【正文】 依賴，對其可靠性，負(fù)載能力以及數(shù)據(jù)處理能力也提高了要求[14]。當(dāng)訪問需求增大時，對服務(wù)器的要求也不斷提高，需要服務(wù)器在盡量短的時間里保證服務(wù)器不因為訪問量的超載而崩潰或者當(dāng)機，這樣，集群技術(shù)由此應(yīng)運而生。IDS采用了兩者結(jié)合的辦法，實現(xiàn)自身的單點登錄服務(wù)。IDS采用單點登錄服務(wù)器的優(yōu)勢，為用戶訪問SAP NetWeaver Cloud 提供一個單點登錄的認(rèn)證服務(wù)[13]。單點登錄服務(wù)器為系統(tǒng)提供了一個集中的單點登錄管理平臺，這里是進行用戶信息認(rèn)證的唯一場所，用戶訪問目的站點的用戶信息如用戶名、密碼或者角色類型都將通過一定的存儲方式，映射[12]在單點登錄服務(wù)上。根據(jù)單點登錄技術(shù)的研究，單點登錄的主要目的就是將認(rèn)證和系統(tǒng)實現(xiàn)分離。SAP也開發(fā)了基于SAML的單點登錄技術(shù)，即由IDS(SAP ID Service)在訪問SAP NetWeaver Cloud提供的單點登錄服務(wù)。設(shè)計SAML的最主要目標(biāo)是實現(xiàn)SSO，并且SAML可以支持各種形式的SSO，所以，在很短時間內(nèi)，這一特性就得到了SUN、微軟、IBM、RSA等公司的支持。這里的安全用戶聲明的產(chǎn)生就需要有一種標(biāo)準(zhǔn)的語言進行描述，SAML就是為了實現(xiàn)這一目的而產(chǎn)生的基于XML格式的安全標(biāo)記語言。 SAML模型SAML的全稱為Security Assertion Markup Language,是一種安全斷言標(biāo)記語言。用戶訪問網(wǎng)絡(luò)時，對于那些需要認(rèn)證的網(wǎng)站，只需作一次身份認(rèn)證隨后就可以對被授權(quán)的資源進行訪問而無需多次輸入自己的認(rèn)證信息。另外，用戶的登錄認(rèn)證信息在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中很可能會產(chǎn)生泄露，這也會為商業(yè)活動帶來安全隱患。這兩種單點登錄技術(shù)模型都是為了實現(xiàn)用戶通過網(wǎng)絡(luò)進行商務(wù)活動時更加安全便捷而提出的。因為SAP NetWeaver Cloud是一個有專門團隊維護的平臺，用戶無需擔(dān)心調(diào)用的功能出現(xiàn)異常而無從解決。應(yīng)用程序被注冊到在PaaS平臺，也就是托管在PaaS管理的云基礎(chǔ)設(shè)施中之后，在借助其提供的平臺運行時，用戶可以便捷地開發(fā)和部署應(yīng)用程序，不用將經(jīng)歷分散于平臺搭建和維護工作，可以大大縮短應(yīng)用程序開發(fā)周期、降低運行和維護成本。如后面將要講到的安全認(rèn)證，數(shù)據(jù)存儲，郵件處理等。它基于分布式框架，支持通用的Web應(yīng)用開發(fā)語言，具有極好的擴張性。這即是DMOC開發(fā)的一項重要目標(biāo)。PaaS服務(wù)能發(fā)揮“群眾的集體智慧”， 能為更多的軟件編程人員提供優(yōu)良的土壤，能使軟件的使用成本降低。DMOC就是基于SAP NetWeaver Cloud這一平臺開發(fā)的應(yīng)用，為用戶提供數(shù)據(jù)處理服務(wù)。 DMOC的JPaaS模式DMOC采用的服務(wù)模式為基于PaaS平臺的SaaS模式，為了實現(xiàn)跨平臺，DMOC基于Java進行開發(fā)，所以其開發(fā)平臺也可以稱為JPaaS模式。所以PaaS服務(wù)模式被企業(yè)廣泛運用，也是DMOC產(chǎn)品選擇這一模式的理由。 三種云服務(wù)模式的在靈活性上的比較綜上看來，PaaS是介于SaaS和IaaS之間的一種云服務(wù)模式。 云服務(wù)模式比較在云服務(wù)這三種模式中，PaaS是介于SaaS和IaaS之間的一種服務(wù)模式，PaaS需要開發(fā)人員對開放平臺的編程接口進行應(yīng)用程序設(shè)計和開發(fā)，然后部署其上，其主要是針對開發(fā)人員的；SaaS則是提供的應(yīng)用程序服務(wù)，用戶不需要了解相關(guān)技術(shù)，只要對其配置具有一定的了解，即可上手使用；而IaaS提供的則是最底層的基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施，所以其針對的是IT人員和開發(fā)人員。通過這種服務(wù)模式，同樣可以達(dá)到靈活性、高可用性以及高擴展性的目的。 SaaS云服務(wù)模式SaaS云服務(wù)模式即指服務(wù)提供商將應(yīng)用軟件部署于服務(wù)器上，根據(jù)用戶的需求，比如用戶對軟件的定制數(shù)量，使用時間、軟件功能或者性能要求等為用戶提供定制級的軟件服務(wù)。使用這一服務(wù)方式的好處顯而易見。IaaS是針對基礎(chǔ)設(shè)施提供的服務(wù)，所以它關(guān)注于底層。 IaaS云服務(wù)模式所謂IaaS是指云計算服務(wù)商向用戶提供例如虛擬主機、存儲、網(wǎng)絡(luò)等虛擬的硬件資源。首先，PaaS平臺將提供給開發(fā)者一個完整的應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境，開發(fā)人員只需要借助這一環(huán)境進行開發(fā)即可，而不需要租用、購買、甚至維護任何軟件、硬件設(shè)備，如果是外圍開發(fā)人員，只是借助某些云平臺的功能來完成其他應(yīng)用開發(fā)，那么PaaS也可以為其提供某一部分的接口供開發(fā)人員使用；其次，由于PaaS是一個專業(yè)級的云計算平臺，所以它將一直由專業(yè)人員進行維護，開發(fā)人員在開發(fā)過程中如果希望獲取應(yīng)用的運行狀態(tài)或者是訪問統(tǒng)計信息，那么，PaaS可以隨時為其提供專業(yè)數(shù)據(jù)，這從一方面也顯示出PaaS平臺的使用本來就是一個按需提供服務(wù)的過程；最后，由專業(yè)人員統(tǒng)一維護的平臺自然不僅僅滿足靜態(tài)需求，它還可以根據(jù)需求變化，提供更好的可擴展性和可用性[19]。 PaaS云服務(wù)模式PaaS模式是云計算的典型應(yīng)用，它可以將軟件開發(fā)平臺作為一種服務(wù)，通過互聯(lián)網(wǎng)交付，同時還可以使開發(fā)的應(yīng)用像SaaS模式一樣，用戶可以通過瀏覽器享用到開發(fā)的應(yīng)用軟件提供的功能[9]。對DMOC產(chǎn)品的組成部分進行了簡要概括性介紹，在接下來的章節(jié)，會對其各個部分進行詳細(xì)描述和研究。這一技術(shù)，可用于實現(xiàn)用戶登錄的認(rèn)證與服務(wù)器分離，用單獨的身份認(rèn)證服務(wù)器來存儲用戶信息，并做身份認(rèn)證可以更好的保證訪問安全，以及實現(xiàn)統(tǒng)一維護。身份認(rèn)證服務(wù)器。NFS就是用以存儲服務(wù)器端秘鑰的公共文件系統(tǒng)。DMOC服務(wù)器采用HANA服務(wù)器作為其數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用以存儲服務(wù)器端的用戶和作業(yè)信息。DMOC部署方案使用該軟件實現(xiàn)對服務(wù)器之間以及服務(wù)器和客戶端之間的消息的確認(rèn)、傳輸以及跟蹤。（4）Active MQ 集群。DMOC的服務(wù)器軟件被部署于多個服務(wù)器上，這些服務(wù)器以集群的方式，通過負(fù)載均衡，實現(xiàn)對不同客戶端的管理和服務(wù)。（3）應(yīng)用服務(wù)器。（2）負(fù)載均衡?？蛻舳藢⒈话惭b在客戶方，用于運行設(shè)計完成的作業(yè)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)從客戶環(huán)境到DMOC應(yīng)用或者是云計算應(yīng)用的轉(zhuǎn)換和抽取。 同時, 云計算系統(tǒng)通過共享計算機資源，以及整合了有效可用資源的大規(guī)模云計算平臺處理數(shù)據(jù)，這樣，對于當(dāng)前流行的大數(shù)據(jù)處理需求，云計算可以完美實現(xiàn)。從用戶的角度來看, 云計算系統(tǒng)將各種用戶數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)保存于云端，減小了用戶數(shù)據(jù)管理的負(fù)擔(dān)。其余的作業(yè)設(shè)計，數(shù)據(jù)源和目標(biāo)數(shù)據(jù)源的管理都可以由運行維護項目組進行控制。從管理者角度來看，DMOC大大減輕了管理者的負(fù)擔(dān)。這里的優(yōu)化亦是對開發(fā)者的挑戰(zhàn)，目的是將一個本地化實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理功能的產(chǎn)品移植到云端，在云平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理功能。 DMOC產(chǎn)品的提出DMOC就是綜合各種因素誕生的云計算產(chǎn)品。以上劣勢，都使得開發(fā)一款可以繼承DM產(chǎn)品主流功能，并可以實現(xiàn)統(tǒng)一維護管理的產(chǎn)品的需求提上日程。這一點，也對數(shù)據(jù)管理項目的可用性帶來了挑戰(zhàn)。同時，隨著項目的不斷龐大，產(chǎn)品的維護和開發(fā)成本也越來越高，無法支持自動化管理是DM產(chǎn)品的巨大劣勢。其次，由于數(shù)據(jù)管理項目是本地化業(yè)務(wù)支持項目，其升級和維護都需要客戶方完成。通常情況下，DM產(chǎn)品并未關(guān)注到非IT人員需求，許多操作需要相當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)知識和輸入，操作界面也顯得過于技術(shù)化。但是，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)，移動終端來勢洶洶的進入IT市場，依賴于SAP商務(wù)智能平臺的數(shù)據(jù)管理就顯現(xiàn)出了無法和精悍小巧的移動客戶端抗衡的劣勢。 DM產(chǎn)品局限性雖然，作為一個實現(xiàn)ETL功能的數(shù)據(jù)處理工具，DM已經(jīng)具備相對出色齊全的各種功能，但是，隨著企業(yè)和IT技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對于該類產(chǎn)品的需求又有所改變。這樣，對于需要進行數(shù)據(jù)分析的企業(yè)，數(shù)據(jù)管理就基本可以滿足其所有的需求。其次，通過用戶或者軟件提供方，對作業(yè)的不同設(shè)計，相應(yīng)的能夠?qū)崿F(xiàn)不同的數(shù)據(jù)處理功能。數(shù)據(jù)管理項目的一大特色就是能夠通過圖形化界面完成數(shù)據(jù)之間的分析，轉(zhuǎn)換，換言之，通過簡單的拖拽，DM就可以實現(xiàn)對單一表格讀取，以及數(shù)據(jù)讀取轉(zhuǎn)換流的設(shè)計。數(shù)據(jù)管理項目幾乎支持所有商業(yè)版本數(shù)據(jù)庫。通過數(shù)據(jù)管理項目，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)由不同數(shù)據(jù)源進行抽取，轉(zhuǎn)換，以及加載，換言之，數(shù)據(jù)管理項目屬于實現(xiàn)ETL應(yīng)用的一部分。該方案提供了一個完整獨立的數(shù)據(jù)處理平臺，可以在一系列涉及SAP或者非SAP的應(yīng)用中充當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)質(zhì)量管理工具。云計算的發(fā)展需要各方堅定信心，繼續(xù)努力，開創(chuàng)更加輝煌的云計算愿景。通過對幾大典型云計算平臺的分析，引出當(dāng)前云計算發(fā)展的幾大方式，進而引出本文所研究的Data Management on Cloud產(chǎn)品。 本章小結(jié)本章節(jié)主要闡述了課題的研究背景、研究內(nèi)容和目標(biāo)。 研究目標(biāo)通過對云計算服務(wù)模式的研究，比較不同云服務(wù)模式的優(yōu)劣，得出DMOC使用PaaS結(jié)合SaaS的理由；通過對集群技術(shù)的研究，設(shè)計并實現(xiàn)云應(yīng)用部署中負(fù)載均衡和消息轉(zhuǎn)發(fā)；通過對單點登錄技術(shù)的研究，有效實現(xiàn)云計算安全性中對用戶隱私的保護；通過對云部署項目的架構(gòu)研究，展現(xiàn)云應(yīng)用部署的整體框架和規(guī)模。 研究內(nèi)容本課題的研究內(nèi)容是通過對企業(yè)級項目DMOC的研究，針對目前流行于IT行業(yè)的云服務(wù)模式進行探討，著重研究在云計算中關(guān)于集群和負(fù)載均衡的技術(shù)實現(xiàn)，尤其是針對安全問題做出的努力和實現(xiàn)。雖然云計算發(fā)展中，安全等會成為其制約因素，但是這些必將會被克服和不斷完善。云計算的發(fā)展，是歷史進步的表現(xiàn)，推廣云計算可以更好地服務(wù)社會，實現(xiàn)社會的進步。云端要保證準(zhǔn)確無誤，并且及時迅速地對海量數(shù)據(jù)進行有效處理。雖然云計算使客戶端的成本非常低廉，甚至一個瀏覽器就可以完成所有之前需要一個完整環(huán)境和諸多應(yīng)用軟件實現(xiàn)的服務(wù)。直至今日，對于云計算安全的擔(dān)憂依然是云計算面臨的最大問題。云計算在不斷發(fā)展的過程中也接連遇到了各種挑戰(zhàn)。新增的角色，比如硬件提供商、云服務(wù)提供商、基礎(chǔ)軟件提供商、運維商、云提供商等或新增，或給予之前存在的角色進行新的變革，他們都將借助云計算的發(fā)展得到更加長足的進步[2]。云產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)生將催生更多的服務(wù)模式以及發(fā)展途徑[21]。只保留終端就可以對持有數(shù)據(jù)進行訪問操作。而這些大數(shù)據(jù)的處理一般都要基于大型的系統(tǒng)架構(gòu)實現(xiàn)，這也就使得云計算的發(fā)展更加合理和迫切。其次，云計算的目標(biāo)是使得用戶可以隨時隨地獲取自己的數(shù)據(jù)，不管數(shù)據(jù)量有多大。可喜的是，云計算也在這樣的態(tài)勢下不斷發(fā)展，企業(yè)通過云計算開始重構(gòu)或者是改進自己的應(yīng)用軟件，通過各種設(shè)備終端接入SaaS服務(wù)。 云計算的機遇云計算發(fā)展至今，對它的認(rèn)識和定義一直存在激烈地爭辯和分歧，但是不可否認(rèn)，云計算給整個IT行業(yè)帶了了新的機遇。對其的研究也大致根據(jù)服務(wù)分為不同類別。本文研究的云計算產(chǎn)品也將在后續(xù)的發(fā)展中借助Amazon彈性云平臺，為用戶提供更多商業(yè)用途。EC2可以開放給注冊并得到應(yīng)用使用的用戶，同時也可以開放給其他地應(yīng)用開發(fā)商，用戶只需要在獲取相應(yīng)登錄信息之后，通過互聯(lián)網(wǎng)來操作自己持有或者所需的云計算應(yīng)用實例。Amazon的云計算平臺—彈性計算云(elastic pute cloud，簡稱EC2)[20]，是一個可以提供給軟件開發(fā)人員或者其他應(yīng)用開發(fā)商遠(yuǎn)程服務(wù)的云計算服務(wù)平臺。作為互聯(lián)網(wǎng)中占有市場份額最大的在線零售商, Amazon每天負(fù)擔(dān)著大量的網(wǎng)絡(luò)交易。其特點主要體現(xiàn)在虛擬機以及對于大規(guī)模數(shù)據(jù)處理軟件 Apache Hadoop的使用?！?藍(lán)云” 計算平臺的主要組成部分包括數(shù)據(jù)中心、IBM Tivoli部署管理軟件、IBM Tivoli 監(jiān)控軟件、IBM WebSphere 應(yīng)用服務(wù)器以及IBM DB2 數(shù)據(jù)庫等[24]。IBM 公司于2007年底宣布了云計算計劃，云計算的概念出現(xiàn)在大眾面前。Google已經(jīng)具有一套專屬的云計算平臺, 這個平臺是由GFS（Google File System）、MapReduc分布式編程以及分布式的大規(guī)模數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)BigTable三部分組成。由于Google在搜索引擎技術(shù)上的積累是其他IT企業(yè)無可匹敵的，Google憑此優(yōu)勢，在云計算技術(shù)上一直處于領(lǐng)先的地位。作為云計算的提出者。云計算起源于亞馬遜和Google兩個公司，它們最早使用了“Cloud Computing”[23]的表述方式。高效的資源利用率、高可用性，可擴展性，高可靠性、支持虛擬技術(shù)、廉價以及服務(wù)多樣性的特點降低了數(shù)據(jù)中心的運營成本，也為新興的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)帶來了更加彈性、靈活的服務(wù)模式。第一是降低運營成本，提升業(yè)務(wù)管理效果；第二點就是提高可靠性和承載能力，采用云計算之后，單點故障被消除，可靠性得到提升，我們可以把多臺計算機連接在一起，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源、計算資源、存儲資源的共享；第三就是集群應(yīng)用，實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)、彈性擴展，能夠提供更靈活便捷的服務(wù)。它是隨著計算、存儲以及通信技術(shù)的快速發(fā)展而出現(xiàn)的一種嶄新的共享基礎(chǔ)資源的商業(yè)計算模型，被譽為“革命性的計算模型”；它可以為用戶提供可配置的、可共享基礎(chǔ)資源的計算模型，通過云計算的使用，用戶能夠在云服務(wù)提供商很少參與的情況下，方便、實時地訪問網(wǎng)絡(luò)、存儲、數(shù)據(jù)等自身持有的資源?？傊瑢τ趥鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)中心[22]，由于缺乏對資源部署的統(tǒng)一規(guī)劃，導(dǎo)致異構(gòu)的計算資源和存儲資源難以進行有效整合與擴展，從而會給企業(yè)和用戶帶來資源浪費、管理困難以及維護成本高昂等弊端。但是，資源孤立不能共享、工作負(fù)載靜態(tài)管理，不能在整個數(shù)據(jù)中心實時、動態(tài)調(diào)度等造成了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心資源利用效率低下。但隨著時間的推移，其劣勢也逐漸顯現(xiàn)。當(dāng)然，在云計算產(chǎn)生之前，業(yè)界一直倡導(dǎo)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。同時，通過集群技術(shù)，云計算能夠容忍節(jié)點的錯誤, 通過節(jié)點間的冗余，即使有很大一部分節(jié)點發(fā)生失效也不會影響程序的正確運行。以上定義也使得云計算具有可擴展性[14]以及高可用性[15]的特征?；诖硕x，可以將云計算的優(yōu)勢概括為兩個方面: 一方面針對基礎(chǔ)設(shè)施的選擇,既可以選用昂貴高效的大型機，又使虛擬服務(wù)器或者廉價服務(wù)器的使用成為可能；另一方面針對構(gòu)建于基礎(chǔ)設(shè)施之上的云計算應(yīng)用，其支持范圍更加廣泛，可以實現(xiàn)按需開發(fā)，隨需而變。在高級云計算里，云計算應(yīng)用占據(jù)重要地位，它可以按需擴展，用戶只需要通過互聯(lián)網(wǎng)就可以對其進行訪問。云計算平臺中的服務(wù)器既可以是由專業(yè)人員部署的物理服務(wù)器，也可以是虛擬服務(wù)器。 云計算的產(chǎn)生根據(jù)IBM云計算白皮書里關(guān)于云計算一詞的定義，可以了解到云計算可以是一種用來描述一個系統(tǒng)的平臺或者可以是一種類型的應(yīng)用程序。研發(fā)過程中，本人主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品服務(wù)器端的研發(fā)和部署工作。旨在抽取部分