Saas开展史&常用架构

愿风裁尘 · 发布于 2023-4-26 17:05:20

一、什么是Saas？

从字面中理解SaaS的全称是Software as a service, 即软件即效劳，即由传统的开发卖软件晋级到开发软件卖效劳。百度百科对SAAS的定义是：SAAS平台是运营saas软件的平台,SaaS提供商为企业搭建信息化所需要的所有网络根底设备及软件、硬件运作平台，并负责所有前期的施行、后期的维护等一系列效劳，企业无需购置软硬件、建立机房等，租户开箱即用。SaaS 是一种软件规划模型，其应用专为交付而设计，便于用户通过互联网托管、部署及接入。
ToB Saas系统最近几年都很火,很多创业公司都在尝试创建企业级别的应用 CRM, HR,销售, 很多Saas创业公司也拿了大额风投，也有不少上市公司，比如有赞、微盟等。那么SAAS软件的优缺点如下:

优点

1、用户角度：开箱即用、无需维护、按需使用、随处可用、使用本钱降低；
2、ASP提供商：节省销售本钱、节省软件维护本钱；

缺点

1、高度依赖网络、数据安全性和失密性要求高；
2、定制化效劳开发部署周期长；
二、saas演进过程

SaaS成熟度模型根据是否具有可配置性、高性能、可伸缩可将SaaS成熟度分为四级，每一级都比前一级增加三种特性中的一种，分别是定制开发、可配置(替代定制) 、高性能的多租户架构以及可伸缩性多租户架构。
2.1 定制化开发

为用户提供专用的数据库实例及应用效劳器实例，根据用户实际需求停止定制化开发，其实最初的SaaS应用成熟度模型，在技术架构上和传统项目型软件开发或软件外包没什么区别。有一个客户项目，就依照客户的需求来定制一个版本，每个客户都有一份独立的代码，各版本间可通用的只要少量可重用软件，库及开发人员经历。虽然最初级的SaaS模型，在应用架构上和传统软件形式并没有什么区别，但在商业形式上，最初级的SaaS模型和传统软件形式，还是存在实质上的区别——即软硬件及相应的维护职责都由SaaS效劳商提供，用户按需缴纳费用即可使用。
2.2 可配置化

为用户部署单独的运行实例，但有效的减低了第二次开发的本钱，通过可配置的形式，满足用户的根本需求。
最初级的成熟度模型，显然并不是良好的SaaS成熟度模型，每次新增用户都需要停止定制化的开发，单独部署。这种形式势必会导致随着客户数的增加，需要投入的定制化开发本钱，软硬件已经运营本钱，都将随着客户的增加而依照比较增加。但这种形式到达一定规模后，想要进一步扩大规模，根本上就只能依赖于人肉战术了。
所以，首先需要处置的问题就是降低定制化开发本钱。SaaS第二级依赖的处置方案，就是通过可配置化实现有效降低开发，进而到达缩减本钱的目的。希望通过可配置化来满足不同客户的需求，而不需要为客户停止特定的开发。但是，其实通过描绘可发现，在第二级模型中，软件的部署架构并没有发生多大的变化，照旧是为每个客户部署一个运行实例，只是每个运行实例都是运行着同一份代码，通过配置的不同来满足不同客户的需求。
2.3 高性能的多租户架构

从应用架构的角度而言，第一级和第二级成熟度模型和传统软件并没有太大的区别，只是在商业形式上比较符合SaaS的定义。由于其应用架构的设计是为每一个新的租户都单独部署一份软件实例，在一对一的架构，势必会导致需要维护软硬件本钱，随着新租户的增加而直线上升，无法有效的发挥SaaS形式的规模效应。所以，多租户单实例的SaaS架构才是通常上真正意义的SaaS形式，多个租户对应一个软件实例可有效的降低软硬件本钱，充沛发挥SaaS形式的规模效应。
实现多租户模型的关键是通一定的战略来确保用户数据的独立性，用户共享统一的应用实例，势必会对数据独立性提出一定的要求，在用户需求差别不大，客户数量不多时，讲一个第一级/第二级成熟度模型改形成多租户并不会太复杂，通常可以通过独立数据库，共享数据库独立数据构造，共享数据结果实现。
2.4 可伸缩性多租户架构

该级别的初始目的为了实如今用户数大量增加的情况下，无须更改应用架构，只需要简答的增加硬件部署的数量，就可支撑应用规模的增长。在架构设计中的Tenant LOAd Balaner层将会保管用户，租户与对应软件实例的映射，用户登录后，即刻映射到对应的软件实例。
三、SAAS架构常用方案

SaaS成熟度模型分级不同，系统架构设计也不尽相同，下面简单说一下系统架构在不同分级模型下设计：
3.1 独立效劳和数据库

优点：

为不同的租户提供独立的应用实例和数据库，有助于简化数据模型和业务模型的扩展设计，满足不同租户的共同需求；假设呈现故障，恢复系统或数据均比较简单，系统间也不会互相影响。

缺点：

1、数据库层面：每个租户数据库都作为独立数据库停止部署，该模型提供了最大的数据库隔离。但隔离需要为每个数据库分配足够的资源来处置其顶峰负载。这里重要的是，弹性池不能用于部署在不同资源组或不同订阅中的数据库。这种限制使得这种独立的单租户应用程序模型成为从整体数据库本钱角度来看最昂贵的处置方案；
2、应用层面：每个租户若存在个性化定制，则需要对项目停止横向扩展，扩展时务必需要保证与主干版本的兼容性问题。
3、运维层面：应用和数据库的装置数量会随租户的数量线性递增，随之带来维护本钱和购置本钱的增加。
3.2 共享效劳独立数据库

优点：

为不同的租户提供独立数据库，有助于简化数据模型扩展设计，满足不同租户的共同需求；假设呈现故障，数据恢复均比较简单，也可以自动将单个租户恢复到较早的时间点。因为恢复只需要恢复存储租户的一个单租户数据库。这种恢复对其他租户没有影响，这证实了管理运营处于每个租户的细粒度级别。应用层面的维护本钱和购置本钱有所减少。

缺点：

1、数据库层面，数据模型统一
2、应用层面，每个租户若存在个性化定制，则需要对项目停止横向扩展，扩展时务必需要保证与主干版本的兼容性问题
3、运维层面，数据库的运维问题同形式一，应用层面的运维在版本控制的问题上难度有所增加
3.3 共享应用及数据库

优点：

为安全性要求较高的租户提供了一定水平的逻辑数据隔离，并不是完全隔离；每个数据库可支持更多的租户数量。

缺点：

1、数据库层面，假设呈现故障，数据恢复比较困难，因为恢复数据库将牵涉到其他租户的数据；
2、应用层面，配置中心需要对租户信息停止完好且合理的分配和维护。
3.4 网关+前台+中台形式

3.5 通用saas逻辑图

优点：
缺点：

四、技术选型

多租户形式下，软件的架构需要考虑可扩展性（Scalability）、数据隔离、性能、数据库本钱、性能监控等多指标。

4.1 数据库层：

4.1.1 数据库的垂直切

1）. 纵向分库就是根据业务耦合性，将关联度低的不同表存储在不同的数据库，做法与大系统拆分为多个小系统类似，按业务分类停止独立划分。与“微效劳治理”的做法类似，每个微效劳使用单独的一个数据库。
2）. 垂直分表是基于数据库中的列停止，某个表字段较多，可以新建一张扩展表，将不经常用或者字段长度较大的字段拆出到扩展表中。在字段很多的情况下，通过大表拆小表，更便于开发与维护，也能防止跨页问题，MYSQL底层是通过数据页存储的，一条记录占用空间过大会导致跨页，形成额外的开销。另外，数据库以行为单位将数据加载到内存中，这样表中字段长度越短且访问频次较高，内存能加载更多的数据，命中率更高，减少磁盘IO，从而提升数据库的性能。

垂直切分的优点：
垂直切分的缺点

4.1.2 数据库水平切分

当一个应用难以再细粒度的垂直切分或切分后数据量行数仍然宏大，存在单库读写，存储性能瓶颈，这时候需要停止水平切分。
水平切分为库内分表和分库分表，是根据表内数据内在的逻辑关系，将同一个表按不同的条件分散到多个数据库或多表中，每个表中只包含一部分数据，从而使得单个表的数据量变小，到达分布式的效果。
库内分表只处置单一表数据量过大的问题，但没有将表分布到不同机器的库上，因些对于减轻mysql的压力来说协助不是很大，大家还是竞争同一个物理机的CPU、内存、网络IO，最好通过分库分表来处置。

水平切分优点
水平切分缺点
4.1.3读写分别

为了确保数据库产品的稳定性，很多数据库拥有双机热备功能，也就是主从，主效劳主要负责写，从效劳器提供读功能，在查询压力较大的情况，读写分别是较好的方案。

4.1.4 分库分表中间件

目前对于分库分表中间件，开源组件越来越多，常用的分库分表中间件详细如下：

简单易用的组件：

强悍重量级的中间件：

4.2 应用层优化：

4.3 运维与监控