从项目开发到云端架构 5

2.2.3            多租户系统

       多租户是一个符合SaaS模式的 Web 交付解决方案，通过在服务提供者环境中运行的单个软件实例服务于多个组织，为任何规模的企业提供业务价值。基于多租户的应用和普通web应用有如下差别：

• 多租户的架构

• 具备某种程度的自助注册功能。

• 具备订阅/记账机制。

• 能够有效地扩展。

• 监视、配置和管理应用程序和租户。

• 支持惟一的用户标识和身份验证。

• 支持对每个租户进行某种程度的自定义。

       这里只对多租户的架构特点进行阐述，其他的请自行参看相关资料。通常，应用程序支持多个用户，但是前提是它认为所有用户都来自同一个组织。这种模型适用于未出现 SaaS 的时代，组织会购买一个软件应用程序供自己的成员使用。但是在 SaaS 和云的世界中，许多组织都将使用同一个应用程序；他们必须能够允许自己的用户访问应用程序，但是应用程序必须只允许每个组织自己的成员访问其组织的数据。

能够让多个组织（SaaS 中的术语称为租户）共存于相同的应用程序，同时不会破坏这些组织的数据的安全性，具备这种能力的应用程序就可以称之为多租户应用程序。

多租户可以分为几个不同的类别（如列表下方的图所示）：

• 云中的简单虚拟化，其中只对硬件进行共享。这种模型根本算不上是真正的多租户，但是在云环境中，它经常与虚拟化服务器配合使用，并被认为是一种多租户形式。在实际应用中，这种模型无法满足需求，并且仅仅比使用专用硬件的旧的 ASP 模型稍微好用一些

• 共享应用程序，对每个租户使用不同的数据库。

• 共享应用程序和数据库（效率最高，真正的多租户）。应用程序充分地共享数据库和应用程序的业务逻辑。实现这种模型非常的困难，因为需要修改数据库模式，向每个表和视图添加一个租户标识符，以及重写每一个 SQL 访问，向过滤器添加租户过滤条件。如果代码中任何必要的部分缺少这一逻辑，那么都将损害应用程序的数据安全性。

图 22-09 软件部署图

       多租户就是说多个租户共用一个实例，租户的数据既有隔离又有共享，说到底就是如何解决数据存储的问题。现在多租户系统在数据存储上存在三种主要的方案：

• 方案一：独立数据库，这是第一种方案，即一个Tenant一个Database（见图3-14），这种方案的用户数据隔离级别最高，安全性最好，但成本也高。

• 优点：为不同的租户提供独立的数据库，有助于简化数据模型的扩展设计，满足不同租户的独特需求；如果出现故障，恢复数据比较简单。

• 缺点：增大了数据库的安装数量，随之带来维护成本和购置成本的增加。这种方案与传统的一个客户、一套数据、一套部署类似，差别只在于软件统一部署在运营商那里。

• 如果面对的是银行、医院等需要非常高数据隔离级别的租户，可以选择这种模式。

• 方案二：共享数据库，隔离数据架构.即多个或所有租户共享Database，但一个租户一个Schema。

• 优点：为安全性要求较高的租户提供了一定程度的逻辑数据隔离，并不是完全隔离；每个数据库可以支持更多的租户数量。

• 缺点：如果出现故障，数据恢复比较困难，因为恢复数据库将牵扯到其他租户的数据；如果需要跨租户统计数据，存在一定困难。

• 方案三：共享数据库，共享数据架构.即租户共享同一个Database、同一个Schema，但在表中通过TenantID区分租户的数据。这是共享程度最高、隔离级别最低的模式。

• 优点：三种方案比较，第三种方案的维护和购置成本最低，允许每个数据库支持的租户数量最多。

• 缺点：隔离级别最低，安全性最低，需要在设计开发时加大对安全的开发量；数据备份和恢复最困难，需要逐表逐条备份和还原。如果希望以最少的服务器为最多的租户提供服务，并且租户接受以牺牲隔离级别换取降低成本，这种方案最适合。

表22-1. 多租户资源共享、隔离和定制机制概述

来源：timeson http://timeson.iteye.com/blog