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SaaS 架构基础理论(一)

桂林米粉必加鸭脚 2024-06-17 原文

SaaS架构基础理论


《互联网时代的软件革命 SaaS架构设计》学习笔记

1、背景

云计算提供的强大软硬件环境和基础服务,将逐渐成为支撑SaaS应用的基础设施。各个云计算平台所包含的大量具有自身特色的公共服务,将为SaaS应用的开发提供了丰富的资源。而统一整合各个云计算平台的公共服务,也成为了SaaS服务集成平台SIP的发展目标。未来的SaaS应用将架构在又SIP整合的多个云计算平台上

2、SaaS商业模式

2.1、什么是SaaS

ASP是Application Service Provider“应用服务提供商”,这种模式将用于需要的软件统一部署在应用提供商的软硬件环境中,软件运行所需的人力、物力资源都有提供商维持,而用户只需要在自己办公室使用这些软件即可。------重点在于提供有软硬件环境这样的服务,且网络带宽和软件技术上有限制,ASP用户体验不好,用户无法接受自己软件和数据交由第三方托管。

SaaS是Software as Service“软件即服务”,用户对软件的需求实际上是对应用服务的需求,而用户使用软件实际是在消费应用服务。软件的用户是服务的需求者和消费者,而软件的提供商是服务的提供者和生产者。----对于软件来说,离开软件提供商的支持和维护,很难真正用起来。

ASPSaaS
不同点看问题角度站在软件开发商角度看问题,希望以一种新的新式向用户提供软件站在用户角度看问题,考虑用户需要什么,搞清楚提供软件的本质是未来提供服务
不同点关注目标开发商只是为了解决用户硬件环境的持续维护问题,应用服务的统一托管关注软件本身,是否能为用户提供有效的服务
相同点SaaS和ASP之间形似而神不似

2.2、SaaS软件的优势:

2.3、SaaS劣势:

  • 对互联网的依赖,已经不是问题
  • 数据安全性:传统软件用户数据存放在自己的电脑商或企业自己的服务器中,用户自己维护数据的安全性;-SaaS软件的数据库一般配备有双机热备分系统,实时备份用户数据。
  • 数据保密性:传统软件数据由用户自己保管;SaaS软件商自身信用建设。

3.SaaS应用架构

3.1、SaaS成熟度模型

SaaS相对传统软件,将原本由软件使用者所承担的软硬件、网络、系统维护的费用,转成支付给SaaS服务提供商的租用费用;

对SaaS服务提供商,依然需要承担相应的软硬件、网络、系统维护等费用。除了降低软件使用者的第一次一次性投入成本呢,将一次性的投入转变为时间、需求的逐步投入。

比较项传统软件200个客户的综合成本SaaS软件200个客户的综合成本
软件开发成本取决与客户需求的异同,以及软件可配置性的强弱1个软件开发成本
服务器成本200台服务器10台服务器
网络设备成本200套5-10套
IT维护人员成本200人2-3人

3.2、SaaS成熟模型分级

SaaS软件要降低企业综合使用成本最主要的手段是发挥SaaS的规模效应

规模效应是商业模式和应用架构,一般采用多个租户共享一个运行实例的架构(Multi-Tenant,多租户架构),高性能,可配置,伸缩性。

可配置高性能可伸缩
Level1×××
Level2××
Level3×
Level4

Level1:设备托管
Level2:设备共享、可配置化
Level3:多租户、数据隔离、高性能
Level4:多租户、可配置、可伸缩

3.2.1、Level1 定制开发

软件服务提供商为每一个客户定制一套软件,并为其部署。独立数据库实例和应用服务器实例,数据库中的数据结构和应用的代码可跟进客户需求做定制化修改。

3.2.2、Level2 可配置

开发通用型产品,为满足不同客户的不同需求,通用性产品具有配置性,客户通过简单的配置满足自己的个性化需求。为每个客户独立部署一个运行实例,每个运行实例运行同一份代码,通过配置的不同需求满足客户的个性化需求。

3.2.3、Level3 高性能的多租户架构

多租户实例的应用架构可以有效降低SaaS应用的硬件即运行维护成本,最大化的发挥SaaS规模效应。

实现Multi-Tenant架构的关键是通过一定的策略保证不同租户间的数据隔离,确保不同租户既能共享一个应用的运行实例,又能为用户提供独立的应用体验和数据空间。

独立数据库、共享数据库独立数据结构、共享数据结构。

实现方式:

  • 在传统企业应用的数据模型基础商,增加一个Tenant表,用于描述租户信息。
  • 在大部分与租户有关的业务数据表中添加TENANT_ID 字段。
  • 数据模型改造完成后,还需要改造登录逻辑,在会话记录用户属性的TENANT_ID。
  • 在业务数据查询过滤时,都加上TENANT_ID =?过滤条件。

3.2.4、Level4 可伸缩的多租户架构

随着租户数量的逐渐增加,集中式的数据库性能就将成为整个SaaS应用的性能瓶颈,如果不进一步考虑数据库的分区设计,就只能依赖更强大的硬件设备来向上扩展。单一设备极限,导致SaaS架构无法满足低成本运营需求。
水平扩展在用户数大量增加的情况下,无需修改应用架构,仅简单增加硬件设备的数量,就可以支撑应用规模增长。

从Multi-Tenant SingleInstance系统扩展为Multi-Tenant MultiInstance。用户首先通过接入Tenant Load Balance层,再被分配到不同的Instance上,通过多个Instance来分担用户访问,实现水平扩展。

数据库实现方式:
Tenant Load Balance层会存放用户、租户、对应的Instance的映射关系,用户登录后即可通过映射关系,将用户重定向到相应的Instance。

3.3、如何选择合适的SaaS架构

考虑因素包括:

  • 你的产品所面向的客户群的特征与需求;
    客户是否原因接受共享应用的模型、个性化需求是否强烈
  • 你的产品的租户数量级别;
    成熟度高的SaaS产品开发成本(开发维护成本)更高,租户数量决定选择的成熟程度。
    租户小于10个,多租户架构带来的收益并不大;大于50之后,多租户架构是SaaS的必然选择。
    租户数量在10000以下时,可伸缩性无需考虑;租户在50000~100000甚至更高时需要重点考虑伸缩性
  • 你的团队的开发能力与你们愿意付出的开发/改造成本

下一篇就多租户-高性能多租户-可配置多租户-可伸缩多租户具体实现解释

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