基于资源感知的SaaS服务QoS保障机制研究

随着网络技术和应用软件的发展,面向服务架构(SOA)在软件即服务(SaaS)中得到普遍应用.在多租户框架中,租户通过共享服务资源降低使用成本,但是,服务资源的分布式部署使系统的性能隔离变得十分复杂.为了满足不同租户的性能要求,提出了一个两层次的基于资源感知的QoS保障机制:第一层,准入控制部件对整个系统的访问请求进行管理以防止系统过载,同时我们使用了一个资源消耗计算模型来保证真实并且及时的反应不同服务器上资源的使用情况;第二层,服务分级部件根据租户的SLA需求提供不同性能等级的服务以实现性能差异化.     

面向软件即服务的负载均衡策略建模与分析

为提高软件即服务（SaaS）应用中资源的访问效率,提出支持SaaS服务重要特征的负载均衡策略。首先,结合SaaS服务的多租户和高度可伸缩两大特性,提出一种基于租户请求分流、在局部和全局两个层次伸缩的负载均衡策略;其次,对所提出负载均衡策略用Petri网进行建模并仿真;最后,将提出的负载均衡策略与轮询（RR）、随机和改进的最小连接（ILCS）负载均衡算法在总体响应时间和总吞吐量两方面进行比较。实验结果表明：在请求速率达到500请求/秒后,所提策略的总体响应时间和总吞吐量趋于稳定并优于另外三种算法。     

面向SaaS应用的数据访问QoS保证方法

为对SaaS应用的多租户进行性能隔离,提出基于服务等级归类的多级队列调度方法.通过将大的请求进行分割,充分利用存储和网络资源的并行性,使系统可以优先处理服务等级高的租户请求.QoS可调度性验证方法表明,在资源充足的情况下,系统能够满足各个级别租户的QoS(Quality of Service)需求.     

SaaS交付平台多租户数据管理模型研究

随着SaaS(Software as a Service,即SaaS)应用交付平台租户数目及信息数据量呈几何曲线性增长,平台数据管理正处于由单数据节点往云中多数据节点转变的必然阶段,本文以软件即服务应用交付平台中多租户云数据管理为目标,对SaaS平台数据模型、云中放置策略、租户索引等进行了深入研究,提出一种SaaS平台多租户虚拟化方式及高效映射转换的数据分层模型,通过租户无关的应用数据模型为开发商屏蔽多租户云数据管理技术细节,通过租户逻辑模型支持租户按需定制数据模式以及各业务系统数据之间的共享关系,通过逻辑存储模型为平台运营商屏蔽了云中数据节点伸缩技术,解决了SaaS应用生命周期云数据管理技术瓶颈问题.     

基于TLA的SaaS业务流程定制及验证机制研究

SaaS模式已成为当前流行的软件服务形式.为满足不同租户个性化的业务服务需求,SaaS模式必须提供灵活的定制机制.为此,提出了一个支持租户业务流程定制行为建模及验证的框架.该框架以层次定制行为约束图作为定制指导,通过TLA(Temporal Logic of Actions)对各层的原子定制活动建模,并以此为基础构建租户的全局定制行为,然后基于应用的业务规则约束设计算法验证全局定制行为的正确性;为有效提高租户的定制效率,基于对多租户已有正确定制结果的统计分析,设计定制推荐算法,合理减少验证次数.仿真实验结果证实了该机制的高效性及可靠性.     

面向托管的数据库即服务系统及资源优化技术

数据库即服务（DBaaS）是云计算的一个研究热点,而数据应用托管则是当前DBaaS的一个重要应用领域。为满足行业数据应用托管中对DBaaS提出的数据隔离、性能隔离及可靠性保障等方面的要求,提出一种无共享架构下基于虚拟机、支持副本的多租户数据托管方法及相应的数据库即服务系统。针对该系统中面向租户的虚拟机资源（CPU、内存等）动态优化这一核心问题,建立了基于虚拟机的系统资源效用函数和数据库性能计算模型,并在基础上给出了一种根据租户数据请求负载并采用贪心方式的虚拟机资源动态优化算法。结合科技信息服务数据库托管应用示例进行了实验,实验结果表明提出的方法可以根据各个租户的数据库负载动态优化虚拟机的资源分配,能够在满足性能需求同时达到了提高系统资源利用率的目的。     

面向SaaS应用的SMTDM可伸缩多租户数据管理框架

云计算是一种可以弹性并按需提供资源的技术.在多租户共享数据存储模式下,如何实现数据的动态伸缩存储是云数据管理的关键.针对SaaS应用如何随着租户数量及请求规模的变化而进行自适应伸缩的问题,在分析数据存储层的伸缩性需求的基础上,基于Walraven等人提出的多租户架构思想,扩展典型的云应用架构,设计了一个多租户数据管理框架,实现存储资源的弹性.基于该框架,开发了一个面向网络管理领域的SaaS原型系统,验证了其有效性和可用性.     

基于可变性模型的可复用与可定制SaaS软件开发方法

云计算环境下,软件通过互联网向租户提供服务,这种基于互联网的软件交付模式称为SaaS（软件即服务）.与传统软件交付模式相比,SaaS软件通常运行于软件供应商的服务器端,同时为多个租户提供服务.由于需要支持不同租户的个性化需求,SaaS软件应具备足够的灵活性,以应对快速变化的租户需求;而且针对某一个租户的变更,不应影响其他租户.通过扩展课题组前期开发的基于可变性管理的适应性服务组装方法及其支持平台,提出了一种云计算环境下可复用、可定制的SaaS软件开发方法,开发了相应的支持平台,包括支持SaaS模式的服务组装引擎和远程定制工具.该方法针对不同租户的共性需求,提供一个抽象服务组装模型,支持平台在运行阶段解释执行抽象服务组装模型,根据租户的个性化需求派生不同的流程实例,这些运行时流程实例多态共存、互不影响.采用一个特定领域的SaaS软件实例来验证该方法的可行性,评估了支持平台的性能.实验结果表明,该方法及其支持平台可以支持多实例多租户的交付模式.     

基于DIFC的租户自主授权SaaS层数据隔离与共享模型*

SaaS服务提供者对租户间提供数据共享服务时,容易造成租户数据的泄露,并且在租户未经许可的情况下,可以非法获取租户的隐私数据。针对上述SaaS服务的缺陷,本文引入了分布式信息流控制(DIFC)安全防护机制,提出了基于DIFC的租户自主授权SaaS层数据隔离与共享模型。该模型强制SaaS服务提供者执行标签比对机制,各租户可以自主划分用户信息级别,定制全球唯一标记。并通过第三方可信标签管理授权服务(AS),细粒度地限制租户间的数据共享操作,并必须经用户授权标签才能访问相应数据。最终本文证明了此模型可以满足租户数据隔离与共享的安全。     

面向产业链协同SaaS平台的多租户数据加密配置技术研究

针对产业链协同SaaS(software-as-a-service)平台以龙头企业为核心的多租户业务关联特性,并结合其面向企业联盟的独立数据库与共享数据库共享表相结合的数据存储特点,分析了产业链协同SaaS平台以龙头企业为核心的多租户业务数据的安全加密配置需求.通过建立产业链协同SaaS平台的多租户关联模型及面向企业联盟的业务数据加密配置模型,提出了龙头企业业务数据加密配置算法、加密配置元数据驱动的协作企业业务数据加密及提交算法,以及面向龙头企业和协作企业的业务数据查询的解密算法.模型和算法在汽车及零部件产业链协同SaaS平台零部件协同采购订单业务中进行了应用.通过龙头企业的配置,能实现不同联盟的个性化数据加密需求.