我對實現(xiàn)多租戶系統(tǒng)的一點思考
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2020年突發(fā)的新冠疫情，讓在線協(xié)同辦公在疫情期間成為了剛需。我們也從 2020 年的 2月3 日開始在家遠程辦公，直到四月份。協(xié)同辦公軟件一下子火爆了起來，釘釘、企業(yè)微信、特別是騰訊會議等都在疫情期間表現(xiàn)突出，呈現(xiàn)出井噴式的發(fā)展。
目前大部分的企業(yè)信息化都是私有化部署，局限于企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，無法實現(xiàn)遠程協(xié)同辦公，所以越來越多的 To B 企業(yè)逐步轉(zhuǎn)向 SaaS(Software-as-a-Service，軟件即服務(wù))，SaaS 最早是美國Salesforce公司(1999年創(chuàng)立)創(chuàng)造的新軟件服務(wù)模式。這家公司的市值在 2019 年已經(jīng)超過1000億美元，國內(nèi)現(xiàn)在還處在發(fā)展中階段，前景還是十分廣闊的。
要將傳統(tǒng)的私有化部署的軟件重構(gòu)成支持 SaaS 模式，多租戶是一個邁不過去的坎，首先需要將系統(tǒng)改造成多租戶模式，然后再逐步實現(xiàn)計費、系統(tǒng)監(jiān)控、用戶行為分析等功能。
我覺得多租戶的設(shè)計應(yīng)該分為三個層面來進行討論，應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫和中間件。
應(yīng)用
現(xiàn)在的項目或產(chǎn)品開發(fā)幾乎都是前后端分離的開發(fā)模式，應(yīng)用層主要指的是 WebAPI ，WebAPI 的改造有兩種方式：
1、每個租戶部署一套 WebAPI、上層通過域名或 Url 地址的解析進行路由，當(dāng)有新租戶注冊的時候就動態(tài)進行對應(yīng)的 WebAPI 的部署，這種方式改造成本低，但運維成本高，不建議使用，如果時間緊，可以當(dāng)過度階段的臨時方案。
2、所有的租戶共用一套 WebAPI ，在 WebAPI 中需要獲取到租戶信息(域名、Url參數(shù)、請求頭信息、Cookie 等)，然后進行租戶信息配置的切換。有新租戶創(chuàng)建的時候無需進行新的 WebAPI 的創(chuàng)建，只需要初始化租戶基本信息即可。
在這種方式下，如果 Cluster1 的負載超過限度了，也要能夠進行動態(tài)切換，將其中的某些租戶切換到其他的 Cluester 中，如上圖。
在 WebAPI 的代碼實現(xiàn)上，可以參考 Abp 框架中多租戶的實現(xiàn)，這里給出一個簡化版本：
TenantConfiguration：租戶配置信息
- [Serializable]
- public class TenantConfiguration
- {
- public Guid Id { get; set; }
- public string Code { get; set; }
- public string Name { get; set; }
- public TenantStatus TenantStatus { get; set; }
- public string DBConfig { get; set; }
- public string CacheConfig { get; set; }
- public string MQConfig { get; set; }
- public string MongoConfig { get; set; }
- public TenantConfiguration()
- {
- TenantStatus = TenantStatus.Enable;
- }
- public TenantConfiguration(Guid id, string name)
- : this()
- {
- Id = id;
- Name = name;
- }
- }
TenantStore：從緩存或數(shù)據(jù)庫中獲取租戶配置信息
- public interface ITenantStore
- {
- TenantConfiguration Find(string code);
- }
- public class TenantStore : ITenantStore
- {
- public TenantConfiguration Find(string code)
- {
- //從緩存或數(shù)據(jù)庫進行租戶配置信息獲取
- throw new NotImplementedException();
- }
- }
CurrentTenant：當(dāng)前租戶類，用來存儲當(dāng)前租戶信息，以及切換租戶
- public interface ICurrentTenant
- {
- TenantConfiguration Config { get;}
- IDisposable Change(string code);
- }
- /// <summary>
- /// 當(dāng)前租戶
- /// </summary>
- public class CurrentTenant:ICurrentTenant
- {
- public ITenantStore _tenantStore;
- public CurrentTenant(ITenantStore tenantStore)
- {
- _tenantStore = tenantStore;
- }
- public TenantConfiguration _config;
- public TenantConfiguration Config => _config;
- /// <summary>
- /// 切換租戶
- /// </summary>
- /// <param name="code"></param>
- /// <returns></returns>
- public IDisposable Change(string code)
- {
- TenantConfiguration tenantConfig= _tenantStore.Find(code);
- if (tenantConfig == null)
- {
- throw new Exception("Tenant not found");
- }
- if (tenantConfig.TenantStatus != TenantStatus.Enable)
- {
- throw new Exception("Tenant is disabled or deleted");
- }
- return new DisposeAction(() =>
- {
- _config = tenantConfig;
- });
- }
- }
UrlTenantResolve：根據(jù) Url 參數(shù)進行租戶解析
- public interface ITenantResolve
- {
- string Resolve(HttpContext httpContext);
- }
- /// <summary>
- ///
- /// </summary>
- public class UrlTenantResolve:ITenantResolve
- {
- public string Resolve(HttpContext httpContext)
- {
- return httpContext.Request.QueryString.HasValue
- ? httpContext.Request.Query["__tenant"].ToString()
- : null;
- }
- }
MultiTenancyMiddleware：租戶中間件，關(guān)于在 dotNET Core 中自定義中間件可以參考《dotNET Core 3.X 請求處理管道和中間件的理解》
- public class MultiTenancyMiddleware: IMiddleware
- {
- protected readonly ITenantResolve _tenantResolve;
- private readonly ICurrentTenant _currentTenant;
- public MultiTenancyMiddleware(
- ITenantResolve tenantResolve,
- ICurrentTenant currentTenant)
- {
- _tenantResolve = tenantResolve;
- _currentTenant = currentTenant;
- }
- public async Task InvokeAsync(HttpContext context, RequestDelegate next)
- {
- var tenantCode = _tenantResolve.Resolve(context);
- if (tenantCode != _currentTenant.Config.Code)
- {
- using (_currentTenant.Change(tenantCode))
- {
- await next(context);
- }
- }
- else
- {
- await next(context);
- }
- await next(context);
- }
- }
數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)庫在這里指的是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，用來存儲業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多租戶，就要對數(shù)據(jù)進行隔離，通常的數(shù)據(jù)隔離方式有三種模式：
1、完全隔離，每個租戶使用獨立數(shù)據(jù)庫;
2、部分共享，租戶共享一個數(shù)據(jù)庫，以 schema 或者 table 區(qū)分;
3、完全共享，租戶共享相同的數(shù)據(jù)庫表，以 tenant_id 進行區(qū)分
推薦使用第一種或第二種，隔離程度比較高，也比較容易做橫向擴展，如果是第三種，需要處理數(shù)據(jù)的隔離問題，需要處理單表大數(shù)據(jù)的問題等，對技術(shù)要求比較高。
中間件
除了數(shù)據(jù)庫，一個系統(tǒng)還需要依賴其他的一些中間件，比如緩存、消息隊列、文件存儲：
- 緩存：Redi
- 消息隊列：RabbitMQ
- 文件存儲：MongoDB 的 GridFS
Redis
1、Redis 中使用數(shù)據(jù)庫的方式進行租戶隔離;
2、Redis 可以通過修改配置文件的方式進行數(shù)據(jù)庫的擴展，默認為 16 個;3、通過 Redis 分片集群的方式進行部署，可以進行橫向擴展;3、在 Redis 集群中，官方推薦節(jié)點數(shù)量不超過 1000 個，這個對于多租戶系統(tǒng)的前期來說應(yīng)該是夠用了，如果到了租戶數(shù)量的爆發(fā)期，再進行架構(gòu)的擴展，比如，不同的租戶路由到不同的 Redis 集群中。
RabbitMQ
在 Rabbitmq 有 vhost 機制，可以一個租戶創(chuàng)建一個vhost，通過 vhost 來進行租戶的隔離，目前還沒查詢到 vhost 是否有上限，需要做進一步驗證。
MongoDB
MongoDB 中主要使用 GridFS 來進行非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲，通過創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的方式來進行租戶的隔離，而且 MongoDB 支持分片的集群部署方式，可以進行擴展橫擴展，在前期，一個 MongoDB 集群應(yīng)該就夠用了。
最后
技術(shù)方案和架構(gòu)沒有最好的，只有最適合的，符合當(dāng)下的業(yè)務(wù)場景、團隊的技術(shù)能力就可以，然后要做的就是做 MVP (最小可行性產(chǎn)品)，進而進行系統(tǒng)的改造。
希望本文對您有所幫助!
