详解多租户架构下的资源隔离模式

0.简介

随着Saas(软件即服务）的兴起，对于不同使用方资源如何隔离就是一个必须面对的问题，由此多租户概念开始被人所熟知，本文将从多租户的概念和三种实现方式来对其进行详细描述。

1.多租户概念

1.1 基本概念

多租户，就是单个软件实例可以为多个不同用户组提供服务的软件架构。在传统的应用中，资源仅仅去服务于一个租户，所有数据都是自己私有的；而扩展到SaaS场景，其在云端将分散计算资源，存储资源都整合到一起，让租户来共享这些资源，用户在享受低成本的同时，尽可能做到资源的隔离。所有对于多租户的设计方案，其实就是是要在数据的共享、安全隔离和性能间取得平衡。

1.2 单租户 vs 多租户

单租户架构下，对于每个租户都会有自己独立的系统实例，这样可以做到数据的独立和资源的隔离，但代价是成本的提升、系统维护和升级的复杂度的提升 ；而多租户架构下，多个租户共享资源，其可以显著的降低成本和维护升级的复杂性，但需要额外的隔离机制去保证资源的隔离和安全性。

2.实现方案

在多租户架构的设计中，数据库层的实现策略决定了系统的性能、隔离性和扩展性，其主流的三种主要的方案，分别是：1.独立数据库 2.共享数据库，独立 Schema 3.共享数据库，共享 Schema，共享数据表

2.1 独立数据库方案

这种方案是每个用户一个独立的数据库，其相比于传统的部署模式，只是将所有的实例使用租户来统一管理，其在三种方案中有着最好的隔离性，但也带来了更高的管理成本和复杂性，其详细示意图和优缺点如下：

2.1.1 优点

1）数据隔离性好，安全级别高；

2）容易定制，可以根据不同租户需求方便的进行调整。

3）数据恢复简单，只影响自己的服务。

2.1.2 缺点

1）成本高，资源利用率低。

2）跨租户统计数据困难。

3）管理复杂性高，每个租户一套，不方便统一管理。

2.1.3 应用场景

适用于定价高，租户不多，安全级别要求高的租户。

2.2 共享数据库，独立 Schema

这种方案是一种逻辑隔离方案，多个租户共享一个数据库实例，每个租户有自己的schema，也可以理解为一个命名空间，这是一种在数据隔离性和资源利用率上折中的方案，其示意图如下，可以看到，其和第一种相比，所有租户都在一个数据实例上。

2.2.1 优点

1）数据隔离性较好，虽然是同一个数据库实例，但其拥有自己的schema，数据相对独立

2）成本较低，共享数据库实例。

2.2.2 缺点

1）需要增加Schema的处理。

2）跨租户统计困难。

3）需要同时管理多个Schema，有一定管理复杂度。

2.2.3 应用场景

适用于数据规模中等，预算有限，租户数量中等的项目。

2.3 共享数据库、共享Schema、共享表

这种方式是一种全部共享的方式，所有租户共享一个数据库实例，同一个Schema，甚至是同一个表，每个表里有租户id来记录来自于那个租户，属于字段级别的逻辑隔离，其有着最高的资源利用率，但在安全性和隔离性上属于最低，其示意图及优缺点如下：

2.3.1 优点

1）成本低，资源利用率高。

2）跨租户容易统计。

3）理解最为简单。

2.3.2 缺点

1）安全性最差，隔离级别最低；需要配备严格的访问控制和验证机制。

2）对单个租户无法进行定制和扩展。

2.3.3 应用场景

适用于低成本，租户数量多，租户数据量小，对安全性和隔离级别要求低的产品。