云计算环境下软件架构及应用研究
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云计算环境下软件架构及应用研究

2021-10-24 04:07:04 投稿作者: 点击:

摘 要:为了提高云计算环境下网络数据的安全性,本文首先简述了云计算的软件架构层,然后再进一步探讨云计算环境下软件架构的应用。

关键词:云计算;软件架构;关键技术;应用研究

0 前言

美国国家标准与技术研究院提出:云计算是一种按使用量付费的模式,即其按需提供便捷的、可用的网络访问,并可进入可配置的计算资源共享池。随着云计算技术的深入发展,越来越多的应用迁移至云计算中,但云计算存在着突出的数据安全问题。据此,为了提高云计算在企业中的应用质量,提高数据访问的可靠性和安全性尤其重要。

1 云计算的软件架构层

1.1 核心服务层

云计算的软件架构层以核心服务层为主体,其作用是通过整合系统的应用程序、软件运行环境和硬件基础设施,以向用户提供适应性好、可靠性高和多样化的应用服务。核心服务层同层分为IaaS(基础设施即服务层)、PaaS(平台即服务层)和SaaS(软件即服务层)。其中,IaaS负责按需向用戶提供基础设施部署服务,如虚拟或实体的存储、计算和网络资源等,期间要求用户提供个人数据和配置信息;PaaS负责提供云计算应用程序部署与管理所需的服务,且利用PaaS的开发语言和软件工具,可在云计算环境下直接完成软件架构;SaaS是基于云计算的应用程序。

1.2 服务管理层

服务管理层的作用是管理和控制核心服务层的活动,使其能一直为用户提供安全稳定的服务。鉴于云系统的结构庞杂且服务内容丰富,所以用户直接找到所需资源的难度很高。但是,利用服务管理层提供的服务质量保障协议,向用户提供所需的服务,从而实现了为每一位用户提供高质量的服务,同时用户可在安全的环境下获得云服务和云数据。另外,利用服务管理层提供的安全管理协议,可对云系统进行访问控制、数据隔离和隐私保护等,从而提高了核心服务层运行的安全稳定性。

1.3 用户访问层

用户访问层的作用是在云系统与用户端间建立一条安全的交流与访问通道,从而实现用户泛在访问云系统的程序。用户访问层的表现形式包括Web门户、Web服务和命令行等。其中,Web服务与命令行是云系统的直接访问工具,其支持若干种服务方式组合在一起;Web门户是连接云系统与用户端的通道,且利用Web门户,用户可向云系统转移本地应用程序,亦或说如果用户能够接入云系统的服务器,便可随时随地对本地程序、数据进行访问,从而使用户办公的效率变得更高。

2 云计算环境下软件架构的应用

为了提高软件的可靠性、安全性和扩展能力,要求科学设计软件架构。在软件框架设计中,三层架构设计是一种重要的结构,其在应用逻辑上将系统分为表示层、业务逻辑层和数据服务层。其中,表示层是用户与系统的交互界面;业务逻辑层是系统架构的核心,其任务是验证数据格式的有效性、用户的合法性等,从而保证系统运行的稳定性;数据服务层的任务是交互数据库和显示、增加、删减、修改数据等。当前,软件系统常用基于C/S的三层架构,而数据的存储格式以XML或DBMS文档为主,但其易使服务器出错,从而增加了数据丢失的几率。

随着云计算技术的深入发展,三层架构模式可迁移至SaaS服务模式,但SaaS服务模式却存在与服务供应商的信任问题、软件过度依赖云计算服务等,且即使云计算的服务正常,软件也会受到网络状况的影响。为了减轻云计算、网络状况对软件的影响,基于云计算的软件架构模式被提出。

相较于三层架构模式,基于云计算的软件架构模式仅改变了数据服务层,即由其提供云数据、本地数据服务。其中,本地数据服务仅以XML文档的形式存储数据,继而提高了服务器的使用性能,同时软件可一次读取XML文档或数据服务,并存入内存,然后再处理数据及将处理结果回传和长期存入数据服务器,从而实现了系统的高效运作。在基于云计算的软件架构模式中,增加了同步服务层,其既实现了XML文档与数据服务同步,又能对数据服务运行的状态进行监测。当一次将数据读入内存后,可直接在内存中按需操作数据。关于数据同步服务,当软件系统停止运作时,时间控件会结束业务逻辑层的一切服务,并将内存中的数据更新至XML文档和数据服务中,此后便可重新开展业务逻辑层服务,从而实现了网络宽带的高效利用。关于同步服务监测软件,当数据服务问题被发现后,新的数据服务会被立即启动,使其脱离云计算继续运行。基于云计算的软件架构可在XML文档和数据服务中同时备份系统的数据,所以无论是云计算服务故障或是本地服务器故障,都能保障云计算系统中数据的安全。

3 结语

基于云计算的软件架构保障了计算机环境下数据的可靠性和安全性,但随着云计算技术的深入发展,要求深化对系统架构更新升级的研究,从而实现系统的高效运作。

参考文献:

[1]梁晓龙.信息化软件开发架构研究与设计[J].信息与电脑(理论版),2017(18):48-49.

[2]乔海庚.云计算环境下软件开发架构应用与设计[J].电子技术与软件工程,2016(07):54.

[3]汤飞,张彦.云计算环境下信息系统安全防护[J].铁路计算机应用,2015,24(02):71-75.

[4]曾明星,王晓波,周清平,郭鑫.基于云计算的软件工程专业校企合作实训平台构建研究[J].现代教育技术,2013,23(01):107-112.

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