新零售SaaS架構(gòu)：多租戶系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

時間：2023-03-14 11:34:02 | 來源：電子商務

時間：2023-03-14 11:34:02 來源：電子商務

什么是多租戶？

多租戶是SaaS領(lǐng)域的特有產(chǎn)物，在SaaS服務中，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。

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。

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，但資源訪問需要嚴格隔離開。

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)務動態(tài)數(shù)據(jù)的隔離，例如業(yè)務單據(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。

豎井隔離模式

有些SaaS服務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，擁有標準化的租戶身份識別、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，不和其他租戶的應用實例、數(shù)據(jù)放在一起。
• 計費邏輯簡單：SaaS服務商需要針對租戶使用資源進行計費，對于復雜的業(yè)務場景，計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源間的關(guān)系同樣也會非常復雜，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。

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，同樣也是非常復雜、困難的。

共享模式

相信很多SaaS服務商會優(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，服務商可以根據(jù)租戶們的實際資源負載情況，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。

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，需求往往也更加標準化，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)品的標準化程度降低，后續(xù)各版本的維護將變成災難。

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。

多租戶概念模型

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。
• 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)務問題，SaaS服務商將產(chǎn)品與服務組合在一起，為商家提供整體的打包方案。
• 產(chǎn)品能力：指的是SaaS服務商對客戶售賣的產(chǎn)品應用，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。

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。

多租戶核心場景

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。

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。

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，計費計量就比較復雜，我們要能準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。

多租戶系統(tǒng)應用架構(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、應用架構(gòu)等。期望對讀者有幫助，有問題歡迎隨時交流。