一、什么是多租户?
在SaaS(Software as a Service)领域中, 多租户(Multi-tenancy) 是一种关键的软件架构模式,允许多个租户共享同一套系统实例,同时确保各租户之间的数据、行为以及资源访问的隔离性。
- 租户(Tenant):通常指使用SaaS服务的企业或组织,是系统的最高级别隔离单位。
- 用户(User):属于某个租户下的具体使用者,例如企业员工。
与传统单租户部署方式不同,多租户架构通过统一部署、集中管理的方式提升资源利用率,降低运维成本,并支持快速的产品迭代。
二、传统部署模式 与 SaaS多租户模式比较
维度
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传统部署模式
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SaaS多租户模式
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部署方式
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每个客户独立部署一套系统
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所有客户共享一套系统实例
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资源使用
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独占计算、存储、网络资源
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资源可共享或部分隔离
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运维复杂度
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每个客户环境需单独维护
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集中式运维,便于升级与监控
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成本模型
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单客户成本高
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规模效应显著,边际成本低
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安全隔离
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自然隔离
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需要依赖架构设计实现逻辑隔离
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三、多租户架构的核心目标
- 资源共享:多个租户共享底层基础设施(计算、存储、网络等),提升资源利用率。
- 数据与行为隔离:确保租户间的数据不可见、操作互不影响。
- 灵活的资源控制:支持租户级别的资源分配与限制。
- 统一部署与快速迭代:简化产品更新流程,支持持续交付。
四、多租户三种隔离模式分析
1. 竖井隔离模式(Dedicated Isolation)
每个租户拥有独立的基础设施(包括应用服务器、数据库、网络等),形成“竖井式”部署。
优势:
- 数据与资源完全隔离,安全性高。
- 计费逻辑清晰,资源消耗易于统计。
- 故障影响范围小。
劣势:
- 资源利用率低,运维成本高。
- 不利于规模化扩展。
- 版本管理和升级困难。
应用场景:
适用于对安全性和合规性要求极高的行业客户(如金融、政府等)。
2. 共享隔离模式(Shared Isolation)
所有租户共享相同的基础设施,通过逻辑层面的隔离机制实现资源控制。
优势:
- 资源利用率高,运维效率高。
- 易于统一部署、统一升级。
- 支持弹性伸缩,适应业务波动。
劣势:
- 租户之间存在潜在干扰风险。
- 实现数据与行为隔离的技术挑战较大。
- 资源计量与计费复杂。
应用场景:
适用于标准化程度高、资源需求可控的中小型企业客户。
3. 分域隔离模式(Hybrid Isolation)
结合竖井与共享两种模式,将系统划分为:
- 基础域(Shared Domain):面向大多数中小企业,采用共享资源模型。
- 专用域(Dedicated Domain):面向大客户,提供独立资源部署。
该模式兼顾灵活性与成本效益,是当前主流SaaS平台推荐的部署策略。
五、多租户系统的关键能力
- 身份识别与上下文传递
- 用户登录后,系统需识别其所属租户,并生成租户上下文信息。
- 上下文贯穿整个调用链路,用于路由请求、执行权限校验、资源调度等。
- 数据隔离
- 表级隔离:为每个租户创建独立的数据表空间。
- 字段级隔离:在公共表中添加 tenant_id 字段标识归属。
- 数据库实例隔离:针对高敏感租户提供专属数据库。
- 行为隔离
- 权限控制:基于RBAC模型实现租户内角色授权。
- API访问控制:限制租户访问接口的频率、并发数等。
- 资源调度与计费
- 资源配额管理:CPU、内存、存储、带宽等维度的限制。
- 使用量采集与计费模型:在共享模式下实现租户级资源统计。
- 产品与解决方案管理
- 租户可订购不同的产品包(Solution)。
- 产品能力可在不同资源域中部署,支持混合部署模式。
六、多租户系统的核心概念模型
概念
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描述
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平台用户
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SaaS平台上的注册用户,可能关联多个租户
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租户
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系统中最顶层的隔离单元,代表一个客户实体
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组织
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租户内部的组织结构,用于管理用户分组
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员工
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组织中的实际人员,与用户绑定
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解决方案(Solution)
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一组产品能力的集合,解决特定业务问题
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产品能力
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可供租户订阅的功能模块或服务
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资源域(Resource Zone)
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一组云资源集合,用于运行产品能力
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云资源
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包括计算、存储、网络、容器等基础设施资源
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七、多租户系统的核心场景
场景一:租户身份识别与上下文管理
用户登录系统后,系统应返回包含以下信息的租户上下文:
{ "tenant_id": "t_001", "user_id": "u_123", "organization_id": "org_789", "isolation_mode": "shared", // 或 dedicated / hybrid "resources": { "cpu_limit": "2C", "memory_limit": "4GB" } }
此上下文将附加在每次API请求中,用于:
- 路由请求至正确的服务节点;
- 校验用户权限;
- 控制资源使用上限。
场景二:租户计费与资源计量
在共享模式下,计费模型通常基于以下维度:
- 请求次数(API调用量)
- 存储容量(如文件大小、数据库占用)
- 并发连接数
- CPU/内存使用时长
- 数据处理量(如消息队列消费量)
建议构建统一的 Metering & Billing 中台系统,支持多种计费策略配置与自动化结算。
场景三:资源域动态调度
产品能力可运行在不同的资源域中,支持如下策略:
- 同一租户的不同产品能力部署在不同资源域;
- 多租户共享资源域 + 少量租户独占资源域;
- 支持跨云平台部署,提升可用性与灾备能力。
八、多租户系统的技术架构设计
架构层级划分
层级
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组件
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职责
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接入层
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API网关
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租户识别、认证鉴权、流量控制
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服务层
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微服务集群
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多租户上下文处理、业务逻辑执行
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数据层
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多租户数据库
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数据隔离、权限控制、性能优化
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资源管理层
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Kubernetes / 虚拟机
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容器编排、资源调度、弹性扩缩容
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监控层
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Prometheus + Grafana
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租户级资源监控、告警通知
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计费层
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Metering系统
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资源使用采集、账单生成
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技术选型建议
- 服务治理:Kubernetes + Istio / Spring Cloud Gateway
- 数据隔离:PostgreSQL Row Level Security / MySQL Schema隔离 / Redis命名空间
- 权限控制:OAuth2 + JWT + RBAC
- 资源调度:Kubernetes Namespaces / Resource Quota / Limit Ranges
- 计费系统:Prometheus Exporter + ClickHouse + Billing引擎
九、总结
多租户架构是SaaS产品的核心支撑架构之一,其实现直接影响系统的扩展性、稳定性与商业价值。选择合适的隔离模式、设计良好的数据模型、构建完善的计费体系,是打造高质量SaaS平台的关键要素。
对于技术团队而言,除了关注功能实现外,还需要重点考虑:
- 租户上下文在整个系统中的透传机制;
- 数据与行为隔离的深度与广度;
- 资源计量与计费的准确性与灵活性;
- 多租户场景下的性能与可扩展性优化。