雲端架構:多租戶、單租戶與雲端儲存類型完整解析

avatar-img
發佈於軟體開發
更新於 發佈於 閱讀時間約 9 分鐘

☁️ 雲端的多租戶(Multi-Tenancy)與單租戶(Single-Tenancy)架構是什麼?

🏢 Multi-Tenancy(多租戶)

  • 指的是一套應用程式或基礎設施,同時被多個客戶使用,每個租戶透過邏輯上的隔離(如租戶 ID 或資料分區),但彼此的資料互相隔離
    • SaaS 廠商會用程式設計把租戶資料切開來,但實際還是在同一台伺服器或同一個資料庫裡。
  • 常見於 SaaS(像 Google Workspace、Dropbox)這類服務。
  • 優點: 成本低、容易維運、擴展性高。
  • 缺點: 客製化彈性較低、資安風險需要設計得當。

管理與成本優勢

  • 系統只需維護一套,升級部署一次到位。
  • 對 SaaS 業者來說,可以快速擴展(scale)降低基礎建設成本
  • 資源配置效率高,比如同一台 VM 可以服務很多不同客戶。

常見挑戰

  • 客戶對資料隔離的疑慮:尤其金融、醫療等行業對資安敏感。
  • 客製化需求難以滿足:某些企業想要修改 UI 或商業邏輯,但多租戶架構限制彈性。
  • 系統故障時容易波及所有租戶。

實際案例

  • Google Workspace(如 Gmail、Google Docs)
  • Slack
  • Shopify

🏠 Single-Tenancy(單租戶)

  • 每個客戶擁有自己的獨立環境,系統與資料都不共享。
  • 像企業租用專屬雲或部署在私有雲上,部署一份獨立的應用程式和資料庫,可以在不同的 VM、Container,甚至實體機上。
    • 部分 SaaS 提供「Dedicated Instance(專屬實例)」也是這種作法。
  • 優點: 高度客製化、更好的資料隔離。
  • 缺點: 成本高、維護負擔重。

管理與彈性優勢

  • 租戶可以客製化自己的環境,例如加裝特定模組、改 API 邏輯。
  • 更容易符合產業的法規需求(像 HIPAA、GDPR)。
  • 故障隔離性好,不會因為其他租戶出問題而受影響。

常見挑戰

  • 運營成本高:一人一套資源,要多花錢買機器、維運成本也高。
  • 系統升級複雜:每個租戶可能版本不同,維護變得困難。
  • 難以規模化:對 SaaS 業者來說很難做到一次部署服務大量用戶

實際案例

  • Salesforce(基礎版本是多租戶,但某些大企業客戶會購買專屬實例
  • Workday
  • 政府/軍方專案(如 AWS GovCloud)

雲端儲存(Cloud Storage)的種類與用途

🌩 雲端儲存是什麼?

就是把資料儲存在雲端廠商(如 AWS、Azure、GCP)提供的儲存空間裡,而不是存在你自己的硬碟或資料中心中。

📦 常見的雲端儲存類型

raw-image

☁ 例子比喻

  • Object Storage:像是雲端相簿,檔案加上標籤(Metadata)存放在倉庫裡,不常動但很好找。
  • Block Storage:像是你自己電腦的 C 槽或 D 槽,VM 用它當作硬碟來運作。
  • File Storage:像公司共用磁碟機,可以多人存取,有資料夾結構。

💡 物件儲存是什麼?

簡單說,它是一種 用來存「大量非結構化資料」的儲存方式,像是圖片、影片、備份檔、日誌、AI 訓練資料等。你可以把它想像成:

一個超級大的雲端資料夾,裡面放了很多「有編號、有標籤、有說明」的檔案。


🧱 結構:物件是什麼?

每個儲存的東西被稱為一個「物件」,它包含三個部分:

raw-image

⚙️ 工作原理:怎麼儲存與取得?

  1. 儲存時:
    • 你把一個檔案上傳到物件儲存服務(像 AWS S3、Google Cloud Storage)。
    • 它會被分配一個唯一 ID,存進一個叫「bucket」(桶子)的地方。
    • 系統會自動幫你備份、多地儲存,確保檔案不會壞。
  2. 讀取時:
    • 你透過 API 或網址,使用這個檔案的 ID 跟路徑,就可以把它取出來。
    • 不用管在哪台機器上、在哪個磁碟區,它幫你處理好。

✅ 為什麼物件儲存很常用?

raw-image

📦 舉例:

  • 你上傳一張圖片到 Instagram,那張圖片就可能被存成一個物件,放在物件儲存系統裡,透過 URL 連結提供給使用者瀏覽。
  • 備份系統 把整個資料庫備份成一個大檔案,再存成一個物件。

✅ 物件儲存的優點

  1. 超高擴充性
    適合儲存大量非結構化資料(如圖片、影片、備份、日誌等),雲端平台上可以輕鬆擴充到數 PB。
  2. 每個物件都有 Metadata(中繼資料)
    這讓搜尋或管理檔案更彈性,例如可以快速查出上傳者、時間、分類等。
  3. 平面架構(Non-hierarchical)
    不像檔案系統需要層層目錄,物件儲存以「桶子(Bucket)+物件名稱」的方式存取,管理簡單。
  4. 便於跨地區、跨平台存取
    常透過 HTTP API(如 RESTful API)進行操作,非常適合在分散式系統或網頁/APP 上使用。

❌ 物件儲存的缺點

  1. 不適合頻繁讀寫小檔案
    每次存取都是 API 呼叫,有延遲,不適合當作作業系統或資料庫的儲存後端。
  2. 沒有傳統的檔案鎖定機制
    難以應對多人協作編輯的應用情境。
  3. 不能像區塊儲存一樣隨意更改部分內容
    要修改只能重寫整個物件,不適合需要大量部分修改的情境。

🎯 常見的應用情境

  • 網頁圖片、影片儲存(CDN 後端來源)
  • 資料備份與歸檔
  • IoT 裝置或日誌系統寫入大批檔案
  • 資料湖(Data Lake)的原始資料儲存區

🧱 區塊儲存是什麼?

可以想成它像一顆「虛擬硬碟」。系統會把資料分割成一塊一塊的小區塊(blocks),每個區塊都有地址,然後透過作業系統來組裝成檔案。

📦 舉例:

你開了一台虛擬機器(VM),系統幫你掛上了一顆 100GB 的虛擬硬碟,這就是區塊儲存。你可以自己格式化它、建資料夾、安裝系統、開資料庫。


✅ 區塊儲存的優點

  1. 像實體硬碟一樣自由操作
    VM、資料庫、應用程式可以當作本地磁碟使用,做各種檔案操作,支援讀寫高頻率資料。
  2. 效能好,延遲低
    適合需要高 IOPS(每秒讀寫次數)的場景,例如:資料庫、交易系統。
  3. 可以格式化成你想要的檔案系統
    比如 EXT4、NTFS、XFS...適合有特定格式需求的應用。

❌ 區塊儲存的缺點

  1. 只能掛給一台主機(除非特殊設計)
    比較難像物件儲存那樣,讓多個服務共用同一份資料。
  2. 備份和移動比較麻煩
    要備份整顆磁碟,管理比較繁瑣。
  3. 無法直接透過網路 API 存取
    跟物件儲存不一樣,不能直接用 HTTP GET 就看到檔案。

🎯 區塊儲存適合什麼用途?

  • 作業系統磁碟(VM 的根磁碟)
  • 資料庫儲存區(MySQL、PostgreSQL 等)
  • 高效能應用程式需要大量隨機讀寫

📁 檔案儲存是什麼?

可以想像成一個「共享資料夾」,讓多台機器同時連進來存取檔案。就像公司裡的「共用磁碟機」(例如 Z: 磁碟機),不管誰的電腦,只要有權限都可以讀取或寫入。

在雲端中,這樣的服務通常以 NFS(Network File System)SMB(Windows 系統常見) 提供。


✅ 優點

  1. 多台主機可以同時存取同一批檔案
    非常適合「多人共用」的情境,例如網頁伺服器的靜態檔案、團隊共享資源。
  2. 結構清楚,像電腦的資料夾那樣分類
    資料有階層(folder → subfolder → file),好整理也好理解。
  3. 容易整合舊有系統
    許多傳統應用都已支援 NFS 或 SMB,可以直接使用。

❌ 缺點

  1. 效能比區塊儲存略差
    特別是大量小檔案或高頻率讀寫的場景會比較吃力。
  2. 同一時間大量存取會有衝突風險
    如果多個程式同時改同一個檔案,可能會出錯。
  3. 傳輸需靠網路,延遲可能變高
    特別是在不同區域的伺服器存取時,延遲明顯。

🎯 適用場景

  • 多台應用伺服器共用檔案(靜態網站圖片)
  • 團隊共用檔案(簡報、文件)
  • 不需要很高效能的共用儲存需求

綜合比較

raw-image


留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
hello maple
1會員
48內容數
各種工作及生活中的小小紀錄
hello maple的其他內容
2025/05/06
本文深入淺出地介紹雲端原生應用程式,涵蓋其核心特徵、優點、缺點及實例。讀者將瞭解微服務架構、容器化、動態編排、CI/CD 等關鍵概念,並認識到雲端原生應用程式在帶來高擴展性、彈性的同時,也可能面臨複雜性、成本、安全性和學習曲線等挑戰。
Thumbnail
2025/05/06
本文深入淺出地介紹雲端原生應用程式,涵蓋其核心特徵、優點、缺點及實例。讀者將瞭解微服務架構、容器化、動態編排、CI/CD 等關鍵概念,並認識到雲端原生應用程式在帶來高擴展性、彈性的同時,也可能面臨複雜性、成本、安全性和學習曲線等挑戰。
Thumbnail
2025/05/05
🔧 微服務架構是什麼? 微服務架構是一種將單一應用程式拆分為多個小型、獨立的服務的設計模式。每個服務都是專注於執行某一特定功能,並可以獨立開發、部署和維護。每個服務通常擁有自己的數據庫和應用邏輯,並且通過 API 與其他服務進行通信。 ⚡ 微服務架構的關鍵特點: 單一功能、獨立服務:每個微
Thumbnail
2025/05/05
🔧 微服務架構是什麼? 微服務架構是一種將單一應用程式拆分為多個小型、獨立的服務的設計模式。每個服務都是專注於執行某一特定功能,並可以獨立開發、部署和維護。每個服務通常擁有自己的數據庫和應用邏輯,並且通過 API 與其他服務進行通信。 ⚡ 微服務架構的關鍵特點: 單一功能、獨立服務:每個微
Thumbnail
2025/05/05
產品上雲架構設計:穩定、可擴展、易維運,涵蓋高可用性、可擴展性、容錯備援、多區部署、去中心化架構、自動化與自癒,以及 API Gateway 的應用與常見產品。
Thumbnail
2025/05/05
產品上雲架構設計:穩定、可擴展、易維運,涵蓋高可用性、可擴展性、容錯備援、多區部署、去中心化架構、自動化與自癒,以及 API Gateway 的應用與常見產品。
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
大家好,我是一名眼科醫師,也是一位孩子的媽 身為眼科醫師的我,我知道視力發展對孩子來說有多關鍵。 每到開學季時,診間便充斥著許多憂心忡忡的家屬。近年來看診中,兒童提早近視、眼睛疲勞的案例明顯增加,除了3C使用過度,最常被忽略的,就是照明品質。 然而作為一位媽媽,孩子能在安全、舒適的環境
Thumbnail
大家好,我是一名眼科醫師,也是一位孩子的媽 身為眼科醫師的我,我知道視力發展對孩子來說有多關鍵。 每到開學季時,診間便充斥著許多憂心忡忡的家屬。近年來看診中,兒童提早近視、眼睛疲勞的案例明顯增加,除了3C使用過度,最常被忽略的,就是照明品質。 然而作為一位媽媽,孩子能在安全、舒適的環境
Thumbnail
我的「媽」呀! 母親節即將到來,vocus 邀請你寫下屬於你的「媽」故事——不管是紀錄爆笑的日常,或是一直想對她表達的感謝,又或者,是你這輩子最想聽她說出的一句話。 也歡迎你曬出合照,分享照片背後的點點滴滴 ♥️ 透過創作,將這份情感表達出來吧!🥹
Thumbnail
我的「媽」呀! 母親節即將到來,vocus 邀請你寫下屬於你的「媽」故事——不管是紀錄爆笑的日常,或是一直想對她表達的感謝,又或者,是你這輩子最想聽她說出的一句話。 也歡迎你曬出合照,分享照片背後的點點滴滴 ♥️ 透過創作,將這份情感表達出來吧!🥹
Thumbnail
Anytype主要分為四區塊:目錄欄(Widget組成)、主編輯畫面、導航選單、設定區。
Thumbnail
Anytype主要分為四區塊:目錄欄(Widget組成)、主編輯畫面、導航選單、設定區。
Thumbnail
樣板模式的定義極為簡單,卻是大型系統程式、WEB/APP應用框架的設計核心,完美展現設計模式的價值: 簡單、高效、強大。
Thumbnail
樣板模式的定義極為簡單,卻是大型系統程式、WEB/APP應用框架的設計核心,完美展現設計模式的價值: 簡單、高效、強大。
Thumbnail
觀察者模式透過主題訂閱/訊息通知的機制,極度增強系統的可擴展性、靈活性以及降低組件間的耦合度。概念直觀簡單,是非常實用的設計模式。
Thumbnail
觀察者模式透過主題訂閱/訊息通知的機制,極度增強系統的可擴展性、靈活性以及降低組件間的耦合度。概念直觀簡單,是非常實用的設計模式。
Thumbnail
代理模式通過封裝原始對象來實現對該對象的控制和管理,同時不改變原始對象的行為或客戶端與該對象互動的方式,以此介入或增強對該對象的訪問和操作。
Thumbnail
代理模式通過封裝原始對象來實現對該對象的控制和管理,同時不改變原始對象的行為或客戶端與該對象互動的方式,以此介入或增強對該對象的訪問和操作。
Thumbnail
客戶提出以下需求: 當用戶在日本,會導到離用戶最近的CloudFront節點(亞洲),當CF要回原站時,需要導到新加坡的S3 當用戶為美國,會導到離用戶最近的CloudFront節點(美國東岸),當CF要回原站時,需要導到美國的S3
Thumbnail
客戶提出以下需求: 當用戶在日本,會導到離用戶最近的CloudFront節點(亞洲),當CF要回原站時,需要導到新加坡的S3 當用戶為美國,會導到離用戶最近的CloudFront節點(美國東岸),當CF要回原站時,需要導到美國的S3
Thumbnail
這篇要使用IPAdapter搭配遮罩來進行特殊的構圖方式。
Thumbnail
這篇要使用IPAdapter搭配遮罩來進行特殊的構圖方式。
Thumbnail
這本書從 docker 的角度出發,介紹很多可重複使用的 pattern,除了翻譯某些地方有點怪之外,算是很有趣的一本書,後面很多的 pattern 可以想成是 sidecar 的進階使用方式,在不改變應用程式的情況下,增加不同的功能,相當實用。
Thumbnail
這本書從 docker 的角度出發,介紹很多可重複使用的 pattern,除了翻譯某些地方有點怪之外,算是很有趣的一本書,後面很多的 pattern 可以想成是 sidecar 的進階使用方式,在不改變應用程式的情況下,增加不同的功能,相當實用。
Thumbnail
當我們在撰寫一套系統的時候, 總是會提供一個介面讓使用者來觸發功能模組並回傳使用者所需的請求, 而傳統的安裝包模式總是太侷限, 需要個別主機獨立安裝, 相當繁瑣, 但隨著時代的演進與互聯網的崛起, 大部分的工作都可以藉由網頁端、裝置端來觸發, 而伺服端則是負責接收指令、運算與回傳結果, 雲端
Thumbnail
當我們在撰寫一套系統的時候, 總是會提供一個介面讓使用者來觸發功能模組並回傳使用者所需的請求, 而傳統的安裝包模式總是太侷限, 需要個別主機獨立安裝, 相當繁瑣, 但隨著時代的演進與互聯網的崛起, 大部分的工作都可以藉由網頁端、裝置端來觸發, 而伺服端則是負責接收指令、運算與回傳結果, 雲端
Thumbnail
新系統建構時,可考慮採購建置VM機器,DB機器,備份機器以及網路設備等硬體機器。
Thumbnail
新系統建構時,可考慮採購建置VM機器,DB機器,備份機器以及網路設備等硬體機器。
Thumbnail
提到後端工程師,似乎就只是開發 API,但一個複雜的系統其實不太可能只透過 API 就能完成,例如一個簡單的功能,註冊會員,其實是由好幾個不同類型的工作互相配合,您才能收到開通信,才確保資料庫不會有一堆未開通帳號等。所以今天就來聊聊一個系統有幾種不同執行方式的工作。
Thumbnail
提到後端工程師,似乎就只是開發 API,但一個複雜的系統其實不太可能只透過 API 就能完成,例如一個簡單的功能,註冊會員,其實是由好幾個不同類型的工作互相配合,您才能收到開通信,才確保資料庫不會有一堆未開通帳號等。所以今天就來聊聊一個系統有幾種不同執行方式的工作。
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News