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Durable Functions 存储提供程序

项目
03/08/2023

Durable Functions 是由持久任务框架 (DTFx) 在内部提供支持的一组 Azure Functions 触发器和绑定。 DTFx 支持各种后端存储提供程序，包括 Durable Functions 使用的 Azure 存储提供程序。从 Durable Functions v2.5.0 开始，用户可以将其函数应用配置为使用 DTFx 存储提供程序而不是 Azure 存储提供程序。

注意

对于许多函数应用，Durable Functions 的默认 Azure 存储提供程序可能已足够，并且最容易使用，因为它不需要额外的配置。但是，出于成本、可伸缩性和数据管理的权衡，有可能倾向于使用备用存储提供程序。

我们开发了两个备用存储提供程序，以便与 Durable Functions 和 Durable Task Framework 配合使用，即 Netherite 存储提供程序和 Microsoft SQL Server (MSSQL) 存储提供程序。本文介绍了这三个支持的提供程序，将它们相互比较，并提供了有关如何开始使用它们的基本信息。

注意

目前无法将数据从一个存储提供程序迁移到另一个存储提供程序。如果要使用新的存储提供程序，应创建一个使用新存储提供程序配置的新应用。

Azure 存储

Azure 存储是 Durable Functions 的默认存储提供程序。它使用队列、表和 Blob 来持久保存业务流程和实体状态。它还使用 Blob 和 Blob 租约来管理分区。在许多情况下，用于存储 Durable Functions 运行时状态的存储帐户与 Azure Functions (AzureWebJobsStorage) 使用的默认存储帐户相同。但是，也可以使用单独的存储帐户配置 Durable Functions。 Azure 存储提供程序内置于 Durable Functions 扩展中，并且没有任何其他依赖项。

Azure 存储提供程序的主要优势包括：

无需设置 - 可以使用通过函数应用设置体验创建的存储帐户。
成本最低的无服务器计费模型 - Azure 存储具有完全基于使用量的定价模型（详细信息）。
最佳工具支持 - Azure 存储提供跨平台的本地仿真，并与 Visual Studio、Visual Studio Code 和 Azure Functions Core Tools 集成。
最成熟 - Azure 存储是初始的适用于 Durable Functions 且经过最严格测试的存储后端。
支持使用标识而不是用于连接到存储提供程序的机密。

可在 Azure/durabletask GitHub 存储库中找到 Azure 存储存储提供程序的 DTFx 组件的源代码。

注意

使用 Azure 存储提供程序时，需要标准常规用途 Azure 存储帐户。所有其他存储帐户类型均不受支持。强烈建议使用旧版 v1 常规用途存储帐户，因为对于 Durable Functions 工作负载而言，较新的 v2 存储帐户可能会贵得多。若要详细了解 Azure 存储帐户类型，请参阅存储帐户概述文档。

Netherite

Netherite 存储后端由 Microsoft Research 设计和开发。它在 Azure 页 Blob 之上使用 Azure 事件中心和 FASTER 数据库技术。与其他提供程序相比，Netherite 的设计支持以更高的吞吐量处理业务流程和实体。在某些基准方案中，与默认的 Azure 存储提供程序相比，其吞吐量提高了一个数量级以上。

Netherite 存储提供程序的主要优势包括：

与其他存储提供程序相比，吞吐量明显更高，且成本更低。
支持性价比优化，使你可以根据需要扩展性能。
最多支持 32 个数据分区，其中包含事件中心基本和标准 SKU。
与用于高吞吐量工作负载的其他提供程序相比，更为经济高效。

请参阅 Netherite 文档，详细了解 Netherite 存储提供程序的技术细节，包括如何开始使用它。可在 microsoft/durabletask-netherite GitHub 存储库中找到 Netherite 存储提供程序的源代码。有关对 Netherite 存储提供程序的更深入评估，请参阅以下研究论文：配置了 Durable Functions 和 Netherite 的无服务器工作流。

注意

Netherite 一名源自 Minecraft 世界。

Microsoft SQL Server (MSSQL)

Microsoft SQL Server (MSSQL) 存储提供程序将所有状态持久保存到 Microsoft SQL Server 数据库中。它与 SQL Server 的本地部署和云托管部署均兼容，包括 Azure SQL 数据库。

MSSQL 存储提供程序的主要优势包括：

支持断开连接的环境 - 使用 SQL Server 安装时不需要 Azure 连接。
可跨多个环境和云（包括 Azure 托管的和本地）进行移植。
强大的数据一致性，支持备份/还原和故障转移，而不会丢失数据。
对自定义数据加密（一种 SQL Server 功能）的本机支持。
通过内置的存储过程与现有数据库应用程序集成。

请参阅 Microsoft SQL 提供程序文档，详细了解 MSSQL 存储提供程序的技术细节，包括如何开始使用它。可在 microsoft/durabletask-mssql GitHub 存储库中找到 MSSQL 存储提供程序的源代码。

配置备用存储提供程序

配置备用存储提供程序通常是一个两个步骤的进程：

将相应的 NuGet 包添加到函数应用（对于使用扩展捆绑包的应用，此要求是临时的）。
更新 host.json 文件以指定要使用哪个存储提供程序。

如果 host.json 中未显式配置任何存储提供程序，则默认启用 Azure 存储提供程序。

配置 Azure 存储提供程序

Azure 存储提供程序是默认的存储提供程序，不需要任何显式配置、NuGet 包引用或扩展捆绑包引用。可以在 extensions/durableTask/storageProvider 路径下的此处找到完整的 host.json 配置选项集。

连接

host.json 中的 connectionName 属性是对环境配置的引用，它指定应用应如何连接到 Azure 存储。它可能指定：

包含连接字符串的应用程序设置的名称。要获取连接字符串，请执行管理存储帐户访问密钥中显示的步骤。
多个应用程序设置的共享前缀的名称，共同定义基于标识的连接。

如果配置的值既是单个设置的完全匹配，也是其他设置的前缀匹配，则使用完全匹配。如果未在 host.json 中指定任何值，则默认值为“AzureWebJobsStorage”。

基于标识的连接

如果使用 2.7.0 版或更高版本的扩展和 Azure 存储提供程序，而可以让应用使用 Microsoft Entra 标识，而无需将连接字符串与机密一起使用。为此，需要定义公共前缀下的设置，该前缀映射到触发器和绑定配置中的 connectionName 属性。

若要将基于标识的连接用于 Durable Functions，请配置以下应用设置：

属性	环境变量模板	说明	示例值
Blob 服务 URI	`<CONNECTION_NAME_PREFIX>__blobServiceUri`	存储帐户的 blob 服务的数据平面 URI，使用 HTTPS 方案。	https://<storage_account_name>.blob.core.windows.net
队列服务 URI	`<CONNECTION_NAME_PREFIX>__queueServiceUri`	存储帐户的队列服务的数据平面 URI，使用 HTTPS 方案。	https://<storage_account_name>.queue.core.windows.net
表服务 URI	`<CONNECTION_NAME_PREFIX>__tableServiceUri`	存储帐户的表服务的数据平面 URI，使用 HTTPS 方案。	https://<storage_account_name>.table.core.windows.net

可以设置其他属性来自定义连接。请参阅基于标识的连接的通用属性。

在 Azure Functions 服务中托管时，基于标识的连接将使用托管标识。默认情况下使用系统分配的标识，但可以使用 credential 和 clientID 属性来指定用户分配的标识。请注意，不支持为用户分配的标识配置资源 ID。在其他上下文（如本地开发）中运行时，将改用开发人员标识，尽管可以进行自定义。请参阅使用基于标识的连接进行本地开发。

向标识授予权限

无论使用何种标识，都必须具有执行所需操作的权限。对于大多数 Azure 服务，这意味着你需要使用内置角色或者提供这些权限的自定义角色在 Azure RBAC 中分配角色。

重要

某些权限可能由并非所有上下文都需要的目标服务公开。尽可能遵循最低权限原则，仅授予标识所需的权限。例如，如果应用只需要从数据源进行读取即可，则使用仅具有读取权限的角色。分配一个也具有该服务写入权限的角色并不恰当，因为对于读取操作来说，写入是多余的权限。同样，你也希望确保角色分配的范围仅限于需要读取的资源。

你将需要创建一个角色分配，以便在运行时提供对 Azure 存储的访问权限。所有者等管理角色还不够。在正常操作中使用 Durable Functions 扩展时建议使用以下内置角色：

根据所编写的代码，应用程序可能需要更多权限。如果使用默认行为或将 connectionName 显式设置为“AzureWebJobsStorage”，请参阅使用标识连接到主机存储，了解其他权限注意事项。

配置 Netherite 存储提供程序

启用 Netherite 存储提供程序需要在 host.json 中更改配置。 C# 用户还需要一个额外的安装步骤。

`host.json` 配置

以下 host.json 示例显示了启用 Netherite 存储提供程序所需的最低配置。

{
  "version": "2.0",
  "extensions": {
    "durableTask": {
      "storageProvider": {
        "type": "Netherite",
        "storageConnectionName": "AzureWebJobsStorage",
        "eventHubsConnectionName": "EventHubsConnection"
      }
    }
  }
}

有关更详细的设置说明，请参阅 Netherite 入门文档。

安装 Netherite 扩展（仅 .NET）

注意

如果应用使用扩展捆绑包，则应忽略此部分，因为扩展捆绑无需手动管理扩展。

需要安装 NuGet 上最新版本的 Netherite 扩展。这通常意味着在 .csproj 文件中包含对它的引用并生成项目。

要安装的扩展包取决于所使用的 .NET 辅助角色：

对于进程内 .NET 辅助角色，请安装 Microsoft.Azure.DurableTask.Netherite.AzureFunctions。
对于独立的 .NET 辅助角色，请安装 Microsoft.Azure.Functions.Worker.Extensions.DurableTask.Netherite。

配置 MSSQL 存储提供程序

启用 MSSQL 存储提供程序需要在 host.json 中更改配置。 C# 用户还需要一个额外的安装步骤。

`host.json` 配置

以下示例显示了启用 MSSQL 存储提供程序所需的最低配置。

{
  "version": "2.0",
  "extensions": {
    "durableTask": {
      "storageProvider": {
        "type": "mssql",
        "connectionStringName": "SQLDB_Connection"
      }
    }
  }
}

有关更详细的设置说明，请参阅 MSSQL 提供程序的入门文档。

安装持久任务 MSSQL 扩展（仅 .NET）

注意

如果应用使用扩展捆绑包，则应忽略此部分，因为扩展捆绑无需手动管理扩展。

需要安装 NuGet 上的最新版本的 MSSQL 存储提供程序扩展。这通常意味着在 .csproj 文件中包含对它的引用并生成项目。

要安装的扩展包取决于所使用的 .NET 辅助角色：

对于进程内 .NET 辅助角色，请安装 Microsoft.DurableTask.SqlServer.AzureFunctions。
对于独立的 .NET 辅助角色，请安装 Microsoft.Azure.Functions.Worker.Extensions.DurableTask.SqlServer。

比较存储提供程序

各种支持的存储提供程序之间有许多需要权衡的重要方面。下表可用于帮助你了解这些权衡点，并决定哪种存储提供程序最适合你的需求。

存储提供程序	Azure 存储	Netherite	MSSQL
官方支持状态	✅ 正式发布 (GA)	✅ 正式发布 (GA)	✅ 正式发布 (GA)
外部依赖关系	Azure 存储帐户（常规用途 v1）	Azure 事件中心 Azure 存储帐户（常规用途）	SQL Server 2019 或 Azure SQL 数据库
本地开发和仿真选项	Azurite v3.12+（跨平台）	支持任务中心的内存中仿真（详细信息）	SQL Server Developer 版（支持 Windows、Linux 和 Docker 容器）
任务中心配置	显式	显式	默认情况下为隐式（详细信息）
最大吞吐量	中等	很高	中等
最大业务流程/实体横向扩展（节点）	16	32	不适用
最大活动横向扩展（节点）	不适用	32	空值
Durable Entities 支持	✅ 完全支持	✅ 完全支持	⚠ ️受支持，但使用 .NET（独立）时除外
KEDA 2.0 缩放支持（详细信息）	❌ 不支持	❌ 不支持	✅ 使用 MSSQL 缩放器支持（详细信息）
支持扩展捆绑包（建议用于非 .NET 应用）	✅ 完全支持	✅ 完全支持	✅ 完全支持
性价比可配置？	❌ 否	✅ 是（事件中心 TU 和 CU）	✅ 是（SQL vCPU）
断开连接的环境支持	❌ 需要 Azure 连接	❌ 需要 Azure 连接	✅ 完全支持
基于标识的连接	✅ 完全支持	❌ 不支持	⚠ 需要运行时驱动的缩放
Flex 消耗计划	✅ 完全支持（请参阅说明）	❌ 不支持	❌ 不支持

后续步骤

了解 Durable Functions 性能和缩放

通过

Durable Functions 存储提供程序

Azure 存储

Netherite

Microsoft SQL Server (MSSQL)

配置备用存储提供程序

配置 Azure 存储提供程序

连接

基于标识的连接

向标识授予权限

配置 Netherite 存储提供程序

`host.json` 配置

安装 Netherite 扩展（仅 .NET）

配置 MSSQL 存储提供程序

`host.json` 配置

安装持久任务 MSSQL 扩展（仅 .NET）

比较存储提供程序

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