（计算机应用技术专业论文）基于saas模式的工艺设计服务研究.pdf

浙江大学硕士学位论文摘要 摘要 s a a s ( 软件即服务：s o f t w a r ea sas e r v i c e ) 模式是随着互联网技术的发展和应 用软件的成熟，而开始兴起的一种完全创新的软件应用模式。s a a s 模式下的应用 服务是在应用服务端完成软件部署，由服务提供商负责应用服务开发维护及安全 保障，用户只需一台个人电脑通过网络链接到服务平台，就可以较低费用定制适 合自己的应用服务，节省了资金成本。且s a a s 模式是面向整个区域的分布式应 用服务，可以充分实现区域内的制造资源的共享，解决制造资源不完备的问题。 因此s a a s 模式为中小企业区域集群实现全面信息化提供了一条解决之路。 本文主要针对永康区域内的中小制造企业集群中单个企业缺乏专业的服务 维护技术人员和完全的制造资源，在深入研究s a a s 模式的特性基础上，提出了 基于s a a s 模式的工艺设计服务，为区域内每个用户提供依据喜好设定界面和工 艺设计应用服务；提供丰富的工艺知识与工艺方案，辅助工艺设计人员进行工艺 决策；提供面向区域内的企业集群的制造资源，支持并促进区域内企业之间的制 造协作和资源共享。 本文首先提出了基于s a a s 模式的工艺设计服务体系架构，再在服务中分析 实现s a a s 模式的主要特性。针对区域企业集群的多用户特点，设计共享数据库 独立架构的多用户数据管理模式，以元数据实现数据模型的可扩展性，及以负载 均衡策略保障并发访问的高效性；设计基于元数据的可配置服务，满足用户应用 服务和界面的不同需求，实现s a a s 模式以单一实例为多个用户服务的特性。最 后分析了当前服务可能存在的安全风险，有针对性的解决这些安全威胁，设计建 立了相应的安全服务机制。 关键词：软件即服务( s a a s ) ，工艺设计服务，多用户，可配置，安全 浙江大学硕士学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t l lt h ed e v e l o p m e n to fi n t e r n e ta n dm a t u r a t i o no fs o f t w a r ea p p l i c a t i o n , s a a s ( s o f t w a r e 嬲as e r v i c e ) c o m e so u t 嬲an e ws o f t w a r ea r c h i t e c t u r em o d e li n2 1 c e n t u r y t h a tb r o k eu pt h ee n t r a n c ec o s to ft h es o f t w a r es a l e st r a d i t i o nw a y i t p r o v i d e s t h ea l l - r o u n da n dp r a c t i c a l ，c h e a pb u th i g hq u a l i t ys o f t w a r es e r v i s eb y s o f t w a r el e a s i n ga n d d e p l o y i n ge n t e r p r i s ea p p l i c a t i o no v e rt h ew e bw h i c hr e d u c e s t h eb u r d e no fd e p l o y i n gi n f o r m a t i o ns y s t e mf o rt h em e d i u ma n ds m a l le n t e r p r i s e s ，s o t h es a a sm o d e lp r o v i d e sa n o t h e rw a yt oc a r r yo u tt h ee n t e r p r i s e si n f o r m a t i z a t i o n t h ee x i s t i n gc a p p ( c o m p u t e ra i d e dp r o c e s sp l a n n i n g ) c h a n g e st h ee m p h a s e s f r o mt h ed a t aa c q u i s i t i o no fw h o l e p a r ta n dt h ea u t o m a t i o no fm a k i n gs t r a t e g i c d e c i s i o nf o rc r a f t w o r kt om a n a g e m e n to ft h es t r u c t u r eo ft h ec r a f t w o r kd a t aa n dt h e d e s i g nf u n c t i o n , s h i f t st h ek e y s t o n e sf o r mt h ea u t o m a t i o no fp r o c e s se n g i n e e r i n g t ot h e p o i n to ft h ew h o l ep r o d u c td e s i g n t h a tm a k e sap o i n tt h a tt h eo r i g i n a lh e a v yc o s t c a p pi sn o tm e e tt h er e q u i r e m e n t so ft h em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e i no r d e rt oi m p r o v et h ec o m p u t e ra i d e dp r o c e s sp l a n n i n gs e r v i c ef o r t h e m e d i u ma n ds m a l le n t e r p r i s e s ，t h i sa r t i c l ea n a l y s e st h ep r o sa n dc o n so ft h ec o m p u t e r a i d e dp r o c e s s p l a n n i n g s e r v i c ef o r t h em e d i u ma n ds m a l le n t e r p r i s e sa n d c h a r a c t e r i s t i c so fs a a s ，t h a ti sm u l t i u s e r , c o n f i g u r a b l ea n dh i g l le f f i c i e n c yw h i c h m e e tt h ed i f f i c u l t yo nt h ew a yo fi m p r o v i n gt h es e r v i c e a sar e s u l t ，t h i sa r t i c l e a d v a n c e st h ec o m p u t e ra i d e dp r o c e s sp l a n n i n gs e r v i c eo l lt h eb a s eo fs a a sw h i c h o f f e r st h em o r ec o n v e n i e n tw a yo fa c c e s s i n gt h ek n o w l e d g ea n da d v a n c e dt e c h n o l o g y a b o u tt h ec o m p u t e ra i d e dp r o c e s sp l a n n i n g ，s t a n d a r d i z e st h ep r o c e s so fc o m p u t e ra i d e d p r o c e s sp l a n n i n g ，p r o m o t e sc o o p e r a t i o n i nt h e e n t e r p r i s e s a n d e n t e r p r i s e s i n f o r m a t i o n i z a t i o n k e y w o r d s ： s e r v i s ea sas e r v i c e ( s a a s ) ，c o m p u t e ra i d e dp r o c e s sp l a n n i n g ，m u l t i 。l i s z t , c o n f i g u r a b l e 浙江大学硕士学位论文图目录 图目录 图2 1s a a s 模式的应用架构n 图2 2 基于s a a s 模式的工艺设计服务架构盥 图2 3 工艺设计服务的操作流程图笪 图3 1 多用户数据管理模式的访问流程韭 图3 2 分层次多级用户管理卫 图3 3 基于元数据的数据模型扩展丝 图3 4 负载均衡策略流程图箜 图4 1 配置服务的整体架构2 墨 图4 2 企业专用应用服务配置流程垫 图4 3 最终用户专用应用服务配置流程塑 图4 4 元数据的树形分层管理图地 图4 5 基于元数据的工艺设计业务功能架构丝 图5 1 安全服务的系统架构箜 图5 2 使用a c l 进行安全认证授权服务姐 图6 一一基于s a a s 模式的工艺设计服务主页鱼 图6 2 企业管理员的员工权限设置的主页面丝 图6 3 权限修改操作页面4 2 图6 4 不同身份的不同权限比较图监 图6 5 换肤页面盟 图6 6 工艺设计管理页面丛 图6 7 新建工艺卡页面笪 图6 8 符合企业的工艺设计卡笪 图6 9 空白工艺过程卡比较4 6 图6 1 0 冲裁工艺的理论确定法：垒2 图6 11 工艺卡模板管理页面鲣 图6 1 2 自己企业的制造资源管理页面盟 图6 1 3 区域内所有企业的制造资源管理页面盟 图6 1 4 制造资源发布页面如 图6 15u r l 中加密和安全证书控件艘 i i i 浙江大学硕士学位论文第l 章绪论 第1 章绪论 1 1 引言 进入2 1 世纪以来，面对全球化的网络经济热潮，实现企业全面信息化，成 为企业在未来争取生存空间的必由之路。而一个企业要全面实现信息化，建立诸 如c a d ( c o m p u t e ra i d e dd e s i g n ，计算机辅助设计) 、p d m ( p r o d u c td a t a m a n a g e m e n t ，产品数据管理系统) 或e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，企业资源 计划) 等信息系统都需要经过初步调查、需求分析、系统建设与实施，同时需承 担各种昂贵的软硬件设备，配备专业的系统维护人员与网络管理人员等费用。 c a p p ( c o m p u t e ra i d e dp r o c e s sp l a n n i n g ，计算机辅助工艺过程设计) 系统已 从最早的为解决工艺设计的自动化问题逐步扩展转向对所有工艺设计数据的管 理，从自动化向工具化的转变。目前的c a p p 系统以实现以人为本的工具化操作、 高效的工艺编制手段、工艺信息数据的自动管理、与c a d e r p p d m 等信息系统 的便捷集成为目标n 1 。 、 对中小企业而言，要在全面网络化的2 1 世纪中占有一席之地，实现企业信 息化，建立一个完善的信息系统是必须。而完成这个企业信息化过程，对于资金 雄厚的大型企业而言，不是太大的负担，但对于大部分的中小制造企业而言，i t 资金问题就相对明显：首先，系统开发、实施工作量大；其次，一套完善庞大的 信息系统意味着软硬件设备购买费用高，系统维护与更新难度大和数据安全防护 工作量大，需聘请专业的系统维护人员；再次，单个公司的制造资源不是很全面， 而且即使企业愿投入巨资建立一套“小而全的信息系统，也会因企业本身不多 的业务量和不高的数据处理，导致整个信息系统的利用率不高而产生极大的浪 费。因此，阻碍中小制造企业实现全面信息化的问题是：企业资金的不足和完备 的工艺设计服务系统的高费用间的冲突。 我国制造业拥有大量中小型企业，这种现象在以块状经济区域为主的浙江表 现的尤为突出。因此要实现经济的快速可持续发展，必须首先解决企业资金不足 和完备的工艺设计服务系统的高费用间的问题。而目前提出的s a a s ( s o f t w a r ea sa 浙江大学硕士学位论文 第l 章绪论 s e r v i c e ：软件即服务) 模式提供了一个可行的解决途径。 s a a s 模式是随着互联网技术的发展和应用软件的成熟，而在2 1 世纪开始兴 起的一种完全创新的软件应用模式，可以让所有企业以较低的费用而使用到同等 的软件应用服务。它与o n - d e m a n ds o f t w a r e ( 按需软件) ，a s p ( t h ea p p l i c a t i o ns e r v i c e p r o v i d e r ，应用服务提供商) ，h o s t e ds o f t w a r e ( 托管软件) 具有相似的含义乜1 。 s a a s 模式是一种通过i n t e m e t 为区域内所有企业提供软件应用、部署服务的 新模式，突破了传统软件销售实施的成本瓶颈，为资金不足的中小企业实现企业 信息化提供了一条解决之道。s a a s 模式下，用户只需一台p c 机，通过网路登陆 服务平台，就可直接了解到购买平台提供的各个应用功能的软件服务的费用，可 以先经过在线试用，在确定符合自己企业需求后，网上直接确认购买所需服务， 即可使用该服务。简言之：软件部署为托管服务，通过因特网存取，无需购买， 只要租用即可使用。用户可以通过互联网来管理企业的经营活动，无需对软件进 行维护，而由服务平台全权管理和维护软件，这对于中小企业而言，既能使用所 需要的服务，又免去了系统的构建与维护，硬件的购买等大量资金的投入，且s a a s 模式提供整个区域内制造资源信息，用户可以依据所需与相关企业进行制造协 作，解决制造资源不完备的问题。 因此，基于s a a s 模式的工艺设计服务为中小企业提供了实现企业信息化的 捷径，也为软件产业的发展提供了更为广阔的道路。 1 2s a a s 模式国内外研究现状 1 2 1 发展历程 s a a s 模式的根源可追溯到在2 0 世纪9 0 年代出现的采用了软件托管外包的理 念的a s p 。而s o f t w a r ea sas e r v i c e 这一概念最早出现在2 0 0 0 - 2 0 0 1 年前后，当 时以c i t r i xs y s t e m 等为代表的一些公司提出把软件当作一种服务来提供给客户， 而并非以产品的形式销售给客户。软件即服务的英文名称缩写“s a a s 一词，则 是在2 0 0 5 年3 月的一次主题研讨会上被首次提出。自此以后，s a a s 不断地被人 们所关注，汇集了业界企业及专家学者的目光。 2 浙江大学硕士学位论文第1 章绪论 在国外，s a a s 模式和市场的进化远远超越了它们最初的形态。在短短几年中， s a a s 模式不断发展、成熟和完善，不断扩大所涉及的领域，不断深化所提供的功 能。目前在国外它能够提供定制、整合、商业智能、数据共享、数据存储、内容 管理、工作流管理、开发工具和a p i ( 应用编程接口) 等。在应用的广度和深度上 都远远领先于国内的s a a s 模式。 最初，当s a l e s f o r c e 和r i g h t n o w 公司开始提供s a a s 模式下的c r m ( c u s t o m e r r e l a t i o n s h i pm a n a g e m e m ，客户关系管理) 时，传统软件商并不看好这种模式。 然而当他们看到s a a s 模式的成功部署和其迅速被用户接受使用的形式后，传统 软件商也开始支持s a a s 模式，以s i e b e l 和s a p 为首的传统软件商纷纷推出了自 己的s a a s 模式的服务。目前美国1 5 2 0 的独立软件商已经着手开始进入s a a s 领域，这一数字会在1 2 - 2 4 个月后发生显著性的增加，而且当前美国经济增长 减缓的经济形势并不利于传统预置式软件模式的发展，更利于s a a s 模式的发展。 目前国外使用s a a s 模式的软件主要有以s a a s 模式创始s a l e s f o r c e 公司旗下软件、 a d v e n t n e t 公司的z o h o 办公软件套装、t r a c k v i a 公司的s a a s 数据库、n e t s u i t e 的c r m 软件。而同时随着s a a s 模式的不断深入细化和发展，所涉及的领域也不 断扩大，除了c r m 之外，e r p 、e h r 、s c m 等系统也都开始s a a s 化3 1 。 2 0 0 3 年后，随着美国s a l e s f o r c e 、w r e b e xc o m m u n i c a t i o n 、d i g i t a li n s i g h t 等企 业推行s a a s 模式的成功，国内厂商也纷纷开始推行s a a s 模式，包括用友、金算 盘、金碟、阿里巴巴、o l e r p 、x t o o l s 、八百客、美髯公等企业。而随着s a a s 模 式的不断深入发展和推行使用，其在中小企业中的优势逐步显露出来，国外的 m i c r o s o f t 、g o o g l e 、i b m 、o r a c l e 等i t 界巨头们都预见了以中小企业为主体的中 国潜在的广阔s a a s 模式市场，不露声色的竞相抢占中国市场。 2 0 0 7 年是国内s a a s 模式发展的元年，有研究发现，2 0 0 7 年管理型软件运营 服务市场增长了1 0 4 5 ，达到4 5 亿元。经过几年的市场运营，管理型软件运营 模式的s a a s 模式的用户在2 0 0 7 年、2 0 0 8 年开始快速增长。 目前在国内，涉足s a a s 模式和全程供应链较早的企业中，金算盘在销售额和 用户数量上继续保持良好的增长。阿里软件依靠原来b 2 b 电子商务多年积累和广 浙江大学硕士学位论文第l 章绪论 泛的用户资源，后续发展战略思路已经转移到s a a s 软件平台提供商和运营商的 角色。并在2 0 0 7 年投资了阿里巴巴，淘宝网、p p l i v e 的软银和神州数码开始合作， 推出了神码在线s a a s 模式服务平台；i b m 和雷曼兄弟投资金蝶也共同推出了金 蝶友商网全程电子商务平台，同时i b m 还和铭万合作，整合在线销售相关应用。 国内的8 0 0 c r m 和x t o o l s 在c r m 服务领域也取得了不小的成绩| 4 1 0 1 2 2 发展趋势 据g a r t n e r 预计，2 0 0 9 年全球s a a s 模式的市场将由2 0 0 8 年的6 4 亿美元增长 1 7 7 至7 5 亿美元。2 0 1 3 年底之前s a a s 模式的市场将持续增长，届时将达到逾 1 4 0 亿美元。g a r t n e r 研究总监表示，“s a a s 模式在企业应用市场上将继续普及。 s a a s 厂商将进入更多市场，提供更多垂直行业解决方案。 在欧美等i t 业发达地区，用户已经开始对s a a s 模式给予了高度的认同，并 已经取得良好发展。在美国的各主要垂直行业和不同规模企业中，超过7 8 的企 业目前使用或准备考虑使用s a a s 模式服务t 5 。 虽然s a a s 模式在中国的发展时间并不长，但最新数据显示，其发展已经具备 了一定的规模，而且呈现上升之势。截至2 0 0 8 年6 月a l e x a ( 一家专门发布世界 排名的网站。a l e x a 是当前拥有u r l 数量最庞大，排名信息发布最详尽的网站。 a l e x a 也是唯一得到国内外风险投资和广告商广泛认可的第三方流量统计工具) 提供的全球s a a s 厂商世界排名中：国内s a a s 模式企业阿里软件公司位居世界第 二，仅次于世界s a a s 模式的创始企业s a l e s f o r c e 公司。 我国企业以中小企业为主体，据统计我国约有3 0 0 0 万家中小企业，这是一个 数量非常庞大的潜在消费群体。在客户获得巨大收益的同时，s a a s 模式的软件厂 商也拥有了巨大的软件市场。这里引用美国人克里斯安德森长尾理论来说，数目 众多的中小企业就是市场的“长尾 ，而且这个“长尾 一直都未能得到很好的 开发1 6 1 。而中国s a a s 应用在中小企业的独特优势已获得软件商的认可，其通过 网络提供低成本的服务应用模式大大降低企业的市场成本，且s a a s 模式把制造 资源从单个企业扩大为整个区域内所有企业的制造资源，提高了制造资源的共享 率和利用率，促进企业间的制造合作，因此s a a s 模式抓住市场巨大潜力的长尾 4 浙江大学硕士学位论文 第l 章绪论 成为了可能。 但在中国继续深入开展软件运营服务需要特殊的商业模式，尤其是针对中小 企业的软件租赁服务。如果仅仅只是照搬国外企业的模式，将很难取得实质性的 突破。因此，在国内继续深入开展s a a s 模式，需要结合国内市场的特殊环境， 制定符合我国的商业模式，才能抓住“长尾 市场。 1 3c a p p 系统研究现状 c a p p 系统的开发、研制是从6 0 年代末开始的，在制造自动化领域，c a p p 系统的发展是最迟的部分。世界上最早研究c a p p 系统的国家是挪威，始于1 9 6 9 年，并于1 9 6 9 年正式推出世界上第一个c a p p 系统a u t o p r o s 。在c a p p 系统 发展史上具有里程碑意义的是c a m i 公司于1 9 7 6 年推出的c a m i sa u t o m a t e d p r o c e s sp l a n n i n g 系统。取其字首的第一个字母，称为c a p p 系统。目前对c a p p 这个缩写法虽然还有不同的解释，但把c a p p 称为计算机辅助工艺过程设计已经 成为公认的释义。 在国外，经过十多年的努力，特别是以美国、法国为代表的西方制造厂商， 如b o e i n g 、a i r b u s 等著名公司在工艺与过程管理集成及优化方面，开发和集成了 大量的c a p p 系统应用软件和制造数据管理软件，建立了各类工程数据库、材料 库、设计和制造特征数据库、典型工艺库、典型零件库等，初步解决了产品技术 准备阶段的信息集成与共享问题( 如c a d e r p p d m 等信息系统的集成) ，制定 了相应的企业标准规范，并成功地应用于新型飞机的研制和型号技术改造中，大 大提高了设计质量、缩短了研制周期、降低了开发成本1 7 1 。 国内对c a p p 系统的研究始于8 0 年代初，但发展很快，特别是在国家 8 6 3 c i m s 计划的支持和指导下，近年来c a p p 技术已取得了很大的成绩，在国 内得到一定程度应用的c a p p 系统有华中理工大学的开目c a p p ，浙江大学的 g s c a p p ，清华大学的t h c a p p 等。经过3 0 多年的发展，c a p p 系统经历了检 索式、派生式、创成式的发展阶段，在生产原理、系统结构、决策方法等方面日 趋合理、完善。 浙江大学硕士学位论文第l 章绪论 从c a p p 系统的发展历程来看，c a p p 的研究和应用始终围绕着两方面的需 要展开：一是不断完善自身在应用中出现的不足，二是不断满足新的技术、制造模 式对其提出的新要求。因此，未来c a p p 系统将在应用范围、应用的深度和水平 等方面进行拓展1 7 1 。而中国制造业整体加工水平较为一致，意味着c a p p 系统应 还有很强的市场发展空间。 1 4 本文研究项目背景、内容与结构 1 4 1 本文研究背景 本文以浙江省重大科技攻关项目面向永康五金制造中小企业区域集群的 a s p 服务平台开发及推广应用为研究背景，重点分析区域内中小五金制造企业 集群对工艺设计服务的需求和设计实现。 永康市被誉为“中国五金之都 ，五金工具产业是该市的支柱产业，2 0 0 5 年 永康市五金工具总产值实现4 8 2 多亿元，占全市工业企业总数和总产值的9 0 以 上，远销到美国、日本、澳大利亚等2 0 多个国家。永康市区域块状经济成分明 显，集聚了大量企业，永康市五金工业产业集群内拥有电动工具、铸压件、日用 五金、机械五金、工具五金、厨卫电器等制造企业近万家，其中9 9 是中小企业， 这些企业通过这几年的发展为当地经济和科技进步作出了较大贡献。 在世界经济进入全球化、网络化和知识经济背景下，永康五金产业集群需要 解决如何使中小型企业能可持续发展并适应各种外来的挑战。长期以来，永康五 金产业普遍存在着人才、资金、设备欠缺、工艺设计的繁重等问题，因此非常需 要在区域内建立一个公共的技术服务平台，整合技术、资源等等信息，从而解决 区域一些共性技术问题，以提高中小型企业的竞争力。与传统的面向具体企业的 计算机辅助工艺设计( c a p p ) 系统不同，基于s a a s 的工艺设计服务面向整个区 域内的企业，侧重于提供工艺设计服务，而工艺管理方面的功能相对弱化；提供 丰富的工艺知识与工艺方案，以辅助工艺设计人员进行工艺决策；制造资源也从 单个企业扩展为区域内的企业集群，为区域内企业之间的制造协作提供支持。从 而很好的解决了区域企业的工艺设计的问题，解放出一些设计人员，并使用更好 6 浙江大学硕士学位论文 第l 章绪论 的技术方案，提高企业的综合竞争力。 1 4 2 本文内容与结构 本文主要在分析现有中小制造企业集群的研究背景，何对已有的工艺设计服 务系统和目前s a a s 模式的特性优势的研究基础上，提出了基于s a a s 模式的工艺 设计服务，主要设计并实现了针对区域企业集群的多用户数据管理、服务并发访 问的高效性、满足企业不同需求的可配置性、和确保服务可靠的安全性等s a a s 模式的特性。 经过对中i j , n 造企业区域集群对工艺设计服务的需求分析，基于s a a s 模式 的工艺设计服务主要实现了对企业集群的多用户数据高效管理，用单一实例为区 域集群内多个企业服务的基于元数据的可配置服务，和保障服务和用户数据安全 的安全管理机制。从而服务为区域内的所有企业提供各类软件应用服务，快捷获 取工艺设计相关知识和最新技术方式，更规范更标准化的工艺设计流程，并促进 企业间的交流和制造合作。 第二章主要研究s a a s 模式的特性，及其相应的应用架构，并在此基础上， 结合对项目研究背景的需求分析，提出基于s a a s 模式的工艺设计服务的体系架 构。 第三章主要解决区域集群里中小企业多用户数据管理的问题，提出了多用户 的数据管理模型及其应变业务改变的数据模型扩展方案，最后分析并解决多用户 访问的效率问题。 第四章主要设计实现s a a s 模式以单一实例为多个企业提供服务的可配置性， 从可配置的需求分析，元数据的介绍到基于元数据的可配置服务的实现方案的提 出。 第五章主要设计实现服务的安全性问题，分析服务存在的各种的安全威胁， 提出了建立针对网络技术上的客观威胁的技术安全服务机制和针对服务提供商 的主观威胁的安全管理体系，从而确保服务平台上用户数据的安全性。 第六章主要以实例形式展示在面向中小五金制造企业的a s p 服务平台上的基 于s a a s 模式的工艺设计服务的主要功能。 7 浙江大学硕士学位论文第2 章基于s a a s 模式的工艺设计服务架构 第2 章基于s a a s 模式的工艺设计服务架构 本章主要分析五金制造中小企业区域集群的特征，在重点研究s a a s 模式的 特性的基础上，、提出了基于s a a s 模式的工艺设计服务的体系架构。 2 1s a a s 模式研究 2 1 1s a a s 模式的特性 与传统的软件应用相比，s a a s 模式少了传统软件的授权费用，与其前身a s p 相比，s a a s 模式仅以一套软件应用代码为多个用户服务，每个用户依据需求对界 面和工艺设计服务进行定制而获得其专用的服务，且在使用时感觉如专为其编写 的一套应用软件一般。 s a a s 模式用一句话概括就是：软件部署为托管服务，通过因特网存取1 8 1 0 在 概念和介绍中，并没有对s a a s 模式的应用架构、实现技术、商业模式和用户对 象等作出具体限定。而从一致认可的定义中分析可得，s a a s 模式的主要特征在于 托管服务的软件部署与网络存取方式，即其应用软件代码所处的位置以及软件部 署和存取代码的方式。 它的应用软件代码统一存放于服务提供商所在的服务端而不是用户的客户 端，软件部署也在服务器端完成而不是客户端，服务获取与数据存取则是通过网 络。这种服务模式使用户只需配置一台能上网的普通p c 机，在服务端完成软件 部署工作后，就可以使用符合其需求的平台上提供的软件应用服务。 从服务提供商角度看，s a a s 模式把软硬件等都放于了服务端，也就是软件、 设备、专业维护与升级、安全防御等费用均由软件提供商负担，那其如何盈利? s a a s 模式的自身运营模式决定了其盈利只有在达到一定的规模，才能使服务提供 商初期投入的硬件和专业服务成本和营业收入达到平衡。在此之后，随着规模的 增大，供应商的销售成本丝毫不受影响， 经济特征明显，企业也以中小企业为主， 8 利润才开始增长。而浙江经济区域规模 换而言之，s a a s 模式拥有众多的潜在用 浙江大学硕士学位论文第2 章基于s a a s 模式的工艺设计服务架构 户市场，即c h n s a n d e r s o n 在长尾一文中所描述的市场长尾t 6 1 。因此，s a a s 模式下，服务提供商和服务用户两方均能获益，促使提供商不断完善s a a s 模式提 供的应用软件，企业获得更好的服务，吸引更多的用户加入。 此外，随着i n t e m e t 的不断普及与发展深入，网上交易有力促进了s a a s 模式 的发展，刺激新技术的研发。随着新技术的出现和使用，s a a s 模式才逐渐成熟起 来，其中主要的技术有：w e b 2 0 ，r i a ( f i c hi n t e m e ta p p l i c a t i o n ，富因特网应用) , s o a ( 面向服务架构) ，云计算，虚拟技术等。 借助于新技术，设计出色的s a a s 模式具备4 个特性：可配置性，可扩展性， 多用户高效性，安全性1 8 。 可扩展性要求能最大限度地提高并行性，以便更高效地利用应用资源， 例如，我们要优化锁定时间、无态性、共享线程和网络连接等汇集资源、 高速缓冲参考数据以及对大型数据库进行分区等。 多用户高效性要求最大化不同用户间的资源共享，不过仍要区分属于不 同客户的数据。在一个用户连接到一个实例服务时，要考虑有可能同时 这个实例为多个用户甚至几百个用户服务，但用户间各不知情，如其在 单独使用服务一般。 可配置性解决了单一实例为用户服务的难题。因为一旦为某个企业进行 应用定制，编写定制代码，就不能为其他用户服务使用。为满足各个企 业的不同需求，s a a s 模式利用元数据应用配置外观和行为，区别于传统 上的应用定制。 安全性要求保障服务使用和用户数据的安全，数据的安全是用户最为关 注的问题，安全的无法保障直接导致失去用户的支持和信任，没有用户 的服务也就失去其存在价值。 综上所述，依据上面所列的出色设计的s a a s 模式应具备的4 个特性可以看 出，s a a s 模式适合为数量众多的区域中小企业集群提供软件服务。 9 浙江大学硕士学位论文 第2 章基于s a a s 模式的工艺设计服务架构 2 1 2s a a s 模式的应用架构 在2 0 世纪末提出的a s p ，相当于是s a a s 模式的前身，目前对于s a a s 模式 与a s p 概念差异一直较为模糊，本质而言，a s p 可以看做是s a a s 模式的最初形 式，是在其基础上改进与演变而来，主要特征是以一套在服务器端的软件应用代 码为多个用户提供可配置的应用软件服务，即如2 1 节所描述的可扩展性、多用 户高效性，可配置性与安全性等特性。 传统的a s p 模式是针对每个客户定制不同的应用，而没有将所有的客户放在 一起进行考虑，即每个客户运行供应商为自己定制的特有实例( 数据库数据结构 与应用代码等都依据客户需求经过定制修改) 1 9 1 。而在s a a s 模式中，是以一套应 用代码为多个用户服务，而不同用户的不同需求，这里采用元数据服务提供用户 特性界面和工艺设计特色的配置服务，并用认证授权等一系列安全性策略来区分 和保护用户数据。区域企业的数量众多，多用户并发访问服务必不可免，必须考 虑服务对用户请求的响应效率，这里引用均衡负载的分配技术，在用户页面层和 服务应用间增加了一个中间层，处理多用户并发访问的效率问题。 简单而言，s a a s 模式是单实例多用户应用架构，如图2 1 所示，图中软件应 用服务中的实例是使用同一套代码的相同实例，依据用户安全认证后的身份，获 取保存的应用软件的相应配置数据，从而为具体的某个用户的服务。且随用户使 用服务数量的增减自动灵活对服务器进行调配。 1 0 浙江大学硕士学位论文第2 章基于s a a s 模式的工艺设计服务架构 图2 1s a a s 模式的应用架构 2 2 基于s a a s 模式的工艺设计服务体系架构 2 2 1 需求分析 在世界经济进入全球化、网络化和知识化的大背景下，永康区域五金制造中 小企业集群要在行业竞争中争取生存之路，必须全面实现企业信息化，才可能在 未来获得一席之地，实现企业的可持续发展。 五金区域制造中小企业集群以中小型企业为主体。长期以来，永康五金制造 企业集群普遍存在着人才短缺、资金不足、设备欠缺、工艺设计过于繁琐、科技 信息落后等问题，因此迫切需要建立一个公共的信息技术服务平台，提供各种软 件应用服务k i l l ： ( 1 ) 区域五金制造知识库服务：提供五金制造工艺、模具、制品等技术的最 新知识和五金工艺设计的基本知识的查询、计算等； 浙江大学硕士学位论文第2 章基于s a a s 模式的工艺设计服务架构 ( 2 ) 业务协作服务：提供区域企业间制造资源协作，充分利用区域内的制造 资源弥补单个企业资源不足的问题，提高制造资源的利用率； ( 3 ) 网上专家知识服务与难题探讨论坛服务：提供一个可及时解决工艺设计 中遇到的问题的平台，解决了人才不足的问题。 ( 4 ) 提供完善的工艺设计流程和工艺设计管理用取代原有的c a p p 系统，把 工艺设计人员从手工设计和繁琐输入统计查看中解放出来，加快工艺设 计与工艺决策，提升企业的整体设计水平。 目前c a p p 系统已经从强调零件数据的获取与工艺决策的自动化向工艺数据 结构管理与基本设计功能转变，开发重点也从注重工艺过程自动化转向整个产品 工艺设计角度，令五金中小制造企业对信息系统的需求也重新定位：不再须求那 需一次性投入大额资金的过于细节化的完备信息系统，需要寻求新的适合中小企 业的工艺设计服务系统。 分析当前永康五金区域制造中小企业集群特征： 1 ) 用户数量多：区域集群内以中小企业为主，且数量众多，且工艺设计特 色和风格各不一样，自成系统； 2 ) 资金不足：单个企业i t 资金预算较低，且缺乏专业的系统维护人员； 3 ) 专业维护技术人员缺乏； 从上述的2 、3 点考虑，企业的软件应用服务一般考虑硬件设施、软件服务 和专业软件维护三大部分8 ： a ) 软件服务：单独开发一套完整的信息系统费用高，且需一次性投入，明 显对五金企业集群不合适。 b ) 硬件设施：部署软件服务需购买服务器、网络组件、移动设备及个人台 式电脑等设施，这也是一笔高额费用，不是资金不足的企业能负担的。 c ) 专业软件维护：确保软件服务正确运行而需雇佣的专业维护技术员、管 理员和咨询员等，这也需一笔较高的费用。 依据本文2 1 节对s a a s 模式的研究分析：软件服务，软件部署均在服务器端， 软件系统的运行维护也由服务平台的提供商负责，也就意味着上述的3 大资金问 1 2 浙江大学硕士学位论文第2 章基于s a a s 模式的工艺设计服务架构 题均不需企业用户负担。而企业仅需购买几台p c 机和从服务平台上购买廉价实 惠的软件服务就可免除上述的三大费用问题，因此提出基于s a a s 模式的工艺设 计服务，提供永康区域五金制造企业集群所需的软件应用服务。 综上所述，基于s a a s 模式的工艺设计服务应提供：工艺设计、外协业务、 五金工艺知识库、新工艺、工艺模板、难题探讨等管理功能模块。再依据区域企 业集群的特征，对基于s a a s 模式的工艺设计服务进行具体设计，并在后续章节 中实现： 1 ) 多用户数据管理：企业数量多，必须有效管理多用户下的用户数据，保 障用户数据的安全、数据访问的正确和高效，并能随企业业务的变动而 不断修正数据模型。 2 ) 可配置服务：五金制造企业间的工艺设计与界面风格需求千差万别，而 s a a s 模式是以单一的一套应用代码为所有用户服务，必须有可配置功能， 这里采用元数据来实现。 3 ) 安全服务机制：确保用户数据的安全，这是服务取信用户的保障。 2 2 2 体系架构 从2 2 1 节的需求分析中得到，基于s a a s 模式的工艺设计服务应具备哪些业 务逻辑功能，用s t r u c t s 技术实现m v c 模型，提出了相应的服务体系架构1 1 2 l 如 图2 2 所示。 浙江大学硕士学位论文第2 章基于s a a s 模式的工艺设计服务架构 硒层 毋毋 ii ( 嘲络 0 ji 中间层 安全认溅权 l 负载均衡 | j f 控制层 服务器集群 实例实例实例 。，父 逻辑业务i 工艺设计ii 外协业务 i 制造瓷源ii 五金知识库i 、 l 难题探讨l | 权限设置l | 工艺模板| i 新工艺 1 j l 安全服务i 硅数据库连接 l 消息服务li 日记服务il 元数据服务k ，、_、 一ll 黼层脍网牖匮m 咬斟) 一茎妙 图2 2 基于s a a s 模式的工艺设计服务架构 如图2 2 所示，最底层是数据层，相当于是m o d e l 模块，用于存储服务所需 数据，大致可分为3 部分：一部分以共享方式存储的五金共性知识数据库：第二 部分是以独立数据库模式存储的企业私有信息，包括企业用户较敏感的工艺设计 数据、制造资源、企业信息、用户管理等；还有一部分是存储用于配置服务的元 数据，保存企业对工艺服务的个性配置数据和数据模型扩展时所需的配置数据。 控制层，由e j b s e r v l e t 实现，主要包含了服务平台的支撑服务、用户所需的 业务逻辑功能服务和面向区域所有用户服务的实例3 部分3 l 。一个实例可以同时 为多个用户服务。依据中间层的负载均衡分配规则，为用户调用服务实例，同时 在安全认证授权保障的安全上下文环境下，通过元数据服务获取相应的配置数 据，构成用户专用的应用服务，显示在客户端，供用户调用所需逻辑业务功能， 如工艺设计，外协业务、区域制造资源，工艺知识库，和工艺难题探讨等。 1 4 浙江大学硕士学位论文第2 章基于s a a s 模式的工艺设计服务架构 中间层，主要包含安全认证授权机制和负载均衡器。安全机制用于对试图访 问服务得用户进行安全认证，确认是否为服务的安全合法使用者，并给予认证令 牌，保障安全上下文环境；负载均衡器作为与用户交互的统一接口，接收所有访 问服务的用户，按一定机制分配服务器，提高多用户并发访问的响应效率和服务 器利用率。 页面层，或称人机交互层，以j s p 页面为主，即多个客户端通过网络发送访 问服务请求，并以网页形式显示请求返回的数据。 大概流程如图2 3 所示：中间层接收到在页面层用户提交的访问服务请求， 进行安全认证并返回认证结果给客户；若为合法用户，负载均衡器为该请求用户 分配服务器，分配一个能满足其需求的同构实例，通过元数据服务获取相应数据 进行个性配置，用户就可以使用在其权限内的各种业务服务。同构实例能够最大 化不同用户间的资源共享，但用户不会察觉到是与多个用户共享的。 调 元数据服务存 存 图2 3 工艺设计服务的操作流程图 2 3 本章小结 本章主要研究s a a s 模式的特性，对永康区域五金制造企业集群进行需求分 析