我对实现多租户系统的一点思考

开发 项目管理
目前大部分的企业信息化都是私有化部署,局限于企业的内部网络,无法实现远程协同办公,所以越来越多的 To B 企业逐步转向 SaaS(Software-as-a-Service,软件即服务),SaaS 最早是美国Salesforce公司(1999年创立)创造的新软件服务模式。

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本文转载自微信公众号「不止dotNET」,作者不止dotNET。转载本文请联系不止dotNET公众号。

2020年突发的新冠疫情,让在线协同办公在疫情期间成为了刚需。我们也从 2020 年的 2月3 日开始在家远程办公,直到四月份。协同办公软件一下子火爆了起来,钉钉、企业微信、特别是腾讯会议等都在疫情期间表现突出,呈现出井喷式的发展。

目前大部分的企业信息化都是私有化部署,局限于企业的内部网络,无法实现远程协同办公,所以越来越多的 To B 企业逐步转向 SaaS(Software-as-a-Service,软件即服务),SaaS 最早是美国Salesforce公司(1999年创立)创造的新软件服务模式。这家公司的市值在 2019 年已经超过1000亿美元,国内现在还处在发展中阶段,前景还是十分广阔的。

要将传统的私有化部署的软件重构成支持 SaaS 模式,多租户是一个迈不过去的坎,首先需要将系统改造成多租户模式,然后再逐步实现计费、系统监控、用户行为分析等功能。

我觉得多租户的设计应该分为三个层面来进行讨论,应用、数据库和中间件。

应用

现在的项目或产品开发几乎都是前后端分离的开发模式,应用层主要指的是 WebAPI ,WebAPI 的改造有两种方式:

1、每个租户部署一套 WebAPI、上层通过域名或 Url 地址的解析进行路由,当有新租户注册的时候就动态进行对应的 WebAPI 的部署,这种方式改造成本低,但运维成本高,不建议使用,如果时间紧,可以当过度阶段的临时方案。

2、所有的租户共用一套 WebAPI ,在 WebAPI 中需要获取到租户信息(域名、Url参数、请求头信息、Cookie 等),然后进行租户信息配置的切换。有新租户创建的时候无需进行新的 WebAPI 的创建,只需要初始化租户基本信息即可。

在这种方式下,如果 Cluster1 的负载超过限度了,也要能够进行动态切换,将其中的某些租户切换到其他的 Cluester 中,如上图。

在 WebAPI 的代码实现上,可以参考 Abp 框架中多租户的实现,这里给出一个简化版本:

TenantConfiguration:租户配置信息

  1. [Serializable
  2. public class TenantConfiguration 
  3.     public Guid Id { get; set; } 
  4.  
  5.     public string Code { get; set; } 
  6.  
  7.     public string Name { get; set; } 
  8.  
  9.     public TenantStatus TenantStatus { get; set; } 
  10.  
  11.     public string DBConfig { get; set; } 
  12.  
  13.     public string CacheConfig { get; set; } 
  14.  
  15.     public string MQConfig { get; set; } 
  16.  
  17.     public string MongoConfig { get; set; } 
  18.  
  19.     public TenantConfiguration() 
  20.     { 
  21.         TenantStatus = TenantStatus.Enable; 
  22.     } 
  23.  
  24.     public TenantConfiguration(Guid id, string name
  25.         : this() 
  26.     { 
  27.         
  28.         Id = id; 
  29.         Name = name
  30.     } 

TenantStore:从缓存或数据库中获取租户配置信息

  1. public interface ITenantStore 
  2.     TenantConfiguration Find(string code); 
  3. public class TenantStore : ITenantStore 
  4.     public TenantConfiguration Find(string code) 
  5.     { 
  6.         //从缓存或数据库进行租户配置信息获取 
  7.         throw new NotImplementedException(); 
  8.     } 

CurrentTenant:当前租户类,用来存储当前租户信息,以及切换租户

  1. public interface ICurrentTenant 
  2.  
  3.     TenantConfiguration Config { get;} 
  4.     IDisposable Change(string code); 
  5. /// <summary> 
  6. /// 当前租户 
  7. /// </summary> 
  8. public class CurrentTenant:ICurrentTenant 
  9.     public ITenantStore _tenantStore; 
  10.     public CurrentTenant(ITenantStore tenantStore) 
  11.     { 
  12.         _tenantStore = tenantStore; 
  13.     } 
  14.  
  15.     public TenantConfiguration _config; 
  16.     public TenantConfiguration Config => _config; 
  17.  
  18.     /// <summary> 
  19.     /// 切换租户 
  20.     /// </summary> 
  21.     /// <param name="code"></param> 
  22.     /// <returns></returns
  23.     public IDisposable Change(string code) 
  24.     { 
  25.         TenantConfiguration tenantConfig= _tenantStore.Find(code); 
  26.         if (tenantConfig == null
  27.         { 
  28.             throw new Exception("Tenant not found"); 
  29.         } 
  30.  
  31.         if (tenantConfig.TenantStatus != TenantStatus.Enable) 
  32.         { 
  33.             throw new Exception("Tenant is disabled or deleted"); 
  34.         } 
  35.  
  36.         return new DisposeAction(() => 
  37.         { 
  38.             _config = tenantConfig; 
  39.         }); 
  40.     } 

UrlTenantResolve:根据 Url 参数进行租户解析

  1. public interface ITenantResolve 
  2.     string Resolve(HttpContext httpContext); 
  3. /// <summary> 
  4. ///  
  5. /// </summary> 
  6. public class UrlTenantResolve:ITenantResolve 
  7.  
  8.     public string Resolve(HttpContext httpContext) 
  9.     { 
  10.         return httpContext.Request.QueryString.HasValue 
  11.            ? httpContext.Request.Query["__tenant"].ToString() 
  12.            : null
  13.     } 

MultiTenancyMiddleware:租户中间件,关于在 dotNET Core 中自定义中间件可以参考《dotNET Core 3.X 请求处理管道和中间件的理解》

  1. public class MultiTenancyMiddleware: IMiddleware 
  2.     protected readonly ITenantResolve _tenantResolve; 
  3.     private readonly ICurrentTenant _currentTenant; 
  4.  
  5.     public MultiTenancyMiddleware( 
  6.        ITenantResolve tenantResolve, 
  7.        ICurrentTenant currentTenant) 
  8.     { 
  9.         _tenantResolve = tenantResolve; 
  10.         _currentTenant = currentTenant; 
  11.     } 
  12.  
  13.     public async Task InvokeAsync(HttpContext context, RequestDelegate next
  14.     { 
  15.         var tenantCode = _tenantResolve.Resolve(context); 
  16.  
  17.         if (tenantCode != _currentTenant.Config.Code) 
  18.         { 
  19.             using (_currentTenant.Change(tenantCode)) 
  20.             { 
  21.                 await next(context); 
  22.             } 
  23.         } 
  24.         else 
  25.         { 
  26.             await next(context); 
  27.         } 
  28.  
  29.         await next(context); 
  30.     } 

数据库

数据库在这里指的是关系型数据库,用来存储业务数据,实现多租户,就要对数据进行隔离,通常的数据隔离方式有三种模式:

1、完全隔离,每个租户使用独立数据库;

2、部分共享,租户共享一个数据库,以 schema 或者 table 区分;

3、完全共享,租户共享相同的数据库表,以 tenant_id 进行区分

推荐使用第一种或第二种,隔离程度比较高,也比较容易做横向扩展,如果是第三种,需要处理数据的隔离问题,需要处理单表大数据的问题等,对技术要求比较高。

中间件

除了数据库,一个系统还需要依赖其他的一些中间件,比如缓存、消息队列、文件存储:

  • 缓存:Redi
  • 消息队列:RabbitMQ
  • 文件存储:MongoDB 的 GridFS

Redis

1、Redis 中使用数据库的方式进行租户隔离;

2、Redis 可以通过修改配置文件的方式进行数据库的扩展,默认为 16 个;3、通过 Redis 分片集群的方式进行部署,可以进行横向扩展;3、在 Redis 集群中,官方推荐节点数量不超过 1000 个,这个对于多租户系统的前期来说应该是够用了,如果到了租户数量的爆发期,再进行架构的扩展,比如,不同的租户路由到不同的 Redis 集群中。

RabbitMQ

在 Rabbitmq 有 vhost 机制,可以一个租户创建一个vhost,通过 vhost 来进行租户的隔离,目前还没查询到 vhost 是否有上限,需要做进一步验证。

MongoDB

MongoDB 中主要使用 GridFS 来进行非结构化数据的存储,通过创建数据库的方式来进行租户的隔离,而且 MongoDB 支持分片的集群部署方式,可以进行扩展横扩展,在前期,一个 MongoDB 集群应该就够用了。

最后

技术方案和架构没有最好的,只有最适合的,符合当下的业务场景、团队的技术能力就可以,然后要做的就是做 MVP (最小可行性产品),进而进行系统的改造。

希望本文对您有所帮助!

 

责任编辑:武晓燕 来源: 不止dotNET
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