saas多租户数据管理及实现策略

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1、SaaS多租户数据管理及实现策略云计算是通过互联X以服务的形式为客户提供企业级计算资源的技术。最普遍使用的服务是软件即服务(SaaS)。许多SaaS提供者利用多租户模式来托管应用。多租户是一种架构方法，软件应用程序的单实例服务多个租户，因此多租户设计关键要解决的是租户数据的共享与隔离。文章论述了多租户架构中数据存储管理的三种方式，详细描述了共享表时多租户数据库的具体实现策略，指出了各种模式映射技术的优缺点，最后给出了将来的研究目标。1引言(Introduction)云计算已经成为最重要的计算技术。云计算是一个能够方便地按需对可配置计算资源(例如X络、服务器、存储、应用程序和服务)的共享池进行

2、X络访问的模型[1]。目前在云计算范式中最重要的服务是软件即服务(SaaS)，SaaS是软件的一种新型的云计算服务交付模式，可通过互联X以“按需服务”的形式为多个用户提供应用程序。企业通过订购SaaS服务，无需购买和维护自己的IT设施就可使用各类IT服务，减少了软硬件、X络、系统维护的费用。而对于服务提供商，则通过发挥SaaS的规模效应来降低综合使用成本。如Saleforce.、Goole.、Alisoft.等都是SaaS应用的典型成功案例。SaaS应用程序最重要的需求是多租户的支持[2]，为了最大化SaaS的规模效应，一般采用的都是多个租户共享一个运行实例的架构(Multi-Tenant架

3、构，即多租户架构)。多租户是SAAS业务模型领域一种较新的软件架构，在此架构模式中，允许多个租户共享硬件资源以及应用程序和数据库，并可根据租户需求配置应用程序[3]。可配置性是多租户模式的重要特征。在多租户应用中，所有的租户都使用同一个数据库实例，因此必须确保每个租户只能访问它们各自的数据，因此数据隔离成为多租户应用中最为关键的问题[4]。2多租户数据存储方案(Datastorageschemaformuti-tenant)SaaS区别于传统技术的重要差别就是多租户模式，多租户架构是SaaS应用的基本特性，也是实现SaaS规模效应的基本要素。多租户就是多个租户共用一个实例，租户的数据既有隔离

4、又有共享，因此多租户设计的关键是如何解决数据存储问题。2.1多租户数据存储方案目前信息管理多租户数据主要有三种方法[5]：独立数据库、共享数据库和独立数据模式、共享数据库和共享数据模式。独立数据库方式是指一个租户一个数据库，如图1所示，这是进行数据隔离最简单的方法，该方案用户数据隔离级别最高，安全性最好，但成本也高。该方案的优点是：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。该方案的缺点是：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。共享数据库和独立数据模式是指多个或所有租户共享数据库，但一个租户一个数据模

5、式。如图2所示。该方案的优点是：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;每个数据库可以支持更多的租户数量。缺点是：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。共享数据库和共享数据模式是指租户共享同一个数据库，同一个模式，但在表中通过租户ID区分租户的数据，如图3所示。这是共享程度最高、隔离级别最低的模式。该方案的优点是：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。缺点是：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。2.2三种方案的比较及选择从隔

6、离和共享两个相反的方向比较，依次是独立数据库、共享数据库和独立数据库、共享数据库和共享数据模式，三种方案比较如图4所示，三种方法都有各自的优缺点。选用时可以从经济性、安全性、租户以及技能等因素去考虑。因为开发共享结构相对比较复杂，在初始开发时需比使用独立方法设计应用程序付出更大的开发工作，但每个服务器可支持更多的租户，持续的运营成本更低。因此如果无法为构建一个共享模式应用提供足够的开发支持或需要尽快使应用上市而不能进行大规模开发，那么必须更多的考虑独立的方法。如果应用程序存储了敏感的租户数据，客户都会对安全性有较高的预期，需要提供强大的数据安全性保障服务水平协议(SLA)。通常依靠物理隔离可

7、以提供较好的安全级别。使用共享方法存储数据也可以提供强大的数据安全，但需要使用更复杂的设计模式。服务的租户数量、属性和需求也是确定不同方式数据架构的因素。租户越多越要多考虑共享方法。如果各租户需存储大量的数据，独立数据库方法可能会更好。需要支持每个租户的并发终端用户数量越大，独立方法将越适合满足终端用户的需求。如果希望为每个租户提供增值服务，如每个租户的备份和恢复能力，这样的服务通过独立的方法更容易提供。设计