王毅敏

摘 要： 傳統(tǒng)軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)不能根據(jù)用戶需求提供流暢、高效的信息響應(yīng)。為改善此問題，基于云計(jì)算環(huán)境，設(shè)計(jì)新型軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)。利用SaaS平臺(tái)搭建云計(jì)算環(huán)境，通過云計(jì)算環(huán)境下多租戶選擇，完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。應(yīng)用架構(gòu)適配子系統(tǒng)和協(xié)議接入恢復(fù)、軟件資源控制子系統(tǒng)和通用呼叫恢復(fù)完成系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。通過軟件架構(gòu)恢復(fù)業(yè)務(wù)接入子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常運(yùn)行。模擬用戶需求設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，云計(jì)算環(huán)境下軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)提高了恢復(fù)響應(yīng)率和恢復(fù)響應(yīng)流暢性，全面滿足用戶需求。

關(guān)鍵詞： 云計(jì)算環(huán)境； 軟件架構(gòu)； 恢復(fù)系統(tǒng)； 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

中圖分類號(hào)： TN99?34； TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2017）23?0027?03

Abstract： The traditional software architecture recovery system can not provide the smooth and efficient information response according to user needs. In order to eliminate this problem， a new software architecture recovery system was designed on the basis of cloud computing environment. The cloud computing environment is built with SaaS platform， in which the multi?tenant is chosen to complete the hardware design of the system. The architecture adaptive subsystem， protocol access recovery， software resource control subsystem and universal call recovery are used to complete the software design of system. The recovery service access subsystem of the software architecture is used to realize the normal operation of the system. The comparison experiment was designed according to the simulation of user requirements. The experimental results show that the software architecture recovery system based on cloud computing environment can improve the recovery response rate and recovery response fluency， and fully meet the user needs.

Keywords： cloud computing environment； software architecture； recovery system； design and implementation

0 引 言

轉(zhuǎn)交換機(jī)作為軟件架構(gòu)恢復(fù)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)備，在最底層承載恢復(fù)協(xié)議工作，通過呼叫控制、接入網(wǎng)關(guān)控制、資源分配、路由協(xié)議認(rèn)證等流程，配合主機(jī)向客戶端傳遞服務(wù)。傳統(tǒng)軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)依靠轉(zhuǎn)交換機(jī)工作獨(dú)立性，完成控制業(yè)務(wù)與恢復(fù)業(yè)務(wù)的分離，這種方式有效緩解因發(fā)生業(yè)務(wù)碰撞現(xiàn)象造成處理時(shí)間增加情況的發(fā)生，在開放網(wǎng)絡(luò)連通接口的同時(shí)，提高業(yè)務(wù)處理效率[1]。但轉(zhuǎn)交換機(jī)設(shè)備具有響應(yīng)效率慢、流暢性差等弊端，隨著工作總量的增加，系統(tǒng)整體業(yè)務(wù)處理速度逐漸下降。但用戶需求日益增大，這種傳統(tǒng)形式顯然不能給用戶提供滿意的信息響應(yīng)。云計(jì)算環(huán)境是基于大數(shù)據(jù)背景下，一種新型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，不僅繼承原有存儲(chǔ)方式穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，又在此基礎(chǔ)上，提升存儲(chǔ)總量與系統(tǒng)運(yùn)行速度。在云計(jì)算環(huán)境的基礎(chǔ)上，細(xì)化SaaS平臺(tái)，并在該平臺(tái)上完成多租戶選擇設(shè)計(jì)，為云計(jì)算環(huán)境的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。傳統(tǒng)系統(tǒng)不能滿足多個(gè)子系統(tǒng)同時(shí)接入，通過協(xié)議恢復(fù)、呼叫恢復(fù)的形式滿足子系統(tǒng)間相互配合，達(dá)到同時(shí)接入主機(jī)的目的。

1 基于云計(jì)算環(huán)境軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

搭建SaaS平臺(tái)是完善云計(jì)算環(huán)境的關(guān)鍵步驟，在SaaS平臺(tái)上進(jìn)行多租戶選擇，進(jìn)而完成軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，具體實(shí)施步驟如下。

1.1 利用SaaS平臺(tái)完成云計(jì)算環(huán)境的搭建

SaaS平臺(tái)是云計(jì)算環(huán)境的重要組成部分，可以滿足多用戶同時(shí)在線搜索，并保證每個(gè)用戶都能在云環(huán)境下得到滿意的搜索結(jié)果是該平臺(tái)的工作核心。當(dāng)用戶數(shù)量發(fā)生變化，SaaS平臺(tái)根據(jù)架構(gòu)的自動(dòng)檢索能力為多用戶共享應(yīng)用實(shí)例，保證用戶的搜索安全性[2?3]。SaaS平臺(tái)采用支持離線應(yīng)用的方式滿足云環(huán)境信息的多屏顯示。利用SaaS平臺(tái)搭建的云計(jì)算環(huán)境主體架構(gòu)如圖1所示。

1.2 云計(jì)算環(huán)境下系統(tǒng)硬件的多租戶選擇

多租戶選擇共有三種實(shí)現(xiàn)形式，其中獨(dú)立數(shù)據(jù)庫與隔離數(shù)據(jù)庫形式主要應(yīng)用于大型架構(gòu)的恢復(fù)，成本較高[4?5]。出于對經(jīng)濟(jì)因素的考慮，本系統(tǒng)使用共享數(shù)據(jù)庫形式。完成共享數(shù)據(jù)庫形勢下的多租戶選擇，首先根據(jù)給定信息建立如表1所示的租戶表（表中租戶姓名與基本信息均為虛構(gòu)）。再根據(jù)表1中的信息完成多租戶選擇過程，具體操作方法如圖2所示。

2 基于云計(jì)算環(huán)境軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)endprint

上述過程完成了云計(jì)算環(huán)境的搭建以及系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還需按照如下步驟完成系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。

2.1 架構(gòu)適配子系統(tǒng)和協(xié)議接入恢復(fù)

架構(gòu)適配子系統(tǒng)負(fù)責(zé)多終端協(xié)議和中繼協(xié)議的恢復(fù)接入，并按照不同協(xié)議接入方式的不同，完成適配工作。該子系統(tǒng)對多種協(xié)議進(jìn)行模塊規(guī)劃，同時(shí)也為新協(xié)議的接入恢復(fù)提供便利[2，6]。架構(gòu)適配子系統(tǒng)是云計(jì)算環(huán)境軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)的第一級子系統(tǒng)其最主要功能是為以下各級子系統(tǒng)提供關(guān)鍵協(xié)議，并保證子系統(tǒng)模塊間各協(xié)議能在最短時(shí)間內(nèi)完成接入恢復(fù)。其基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.2 軟件資源控制子系統(tǒng)和通用呼叫恢復(fù)

通用呼叫包括呼叫控制、資源控制、連接承載控制等功能。當(dāng)用戶呼叫的事件符合應(yīng)用業(yè)務(wù)的觸發(fā)點(diǎn)時(shí)，上層應(yīng)用控制系統(tǒng)被自動(dòng)激活，完成通用呼叫恢復(fù)。軟件資源控制子系統(tǒng)是云計(jì)算環(huán)境軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)的次級子系統(tǒng)，其工作流程主要依靠通用呼叫模型完成[7]。通用呼叫模型實(shí)現(xiàn)了呼叫控制和控制連接承載功能。在處理軟件資源控制子系統(tǒng)發(fā)出的呼叫請求時(shí)，通用呼叫模型依靠單點(diǎn)控制技術(shù)與多點(diǎn)控制技術(shù)結(jié)合的方式逐步實(shí)現(xiàn)通用呼叫恢復(fù)。軟件資源控制子系統(tǒng)與通用呼叫實(shí)現(xiàn)了SIP Server網(wǎng)守的大多數(shù)功能，可代替原有H.233網(wǎng)守，其具體框架結(jié)構(gòu)如圖4所示。

2.3 軟件架構(gòu)恢復(fù)業(yè)務(wù)接入子系統(tǒng)

軟件架構(gòu)業(yè)務(wù)，提供內(nèi)嵌業(yè)務(wù)的邏輯結(jié)構(gòu)及各項(xiàng)補(bǔ)充業(yè)務(wù)的開發(fā)接口[8]；云計(jì)算環(huán)境軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)的子系統(tǒng)，通過INAP協(xié)議完成業(yè)務(wù)控制點(diǎn)的連網(wǎng)恢復(fù)；安全管理子系統(tǒng)的預(yù)留接口，為軟件架構(gòu)業(yè)務(wù)恢復(fù)提供SCP控制點(diǎn)；軟件架構(gòu)恢復(fù)業(yè)務(wù)，依靠內(nèi)嵌子系統(tǒng)接口恢復(fù)調(diào)度通信業(yè)務(wù)；調(diào)度通信業(yè)務(wù)通過SIP協(xié)議和調(diào)度臺(tái)完成與用戶的通信，用戶提出的不同需求組成外部通信系統(tǒng)。云計(jì)算環(huán)境軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)，根據(jù)外部通信系統(tǒng)中不同的用戶需求，完成數(shù)據(jù)和多媒體行政通信等業(yè)務(wù)的恢復(fù)。具體業(yè)務(wù)恢復(fù)流程如圖5所示。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

通過上述過程完成云計(jì)算環(huán)境軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為驗(yàn)證該系統(tǒng)的實(shí)用性價(jià)值，模擬用戶需求，設(shè)計(jì)如下對比實(shí)驗(yàn)，檢測系統(tǒng)的恢復(fù)響應(yīng)率和響應(yīng)流暢性。實(shí)驗(yàn)開始前，隨機(jī)將兩臺(tái)計(jì)算機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對照組，分別進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)定。

3.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定

實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)定如表2所示。

表2中項(xiàng)目欄從上至下依次為：恢復(fù)參數(shù)、軟件架構(gòu)參數(shù)、基本響應(yīng)率、云環(huán)境受擾系數(shù)、系統(tǒng)帶寬，其中基本響應(yīng)率85.00%+代表用戶每次需求的響應(yīng)率，均保持在85.00%以上，為保證實(shí)驗(yàn)的公平性，實(shí)驗(yàn)組與對照組參數(shù)均保持一致。

3.2 恢復(fù)響應(yīng)率對比

完成參數(shù)設(shè)定后，令實(shí)驗(yàn)組計(jì)算機(jī)搭載云計(jì)算環(huán)境下軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)；令對照組計(jì)算機(jī)搭載傳統(tǒng)軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)。模擬用戶需求，分別檢測實(shí)驗(yàn)組與對照組的恢復(fù)響應(yīng)率，如圖6所示。

恢復(fù)響應(yīng)率，是檢測軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)?；謴?fù)響應(yīng)率與用戶需求響應(yīng)時(shí)間成反比，恢復(fù)響應(yīng)率越高，則響應(yīng)時(shí)間越短。

分析圖6可知，隨著用戶請求數(shù)量的不斷增加，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間也隨之增加，但對照組響應(yīng)時(shí)間始終高于預(yù)期響應(yīng)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)組響應(yīng)時(shí)間始終低于預(yù)期響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)用戶請求數(shù)量達(dá)到5.00×105 b時(shí)，實(shí)驗(yàn)組響應(yīng)時(shí)間達(dá)到最大值3.00 s，預(yù)期響應(yīng)時(shí)間為4.74 s，對照組影響時(shí)間為6.00 s。相比較可知，實(shí)驗(yàn)組比預(yù)期時(shí)間減少了1.74 s。所以，可證明應(yīng)用云計(jì)算環(huán)境下軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)可縮短響應(yīng)時(shí)間，提升恢復(fù)響應(yīng)率。

3.3 恢復(fù)響應(yīng)流暢性對比

傳統(tǒng)軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)應(yīng)用點(diǎn)陣式模型，完成用戶需求響應(yīng)；云計(jì)算環(huán)境下軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)應(yīng)用滑點(diǎn)式模型，完成用戶需求響應(yīng)。以點(diǎn)線連接表示系統(tǒng)恢復(fù)響應(yīng)流暢性，線與線間交叉越少，代表響應(yīng)流暢性越強(qiáng)，反之則越弱。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。

分析圖7可知，實(shí)驗(yàn)組代表用戶需求響應(yīng)的各點(diǎn)順次連接，線與線之間無交叉現(xiàn)象；對照組代表用戶需求響應(yīng)的各點(diǎn)連接混亂，且線與線之間出現(xiàn)明顯交叉。所以，可證明應(yīng)用云計(jì)算環(huán)境下軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)可明顯提升恢復(fù)響應(yīng)流暢性。

4 結(jié) 語

云計(jì)算環(huán)境下軟件架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)充分利用云計(jì)算環(huán)境下存儲(chǔ)空間豐富的優(yōu)勢，并在此基礎(chǔ)上，完善架構(gòu)恢復(fù)系統(tǒng)的各層協(xié)議。通過對比實(shí)驗(yàn)證明，該新型系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，可改善恢復(fù)響應(yīng)率低、響應(yīng)流暢性差的問題。

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