云计算模式、SOA和中间件之间的关系解读

    1.引言

    随着3G，LTE等移动通信技术的不断发展，移动互联网带宽得到大幅度的提升，通过移动设备访问互联网，获取自己所需的信息的方式，成为一种新的趋势并逐渐融人到人们的日常生活中，催生出丰富的移动应用。为了缓解终端压力，应当转移终端应用的需求来源，云计算u}是一个很好的选择。移动设备的易携带和移动性限制了其对资源的拥有。云计算虽然聚合了丰富的计算和存储资源，但移动性较差。将云计算与移动互联网有机结合，终端应用对资源的高需求转移到云平台上，在真正意义上实现轻量级终端访问互联网的瘦终端，满足移动用户对快速响应时间的期望，同时使移动用户可以随时、随地获取云计算服务，这正好体现了“anytime, anywhere”的思想。

    本文研究基于云计算与SOA架构的移动应用，参照“云+端”的设计模式，移动设备以中间件的方式获取云服务。针对移动设备的弱计算环境，造成访问效率较低的特征，本文提出移动设备通过中间件方式访问云服务，较好地解决了终端环境资源受限的瓶颈。

    2.相关介绍

    云计算是一种新型的计算模型，它通过互联网将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使用户按需获取各种信息服务。移动云计算在云计算基础上发展而来，给移动互联网的发展注人新的活力。目前，移动云计算在学术界得到广泛的重视，各个研究机构纷纷开始做相关研究。惠普实验室将云环境下的资源与SOA服务模式紧密相连，将云资源以服务提供的方式供用户使用，降低了运营商的IT成本。但并没有考虑移动终端用户的环境因素，只是针对传统的Web终端。加拿大彻温大学对智能终端使用移动云服务做了相关研究，提出一种基于云计算的服务中间件，解决终端访问云服务的关键问题。但对于该中间件应用的开发比较单一，不能为多终端异构平台提供一个统一的编程接口。Berkeley有学者提出一种新颖的克隆云架构，将终端应用上资源密集型的计算或存储转移到具有终端运行环境的云平台上，以此增强终端应用的能力。不足的是这种模型仅针对智能终端，并没有对普通移动设备加以考虑。因此，针对移动应用调用云计算能力的缺陷，将中间件技术引人到终端应用的开发中，通过中间件提供的统一编程接口，来屏蔽多终端平台之间的差异性，减少终端应用重复开发的成本，对移动应用的发展有比较深远的意义。

    3.面向移动设备的云服务中间件模型

    Web服务为多终端异构平台资源协同提供了有效的手段。但在移动环境中，网络带宽、内存大小、计算能力、存储空间以及电源的续航能力等资源非常受限。传统的Web服务已经无法较好地满足移动环境下异构设备互联互通的需求。因此，资源受限的移动设备如何有效地使用云服务，得到学术界、工业界的高度重视。云服务中间件集成了云计算能力的中间件平台，能够动态调度底层虚拟资源满足云端业务需求，能够对分布式存储提供扩展支撑能力。资源受限的云服务是云计算与移动网络、服务计算和嵌入式系统相结合的产物，在移动终端应用等领域有广阔的应用前景。

    众所周知，云计算服务端聚合了丰富的计算和存储资源，通过SOA技术将云计算资源以服务的形式发布出去，供不同的移动设备访问，解决移动环境资源受限的瓶颈。移动设备通过中间件获取云服务接口，充当移动设备和云服务端之间的桥梁，同时也是云服务的提供者和使用者。云服务中间件通过建立Web应用服务器实例，来屏蔽不同终端操作系统的异构性，提供统一的计算存储平台和运行环境。

    移动设备端的逻辑结构较为简单。Input/Output用于访问中间件，把用户输人的参数发出去，等待返回结果，在移动设备上显示出来。环境感知模块用于实时监控设备的网络状况、电池容量等，当到达一定闭值时，中断与中间件的连接。RM(record manager)用于保存数据记录，可以将云服务端返回的数据保存在本地的移动设备上，便于用户在网络中断后可以继续访问这些数据。

    云服务器端主要业务逻辑体现在云服务注册中，将计算和存储资源以服务的形式发布出去，同时添加到云服务注册模块中，中间件层通过云服务接口对云服务进行访问。考虑到移动设备的弱处理能力，对云服务返回的复杂数据进行相应处理，使得适应终端显示。缓存模块主要用于对云服务端返回的大量数据进行临时存储，缓解终端接收的压力。

    当中间件收到服务请求时，检索用户所要求的服务是否存在，如果请求的服务存在，就将云服务接口返回给服务调用模块，由它完成具体服务的调用。如果没有相对应的服务，表示服务不存在，给移动设备返回出错信息。访问流程如图2所示。

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