深入OceanBase内部机制：多租户架构下的资源隔离实现精讲

一、什么是OceanBase的多租户

OceanBase 数据库采用了单集群多租户设计，天然支持云数据库架构，支持公有云、私有云、混合云等多种部署形式。

OceanBase 数据库通过租户实现资源隔离，让每个数据库服务的实例不感知其他实例的存在，并通过权限控制确保租户数据的安全性，配合 OceanBase 数据库强大的可扩展性，能够提供安全、灵活的 DBaaS 服务。

租户是一个逻辑概念。在 OceanBase 数据库中，租户是资源分配的单位，是数据库对象管理和资源管理的基础，对于系统运维，尤其是对于云数据库的运维有着重要的影响。租户在一定程度上相当于传统数据库的"实例"概念。租户之间是完全隔离的。在数据安全方面，OceanBase 数据库不允许跨租户的数据访问，以确保用户的数据资产没有被其他租户窃取的风险。在资源使用方面，OceanBase 数据库表现为租户"独占"其资源配额。总体上来说，租户（tenant）既是各类数据库对象的容器，又是资源（CPU、Memory、IO 等）的容器。

二、兼容模式

OceanBase 数据库在一个系统中可同时支持 MySQL 模式和 Oracle 模式两种模式的租户。用户在创建租户时，可选择创建 MySQL 兼容模式的租户或 Oracle 兼容模式的租户，租户的兼容模式一经确定就无法更改，所有数据类型、SQL 功能、视图等相应地与 MySQL 数据库或 Oracle 数据库保持一致。

OceanBase 数据库社区版仅提供了 MySQL 模式。

2.1 MySQL 模式

MySQL 模式是为降低 MySQL 数据库迁移至 OceanBase 数据库所引发的业务系统改造成本，同时使业务数据库设计人员、开发人员、数据库管理员等可复用积累的 MySQL 数据库技术知识经验，并能快速上手 OceanBase 数据库而支持的一种租户类型功能。OceanBase 数据库的 MySQL 模式兼容 MySQL 5.7 的绝大部分功能和语法，兼容 MySQL 5.7 版本的全量以及 8.0 版本的部分 JSON 函数，基于 MySQL 的应用能够平滑迁移。

2.2 Oracle 模式

OceanBase 数据库从 V2.x.x 版本开始支持 Oracle 兼容模式。Oracle 模式是为降低 Oracle 数据库迁移 OceanBase 数据库的业务系统改造成本，同时使业务数据库设计开发人员、数据库管理员等可复用积累的 Oracle 数据库技术知识经验，并能快速上手 OceanBase 数据库而支持的一种租户类型功能。Oracle 模式目前能够支持绝大部分的 Oracle 语法和过程性语言功能，可以做到大部分的 Oracle 业务进行少量修改后的自动迁移。

三、租户介绍

OceanBase 数据库是多租户架构。在 V4.0.0 版本之前，仅支持两种类型的租户：系统租户和用户租户。从 V4.0.0 版本开始，引入了 Meta 租户概念。因此，当前版本对用户可见的租户有三种类型：系统租户、用户租户以及 Meta 租户。

3.1 系统租户

系统租户是集群默认创建的租户，与集群的生命周期一致，负责管理集群和所有租户的生命周期。系统租户仅有一个 1 号日志流，仅支持单点写入，不具备扩展能力。

系统租户可以创建用户表，所有的用户表和系统表数据均由 1 号日志流服务。系统租户的数据是集群私有的，不支持主备集群物理同步和物理备份恢复。

3.2 用户租户

用户租户是由用户创建的租户，对外提供完整的数据库功能，支持 MySQL 和 Oracle 两种兼容模式。用户租户支持服务能力水平扩展到多台机器上，支持动态扩容和缩容，内部会根据用户的配置自动创建和删除日志流。

用户租户的数据有更强的数据保护和可用性要求，支持跨集群物理同步和物理备份恢复，典型数据包括：Schema 数据、用户表数据及事务数据等。

OceanBase 数据库社区版仅提供了 MySQL 模式。

3.3 Meta 租户

Meta 租户是 OceanBase 数据库内部自管理的租户，每创建一个用户租户系统就会自动创建一个对应的 Meta 租户，其生命周期与用户租户保持一致。

Meta 租户用于存储和管理用户租户的集群私有数据，这部分数据不需要进行跨库物理同步以及物理备份恢复，这些数据包括：配置项、位置信息、副本信息、日志流状态、备份恢复相关信息、合并信息等。

3.4 租户架构

租户架构如下图所示，用户租户与 Meta 租户一一对应，系统租户与 Meta 租户有且仅有一个 1 号日志流，日志流为 LogStream，简称 LS。用户租户支持动态创建和删除日志流。