【文章內容簡介】 rsion of control： IOC))的簡單概念之上。業(yè)務層應該負責下面的問題： ? 處理應用的業(yè)務邏輯和業(yè)務校驗 ? 管理事務 ? 允許與其他層進行交互的接口 ? 管理業(yè)務級對象之間的依賴性 ? 加入了表現(xiàn)和持久層之間的靈活性，以便它們不需要彼此進行直接通信 ? 從表現(xiàn)層暴露上下文給業(yè)務層以獲得業(yè)務服務 ? 管理從業(yè)務層到表現(xiàn)層的實現(xiàn) ? 領域模型層 最后，因為我們要解決實際的問題的 WEB 應用，我們需要一套在不同的層間移動的對象。領域模型層包含的是表達實際業(yè)務對象的對象，比如 Student, Teacher, Unit 等等。這一層允許能讓開發(fā)者不再構 建和維護不必要的數(shù)據(jù)傳輸對象 DTO 來匹配其領域對象。例如， Hibernate 允許你讀取數(shù)據(jù)庫信息到一個領域對象的對象圖中，以便你可以在離線的情況下將其表現(xiàn)在 UI 層中。這些對象可以被更新并跨過表現(xiàn)層發(fā)送回去，然后進行數(shù)據(jù)庫更新。14 另外，你不再需要將對象轉變成 DTO，因為它們在不同的層間移動時可能會丟失事務。這種模型允許 JAVA 開發(fā)者能夠以 OO 風格的方式很自然的處理對象，而不用編寫額外的代碼。 . RabbitMQ RabbitMQ 是由 LShift 提供的一個 Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) 的開源實現(xiàn)，由以高性能、健壯以及可伸縮性出名的 Erlang 寫成，因此也是繼承了這些優(yōu)點。 （ 1） 消息中間件 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換技術的局限性： 1）同步通信：客戶發(fā)出調用后，必須等待服務對象完成處理并返回結果后才能繼續(xù)執(zhí)行； 2）客戶和服務對象的生命周期緊密耦合：客戶進程和服務對象進程都必須正常運行；如果由于服務對象崩潰或者網絡故障導致客戶的請求不可達，客戶會接收到異常； 3）點對點通信：客戶的一次調用只發(fā)送給某個單獨的目標對象。 消息中間件較好的解決了以上問題。發(fā)送者將消息發(fā)送給消息服務 器，消息服務器將消息存放在若干隊列中，在合適的時候再將消息轉發(fā)給接收者。這種模式下，發(fā)送和接收是異步的，發(fā)送者無需等待；二者的生命周期未必相同：發(fā)送消息的時候接收者不一定運行，接收消息的時候發(fā)送者也不一定運行；一對多通信：對于一個消息可以有多個接收者。 高級消息隊列協(xié)議（ AMQP）是一個異步消息傳遞所使用的應用層協(xié)議規(guī)范。作為線路層協(xié)議，而不是 API（例如 JMS2）， AMQP 客戶端能夠無視消息的來源任意發(fā)送和接受信息?，F(xiàn)在，已經有相當一部分不同平臺的服務器和客戶端可以投入使用。 消息隊列技術是分布式應用間交換信息的一種技術。消息隊列可駐留在內存或磁盤上 ,隊列存儲消息直到它們被應用程序讀走。通過消息隊列，應用程序可獨立地執(zhí)行 它們不需要知道彼此的位置、或在繼續(xù)執(zhí)行前不需要等待接收程序接收此消息。 消息隊列 (Message Queue)的 API 調用被嵌入到新的或現(xiàn)存的應用中，通過消息發(fā)送到內存或基于磁盤的隊列或從它讀出而提供信息交換。消息隊列可用在應用 中以執(zhí)行多種功能，比如要求服務、交換信息或異步處理等。 中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務程序，應用系統(tǒng)借助這種軟件在不同的技術之間共享資源，管理計算資源和網絡通訊。它在計算機系統(tǒng)中是一個關鍵軟件，它能實現(xiàn)應用的互連和互操作性，能保證系統(tǒng)的安全、可靠、高效的運行。中間件位于用戶應用和操作系統(tǒng)及網絡軟件之間，它為應用提供了公用的通信手段，并且獨立于網絡和操作系統(tǒng)。中間件為開發(fā)者提供了公用于所有環(huán)境的應用程序接口，當應用程序中嵌入其函數(shù)調用，它便可利用其運行的特定操作系統(tǒng)和網絡環(huán)境的功能，為應用執(zhí)行通信功能。 15 如 果沒有消息中間件完成信息交換，應用開發(fā)者為了傳輸數(shù)據(jù)，必須要學會如何用網絡和操作系統(tǒng)軟件的功能，編寫相應的應用程序來發(fā)送和接收信息，且交換信息沒有標準方法，每個應用必須進行特定的編程從而和多平臺、不同環(huán)境下的一個或多個應用通信。例如，為了實現(xiàn)網絡上不同主機系統(tǒng)間的通信，將要求具備在網絡上如何交換信息的知識（比如用TCP/IP 的 socket 程序設計）；為了實現(xiàn)同一主機內不同進程之間的通訊，將要求具備操作系統(tǒng)的消息隊列或命名管道 (Pipes)等知識。 面向消息的中間件（ MOM）系統(tǒng)，例如發(fā)布 /訂閱隊列，沒有作為 基本元素實現(xiàn)。反而通過發(fā)送簡化的 AMQ 實體，用戶被賦予了構建例如這些實體的能力。這些實體也是規(guī)范的一部分，形成了在線路層協(xié)議頂端的一個層級： AMQP 模型。這個模型統(tǒng)一了消息模式，諸如發(fā)布 /訂閱、隊列、事務以及流數(shù)據(jù)，并且添加了額外的特性，例如更易于擴展，基于內容的路由。 （ 2） MQ的基本概念 ? 隊列管理器 隊列管理器是 MQ 系統(tǒng)中最上層的一個概念，由它為我們提供基于隊列的消息服務。 ? 消息 在 MQ 中，我們把應用程序交由 MQ 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)定義為消息，我們可以定義消息的內容并對消息進行廣義的理解，比如：用戶的各種類型的數(shù)據(jù)文件 ，某個應用向其它應用發(fā)出的處理請求等都可以作為消息。消息有兩部分組成： 消息描述符 (Message Discription 或 Message Header)，描述消息的特征，如：消息的優(yōu)先級、生命周期、消息 Id 等； 消息體 (Message Body)，即用戶數(shù)據(jù)部分。在 MQ 中，消息分為兩種類型，非永久性(nonpersistent)消息和永久性 (persistent)消息，非永久性消息是存儲在內存中的，它是為了提高性能而設計的，當系統(tǒng)掉電或 MQ 隊列管理器重新啟動時，將不可恢復。當用戶對消息的可靠性要求不高， 而側重系統(tǒng)的性能表現(xiàn)時，可以采用該種類型的消息，如：當發(fā)布股票信息時，由于股票信息是不斷更新的，我們可能每若干秒就會發(fā)布一次，新的消息會不斷覆蓋舊的消息。永久性消息是存儲在硬盤上，并且紀錄數(shù)據(jù)日志的，它具有高可靠性，在網絡和系統(tǒng)發(fā)生故障等情況下都能確保消息不丟、不重。 此外，在 MQ 中，還有邏輯消息和物理消息的概念。利用邏輯消息和物理消息，我們可以將大消息進行分段處理，也可以將若干個本身完整的消息在應用邏輯上歸為一組進行處理。 16 ? 隊列 隊列是消息的安全存放地，隊列存儲消息直到它被應用程序處理。 消息隊列以下述方 式工作： ? 程序 A 形成對消息隊列系統(tǒng)的調用，此調用告知消息隊列系統(tǒng)，消息準備好了投向程序 B； ? 消息隊列系統(tǒng)發(fā)送此消息到程序 B 駐留處的系統(tǒng)，并將它放到程序 B 的隊列中； ? 適當時間后，程序 B 從它的隊列中讀此消息，并處理此信息。 由于采用了先進的程序設計思想以及內部工作機制， MQ 能夠在各種網絡條件下保證消息的可靠傳遞，可以克服網絡線路質量差或不穩(wěn)定的現(xiàn)狀，在傳輸過程中，如果通信線路出現(xiàn)故障或遠端的主機發(fā)生故障，本地的應用程序都不會受到影響，可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，而無需等待網絡故障恢復或遠端主機正常后再重新運行。 ? 通道 通 道是 MQ 系統(tǒng)中隊列管理器之間傳遞消息的管道，它是建立在物理的網絡連接之上的一個邏輯概念，也是 MQ 產品的精華。 在 MQ 中，主要有三大類通道類型，即消息通道， MQI 通道和 Cluster 通道。消息通道是用于在 MQ 的服務器和服務器之間傳輸消息的，需要強調指出的是，該通道是單向的，它又有發(fā)送 (sender), 接收 (receive), 請求者 (requestor), 服務者 (server)等不同類型，供用戶在不同情況下使用。 MQI 通道是 MQ Client 和 MQ Server 之間通訊和傳輸消息用的，與消息通道不同，它的 傳輸是雙向的。群集 (Cluster)通道是位于同一個 MQ 群集內部的隊列管理器之間通訊使用的。 （ 3） MQ的工作原理 17 首先來看本地通訊的情況，應用程序 A 和應用程序 B 運行于同一系統(tǒng) A，它們之間可以借助消息隊列技術進 行彼此的通訊：應用程序 A 向隊列 1 發(fā)送一條信息，而當應用程序 B需要時就可以得到該信息。 其次是遠程通訊的情況，如果信息傳輸?shù)哪繕烁臑樵谙到y(tǒng) B 上的應用程序 C，這種變化不會對應用程序 A 產生影響，應用程序 A 向隊列 2 發(fā)送一條信息，系統(tǒng) A的 MQ 發(fā)現(xiàn) Q2 所指向的目的隊列實際上位于系統(tǒng) B，它將信息放到本地的一個特殊隊列－傳輸隊列(Transmission Queue)。我們建立一條從系統(tǒng) A 到系統(tǒng) B 的消息通道，消息通道代理將從傳輸隊列中讀取消息，并傳遞這條信息到系統(tǒng) B，然后等待確認。只有 MQ 接到系統(tǒng) B 成功收到信息的確認之后 ，它才從傳輸隊列中真正將該信息刪除。如果通訊線路不通，或系統(tǒng) B不在運行，信息會留在傳輸隊列中，直到被成功地傳送到目的地。這是 MQ 最基本而最重要的技術 確保信息傳輸，并且是一次且僅一次 (onceandonlyonce)的傳遞。 MQ 提供了用于應用集成的松耦合的連接方法，因為共享信息的應用不需要知道彼此物理位置（網絡地址）；不需要知道彼此間怎樣建立通信；不需要同時處于運行狀態(tài)；不需要在同樣的操作系統(tǒng)或網絡環(huán)境下運行。 三、 建設內容 1. 云平臺 教育 云通過對虛擬化資源池（ 硬件、開發(fā)平臺或服務） 的管理，實現(xiàn)對資源 合理調度分配的基礎性平臺。他可以對 這些資源可以動態(tài)地重新配置，調整到一個可變負載或者可變規(guī)18 模的系統(tǒng)中，從而允許獲得最佳的資源利用率。其主要支持以下幾個方面設計 ? 外部托管 將 服務托管在 市教育云中心 ，并從這里提供給 各個應用系統(tǒng)或平臺 。服務通過 寧波市教育科研網 提供，并且服務的處理發(fā)生在 教科網內部防火墻以外， 服務 本身可以 跨越物理和安全的邊界 進行調度訪問 。 ? 服務交付 教育云平臺 的功能 都 作為某種形式的服務存在。服務之間在本質上有著很大的差異，但是 在 編程接口和用戶接口 上具有相應的規(guī)范性，可以更加便捷地實現(xiàn)服務交付 。 ? 簡化 的管理 對系統(tǒng)和資源的管理簡化 ：實現(xiàn) 自動化的管理，以滿足系統(tǒng)可擴展性的要求； 同時實現(xiàn)用戶自助服務，以加快業(yè)務處理流程和程序化的資源訪問，有助于將系統(tǒng)和資源集成到企業(yè)的管理框架之中。 ? 資源的經濟性 提供了資源的經濟性，壓縮了資源總成本投資，具體體現(xiàn)為： 第一，沒有了固定購買的需求。第二服務提供商的規(guī)模經濟效應使得他們能夠通過購買商品化硬件和經過精細調整的運營流程來優(yōu)化企業(yè)的成本結構。 ? 多租戶 教育云可以 被多個組織機構（又稱多租戶 ，每個區(qū)教育機構都可以作為一個租戶來看待 ）同時使用著，并且引入了一系列機制來保護和隔 離每個租戶的數(shù)據(jù)和使用。匯聚所有 租戶 使用的資源是實現(xiàn)可擴展性和節(jié)約成本的重要因素。 19 . 虛擬化及云 OS 物 理 機 網 絡 、 電 源 、 I S C S I虛 擬 機 云 存 儲海 量 數(shù) 據(jù) 處理 平 臺應 用H O S T云 監(jiān) 控 、 云 資 源 調 度 、 云 安 全 管 理 作為教育系統(tǒng)的基本設施，其應用必然構建在云平臺基礎之上，提供不同操作系統(tǒng)和應用支撐環(huán)境的虛擬主機服務，這些虛擬主機的資源可以根據(jù)應用的需要進行靈活配置，動態(tài)調度、智能監(jiān)控，實現(xiàn)系統(tǒng)計算資源、存儲資源、網絡資源的統(tǒng)一分配和調度，也就是 IAAS層。同時，考慮應用系統(tǒng)的通用性要求，提供支撐各種協(xié)議的云存儲系統(tǒng)和支撐分布式擴展的 NOSQL 數(shù)據(jù)庫，為 PAAS和 SAAS 層提供數(shù)據(jù)庫服務和存儲服務，并提供各種應用和開發(fā)語言的 API 接口。如下圖所示： 20 軟 件 即 服 務平 臺 即 服 務基 礎 設 施 即 服 務應 用學 業(yè) 評 估 電 子 郵 件在 線 聊 天 工具. . .平 臺編 成 語 言A p l s開 發(fā) 環(huán) 境虛 擬 化管 理 虛 擬 化 計 費硬 件內 存 計 算 存 儲主 機 托 管固 定 資 產 電 源 冷 卻 帶 寬 云平臺系統(tǒng)提供如下的服務： ? 實體機資源管理 ? 虛擬機模板建立 ? 從模板建立虛擬機 ? 從 ISO 建立虛擬機 ? 共享安裝軟件管理 ? 虛擬機用戶管理 ? 虛擬機資源監(jiān)控和調整 ? USB 資源管理（包含軟件狗） ? 虛擬機備份和克隆、導入導出 ? 虛擬機關機、開機、休眠、快照、刪除 ? 虛擬機恢復 ? 虛擬機動態(tài)遷移 ? 虛擬機遠程桌面和 ssh ? 虛擬機與本機資源共享及控制 ? 虛擬機安裝軟件動態(tài)上傳和共享空間管理 ? 虛擬機和實體機安全管理 ? 虛擬機磁盤靜態(tài)和動態(tài)增加 21 ? 虛擬機光盤管理 ? 實體機共享存儲管理 ? 系統(tǒng)日志管理 ? 對應機器的磁盤掛接到另一個虛擬機等等 這些功能要求有統(tǒng)一的平臺和界面進行遠程管理，并且要求在虛擬化時支持同類型 OS的內存共享、容許大頁面， . 云存儲 云存儲層次結構框架分為：底層的本地或局域虛擬存儲層和虛擬資源層、三種不同類型的云存儲層、安全訪問接口層和應用層、貫穿三種不同類型的云存儲層，主要用于虛擬資源管理系統(tǒng)對云存儲層和安全訪問接口層進行管理，從基 礎的存儲層到展現(xiàn)的應用層，始終貫穿著云存儲安全管理。 具體的層次結構由下至上包括：本地或局域虛擬存儲層和虛擬資源層、分布式高可靠性大文件云存儲層、基于表的結構云存儲層、流數(shù)據(jù)云存儲層、云存