新零售SaaS架構(gòu):多租戶系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
多租戶是SaaS領(lǐng)域的特有產(chǎn)物,租戶是指使用SaaS系統(tǒng)的客戶,做好多租戶系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計需要了解其相關(guān)概念。本文介紹了多租戶的概念,對比傳統(tǒng)軟件模式與SaaS模式的區(qū)別,并通過分析多租戶的三種隔離模式,逐步梳理出多租戶的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計,希望對你有所啟發(fā)。
一、什么是多租戶?
多租戶是SaaS領(lǐng)域的特有產(chǎn)物,在SaaS服務(wù)中,租戶是指使用SaaS系統(tǒng)的客戶,租戶不同于用戶,例如,B端SaaS產(chǎn)品,用戶可能是某個組織下的員工,但整個企業(yè)組織是SaaS系統(tǒng)的租戶。多租戶技術(shù)是一種軟件架構(gòu)技術(shù),可以實現(xiàn)多個租戶共享系統(tǒng)實例,并且租戶間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)與行為的隔離。
二、傳統(tǒng)軟件模式 VS SaaS模式
傳統(tǒng)軟件項目一般是指,面向客戶開發(fā)一套特定的軟件系統(tǒng),并部署在獨立的環(huán)境中,通常是企業(yè)內(nèi)部環(huán)境。而SaaS模式,是將軟件服務(wù)部署到云端環(huán)境,可以面向不同的客戶提供相同的軟件服務(wù)。
三、SaaS多租戶隔離模式
對于SaaS模式,多租戶間的資源隔離是非?;A(chǔ)的能力,出于成本和運營效率考慮,SaaS服務(wù)商需要構(gòu)建多租戶可同時訪問軟件的環(huán)境,不同租戶雖然訪問同一套SaaS產(chǎn)品服務(wù),但資源訪問需要嚴(yán)格隔離開。
1. SaaS資源隔離包含幾個層次
- 第一層是SaaS系統(tǒng)底層所涉及到的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源的隔離。
- 第二層是系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的隔離,主要包括組織,用戶,角色,權(quán)限,產(chǎn)品能力授權(quán)關(guān)系等。
- 第三層是系統(tǒng)使用過程中,各類業(yè)務(wù)動態(tài)數(shù)據(jù)的隔離,例如業(yè)務(wù)單據(jù)、操作記錄等。
多租戶架構(gòu)主要是解決第一層的隔離問題,即計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源的隔離。為了實現(xiàn)多租戶隔離架構(gòu),我們先要搞清楚常見的幾種多租戶隔離模式。
2. 豎井隔離模式
有些SaaS服務(wù)商會選擇豎井隔離模式,即每個租戶都運行在隔離的一套資源中。有人會說,這不就是傳統(tǒng)軟件模式嗎,為什么會是SaaS模式呢?但如果這些豎井式的資源,擁有標(biāo)準(zhǔn)化的租戶身份識別、入駐流程、計費體系、部署流程、運營流程,那邊它依然是SaaS模式,只不過每個客戶都有一套端到端的基礎(chǔ)設(shè)施。
優(yōu)勢:
- 滿足強隔離需求:一些客戶為了系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性,可能提出非常嚴(yán)格的隔離需求,期望軟件產(chǎn)品能夠部署在一套完全獨立的環(huán)境中,不和其他租戶的應(yīng)用實例、數(shù)據(jù)放在一起。
- 計費邏輯簡單:SaaS服務(wù)商需要針對租戶使用資源進行計費,對于復(fù)雜的業(yè)務(wù)場景,計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源間的關(guān)系同樣也會非常復(fù)雜,計費模型是很有挑戰(zhàn)的,但在豎井模式下,計費模型相對來說是比較簡單的。
- 降低故障影響面:因為每個客戶的系統(tǒng)都部署在自己的環(huán)境中,如果其中一個環(huán)境出現(xiàn)故障,并不會影響其他客戶使用軟件服務(wù)。
劣勢:
- 規(guī)?;瘑栴}:由于租戶的SaaS環(huán)境是獨立的,所以每入駐一個租戶,就需要創(chuàng)建和運營一套SaaS環(huán)境,如果只是少量的租戶,還可能可以管理,但如果是成千上萬的租戶,管理和運營這些環(huán)境將會是非常大的挑戰(zhàn)。
- 成本問題:每個租戶都有獨立的環(huán)境,花費在單個客戶上的成本將非常高,會大幅削弱SaaS軟件服務(wù)的盈利能力。
- 敏捷迭代問題:SaaS模式的一個優(yōu)勢是能夠快速響應(yīng)市場需求,迭代產(chǎn)品功能。但豎井隔離策略會阻礙這種敏捷迭代能力,因為更新、管理、支撐這些租戶的SaaS環(huán)境,會變得非常復(fù)雜和低效。
- 系統(tǒng)管理與監(jiān)控:在同一套環(huán)境中,對部署的基礎(chǔ)設(shè)施進行管理與監(jiān)控,是較為簡單的。但每個租戶都有獨立的環(huán)境,在這種非中心化的模式下,對每個租戶的基礎(chǔ)設(shè)施進行管理與監(jiān)控,同樣也是非常復(fù)雜、困難的。
3. 共享模式
相信很多SaaS服務(wù)商會優(yōu)先選擇共享模式,即多租戶共享一套基礎(chǔ)設(shè)施資源,這樣能讓SaaS軟件服務(wù)更加高效、敏捷、低成本。
優(yōu)勢:
- 高效管理:在共享策略下,能夠集中化地管理、運營所有租戶,管理效率非常高。同時,對基礎(chǔ)設(shè)施配置管理、監(jiān)控,也將更加容易。相比豎井策略,產(chǎn)品的迭代更新會更快。
- 成本低:SaaS服務(wù)商的成本結(jié)構(gòu)中,很大一塊是基礎(chǔ)設(shè)施的成本。在共享模型下,服務(wù)商可以根據(jù)租戶們的實際資源負(fù)載情況,動態(tài)伸縮系統(tǒng),這樣基礎(chǔ)設(shè)施的利用率將非常高。
劣勢:
- 租戶相互影響:由于所有租戶共享一套資源,當(dāng)其中一個租戶大量占用機器資源,其他租戶的使用體驗很可能受到影響,在這種場景下,需要在技術(shù)架構(gòu)上設(shè)計一些限制措施(限流、降級、服務(wù)器隔離等),讓影響面可控。
- 租戶計費困難:在豎井模型下,非常容易統(tǒng)計租戶的資源消耗。然而,在共享模型下,由于所有租戶共享一套資源,需要投入更多的精力統(tǒng)計單個租戶的合理費用。
四、分域隔離模式
傳統(tǒng)大企業(yè)更喜歡私有化部署、個性化交付的傳統(tǒng)模式,因為他們需要更強的管控和更高的安全性。然而,中小企業(yè)付費能力有限,需求往往也更加標(biāo)準(zhǔn)化,所以更喜歡價格更低的、訂購更簡單的SaaS產(chǎn)品。為了滿足不同客戶的需求,還有一種混合了豎井模型與共享模型的模式,即分域隔離模式。在該模式下,會細分基礎(chǔ)域、專用域,基礎(chǔ)域是使用共享模型,所有租戶共享一套資源;而專用域是使用豎井模型,每個租戶都有獨立的資源環(huán)境。對于大多數(shù)中小客戶來說,他們都是在基礎(chǔ)域環(huán)境使用SaaS產(chǎn)品,只有少量的大客戶會在專用域使用SaaS產(chǎn)品,通常他們付費能力強,有強烈的強隔離需求。但需要注意的是,為了避免多套產(chǎn)品版本出現(xiàn),SaaS服務(wù)商需要保證基礎(chǔ)域、專用域的產(chǎn)品版本一致,個性化的部分盡可能通過構(gòu)建PaaS平臺,讓ISV參與建設(shè)。否則,一旦SaaS產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度降低,后續(xù)各版本的維護將變成災(zāi)難。
五、多租戶系統(tǒng)的定位
了解各種多租戶隔離模式后,我們來總結(jié)下多租戶系統(tǒng)的定位。多租戶系統(tǒng)是為了滿足多用戶使用一套產(chǎn)品,并實現(xiàn)用戶間的數(shù)據(jù)與行為隔離,但根據(jù)用戶需求不同,可以共享或隔離軟硬件資源,系統(tǒng)架構(gòu)上能夠靈活支持多種隔離模式。
多租戶系統(tǒng)需要具備的能力:
- 多個租戶支持共享一套云資源,如計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源等。單個租戶也可以獨占一套云資源。
- 多個租戶間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)與行為的隔離,能夠?qū)ψ鈶暨M行分權(quán)分域控制。
- 租戶內(nèi)部能夠支持基于組織架構(gòu)的管理,可以對產(chǎn)品能力進行授權(quán)和管理。
- 不同的產(chǎn)品能力可以根據(jù)客戶需求,支持運行在不同的云資源上。
六、多租戶概念模型
1. 多租戶核心概念
- 租戶:一般指一個企業(yè)客戶或個人客戶,租戶之間數(shù)據(jù)與行為是隔離的。
- 用戶:在某個租戶內(nèi)的具體使用者,可以通過使用賬戶名、密碼等登錄信息,登錄到SaaS系統(tǒng)使用軟件服務(wù)。
- 組織:如果租戶是一個企業(yè)客戶,通常會擁有自己的組織架構(gòu)。
- 員工:是指組織內(nèi)部具體的某位員工。
- 解決方案:為了解決客戶的某類型業(yè)務(wù)問題,SaaS服務(wù)商將產(chǎn)品與服務(wù)組合在一起,為商家提供整體的打包方案。
- 產(chǎn)品能力:指的是SaaS服務(wù)商對客戶售賣的產(chǎn)品應(yīng)用,特指能夠幫助客戶實現(xiàn)端到端場景解決方案閉環(huán)的能力。
- 資源域:用來運行1個或多個產(chǎn)品應(yīng)用的一套云資源環(huán)境。
- 云資源:SaaS產(chǎn)品一般都部署在各種云平臺上,例如阿里云、騰訊云、華為云等。對這些云平臺提供的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、容器等資源,抽象為云資源。
2. 概念模型設(shè)計
- SaaS平臺可以創(chuàng)建與管理多個平臺用戶、多個租戶、多個資源域。
- 單個平臺用戶可以關(guān)聯(lián)到多個租戶下,例如,平臺用戶張三,可以是租戶A的用戶,也可以是租戶B的用戶。單個租戶下可以擁有多個用戶。
- 單個租戶可以訂購多個解決方案,解決方案可以包多個產(chǎn)品能力,產(chǎn)品能力運行在某個資源域上。
- 組織單元間有上下級關(guān)系,單個組織下可以有多個員工,員工與單個用戶進行綁定。
七、多租戶核心場景
1. 租戶內(nèi)部模型關(guān)系
對SaaS產(chǎn)品來說,租戶是最頂層的概念,租戶內(nèi)部擁有組織、用戶、產(chǎn)品能力、云資源等模型,租戶就像租了一套大房子,其他模型都是房子內(nèi)部的家具或設(shè)施。
2. 租戶身份識別
在各種隔離模式下,識別租戶身份,獲取租戶的資源配置,是非常關(guān)鍵的。當(dāng)一個用戶登錄SaaS系統(tǒng)后,系統(tǒng)會返回租戶上下文信息,上下文會包含用戶綁定的租戶信息,以及隔離模式。租戶上下文信息會被附加在每一次系統(tǒng)交互中,貫穿整個系統(tǒng)調(diào)用鏈路,讓上游調(diào)用方知道路由到哪些下游資源。
3. 租戶計費計量管理
在豎井隔離模式下,由于資源本身就是隔離的,所以可以根據(jù)占用的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源來計費計量,邏輯相對簡單。在共享模式下,計費計量就比較復(fù)雜,我們要能準(zhǔn)確地采集到各個租戶對實際資源的使用情況,一般會根據(jù)請求并發(fā)量、存儲容量、數(shù)據(jù)對象數(shù)量等數(shù)據(jù)來進行組合計費。
八、多租戶系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)
總結(jié)
本文首先介紹了什么是多租戶,對比傳統(tǒng)軟件模式與SaaS模式的區(qū)別。通過分析多租戶的三種隔離模式,逐步梳理出多租戶的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計,包括概念模型、場景推演、應(yīng)用架構(gòu)等。
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您好,我想問一下,有頂層租戶一說嘛?比如,平臺目前有3個租戶,頂層租戶可以在平臺上看到3個租戶所有的數(shù)據(jù)
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