CN103399942A

CN103399942A - 一种支持SaaS多租户的数据引擎系统及其工作方法

Info

Publication number: CN103399942A
Application number: CN2013103535850A
Authority: CN
Inventors: 李庆忠; 孔兰菊; 徐铭
Original assignee: DAREWAY SOFTWARE Co Ltd
Current assignee: DAREWAY SOFTWARE Co Ltd
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2033-08-14
Also published as: CN103399942B

Abstract

本发明公开了一种支持SaaS多租户的数据引擎系统及其工作方法，所述系统主要包括数据访问请求处理模块、多租户数据访问模块、多租户元数据访问模块；数据访问请求处理模块，用于识别2类用户类型，所述用户类型包括业务用户、支撑用户；所述多租户数据访问处理模块用于解析识别访问请求，并进行多租户映射处理和数据安全/隐私处理；所述多租户元数据访问处理模块用于访问、存储、更新数据存储的模式描述信息、服务描述元数据信息以及服务状态信息和定制元数据的模式描述信息等；本发明实现元数据驱动的多租户数据定制、存储及查询转换，提供面向多租户的高效索引机制及数据安全访问控制机制，并为租户逻辑视图构建提供基础支撑作用。

Description

一种支持SaaS多租户的数据引擎系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及数据引擎技术领域，特别涉及一种支持SaaS多租户的数据引擎系统及其工作方法。

背景技术

SaaS模式改变了传统的软件交付模式，基于同一软件实例为不同的租户提供服务，即“单实例多租赁”，价格低廉，部署迅速。对租户来说，支持租户按需租用，降低了租户先期投入成本，无需关心基础设施的维护及SaaS应用本身的复杂技术实现，并且取消了传统软件在使用方式上受空间和地点的限制，给租户提供了极大的便利；对ISV来说，SaaS模式意味着分发、部署软件的方式发生了根本的变化，而为了应对这种变化，ISV必须在软件架构上改变思路。

开发一个合理的SaaS多租户应用应该考虑以下技术问题：

一、数据存储问题。传统软件开发、交付模式在开发SaaS应用时需要考虑多租户的特性，开发一个能够满足所有租户需求的应用，这种开发模式极大地提高了技术门槛，增加了开发商的开发成本，并且不利于SaaS应用的快速普及。为满足开发商开发标准应用的需求，需要能解决该数据模型与用户视图的映射机制，使开发商感知不到多租户数据访问与独立软件数据访问的区别，这对数据存储逻辑模型的建立以及逻辑映射机制提出了挑战。

二、安全和隔离问题。实际上，在SaaS模式下，ISV可以在现成的运营平台上进行架构，这样就可以抛开那些面向互联网、面向服务的一些基本问题(例如SLA的承诺，安全性和带宽、服务器等)，专注于单纯的应用开发和客户需求的满足，这样方便了快速开发，大大降低了开发的难度。然而，这种开发模式会造成应用数据模型和存储模型不一致的问题。当大量的租户共享同一个数据库实例，就要防止一个租户访问另一个租户的数据，保证租户数据的安全。

三、租户的个性化需求问题。作为SaaS应用的开发者，独立软件开发商ISV提交的应用作为标准应用，并不适合每个租户的需求，而且租户的需求随着时间的推移也会发生变化，因此，为满足不同租户个性化的业务需求，SaaS应用要支持“租户自定制”。应用涉及界面、服务、数据等多个层次，形成各个方面的定制需求。对业务实现不熟悉的租户在进行按需定制时，容易违背业务系统的内在逻辑，影响业务系统的正常运行。

因此，必须要考虑在开发一个合理的SaaS应用的时候，开发商的开发复杂度，以及应用数据模型和存储模型不一致、查询优化等问题，那么就需要建立一个支持SaaS多租户的数据引擎系统来实现多行业客户相关信息的共享存储，防止行业客户间的互相干扰，并提供高效的多行业客户检索机制，解决应用数据模型和存储模型不一致、查询优化等问题，降低ISV开发的难度，缩短其开发周期。同时提高多行业客户检索性能；提供数据层次的按需定制机制，满足各个行业客户在数据层的个性化需求。

中国专利（申请号：CN200810127272.2，专利名称：多租户数据存储和访问方法和装置）这篇专利提出在所述一个或者多个数据库中建立多个表来存储多租户的数据和接受来自租户的数据访问请求，提高了资源使用效率，但是，并没有提供统一的数据访问请求处理模块，开发商直接基于共享存储模型进行开发，大大增加了开发难度。

中国专利（申请号：CN200810004474.8，专利名称：面向多租户的数据库引擎及其访问方法）这篇专利在数据库中引入了“租户实体”对象，解决了数据访问的安全性问题，降低了开发和管理成本。但是当租户数量达到一定的规模需要为每个租户实体维护一套权限信息，增加了维护的成本。

中国专利（申请号：CN201210116274.8，专利名称：一种用于多租户架构中数据隔离方法）这篇专利采用为不同的租户建立独立的数据库，这样简化了数据模型的扩展设计，满足不同租户的独特需求，而且如果出现故障，恢复数据比较简单，但是把每个租户单独建立一个数据库增加了硬件和维护成本。

中国专利（申请号：CN201210437193.8，专利名称：云计算多租户架构中数据处理系统和处理方法）这篇专利提供一种获取多租户数据访问连接的装置和方法，提供一种多租户数据库访问系统，解决了多租户场景下多租户数据库访问的技术问题，能够以较低的成文、简单地利用支持多租户身份识别的数据源管理多租户对数据库的访问。但是相关数据库连接访问系统的设计需要进行许多功能模块的设置，操作比较繁琐。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种支持SaaS多租户的数据引擎系统及其工作方法，以提供面向多行业客户的高效索引机制及数据安全访问控制机制，并实现元数据驱动的数据定制机查询转换，为行业客户逻辑视图构建提供基础支撑作用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种支持SaaS多租户的数据引擎系统的工作方法，具体包括步骤如下：根据数据访问的上下文和数据类型进行数据请求的处理；根据数据访问用户类型识别访问数据类型，判断访问请求的数据是多租户数据还是多租户元数据，对不同的数据类型选择不同的处理过程；所述不同的数据类型包括业务数据和元数据；对业务数据进行处理时：解析识别访问请求，并进行多租户映射处理和数据安全/隐私处理；对元数据进行处理时：访问、存储、更新数据存储的模式描述信息、服务描述元数据信息以及服务状态信息和定制元数据的模式描述信息。

所述不同的数据类型的分类原则是根据用户类型来分类，所述用户类型包括业务用户、支撑用户。

所述对业务数据进行处理的具体步骤如下：解析识别访问请求；识别访问的对象及访问控制类型，针对访问对象进行语法树翻译重写；根据租户信息及访问对象的访问控制类型实现访问隔离；针对语法树进行代数优化；根据索引信息进行路径优化；进行隐私处理。

所述识别访问的对象及访问控制类型，针对访问对象进行语法树翻译重写的具体步骤为：识别访问的对象及访问控制类型，获取逻辑模式到存储模式的映射元数据，对租户的请求进行翻译，把租户的请求转换为对逻辑存储模型的请求，针对访问对象进行语法树翻译重写。

所述对元数据进行处理具体步骤如下：获取逻辑模式到存储模式的映射元数据；对租户视图请求进行翻译，把请求转换为对逻辑存储模型的请求。

一种支持SaaS多租户的数据引擎系统，主要包括：

数据访问请求处理模块，被配置用于根据数据访问的上下文和数据类型进行数据请求的处理；对不同的数据类型选择不同的处理过程；所述不同的数据类型包括业务数据和元数据；所述不同的数据类型的分类原则是根据用户类型来分类，所述用户类型包括业务用户、支撑用户；多租户数据访问处理模块，被配置用于对业务数据进行处理：解析识别访问请求，并进行多租户映射处理和数据安全/隐私处理；或多租户元数据访问处理模块，被配置用于对元数据进行处理：访问、存储、更新数据存储的模式描述信息、服务描述元数据信息以及服务状态信息和定制元数据的模式描述信息。

所述多租户数据访问处理模块包括：用于解析识别访问请求的解析识别访问请求单元；用于识别访问的对象及访问控制类型，针对访问对象进行语法树翻译重写；根据租户信息及访问对象的访问控制类型实现访问隔离的多租户映射处理单元；用于针对语法树进行代数优化及根据索引信息进行路径优化的优化处理单元；用于对SQL语句进行调度的SQL调度单元；用于进行隐私处理的数据安全处理单元。

所述多租户元数据访问处理模块包括：用于获取逻辑模式到存储模式的映射元数据的多租户模式映射单元；用于对租户视图请求进行翻译，把请求转换为对逻辑存储模型请求的统计数据处理单元。

所述多租户映射处理单元与多租户元数据访问处理模块进行交互：所述多租户映射处理单元识别访问的对象及访问控制类型，所述多租户元数据访问处理模块的多租户模式映射单元获取逻辑模式到存储模式的映射元数据，所述多租户元数据访问处理模块的统计数据处理单元对租户的请求进行翻译，把租户的请求转换为对逻辑存储模型的请求，所述多租户映射处理单元针对访问对象进行语法树翻译重写。

本发明的有益效果：

1、提供了一种支持SaaS多租户的数据引擎系统及方法,能够实现数据访问请求和转发、多租户数据的隔离处理；

2、解决应用数据模型和存储模型不一致的问题；

3、通过SQL重写与优化提高数据处理能力；

4、实现数据缓存的有效处理；

5、保证数据完整性与隐私性。

附图说明

图1为一种支持SaaS多租户的数据引擎系统的逻辑架构图；

图2为一种支持SaaS多租户的数据引擎系统工作方法详细流程图；

图3为多租户数据访问请求的处理流程图；

图4为多租户元数据访问请求处理的流程图；

图5为步骤（2-1-2）的具体步骤流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

图1中，一种支持SaaS多租户的数据引擎系统的逻辑架构图，该框架包括：

数据访问请求处理模块101、多租户数据访问模块102、多租户元数据访问模块103，所述数据访问请求处理模块101会通过多租户数据访问模块102进行多租户数据的访问或通过多租户元数据访问模块103进行多租户元数据的访问；

数据访问请求处理模块101，用于识别2类用户类型，所述用户类型包括业务用户、支撑用户；

多租户数据访问处理模块102，包括解析识别访问请求单元1021、多租户映射处理单元1022、优化处理单元1023、SQL调度单元1024、数据安全处理单元1025；

所述多租户数据访问处理模块102用于解析识别访问请求，并进行多租户映射处理和数据安全/隐私处理；

所述解析识别访问请求单元1021用于根据租户信息、系统层、界面层和服务层信息、Connection、Statement等上下文进行sql解析和字符串转化解析识别访问请求，根据sql语句文法识别、规范化与解析操作语句；

所述多租户映射处理单元1022用于识别访问的对象及访问控制类型，访问元数据获取访问对象的存储模式，根据租户信息及访问对象的访问控制类型实现访问隔离，针对访问对象进行语法树翻译重写；

所述优化处理单元1023将sql查询语句转换成关系代数表达式，估计执行计划的开销，选择最优查询方案，同时，根据索引信息进行路径优化，通过计算使用各索引及全表扫描的代价，选取合适的路径获取业务数据；

所述SQL调度单元1024用于对优化处理单元的结果进行调度执行；

所述数据安全处理单元1025用于进行安全和隐私处理，对业务数据进行加密。

多租户元数据访问处理模块103，包括多租户模式映射单元1031、统计数据处理单元1032；

所述多租户元数据访问处理模块103用于访问、存储、更新数据存储的模式描述信息、服务描述元数据信息以及服务状态信息和定制元数据的模式描述信息等；

所述多租户模式映射单元1031用于获取逻辑模式到存储模式的映射元数据；

所述统计数据处理单元1032用于对租户视图请求进行翻译，把请求转换为对逻辑存储模型的请求。

图2中，是一种支持SaaS多租户的数据引擎系统的工作方法，具体包括步骤：

步骤（1）：数据访问请求处理模块根据数据访问的上下文和数据类型进行数据请求的处理；

步骤（2）：根据数据访问用户类型识别访问数据类型，根据用户类型将访问数据类型分为业务数据和元数据两种，针对这两种数据的请求，有不同的处理过程；如果是业务数据进入步骤（2-1）；如果是元数据进入步骤（2-2）；

步骤（2-1）：多租户数据访问请求的处理：根据数据访问用户，识别用户类型，所述访问用户包括业务用户、支撑用户，根据数据访问用户类型识别访问需要访问的数据类型，所述数据类型包括多机构业务数据、多机构元数据；

步骤（2-2）：多租户元数据访问请求的处理：访问、存储、更新数据存储的模式描述信息、服务描述元数据信息以及服务状态信息和定制元数据的模式描述信息。

图3中，所述步骤（2-1）的具体步骤如下：

步骤（2-1-1）：解析识别访问请求单元用于根据租户信息、系统层、界面层和服务层信息、Connection、Statement等上下文进行sql解析和字符串转化解析识别访问请求，根据sql语句文法识别、规范化与解析操作语句；

步骤（2-1-2）：多租户映射处理单元用于识别访问的对象及访问控制类型，访问元数据获取访问对象的存储模式，针对访问对象进行语法树翻译重写；

步骤（2-1-3）：根据租户信息及访问对象的访问控制类型实现访问隔离，确保租户数据互不干扰；

步骤（2-1-4）：优化处理单元将sql查询语句转换成关系代数表达式，估计执行计划的开销，选择最优查询方案，同时，根据索引信息进行路径优化，通过计算使用各索引及全表扫描的代价，选取合适的路径获取业务数据；

步骤（2-1-5）：对优化处理单元的结果进行调度执行；

步骤（2-1-6）：安全处理单元进行安全和隐私处理。

图5中，所述步骤（2-1-2）的具体步骤为：

步骤（2-1-2-1）：多租户映射处理单元识别访问的对象及访问控制类型；

步骤（2-1-2-2）：多租户元数据映射单元获取逻辑模式到存储模式的映射元数据；

步骤（2-1-2-3）：对租户请求进行翻译，把请求转换为对逻辑存储模型的请求；

步骤（2-1-2-4）：针对访问对象对语法树翻译重写。

图4中，所述步骤（2-2）的具体步骤如下：

步骤（2-2-1）：多租户元数据映射单元获取逻辑模式到存储模式的映射元数据；

步骤（2-2-2）：统计数据处理单元对租户视图请求进行翻译，把请求转换为对逻辑存储模型的请求。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种支持SaaS多租户的数据引擎系统的工作方法，其特征是，具体包括步骤如下：

根据数据访问的上下文和数据类型进行数据请求的处理；

根据数据访问用户类型识别访问数据类型，判断访问请求的数据是多租户数据还是多租户元数据，对不同的数据类型选择不同的处理过程；

所述不同的数据类型包括业务数据和元数据；

对业务数据进行处理时：解析识别访问请求，并进行多租户映射处理和数据安全/隐私处理；

对元数据进行处理时：访问、存储、更新数据存储的模式描述信息、服务描述元数据信息以及服务状态信息和定制元数据的模式描述信息。

2.如权利要求1所述的一种支持SaaS多租户的数据引擎系统的工作方法，其特征是，所述不同的数据类型的分类原则是根据用户类型来分类，所述用户类型包括业务用户、支撑用户、运营管理用户。

3.如权利要求1所述的一种支持SaaS多租户的数据引擎系统的工作方法，其特征是，所述对业务数据进行处理的具体步骤如下：解析识别访问请求；识别访问的对象及访问控制类型，针对访问对象进行语法树翻译重写；根据租户信息及访问对象的访问控制类型实现访问隔离；针对语法树进行代数优化；根据索引信息进行路径优化；进行隐私处理。

4.如权利要求3所述的一种支持SaaS多租户的数据引擎系统的工作方法，其特征是，所述识别访问的对象及访问控制类型，针对访问对象进行语法树翻译重写的具体步骤为：识别访问的对象及访问控制类型，获取逻辑模式到存储模式的映射元数据，对租户的请求进行翻译，把租户的请求转换为对逻辑存储模型的请求，针对访问对象进行语法树翻译重写。

5.如权利要求1所述的一种支持SaaS多租户的数据引擎系统的工作方法，其特征是，所述对元数据进行处理具体步骤如下：获取逻辑模式到存储模式的映射元数据；对租户视图请求进行翻译，把请求转换为对逻辑存储模型的请求。

6.如上述任一权利要求所述的一种支持SaaS多租户的数据引擎系统的工作方法所应用的系统，其特征是，主要包括：

7.如权利要求6所述的系统，其特征是，所述多租户数据访问处理模块包括：用于解析识别访问请求的解析识别访问请求单元；用于识别访问的对象及访问控制类型，针对访问对象进行语法树翻译重写；根据租户信息及访问对象的访问控制类型实现访问隔离的多租户映射处理单元；用于针对语法树进行代数优化及根据索引信息进行路径优化的优化处理单元；用于对SQL语句进行调度的SQL调度单元；用于进行隐私处理的数据安全处理单元。

8.如权利要求6所述的系统，其特征是，所述多租户元数据访问处理模块包括：用于获取逻辑模式到存储模式的映射元数据的多租户模式映射单元；用于对租户视图请求进行翻译，把请求转换为对逻辑存储模型请求的统计数据处理单元。

9.如权利要求6所述的系统，其特征是，所述多租户映射处理单元与多租户元数据访问处理模块进行交互：所述多租户映射处理单元识别访问的对象及访问控制类型，所述多租户元数据访问处理模块的多租户模式映射单元获取逻辑模式到存储模式的映射元数据，所述多租户元数据访问处理模块的统计数据处理单元对租户的请求进行翻译，把租户的请求转换为对逻辑存储模型的请求，所述多租户映射处理单元针对访问对象进行语法树翻译重写。