòu)：云平臺(tái)支持多個(gè)企業(yè)級(jí)同時(shí)部署，安全隔離每個(gè)企業(yè)級(jí)用戶得身份級(jí)權(quán)限。

訪問簡(jiǎn)便：平臺(tái)支持瀏覽器，手機(jī)端任何HTML宿主的訪問。

云基礎(chǔ)架構(gòu)：系統(tǒng)所有的安全性，穩(wěn)定性全部由云平臺(tái)統(tǒng)一監(jiān)控，用戶不需要做日常的硬件，服務(wù)器等維護(hù)。

擴(kuò)展性極強(qiáng)的組織架構(gòu)設(shè)計(jì)：可滿足企業(yè)的發(fā)展或根據(jù)需求增加機(jī)構(gòu)或人數(shù)，方便靈活。SaaS云平臺(tái)架構(gòu)圖見圖1所示。

工作流指業(yè)務(wù)過程的部分或整體在計(jì)算機(jī)環(huán)境下的自動(dòng)化，即將工作流程中的各個(gè)操作步驟之間的業(yè)務(wù)規(guī)則抽象、概括描述。工作流主要解決的問題是：為實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)的業(yè)務(wù)管理目標(biāo)，在多個(gè)步驟之間，利用計(jì)算機(jī)及相關(guān)技術(shù)按特定的規(guī)則自動(dòng)流轉(zhuǎn)。

目前很多單位采用紙質(zhì)表單，人工傳遞的表單，逐級(jí)審批簽字，工作效率不高，不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)生成報(bào)表。而使用工作流系統(tǒng)，使用者僅需要在計(jì)算機(jī)上填寫表單，會(huì)按照設(shè)置好的工作流程自動(dòng)流轉(zhuǎn)，后面的審批人將會(huì)收到審批單，并根據(jù)具體問題更改、管理、跟蹤、統(tǒng)計(jì)、查詢等，極大提高工作效率，實(shí)現(xiàn)了信息化管理，提升了公司的執(zhí)行力及核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（3）SaaS云平臺(tái)工作流

工程建設(shè)SaaS云平臺(tái)采用公司自主研發(fā)的工作流平臺(tái)，包括工作流引擎，流程設(shè)計(jì)器，表單設(shè)計(jì)器，報(bào)表設(shè)計(jì)器。

工作流引擎，采用最優(yōu)化的流轉(zhuǎn)算法，面向?qū)ο蟮目蓴U(kuò)展的程序設(shè)計(jì)，可對(duì)引擎中各種類型流程進(jìn)行擴(kuò)展。

流程設(shè)計(jì)器，可視化的流程配置功能，支持企業(yè)需要的各種流程類型的配置。使用簡(jiǎn)單，方便用戶進(jìn)行企業(yè)業(yè)務(wù)流程的重構(gòu)（詳見圖2）。

信息技術(shù)是企業(yè)實(shí)現(xiàn)管理優(yōu)化的一個(gè)重要手段，也是解決企業(yè)管理中常常面對(duì)“信息孤島”、“應(yīng)用孤島”和“資源孤島”三大難題。在工程建設(shè)行業(yè)中成功的運(yùn)用基于SaaS模式的企業(yè)管理信息化系統(tǒng)可極大的降低管理成本、節(jié)約管理時(shí)間，可將項(xiàng)目標(biāo)績(jī)效管理系統(tǒng)、項(xiàng)目管理系統(tǒng)、綜合辦公系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)、單位知識(shí)管理系統(tǒng)、市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)等信息系統(tǒng)功能模塊在同一平臺(tái)上運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)無縫銜接，達(dá)到信息互通、數(shù)據(jù)共享，極大的提升了信息系統(tǒng)效益、顯著縮減了從事各項(xiàng)事務(wù)工作時(shí)間，管理成本顯著降低。在工程建設(shè)行業(yè)應(yīng)用將取得巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡(jiǎn)介：黃華華（1963—），男，民族，漢族，教授級(jí)高工，學(xué)歷，本科，研究方向：城市道路與交通工程、工程建設(shè)管理。

重慶市科學(xué)技術(shù)科技計(jì)劃項(xiàng)目：工程建設(shè)行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+Saas信息系統(tǒng)云平臺(tái)研發(fā)及應(yīng)用（項(xiàng)目編號(hào)：cstc2019jscx-msxmX0219）

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