Durable Functions ストレージプロバイダー

[アーティクル]
03/13/2023

Durable Functions は、内部で Durable Task Framework (DTFx) によって支援される一連の Azure Functions トリガーおよびバインディングです。 DTFx では、Durable Functions によって使用される Azure Storage プロバイダーなど、さまざまなバックエンドストレージプロバイダーがサポートされています。 Durable Functions v2.5.0 より、ユーザーはその関数アプリを、Azure Storage プロバイダー以外の DTFx ストレージプロバイダーを使用するように構成できます。

Note

多くの関数アプリでは、Durable Functions 用の既定の Azure Storage プロバイダーで十分である可能性が高く、追加の構成は必要ないため、最も簡単に使用できます。しかし、コスト、スケーラビリティ、データ管理のトレードオフがあり、代替ストレージプロバイダーの使用が有利になる可能性があります。

Durable Functions と Durable Task Frameworkでの使用のために、2 つの代替ストレージプロバイダー、すなわち ( Netherite ストレージプロバイダーと Microsoft SQL Server 〔MSSQL〕 ストレージプロバイダー) が開発されました。この記事では、サポートされる 3 つすべてのプロバイダーについて説明し、それらを比較します。また、それらの使用を開始する方法について基本的な情報を提供します。

注意

現在、データをあるストレージプロバイダーから別のストレージプロバイダーに移行することはできません。新しいストレージプロバイダーを使用する場合は、その新しいストレージプロバイダーで構成された新しいアプリを作成する必要があります。

Azure Storage

Azure Storage は、Durable Functions の既定のストレージプロバイダーです。これにより、キュー、テーブル、BLOB が使用され、オーケストレーションとエンティティの状態が保持されます。また、パーティション管理のために BLOB と BLOB のリースが使用されます。多くの場合、Durable Functions のランタイム状態の保存に使用されるストレージアカウントは、Azure Functions (AzureWebJobsStorage) で使用される既定のストレージアカウントと同じです。ただし、別のストレージアカウントを使用して Durable Functions を構成することもできます。 Azure Storage プロバイダーは、Durable Functions 拡張機能に組み込まれており、他の依存関係はありません。

Azure Storage プロバイダーの主な利点を次に示します。

セットアップが不要 - 関数アプリのセットアップエクスペリエンスによって作成されたストレージアカウントを使用できます。
最もコストの低いサーバーレス課金モデル - Azure Storage には、使用量に完全に基づいた使用量ベースの価格モデルがあります (詳細情報)。
最適なツールのサポート - Azure Storage では、クロスプラットフォームローカルエミュレーションが提供され、Visual Studio、Visual Studio Code、Azure Functions Core Tools と統合されます。
最高の成熟度 - Azure Storage は、Durable Functions 用のオリジナルのストレージバックエンドであり、最も厳しいテストを通過しています。
ストレージプロバイダーに接続する際にシークレットではなく ID を使用するためのプレビューサポート。

Azure Storage ストレージプロバイダーの DTFx コンポーネントのソースコードは、Azure/durabletask GitHub リポジトリで確認できます。

Note

Azure Storage プロバイダーを使用する場合、標準の汎用 Azure Storage アカウントが必要です。他のストレージアカウントタイプはどれもサポートされていません。従来の v1 汎用ストレージアカウントを使用することを強くお勧めします。これは、新しい v2 ストレージアカウントでは、Durable Functions のワークロードに対して料金が大幅に高額になる可能性があるためです。 Azure Storage アカウントの種類について詳しくは、「ストレージアカウントの概要」ドキュメントを参照してください。

Netherite

Netherite ストレージバックエンドは、Microsoft Research によって設計および開発されました。これは、Azure ページ BLOB 上で Azure Event Hubs と FASTER データベーステクノロジを使用します。 Netherite の設計により、他のプロバイダーと比較して、オーケストレーションとエンティティのスループット処理を大幅に向上できます。一部のベンチマークシナリオでは、既定の Azure Storage プロバイダーと比較して、桁違いのスループットが記録されました。

Netherite ストレージプロバイダーの主な利点を次に示します。

他のストレージプロバイダーと比較して、スループットは大幅に高く、コストは低いです。
価格 - パフォーマンスの最適化がサポートされ、必要に応じてパフォーマンスをスケールアップできます。
Event Hubs Basic と Standard SKU を使用した最大 32 のデータパーティションがサポートされます。
高スループットのワークロードに対して、他のプロバイダーよりもコスト効率に優れています。

Netherite ストレージプロバイダーの使用を開始する方法など、技術的な詳細については、Netherite のドキュメントを参照してください。 Netherite ストレージプロバイダーのソースコードは、microsoft/durabletask-netherite GitHub リポジトリで確認できます。 Netherite ストレージプロバイダーの詳細な評価については、研究論文「Serverless Workflows with Durable Functions and Netherite」を参照してください。

Note

Netherite という名前は、Minecraft の世界が元になっています。

Microsoft SQL Server (MSSQL)

Microsoft SQL Server (MSSQL) ストレージプロバイダーは、すべての状態を Microsoft SQL Server データベースに保存します。これは、SQL Server のオンプレミスとクラウドホステッドの両方のデプロイで、 Azure SQL Database を含むと互換性があります。

MSSQL ストレージプロバイダーの主な利点を次に示します。

切断された環境をサポート - SQL Server インストールを使用する場合、Azure 接続は必要ありません。
Azure ホステッド、オンプレミスなど、複数の環境およびクラウド間で移植可能です。
厳密なデータの整合性により、データ損失なしでバックアップ/復元およびフェイルオーバーを実行できます。
カスタムデータ暗号化 (SQL Server の機能) がネイティブサポートされます。
組み込みストアドプロシージャを介して、既存のデータベースアプリケーションと統合されます。

MSSQL ストレージプロバイダーの使用を開始する方法など、技術的な詳細については、Microsoft SQL プロバイダーのドキュメントを参照してください。 MSSQL ストレージプロバイダーのソースコードは、microsoft/durabletask-mssql GitHub リポジトリで確認できます。

代替ストレージプロバイダーの構成

代替ストレージプロバイダーの構成は、通常、2 段階のプロセスです。

適切な NuGet パッケージを関数アプリに追加します (この要件は、拡張機能バンドルを使用するアプリでは一時的な要件です)。
host.json ファイルを更新して、使用するストレージプロバイダーを指定します。

host.json でストレージプロバイダーが明示的に構成されていない場合、既定では Azure Storage プロバイダーが有効になります。

Azure Storage プロバイダーの構成

Azure Storageプロバイダーは既定のストレージプロバイダーであるため、明示的な構成、NuGet パッケージ参照、または拡張機能バンドル参照は不要です。こちらの extensions/durableTask/storageProvider パスで、host.json 構成オプションの全セットを確認できます。

接続

host.json の connectionName プロパティは、アプリを Azure Storage に接続する方法を指定する環境構成への参照です。次が指定されている場合があります。

接続文字列を含むアプリケーション設定の名前。接続文字列を取得するには、「ストレージアカウントアクセスキーを管理する」の手順に従います。
まとめて ID ベースの接続を定義する、複数のアプリケーション設定の共有プレフィックスの名前。

構成された値が、1 つの設定に完全一致し、プレフィックスがその他の設定とも一致する場合は、完全一致が使用されます。 host.json に値が指定されていない場合、既定値は "AzureWebJobsStorage" です。

ID ベースの接続

バージョン 2.7.0 以降の拡張機能と Azure Storage プロバイダーを使っている場合は、シークレットを含む接続文字列を使う代わりに、アプリで Microsoft Entra の ID を使用できます。これを行うには、トリガーおよびバインド構成の connectionName プロパティにマップされる共通のプレフィックスに設定を定義します。

Durable Functions で ID ベースの接続を使用するには、次のアプリ設定を構成します。

プロパティ	環境変数テンプレート	説明	値の例
Blob service の URI	`<CONNECTION_NAME_PREFIX>__blobServiceUri`	HTTPS スキームを使用する、ストレージアカウントの BLOB サービスのデータプレーン URI。	https://<storage_account_name>.blob.core.windows.net
Queue サービスの URI	`<CONNECTION_NAME_PREFIX>__queueServiceUri`	HTTPS スキームを使用する、ストレージアカウントのキューサービスのデータプレーン URI。	https://<storage_account_name>.queue.core.windows.net
テーブルサービスの URI	`<CONNECTION_NAME_PREFIX>__tableServiceUri`	HTTPS スキームを使用する、ストレージアカウントのテーブルサービスのデータプレーン URI。	https://<storage_account_name>.table.core.windows.net

接続をカスタマイズするには、プロパティを追加設定します。「ID ベース接続に共通のプロパティ」を参照してください。

Azure Functions サービスでホストされている場合、ID ベースの接続では、マネージド ID が使用されます。ユーザー割り当て ID を credential および clientID プロパティで指定できますが、システム割り当て ID が既定で使用されます。リソース ID を使用したユーザー割り当て ID の構成はサポートされていないことに注意してください。ローカル開発などの他のコンテキストで実行する場合は、代わりに開発者 ID が使用されますが、カスタマイズすることもできます。 ID ベースの接続によるローカル開発に関するページをご覧ください。

ID にアクセス許可を付与する

使用されている ID が何であれ、目的のアクションを実行するためのアクセス許可が必要です。ほとんどの Azure では、これはそれらのアクセス許可を提供する組み込みロールまたはカスタムロールを使って、Azure RBAC でロールを割り当てる必要があることを意味します。

重要

すべてのコンテキストに必要ではない一部のアクセス許可がターゲットサービスによって公開される場合があります。可能であれば、最小限の特権の原則に従い、必要な特権だけを ID に付与します。たとえば、アプリがデータソースからの読み取りのみを行う必要がある場合は、読み取りアクセス許可のみを持つロールを使用します。サービスへの書き込みも可能なロールを割り当てることは、読み取り操作に対するアクセス許可が過剰になるため、不適切です。同様に、ロールの割り当てが、読み取る必要のあるリソースだけに限定されていることを確認する必要があります。

実行時に Azure ストレージへのアクセスを提供するロールの割り当てを作成する必要があります。所有者のような管理ロールでは十分ではありません。通常の操作で Durable Functions 拡張機能を使用する場合、次の組み込みロールが推奨されます。

アプリケーションでは、記述したコードに基づいて追加のアクセス許可が必要になる場合があります。既定の動作を使用している場合、または明示的に "AzureWebJobsStorage" に connectionName を設定している場合は、その他のアクセス許可に関する考慮事項については、 ID を使用したホストストレージへの接続に関するページを参照してください。

Netherite ストレージプロバイダーの構成

Netherite ストレージプロバイダーを有効にする際には、host.json での構成変更が必要になります。 C# ユーザーの場合は、追加のインストール手順も必要になります。

`host.json` 構成

次の host.json の例は、Netherite ストレージプロバイダーを有効にするために必要な最小構成を示しています。

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

詳細なセットアップ手順については、Netherite の使用開始に関するドキュメントを参照してください。

Netherite 拡張機能をインストールする (.NET のみ)

Note

アプリで拡張機能バンドルを使用している場合は、拡張機能バンドルによって手動の拡張機能の管理が不要になるため、このセクションは無視してください。

Netherite 拡張機能の最新バージョンを NuGet にインストールする必要があります。これは通常は、それに対する参照を .csproj ファイルに含めて、プロジェクトをビルドすることを意味します。

インストールする拡張機能パッケージは、使用している .NET ワーカーによって異なります。

"インプロセス" .NET ワーカーの場合は、Microsoft.Azure.DurableTask.Netherite.AzureFunctions をインストールします。
"分離された" .NET ワーカーの場合は、Microsoft.Azure.Functions.Worker.Extensions.DurableTask.Netherite をインストールします。

MSSQL ストレージプロバイダーの構成

MSSQL ストレージプロバイダーを有効にする際には、host.json での構成変更が必要になります。 C# ユーザーの場合は、追加のインストール手順も必要になります。

`host.json` 構成

次の例は、MSSQL ストレージプロバイダーを有効にするために必要な最小構成を示しています。

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

詳細なセットアップ手順については、MSSQL プロバイダーの使用開始に関するドキュメントを参照してください。

Durable Task MSSQL 拡張機能をインストールする (.NET のみ)

Note

最新バージョンの MSSQL ストレージプロバイダー拡張機能を NuGet にインストールする必要があります。これは通常は、それに対する参照を .csproj ファイルに含めて、プロジェクトをビルドすることを意味します。

インストールする拡張機能パッケージは、使用している .NET ワーカーによって異なります。

"インプロセス" .NET ワーカーの場合は、Microsoft.DurableTask.SqlServer.AzureFunctions をインストールします。
"分離された" .NET ワーカーの場合は、Microsoft.Azure.Functions.Worker.Extensions.DurableTask.SqlServer をインストールします。

ストレージプロバイダーの比較

サポートされている各種のストレージプロバイダー間には、重要なトレードオフが多数あります。次の表を使用すると、これらのトレードオフを理解でき、ニーズに最も合うストレージプロバイダーを判別できます。

ストレージプロバイダー	Azure Storage	Netherite	MSSQL
公式サポートの状況	✅ 一般提供 (GA)	✅ 一般提供 (GA)	✅ 一般提供 (GA)
外部依存関係	Azure Storage アカウント (汎用 v1)	Azure Event Hubs Azure Storage アカウント (汎用)	SQL Server 2019 または Azure SQL Database
ローカル開発とエミュレーションのオプション	Azurite v3.12+ (クロスプラットフォーム)	タスクハブのメモリ内エミュレーションをサポートします (詳細情報)	SQL Server Developer エディション (Windows、Linux、Docker のコンテナーをサポート)
タスクハブの構成	明示	明示	既定で暗黙 (詳細情報)
最大スループット	中	非常に高	中
最大オーケストレーション/エンティティスケールアウト (ノード数)	16	32	該当なし
最大アクティビティスケールアウト (ノード数)	該当なし	32	該当なし
KEDA 2.0 スケーリングのサポート (詳細情報)	❌ サポート対象外	❌ サポート対象外	✅MSSQL スケーラーを使用する場合にサポート対象 (詳細情報)
拡張機能バンドルのサポート (非 .NET アプリで推奨)	✅ 完全サポート	✅ 完全サポート	✅ 完全サポート
価格 - パフォーマンスを構成できるか?	❌ いいえ	✅ はい (Event Hubs TU と CU)	✅ はい (SQL vCPU)
切断された環境のサポート	❌ Azure 接続が必要	❌ Azure 接続が必要	✅ 完全サポート
ID ベースの接続	✅ 完全サポート	❌ サポート対象外	⚠️ ランタイム駆動型スケーリングが必要

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Azure Storage

Netherite

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代替ストレージプロバイダーの構成

Azure Storage プロバイダーの構成

接続

ID ベースの接続

ID にアクセス許可を付与する

Netherite ストレージプロバイダーの構成

`host.json` 構成

Netherite 拡張機能をインストールする (.NET のみ)

MSSQL ストレージプロバイダーの構成

`host.json` 構成

Durable Task MSSQL 拡張機能をインストールする (.NET のみ)

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