SaaS(Software as a Service)模式是云计算的三大模式之一,其具有多租户、可配置的特性,它的出现解决了传统的软件架构的扩展能力弱、资源共享差和结构单一等问题。在信息系统领域,SaaS模式的应用备受关注,但是由于在SaaS架构下,租户的所有数据信息均存储在服务提供商的共享数据库中,于是数据访问隔离、访问性能和访问控制安全等方面便成为租户最担心的问题,这也是制约SaaS发展的问题所在。因此针对SaaS信息系统架构中数据存储层和访问控制层的优化研究便成为必然。本文探讨了SaaS信息系统体系架构,重点研究体系架构中的数据存储层和访问控制层的设计模式,从整体上优化SaaS的体系架构。主要工作内容：(1)针对多租户数据的共享性、通用性和个性化特性分别设计了数据存储方案,基于传统的键值对存储模型提出了KVMBH(基于热点的元数据驱动的键值对存储模型)解决方案,将其应用到个性化数据的存储管理中,构建了整个SaaS环境下的数据存储模型,并从数据空间占用情况和使用率两方面验证了所提出方案的正确性。(2)对提出的数据存储模型分别建立索引机制,通过实验验证改进的数据模型在访问性能上的优越性。(3)从安全角度出发,提出了针对数据对象的MRBAC(基于角色多租户访问控制模型)访问控制解决方案。本文最后将改进的存储模型应用于数据存储层,MRBAC应用于访问控制层,构建改进的SaaS信息系统架构。实验中,将改进的SaaS架构应用于优秀教学评审系统中,给出了访问控制层实现功能介绍,并测试了改进的SaaS系统的访问性能,验证了改进架构在性能和安全上的有效性。