【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 rsion of control： IOC))的簡(jiǎn)單概念之上。業(yè)務(wù)層應(yīng)該負(fù)責(zé)下面的問(wèn)題： ? 處理應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯和業(yè)務(wù)校驗(yàn) ? 管理事務(wù) ? 允許與其他層進(jìn)行交互的接口 ? 管理業(yè)務(wù)級(jí)對(duì)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(jìn)行直接通信 ? 從表現(xiàn)層暴露上下文給業(yè)務(wù)層以獲得業(yè)務(wù)服務(wù) ? 管理從業(yè)務(wù)層到表現(xiàn)層的實(shí)現(xiàn) ? 領(lǐng)域模型層 最后，因?yàn)槲覀円鉀Q實(shí)際的問(wèn)題的 WEB 應(yīng)用，我們需要一套在不同的層間移動(dòng)的對(duì)象。領(lǐng)域模型層包含的是表達(dá)實(shí)際業(yè)務(wù)對(duì)象的對(duì)象，比如 Student, Teacher, Unit 等等。這一層允許能讓開(kāi)發(fā)者不再構(gòu) 建和維護(hù)不必要的數(shù)據(jù)傳輸對(duì)象 DTO 來(lái)匹配其領(lǐng)域?qū)ο蟆＠纾? Hibernate 允許你讀取數(shù)據(jù)庫(kù)信息到一個(gè)領(lǐng)域?qū)ο蟮膶?duì)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(duì)象可以被更新并跨過(guò)表現(xiàn)層發(fā)送回去，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)更新。14 另外，你不再需要將對(duì)象轉(zhuǎn)變成 DTO，因?yàn)樗鼈冊(cè)诓煌膶娱g移動(dòng)時(shí)可能會(huì)丟失事務(wù)。這種模型允許 JAVA 開(kāi)發(fā)者能夠以 OO 風(fēng)格的方式很自然的處理對(duì)象，而不用編寫額外的代碼。 . RabbitMQ RabbitMQ 是由 LShift 提供的一個(gè) Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) 的開(kāi)源實(shí)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(diǎn)。 （ 1） 消息中間件 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換技術(shù)的局限性： 1）同步通信：客戶發(fā)出調(diào)用后，必須等待服務(wù)對(duì)象完成處理并返回結(jié)果后才能繼續(xù)執(zhí)行； 2）客戶和服務(wù)對(duì)象的生命周期緊密耦合：客戶進(jìn)程和服務(wù)對(duì)象進(jìn)程都必須正常運(yùn)行；如果由于服務(wù)對(duì)象崩潰或者網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致客戶的請(qǐng)求不可達(dá)，客戶會(huì)接收到異常； 3）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信：客戶的一次調(diào)用只發(fā)送給某個(gè)單獨(dú)的目標(biāo)對(duì)象。 消息中間件較好的解決了以上問(wèn)題。發(fā)送者將消息發(fā)送給消息服務(wù) 器，消息服務(wù)器將消息存放在若干隊(duì)列中，在合適的時(shí)候再將消息轉(zhuǎn)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(wú)需等待；二者的生命周期未必相同：發(fā)送消息的時(shí)候接收者不一定運(yùn)行，接收消息的時(shí)候發(fā)送者也不一定運(yùn)行；一對(duì)多通信：對(duì)于一個(gè)消息可以有多個(gè)接收者。 高級(jí)消息隊(duì)列協(xié)議（ AMQP）是一個(gè)異步消息傳遞所使用的應(yīng)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(wú)視消息的來(lái)源任意發(fā)送和接受信息。現(xiàn)在，已經(jīng)有相當(dāng)一部分不同平臺(tái)的服務(wù)器和客戶端可以投入使用。 消息隊(duì)列技術(shù)是分布式應(yīng)用間交換信息的一種技術(shù)。消息隊(duì)列可駐留在內(nèi)存或磁盤上 ,隊(duì)列存儲(chǔ)消息直到它們被應(yīng)用程序讀走。通過(guò)消息隊(duì)列，應(yīng)用程序可獨(dú)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(duì)列 (Message Queue)的 API 調(diào)用被嵌入到新的或現(xiàn)存的應(yīng)用中，通過(guò)消息發(fā)送到內(nèi)存或基于磁盤的隊(duì)列或從它讀出而提供信息交換。消息隊(duì)列可用在應(yīng)用 中以執(zhí)行多種功能，比如要求服務(wù)、交換信息或異步處理等。 中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，應(yīng)用系統(tǒng)借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源，管理計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)通訊。它在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中是一個(gè)關(guān)鍵軟件，它能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的互連和互操作性，能保證系統(tǒng)的安全、可靠、高效的運(yùn)行。中間件位于用戶應(yīng)用和操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)軟件之間，它為應(yīng)用提供了公用的通信手段，并且獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)。中間件為開(kāi)發(fā)者提供了公用于所有環(huán)境的應(yīng)用程序接口，當(dāng)應(yīng)用程序中嵌入其函數(shù)調(diào)用，它便可利用其運(yùn)行的特定操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的功能，為應(yīng)用執(zhí)行通信功能。 15 如 果沒(méi)有消息中間件完成信息交換，應(yīng)用開(kāi)發(fā)者為了傳輸數(shù)據(jù)，必須要學(xué)會(huì)如何用網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)軟件的功能，編寫相應(yīng)的應(yīng)用程序來(lái)發(fā)送和接收信息，且交換信息沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)方法，每個(gè)應(yīng)用必須進(jìn)行特定的編程從而和多平臺(tái)、不同環(huán)境下的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用通信。例如，為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上不同主機(jī)系統(tǒng)間的通信，將要求具備在網(wǎng)絡(luò)上如何交換信息的知識(shí)（比如用TCP/IP 的 socket 程序設(shè)計(jì)）；為了實(shí)現(xiàn)同一主機(jī)內(nèi)不同進(jìn)程之間的通訊，將要求具備操作系統(tǒng)的消息隊(duì)列或命名管道 (Pipes)等知識(shí)。 面向消息的中間件（ MOM）系統(tǒng)，例如發(fā)布 /訂閱隊(duì)列，沒(méi)有作為 基本元素實(shí)現(xiàn)。反而通過(guò)發(fā)送簡(jiǎn)化的 AMQ 實(shí)體，用戶被賦予了構(gòu)建例如這些實(shí)體的能力。這些實(shí)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(gè)層級(jí)： AMQP 模型。這個(gè)模型統(tǒng)一了消息模式，諸如發(fā)布 /訂閱、隊(duì)列、事務(wù)以及流數(shù)據(jù)，并且添加了額外的特性，例如更易于擴(kuò)展，基于內(nèi)容的路由。 （ 2） MQ的基本概念 ? 隊(duì)列管理器 隊(duì)列管理器是 MQ 系統(tǒng)中最上層的一個(gè)概念，由它為我們提供基于隊(duì)列的消息服務(wù)。 ? 消息 在 MQ 中，我們把應(yīng)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(nèi)容并對(duì)消息進(jìn)行廣義的理解，比如：用戶的各種類型的數(shù)據(jù)文件 ，某個(gè)應(yīng)用向其它應(yīng)用發(fā)出的處理請(qǐng)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(jí)、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(chǔ)在內(nèi)存中的，它是為了提高性能而設(shè)計(jì)的，當(dāng)系統(tǒng)掉電或 MQ 隊(duì)列管理器重新啟動(dòng)時(shí)，將不可恢復(fù)。當(dāng)用戶對(duì)消息的可靠性要求不高， 而側(cè)重系統(tǒng)的性能表現(xiàn)時(shí)，可以采用該種類型的消息，如：當(dāng)發(fā)布股票信息時(shí)，由于股票信息是不斷更新的，我們可能每若干秒就會(huì)發(fā)布一次，新的消息會(huì)不斷覆蓋舊的消息。永久性消息是存儲(chǔ)在硬盤上，并且紀(jì)錄數(shù)據(jù)日志的，它具有高可靠性，在網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行分段處理，也可以將若干個(gè)本身完整的消息在應(yīng)用邏輯上歸為一組進(jìn)行處理。 16 ? 隊(duì)列 隊(duì)列是消息的安全存放地，隊(duì)列存儲(chǔ)消息直到它被應(yīng)用程序處理。 消息隊(duì)列以下述方 式工作： ? 程序 A 形成對(duì)消息隊(duì)列系統(tǒng)的調(diào)用，此調(diào)用告知消息隊(duì)列系統(tǒng)，消息準(zhǔn)備好了投向程序 B； ? 消息隊(duì)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(duì)列中； ? 適當(dāng)時(shí)間后，程序 B 從它的隊(duì)列中讀此消息，并處理此信息。 由于采用了先進(jìn)的程序設(shè)計(jì)思想以及內(nèi)部工作機(jī)制， MQ 能夠在各種網(wǎng)絡(luò)條件下保證消息的可靠傳遞，可以克服網(wǎng)絡(luò)線路質(zhì)量差或不穩(wěn)定的現(xiàn)狀，在傳輸過(guò)程中，如果通信線路出現(xiàn)故障或遠(yuǎn)端的主機(jī)發(fā)生故障，本地的應(yīng)用程序都不會(huì)受到影響，可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，而無(wú)需等待網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)或遠(yuǎn)端主機(jī)正常后再重新運(yùn)行。 ? 通道 通 道是 MQ 系統(tǒng)中隊(duì)列管理器之間傳遞消息的管道，它是建立在物理的網(wǎng)絡(luò)連接之上的一個(gè)邏輯概念，也是 MQ 產(chǎn)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(wù)器和服務(wù)器之間傳輸消息的，需要強(qiáng)調(diào)指出的是，該通道是單向的，它又有發(fā)送 (sender), 接收 (receive), 請(qǐng)求者 (requestor), 服務(wù)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(gè) MQ 群集內(nèi)部的隊(duì)列管理器之間通訊使用的。 （ 3） MQ的工作原理 17 首先來(lái)看本地通訊的情況，應(yīng)用程序 A 和應(yīng)用程序 B 運(yùn)行于同一系統(tǒng) A，它們之間可以借助消息隊(duì)列技術(shù)進(jìn) 行彼此的通訊：應(yīng)用程序 A 向隊(duì)列 1 發(fā)送一條信息，而當(dāng)應(yīng)用程序 B需要時(shí)就可以得到該信息。 其次是遠(yuǎn)程通訊的情況，如果信息傳輸?shù)哪繕?biāo)改為在系統(tǒng) B 上的應(yīng)用程序 C，這種變化不會(huì)對(duì)應(yīng)用程序 A 產(chǎn)生影響，應(yīng)用程序 A 向隊(duì)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(duì)列實(shí)際上位于系統(tǒng) B，它將信息放到本地的一個(gè)特殊隊(duì)列－傳輸隊(duì)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(duì)列中讀取消息，并傳遞這條信息到系統(tǒng) B，然后等待確認(rèn)。只有 MQ 接到系統(tǒng) B 成功收到信息的確認(rèn)之后 ，它才從傳輸隊(duì)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(yùn)行，信息會(huì)留在傳輸隊(duì)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(shù) 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(yīng)用集成的松耦合的連接方法，因?yàn)楣蚕硇畔⒌膽?yīng)用不需要知道彼此物理位置（網(wǎng)絡(luò)地址）；不需要知道彼此間怎樣建立通信；不需要同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)；不需要在同樣的操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行。 三、 建設(shè)內(nèi)容 1. 云平臺(tái) 教育 云通過(guò)對(duì)虛擬化資源池（ 硬件、開(kāi)發(fā)平臺(tái)或服務(wù)） 的管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源 合理調(diào)度分配的基礎(chǔ)性平臺(tái)。他可以對(duì) 這些資源可以動(dòng)態(tài)地重新配置，調(diào)整到一個(gè)可變負(fù)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(gè)方面設(shè)計(jì) ? 外部托管 將 服務(wù)托管在 市教育云中心 ，并從這里提供給 各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)或平臺(tái) 。服務(wù)通過(guò) 寧波市教育科研網(wǎng) 提供，并且服務(wù)的處理發(fā)生在 教科網(wǎng)內(nèi)部防火墻以外， 服務(wù) 本身可以 跨越物理和安全的邊界 進(jìn)行調(diào)度訪問(wèn) 。 ? 服務(wù)交付 教育云平臺(tái) 的功能 都 作為某種形式的服務(wù)存在。服務(wù)之間在本質(zhì)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(yīng)的規(guī)范性，可以更加便捷地實(shí)現(xiàn)服務(wù)交付 。 ? 簡(jiǎn)化 的管理 對(duì)系統(tǒng)和資源的管理簡(jiǎn)化 ：實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)化的管理，以滿足系統(tǒng)可擴(kuò)展性的要求； 同時(shí)實(shí)現(xiàn)用戶自助服務(wù)，以加快業(yè)務(wù)處理流程和程序化的資源訪問(wèn)，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(jīng)濟(jì)性 提供了資源的經(jīng)濟(jì)性，壓縮了資源總成本投資，具體體現(xiàn)為： 第一，沒(méi)有了固定購(gòu)買的需求。第二服務(wù)提供商的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)使得他們能夠通過(guò)購(gòu)買商品化硬件和經(jīng)過(guò)精細(xì)調(diào)整的運(yùn)營(yíng)流程來(lái)優(yōu)化企業(yè)的成本結(jié)構(gòu)。 ? 多租戶 教育云可以 被多個(gè)組織機(jī)構(gòu)（又稱多租戶 ，每個(gè)區(qū)教育機(jī)構(gòu)都可以作為一個(gè)租戶來(lái)看待 ）同時(shí)使用著，并且引入了一系列機(jī)制來(lái)保護(hù)和隔 離每個(gè)租戶的數(shù)據(jù)和使用。匯聚所有 租戶 使用的資源是實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性和節(jié)約成本的重要因素。 19 . 虛擬化及云 OS 物 理 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 、 電 源 、 I S C S I虛 擬 機(jī) 云 存 儲(chǔ)海 量 數(shù) 據(jù) 處理 平 臺(tái)應(yīng) 用H O S T云 監(jiān) 控 、 云 資 源 調(diào) 度 、 云 安 全 管 理 作為教育系統(tǒng)的基本設(shè)施，其應(yīng)用必然構(gòu)建在云平臺(tái)基礎(chǔ)之上，提供不同操作系統(tǒng)和應(yīng)用支撐環(huán)境的虛擬主機(jī)服務(wù)，這些虛擬主機(jī)的資源可以根據(jù)應(yīng)用的需要進(jìn)行靈活配置，動(dòng)態(tài)調(diào)度、智能監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一分配和調(diào)度，也就是 IAAS層。同時(shí)，考慮應(yīng)用系統(tǒng)的通用性要求，提供支撐各種協(xié)議的云存儲(chǔ)系統(tǒng)和支撐分布式擴(kuò)展的 NOSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)，為 PAAS和 SAAS 層提供數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)和存儲(chǔ)服務(wù)，并提供各種應(yīng)用和開(kāi)發(fā)語(yǔ)言的 API 接口。如下圖所示： 20 軟 件 即 服 務(wù)平 臺(tái) 即 服 務(wù)基 礎(chǔ) 設(shè) 施 即 服 務(wù)應(yīng) 用學(xué) 業(yè) 評(píng) 估 電 子 郵 件在 線 聊 天 工具. . .平 臺(tái)編 成 語(yǔ) 言A p l s開(kāi) 發(fā) 環(huán) 境虛 擬 化管 理 虛 擬 化 計(jì) 費(fèi)硬 件內(nèi) 存 計(jì) 算 存 儲(chǔ)主 機(jī) 托 管固 定 資 產(chǎn) 電 源 冷 卻 帶 寬 云平臺(tái)系統(tǒng)提供如下的服務(wù)： ? 實(shí)體機(jī)資源管理 ? 虛擬機(jī)模板建立 ? 從模板建立虛擬機(jī) ? 從 ISO 建立虛擬機(jī) ? 共享安裝軟件管理 ? 虛擬機(jī)用戶管理 ? 虛擬機(jī)資源監(jiān)控和調(diào)整 ? USB 資源管理（包含軟件狗） ? 虛擬機(jī)備份和克隆、導(dǎo)入導(dǎo)出 ? 虛擬機(jī)關(guān)機(jī)、開(kāi)機(jī)、休眠、快照、刪除 ? 虛擬機(jī)恢復(fù) ? 虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移 ? 虛擬機(jī)遠(yuǎn)程桌面和 ssh ? 虛擬機(jī)與本機(jī)資源共享及控制 ? 虛擬機(jī)安裝軟件動(dòng)態(tài)上傳和共享空間管理 ? 虛擬機(jī)和實(shí)體機(jī)安全管理 ? 虛擬機(jī)磁盤靜態(tài)和動(dòng)態(tài)增加 21 ? 虛擬機(jī)光盤管理 ? 實(shí)體機(jī)共享存儲(chǔ)管理 ? 系統(tǒng)日志管理 ? 對(duì)應(yīng)機(jī)器的磁盤掛接到另一個(gè)虛擬機(jī)等等 這些功能要求有統(tǒng)一的平臺(tái)和界面進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，并且要求在虛擬化時(shí)支持同類型 OS的內(nèi)存共享、容許大頁(yè)面， . 云存儲(chǔ) 云存儲(chǔ)層次結(jié)構(gòu)框架分為：底層的本地或局域虛擬存儲(chǔ)層和虛擬資源層、三種不同類型的云存儲(chǔ)層、安全訪問(wèn)接口層和應(yīng)用層、貫穿三種不同類型的云存儲(chǔ)層，主要用于虛擬資源管理系統(tǒng)對(duì)云存儲(chǔ)層和安全訪問(wèn)接口層進(jìn)行管理，從基 礎(chǔ)的存儲(chǔ)層到展現(xiàn)的應(yīng)用層，始終貫穿著云存儲(chǔ)安全管理。 具體的層次結(jié)構(gòu)由下至上包括：本地或局域虛擬存儲(chǔ)層和虛擬資源層、分布式高可靠性大文件云存儲(chǔ)層、基于表的結(jié)構(gòu)云存儲(chǔ)層、流數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)層、云存