多租戶SaaS平臺的數據庫方案詳解
圖片
1. 什么是多租戶
多租戶(Multi-Tenancy)是一種架構模型,實現如何在多用戶環境下(此處的多用戶一般是面向企業用戶)共用相同的系統或程序組件,并且可確保各用戶間數據的隔離性,使它們共享相同的系統資源,但又能夠在邏輯上彼此獨立。在多租戶架構中,租戶可以是企業、組織或個人,它們之間共享同一應用的實例,但其數據和配置是隔離的。那么重點就很淺顯易懂了,多租戶的重點就是同一套程序下實現多用戶數據的隔離
2. 傳統軟件模式和SaaS(Software as a Service)模式對比
傳統軟件模式:
- 買賣關系: 傳統軟件模式是一種買斷的交易模式,客戶通過購買軟件的許可證或使用權來獲取軟件的所有權,包括源碼。
- 部署到企業內部: 在傳統軟件模式中,客戶通常需要將軟件部署在自己的服務器或計算機上,構建和維護一套獨立的軟件系統。
- 定制和維護: 客戶擁有軟件的源碼,因此可以對軟件進行定制和修改以滿足特定需求。同時,客戶需要負責軟件的定期維護、更新和管理。
- 獨立部署: 不同的企業之間通常各自部署獨立的軟件系統,軟件的定制和運行環境可能因企業而異。
SaaS模式:
- 服務提供商: 在SaaS模式中,軟件由服務提供商托管在云服務或自己的服務器上,客戶通過訂閱服務來使用軟件,而不是購買軟件的使用權。
- 統一部署: 所有客戶共享同一套部署在服務提供商服務器上的軟件實例。這種集中式部署使得軟件的更新和維護更為方便。
- 按需付費: 客戶按照實際使用的服務量或功能付費,通常以訂閱的方式進行計費,而不需要一次性支付較高的許可費用。
- 基于WEB的軟件: SaaS模式通常提供基于WEB的軟件服務,用戶可以通過瀏覽器或其他客戶端訪問,而不需要在本地安裝軟件。
- 無需定期維護與管理: 由服務提供商負責軟件的維護、更新和管理,客戶無需關心底層的技術細節,可以更專注于業務
圖片
總的來說,傳統軟件模式注重客戶對軟件的購買和所有權,需要自行部署和維護;而SaaS模式則強調服務提供商通過云服務為客戶提供方便、靈活的軟件使用方式,降低了客戶的部署和管理負擔。選擇使用哪種模式取決于企業的需求、預算和對定制化程度的要求。
在SaaS平臺里需要使用共用的數據中心以單一系統架構與服務提供多數客戶端相同甚至可定制化的服務,并且仍可以保障客戶的數據正常使用。由此帶來了新的挑戰,就是如何對應用數據進行設計,以支持多租戶,而這種設計的 思路,是要在數據的共享、安全隔離和性能間取得平衡
3. 多租戶的數據庫方案分析
目前基于多租戶的數據庫設計方案通常有如下三種:
- 獨立數據庫
- 共享數據庫、獨立 Schema
- 共享數據庫、共享數據表
3.1. 獨立數據庫
在獨立數據庫方案中,每個租戶擁有一個獨立的數據庫。每個數據庫包含了相同的表結構,但是數據完全獨立。這是一種高度隔離方案。
優點:
- 數據高度隔離,確保租戶數據的完全獨立性,有助于簡化數據模型的擴展設計,滿足不同租戶的獨特需求
- 易于管理和維護,每個租戶有獨立的數據庫,如果出現故障,恢復數據比較簡單
缺點:
- 需要大量的數據庫實例,增加了成本和維護復雜度
這種方案與傳統的一個客戶、一套數據、一套部署類似,差別只在于軟件統一部署在運營商那里。由此可見此方案用戶數據隔離級別最高,安全性最好,但是成本較高
3.2. 共享數據庫、獨立 Schema(模式)
oracle數據庫:在oracle中一個數據庫可以具有多個用戶,那么一個用戶一般對應一個Schema,表都是建立在Schema中的,(可以簡單的理解:在oracle中一個用戶一套數據庫表)
圖片
在 MySQL 中,"Schema" 和 "Database" 可以認為是相同的概念。在 SQL 語句中,"CREATE DATABASE" 和 "CREATE SCHEMA" 基本上是等效的。所以,當你創建一個數據庫時,你也在事實上創建了一個模式。模式是一個邏輯上的容器,用于組織和管理數據庫對象,如表、視圖、存儲過程等。在 MySQL 中,模式和數據庫可以互換使用。
優點:
- 提供較高的數據隔離,每個租戶的表存在于獨立的schema中,每個數據庫可支持更多的租戶數量
- 相對容易管理和維護,數據庫結構相對簡單
缺點:
- 需要動態創建和管理schema,增加了復雜性,如果出現故障,數據恢復比較困難,因為恢復數據庫將牽涉到其他租戶的數據; 如果需要跨租戶統計數據,存在一定困難
- 一些數據庫系統對schema的支持不夠完善
共享數據庫、獨立 Schema方案其實就是假如我在服務器上安裝了一個mysql服務端,然后每一個用戶就給他創建一個數據庫database,這樣多個用戶就只需要創建多個database數據庫即可,不需要像獨立數據庫方案一樣每一個用戶我就要去搭建一個mysql服務端
3.3. 共享數據庫、共享數據表
在共享數據庫方案中,所有租戶共享同一個數據庫,但在每個表中添加一個租戶ID字段,以區分不同租戶的數據。這種方案需要確保所有查詢都帶上租戶ID。
優點:
- 節省數據庫實例和資源,減少了成本。
- 相對容易管理和維護,數據庫結構相對簡單
缺點:
- 數據隔離相對較弱,需要確保查詢時都帶上租戶ID,容易出現橫向越權。
- 在設計開發時加大對安全的開發量,數據備份和恢復最困難
共享數據庫、共享數據表和基于傳統應用的數據庫設計并沒有任何區別,但是由于所有租戶使用相同的數據庫表,所以需要做好對每個租戶數據的隔離安全性處理,這就增加了系統設計和數據管理方面的復雜程度。