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在多租户或多服务共享 Redis 时，如何做逻辑隔离或权限控制？

news 2025/8/2 11:34:09

在多租户或多服务共享一个 Redis 实例时，进行有效的逻辑隔离和权限控制至关重要，以确保数据的安全性和独立性。以下是实现这一目标的几种关键策略，从简单到复杂，可以单独或组合使用。

1. 逻辑隔离策略

逻辑隔离主要通过划分数据存储区域来实现，确保不同租户或服务的数据不会相互干扰。

使用不同的数据库 (Database)
- 工作原理: Redis 实例默认支持 16 个数据库（编号 0-15）。你可以为每个租户或服务分配一个独立的数据库。客户端在连接后通过 SELECT 命令切换到指定的数据库。
- 优点: 实现简单，能够提供基本的隔离。
- 缺点:
  - 不适用于集群模式: Redis 集群模式不支持多数据库功能，只有一个 db0。
  - 隔离性较弱: 所有数据库共享同一个 Redis 进程的资源（如内存、CPU），一个租户的慢查询或高内存占用可能会影响其他租户（“邻居效应”）。
  - 权限控制有限: 在 Redis 6.0 之前，没有简单的方法限制一个用户只能访问特定的数据库。
使用键前缀 (Key Prefixing)
- 工作原理: 这是最常用和推荐的逻辑隔离方法。为每个租户或服务定义一个唯一的标识符，并将其作为其所有 Key 的前缀。例如，租户 “user_A” 的所有键都以 user_A: 开头（如 user_A:session:123），而服务 “payment” 的键以 payment: 开头。
- 优点:
  - 灵活性高: 简单易行，与 Redis 的单数据库和集群模式都兼容。
  - 易于管理: 可以通过前缀轻松地识别、查找和管理属于特定租户的数据。
  - 可与 ACL 结合: 可以配合 Redis 6.0 及更高版本的 ACL 功能实现精细的权限控制。
- 缺点:
  - 依赖应用层自觉: 需要在应用程序代码中严格遵守前缀约定。如果代码出错，可能会访问到其他租户的数据。
  - 逻辑隔离: 这种隔离是逻辑上的，物理上数据仍在同一个数据库中。

2. 权限控制策略

权限控制用于限制不同用户或服务可以执行的操作和访问的数据范围，是安全隔离的核心。

密码认证 (requirepass)
- 工作原理: 这是最基础的权限控制，为整个 Redis 实例设置一个密码。所有客户端连接时都必须提供正确的密码。
- 优点: 简单易用，能阻止未经授权的访问。
- 缺点: 粒度太粗，所有通过认证的客户端都拥有相同的权限，无法满足多租户的细分需求。
访问控制列表 (ACL - Access Control List)
- 工作原理: Redis 6.0 引入了 ACL 功能，这是一个颠覆性的安全增强。ACL 允许你创建多个用户，并为每个用户配置精细的权限。这是实现多租户权限控制的推荐方案。
- ACL 的核心能力:
  - 多用户和密码: 可以为每个租户或服务创建独立的用户和密码。
  - 命令权限控制: 可以精确指定用户可以执行或禁止执行哪些命令（例如，允许读命令 GET, HGETALL，但禁止写命令 SET 或危险命令 FLUSHALL）。
  - Key 访问模式控制: 这是实现基于前缀隔离的关键。你可以配置一个用户只能访问带有特定前缀的 Key。例如，~user_A:* 规则将允许用户访问所有以 user_A: 开头的键。
  - 发布/订阅频道权限: 还可以控制对 Pub/Sub 频道的访问权限。

实践：结合键前缀和 ACL

对于多租户 Redis 应用，最安全的方案是将 键前缀 和 ACL 结合使用。

实施步骤如下:

规划命名空间: 为每个租户或服务设计一套清晰的键前缀命名规范（例如，tenant:<tenant_id>: 或 service:<service_name>:）。
创建 ACL 用户: 使用 ACL SETUSER 命令为每个租户或服务创建一个专用的 Redis 用户。
配置用户密码: 为每个用户设置一个强密码。
配置 Key 访问权限: 使用 ~<prefix>* 规则，限制每个用户只能访问其自身前缀下的 Key。
配置命令权限: 根据最小权限原则，为用户分配必需的命令。例如，一个只读服务用户可以被设置为 +@read，而一个读写服务用户可以设置为 +@read +@write。同时，明确禁止危险命令，如 -@all +@read。
持久化 ACL 规则: 使用 ACL SAVE 命令将配置的 ACL 规则保存到外部 ACL 文件中，以确保 Redis 重启后规则依然生效。
应用层改造: 在应用程序的 Redis 客户端配置中，使用各自的用户名和密码进行连接。