云計(jì)算中的多租戶(hù)與多租戶(hù)架構(gòu)課件

云計(jì)算中的多租戶(hù)與多租戶(hù)架構(gòu)

RichardYu2023年4月2日什么是多租戶(hù)(Multitenancy)“多租戶(hù)”的概念最早起源于軟件領(lǐng)域，指一個(gè)軟件實(shí)例服務(wù)于多個(gè)用戶(hù)的架構(gòu)。每個(gè)用戶(hù)稱(chēng)為一個(gè)租戶(hù)。云計(jì)算中的多租戶(hù)“多租戶(hù)”也是“云計(jì)算”的基本屬性之一。云計(jì)算的三種服務(wù)層次——SaaS、PaaS和IaaS均體現(xiàn)了對(duì)“多租戶(hù)”不同的支持。SaaSPaaSIaaS出租的資源舉例說(shuō)明軟件的使用權(quán)。典型如：電子郵件系統(tǒng)。用戶(hù)（租戶(hù)）擁有使用賬號(hào)。租戶(hù)登錄使用系統(tǒng)。軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)資源（如開(kāi)發(fā)支撐系列工具，應(yīng)用存儲(chǔ)空間，運(yùn)行容器，平臺(tái)服務(wù)等等）。如：某租戶(hù)擁有1G應(yīng)用存儲(chǔ)空間，應(yīng)用容器（數(shù)量不限，總內(nèi)存上限4G），2個(gè)緩存服務(wù)。硬件基礎(chǔ)設(shè)施（如CPU、內(nèi)存，存儲(chǔ)，IP，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等等）。如：某租戶(hù)擁有2顆CPU，8G內(nèi)存，80G硬盤(pán)，10IP，2負(fù)載均衡器，創(chuàng)建主機(jī)數(shù)量不限多租戶(hù)與多租戶(hù)架構(gòu)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)“多租戶(hù)”的支持，需要相應(yīng)的“多租戶(hù)架構(gòu)”（Multi-tenancyarchitecture）。在云計(jì)算時(shí)代，伴隨著技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用的“多租戶(hù)架構(gòu)”獲得了極大的豐富。WindowsAzureVS經(jīng)典的多租戶(hù)架構(gòu)：SharednothingSharedhardwareSharedeverything多租戶(hù)架構(gòu)總覽Gartner對(duì)當(dāng)前云應(yīng)用“多租戶(hù)”架構(gòu)進(jìn)行了總結(jié)并給出了參考架構(gòu)，如下：為什么要“多租戶(hù)”？“多租戶(hù)架構(gòu)”已經(jīng)是云計(jì)算時(shí)代應(yīng)用基本架構(gòu)，那么，為什么采用“多租戶(hù)”？它有什么優(yōu)勢(shì)？事實(shí)上，“多租戶(hù)”的模式并非IT獨(dú)有，在我們?nèi)粘Ｉ畹脑S多方面，均有體現(xiàn)。下面，我們以一個(gè)旅館的例子，來(lái)探究為什么要“多租戶(hù)”。（Whymultitenancy？）一個(gè)旅館的例子大通鋪木板隔離水泥墻隔離釋意容納旅客數(shù)504025進(jìn)行分隔時(shí)必然會(huì)消耗空間，不同方案消耗空間不同，使得等量空間最終容納旅客數(shù)不同。旅客體驗(yàn)私密性差中好旅客的行動(dòng)是否會(huì)被其他旅客知曉決定了私密性。分差、中、好三個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)私密性由低到高。本例中，多人共享居住空間還是單人獨(dú)享居住空間決定了私密性。舒適性差中好居住空間如何分享，床鋪如何分享共同決定了舒適性。二者均獨(dú)享的方式舒適性最好。均共享的舒適性最低。住宿價(jià)格（元/每天）202540本例假設(shè)旅館滿(mǎn)員，每天計(jì)劃總收入1000元。住宿價(jià)格=1000/容納旅客數(shù)我們來(lái)評(píng)價(jià)一下按照不同劃分方案劃分的結(jié)果：一個(gè)旅館的例子大通鋪木板隔離水泥墻隔離容納旅客數(shù)504025旅客體驗(yàn)私密性差中好舒適性差中好住宿價(jià)格（元/每天）202540高低資源利用率資源利用率=1/容納旅客數(shù)低高旅客體驗(yàn)低高住宿價(jià)格旅館視角（資源出租者）旅客視角（資源承租者）一個(gè)旅館的例子大通鋪共享居住空間、床鋪（SharedEverything）木板隔離共享居住空間、獨(dú)享床鋪水泥墻隔離獨(dú)享居住空間、床鋪（SharedNothing）資源利用率高中低租戶(hù)間共享資源多中少/無(wú)租戶(hù)間隔離性低中高單位資源價(jià)格低中高如果再抽象一點(diǎn)：不同架構(gòu)差異少多租戶(hù)間共享資源現(xiàn)在回到云應(yīng)用“多租戶(hù)架構(gòu)”的討論，基于剛才的分析與結(jié)論，首先分析一下各種架構(gòu)，可見(jiàn)：隨著“多租戶(hù)”在應(yīng)用架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)層次的增高，租戶(hù)間共享資源也越來(lái)越多。多租戶(hù)實(shí)現(xiàn)層次不同架構(gòu)差異根據(jù)之前的結(jié)論，圖中架構(gòu)從1-7，租戶(hù)間共享資源越來(lái)越多，資源利用率越來(lái)也高，單位資源成本越來(lái)越低，租戶(hù)間的隔離性越來(lái)越差。顯然，租戶(hù)間共享資源越多的架構(gòu)，租戶(hù)隔離難度越大，成本越高。租戶(hù)隔離難度越大，應(yīng)用開(kāi)發(fā)難度，測(cè)試與維護(hù)成本都會(huì)上升。租戶(hù)間隔離性降低，會(huì)導(dǎo)致許多問(wèn)題：如數(shù)據(jù)安全性降低，租戶(hù)間性能、異常相互影響等等。這些問(wèn)題是應(yīng)用為保證對(duì)租戶(hù)的服務(wù)質(zhì)量而必須解決的。這類(lèi)行為業(yè)內(nèi)稱(chēng)為租戶(hù)隔離。低高資源利用率高低單位資源成本低高租戶(hù)隔離成本理論上，在單位資源成本和租戶(hù)隔離成本取最佳平衡點(diǎn)，就能找到最合理的架構(gòu)。業(yè)內(nèi)的實(shí)踐如此多的“多租戶(hù)”架構(gòu)，業(yè)內(nèi)知名廠商是如何實(shí)踐的？附錄：關(guān)于PaaS“應(yīng)用容器集群”EAF在策劃時(shí)創(chuàng)造了“應(yīng)用容器集群”的提法。此提法基于如下考慮：PaaS平臺(tái)需要為其租戶(hù)提供一個(gè)由平臺(tái)管理的應(yīng)用運(yùn)行的環(huán)境。應(yīng)用運(yùn)行在應(yīng)用容器中，因此，組成應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境的是應(yīng)用運(yùn)行容器，因?yàn)橛写罅康娜萜?，且?huì)使用集群技術(shù)，因此取名“應(yīng)用容器集群”。關(guān)于“應(yīng)用容器集群”的實(shí)現(xiàn)。EAF原計(jì)劃采用SharedOS多租戶(hù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用容器集群。即多個(gè)容器共享一個(gè)操作系統(tǒng)的方式。結(jié)合實(shí)際。就是一臺(tái)虛擬機(jī)上，會(huì)有多于一個(gè)的應(yīng)用運(yùn)行容器（類(lèi)似于Cloudbees）。而常見(jiàn)的SharedHardware架構(gòu)，SharedHardware架構(gòu)中，一臺(tái)虛擬機(jī)上只有一個(gè)應(yīng)用運(yùn)行容器。（類(lèi)似于AWSBeanstalk、AclomeBC）附錄：關(guān)于PaaS“應(yīng)用容器集群”對(duì)比“應(yīng)用容器集群”SharedOS與SharedHardware架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)二者對(duì)比，

“應(yīng)用容器集群”在調(diào)度容器時(shí)，SharedOS架構(gòu)實(shí)際調(diào)度的是應(yīng)用服務(wù)器實(shí)例，而SharedHardware架構(gòu)實(shí)際調(diào)度的是虛擬機(jī)。在進(jìn)行應(yīng)用彈性伸縮時(shí)，SharedOS架構(gòu)調(diào)度的最小單位——應(yīng)用容器模版——遠(yuǎn)小于SharedHardware架構(gòu)調(diào)度最小單位——虛擬機(jī)模版——的體積，因此具有資源利用率高，彈性響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。未來(lái)SharedOS架構(gòu)從其原理考慮，是依靠應(yīng)用服務(wù)器對(duì)同一操作系