多租戶環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式和映射機(jī)制研究.pdf

1、軟件及服務(wù)（Saa S，Software as a Service）作為一種新型的軟件應(yīng)用模式，已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。SaaS模式下，服務(wù)提供商負(fù)責(zé)提供、管理、維護(hù)必要的1T基礎(chǔ)支撐設(shè)施及軟件運(yùn)行服務(wù)平臺(tái)，租戶使用定制功能在服務(wù)平臺(tái)上構(gòu)建專(zhuān)屬于自己的個(gè)性化業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在線租賃使用。這種應(yīng)用模式顛覆了傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)必須遵循的需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、代碼開(kāi)發(fā)、測(cè)試和移交的開(kāi)發(fā)流程，而是提前建立領(lǐng)域通用平臺(tái)，租戶按照自身需要進(jìn)行簡(jiǎn)單定制，即可組裝生成

2、所需軟件應(yīng)用。一方面大大減少了應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)施周期，降低軟件產(chǎn)品使用成本，從而使更多的中小型企業(yè)有機(jī)會(huì)加入到信息化建設(shè)中，享受IT應(yīng)用帶來(lái)的生產(chǎn)力提升。另一方面，SaaS應(yīng)用提供商通過(guò)為大量租戶提供應(yīng)用服務(wù)，利用規(guī)模效益不斷降低運(yùn)營(yíng)成本，獲得收益。進(jìn)一步推動(dòng)了SaaS模式的發(fā)展。
　　 數(shù)據(jù)作為企業(yè)應(yīng)用的核心，一直以來(lái)倍受重視。SaaS模式引入了多租戶環(huán)境特征，要求不同租戶間共用數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)以及硬件等資源和基礎(chǔ)設(shè)施。如何保證

3、新的環(huán)境下，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)既能夠滿足不同租戶特定的存儲(chǔ)需要，又能保持較高的資源使用率，提供良好的總體數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能，成為SaaS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)重要目標(biāo)。尤其是當(dāng)租戶數(shù)目大量增加時(shí)，通過(guò)添加硬件資源或者部署到集群即可滿足使用要求，而不用改變數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，滿足系統(tǒng)可伸縮性。
　　 本文主要研究了多租戶環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式和查詢轉(zhuǎn)換機(jī)制，包括共享數(shù)據(jù)庫(kù)共享架構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式、模式映射查詢轉(zhuǎn)換算法、資源動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)化策略等方面，提出了多級(jí)共用

4、數(shù)據(jù)劃分和分區(qū)存儲(chǔ)管理方案以及基于訪問(wèn)頻繁屬性的資源動(dòng)態(tài)調(diào)整算法，實(shí)現(xiàn)了租戶邏輯數(shù)據(jù)模式與實(shí)際物理存儲(chǔ)模式間的查詢轉(zhuǎn)換。主要的工作和成果包括：
　　 (1)深入分析多租戶數(shù)據(jù)層共用特征，對(duì)元數(shù)據(jù)模型做出一定擴(kuò)展，引入類(lèi)別屬性用來(lái)表示共用程度，使得元數(shù)據(jù)能夠更加精確地描述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)象和字段模型。根據(jù)這個(gè)共用類(lèi)別屬性，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)一步劃分為快速訪問(wèn)區(qū)、集中管理區(qū)和定制擴(kuò)展區(qū)。在各區(qū)域中分別設(shè)計(jì)和建立合適的存儲(chǔ)和索引結(jié)構(gòu)，

5、通過(guò)區(qū)分對(duì)待不同類(lèi)別的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，獲得良好的整體訪問(wèn)性能和吞吐量。
　　 (2)設(shè)計(jì)并建立模式映射機(jī)制。既能滿足在租戶視圖層，各租戶獨(dú)占數(shù)據(jù)模型，相互之間毫無(wú)影響，同時(shí)滿足在實(shí)際存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中，共用使用存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和資源，保證資源使用效率。
　　 (3)為了不斷適應(yīng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中數(shù)據(jù)訪問(wèn)量的變化，提出并形式化頻繁屬性，表示數(shù)據(jù)訪問(wèn)的頻率，通過(guò)統(tǒng)計(jì)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)訪問(wèn)頻率，對(duì)不同的數(shù)據(jù)對(duì)象和字段進(jìn)行資源重新分配，保證系統(tǒng)始終處于較好的資源