多租戶概念
集群和分布式
- 隨著互聯網、物聯網和大數據技術的發展，數據量呈指數級增長，單機數據庫難以存儲和處理如此龐大的數據。
- 現代應用通常需要支持大量用戶同時訪問，單機數據庫在高并發場景下容易成為性能瓶頸。
- 單點故障是單機數據庫的一個主要問題，一旦發生故障，整個系統可能無法使用。
- 許多應用需要實時處理和分析數據，單機數據庫在實時性方面存在局限。
集群（Cluster）和分布式系統（Distributed System）應運而生，它們都是為了解決大規模計算和數據處理需求而設計的系統架構。
定義
- 集群（Cluster）：
- 集群是將多臺計算機（節點）通過網絡連接在一起，作為一個整體系統來工作。
- 集群中的節點通常位于同一個物理位置（如數據中心），并且共享相同的目標（如提高性能、可用性或容錯性）。
- 集群通常用于高性能計算（HPC）、負載均衡、高可用性等場景。
- 分布式系統（Distributed System）：
- 分布式系統是由多個獨立的計算機（節點）通過網絡連接在一起，協同完成一個共同的任務。
- 分布式系統中的節點可以分布在不同的地理位置，彼此之間通過消息傳遞進行通信。
- 分布式系統通常用于大規模數據處理、分布式存儲、云計算等場景。
區別
- 集群更適合需要高性能、低延遲和高可用性的場景，通常用于單一任務或服務的集中式管理。
- 分布式系統更適合需要大規模擴展、跨地域協作和復雜任務處理的場景，通常用于大規模數據處理和存儲。
兩者在實際應用中常常結合使用，例如在分布式系統中使用集群來提高局部性能，或者在集群中使用分布式技術來實現更大規模的擴展。
運維和管理
集群和分布式系統的管理通常比單機系統復雜得多，因為它們涉及多個節點、網絡通信、數據一致性、故障處理等多方面的挑戰。
集群管理的復雜性
節點管理：集群中的每個節點需要單獨配置、監控和維護。節點之間的硬件和軟件環境需要保持一致。負載均衡：需要動態分配任務，確保每個節點的負載均衡。負載均衡策略需要根據業務需求調整。高可用性：需要設計冗余和故障轉移機制，確保單點故障不會影響整個集群。需要監控節點狀態，及時處理故障。資源調度：需要合理分配計算、存儲和網絡資源，避免資源浪費或瓶頸。一致性維護：在集群中，數據的一致性需要通過分布式鎖、選舉算法等機制來保證。
分布式系統管理的復雜性
網絡通信：分布式系統的節點通常分布在不同的地理位置，網絡延遲和分區問題會增加復雜性。需要處理消息丟失、重復、亂序等問題。數據一致性：分布式系統中，數據的一致性（如 CAP 理論中的一致性、可用性和分區容錯性）難以同時滿足。需要選擇合適的分布式一致性算法（如 Paxos、Raft）。故障處理：分布式系統中的節點故障、網絡分區等問題更加頻繁和復雜。需要設計容錯機制，如數據復制、故障檢測和恢復。擴展性：分布式系統需要支持動態擴展，添加或刪除節點時不能影響系統運行。需要設計無狀態服務或數據分片機制。監控和調試：分布式系統的日志和監控數據分散在多個節點，難以集中分析和調試。需要專門的工具（如 Prometheus、Grafana、ELK Stack）來監控系統狀態。安全性：分布式系統的節點之間需要安全通信，防止數據泄露或篡改。需要配置 SSL/TLS、防火墻、訪問控制等安全措施。
分布式數據庫
分布式數據庫的出現是為了應對大數據時代的數據存儲、處理、高并發、高可用性、地理分布、靈活性、成本效益、復雜查詢、數據安全、多樣化數據模型和實時數據處理等多方面的需求和挑戰。OceanBase數據庫就是一款分布式數據庫（整體分布式，局部集群相結合）。
為了簡化大規模部署多個業務數據庫的管理并降低資源成本，OceanBase 數據庫提供了獨特的多租戶特性。多租戶架構適用于資源整合（Resource Consolidation）、云服務等場景，同時也降低了運維復雜度。
多租戶概念
可以這樣理解：OceanBase 集群 是一個“超級數據庫實例”，包含底層的物理資源。租戶是一個邏輯概念，是在 OceanBase 中的邏輯實體，可以理解為一個“虛擬的數據庫實例”。
多租戶，就是在一個集群中可以有多個租戶存在，它們共享同一套物理資源（如 CPU、內存、存儲等），但是在邏輯上是一個獨立的數據庫實例，擁有自己的數據和配置。
可以類比租房子的場景，一棟樓有多個房間，每個房間都可以被租戶租取使用，一個租戶可以租多個房間。那么從邏輯層面上，多個租戶都共享這一棟樓的資源，而每個租戶只能使用自己租的房間，相互隔離。這樣就不用每個租戶都建一套房，那么網格員在管理的時候，就可以只對這棟樓的屬性進行管理，降低了管理的復雜度。
為啥要引入多租戶
問題背景
- 在傳統架構中，每個業務系統通常需要獨立的數據庫實例，導致管理復雜度高，運維成本大。
- 傳統架構中，每個業務系統需要獨立的硬件資源，導致資源利用率低，成本高。
方案
- 通過多租戶架構，OceanBase 可以在一個數據庫集群中支持多個業務系統（每個業務系統作為一個租戶）。
- 管理員只需管理一個 OceanBase 集群，而不是多個獨立的數據庫實例，大大簡化了部署和運維工作。
- 提供統一的管理工具，支持對多個租戶進行集中監控、配置和資源調整。
- 多租戶架構允許多個業務系統共享同一套物理資源（如 CPU、內存、存儲等），提高了資源利用率。[1]
- 通過動態資源分配，可以根據業務需求靈活調整資源使用，避免資源浪費。
- 減少了硬件投資和運維成本，特別適合大規模部署場景。
[1]: 一個 OceanBase 集群 可以看作一個“超級數據庫實例”，它包含了底層的物理資源（如 CPU、內存、存儲等）。在這個集群中，可以創建多個 租戶（Tenant），每個租戶在邏輯上是一個獨立的數據庫實例。每個租戶有自己的數據、用戶、權限和配置，就像傳統數據庫實例一樣。
但與傳統模式不同的是，這些租戶 共享同一個 OceanBase 集群的物理資源，而不是每個租戶獨占一套硬件資源。
部署模式
OceanBase 數據庫支持無共享（Shared-Nothing，SN）模式和共享存儲（Shared-Storage，SS）模式兩種部署模式。
- SN模式，常用的部署模式，各個節點之間完全對等，每個節點都有自己的 SQL 引擎、存儲引擎、事務引擎。
- SS模式，一般是在云上提供云原生數據庫服務，降低數據庫使用成本，提升性能和易用性。
OceanBase 數據庫提供企業版和社區版兩種形態。
- OceanBase 數據庫企業版：OceanBase 企業版是一款完全自研的企業級原生分布式數據庫，在普通硬件上實現金融級高可用，首創“三地五中心”城市級故障自動無損容災新標準，刷新 TPC-C 標準測試，單集群規模超過 1500 節點，具有云原生、強一致性、高度兼容 Oracle/MySQL 等特性。
- OceanBase 數據庫社區版：兼容 MySQL 的單機分布式一體化數據庫，具有原生分布式架構，支持金融級高可用、透明水平擴展、分布式事務、多租戶和語法兼容等企業級特性。OceanBase 社區版數據庫內核開源，與 MySQL 兼容，對接虛擬化和大數據技術及產品，支持多種圖形化的開發工具、運維監控工具和數據遷移工具；同時社區版提供開放的接口和豐富的生態能力，支持企業或個人更好的實現定制化業務需求。
以上就是本次的分享，感謝閱讀。
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