Azure Cosmos DB를 ASP.NET 세션 상태 및 캐싱 공급자로 사용

  • 아티클

적용 대상: NoSQL

Azure Cosmos DB 세션 및 캐시 공급자를 사용하면 Azure Cosmos DB를 사용하고 세션 상태 데이터를 저장하고 애플리케이션 내에서 분산 캐시로 사용하기 위한 짧은 대기 시간 및 전역 확장 기능을 활용할 수 있습니다.

세션 상태란 무엇인가요?

세션 상태는 동일한 브라우저 내에서 일정 기간 동안 웹 애플리케이션을 탐색하는 사용자를 추적하는 사용자 데이터입니다. 세션 상태가 만료되며 브라우저 간에 확장되지 않는 특정 브라우저의 상호 작용으로 제한됩니다. 임시 데이터로 간주되며 존재하지 않으면 애플리케이션이 중단되지 않습니다. 그러나 존재하는 경우 웹 애플리케이션이 동일한 사용자에 대한 모든 브라우저 요청에서 이를 가져올 필요가 없기 때문에 사용자에게 더 빠른 환경을 제공합니다.

이는 종종 어떤 경우에는 현재 웹 서버의 외부에 있을 수 있고 여러 웹 서버에서 동일한 브라우저의 부하 분산 요청을 사용하여 더 높은 확장성을 달성할 수 있는 일부 스토리지 메커니즘에 의해 지원됩니다.

가장 간단한 세션 상태 공급자는 로컬 웹 서버 메모리에만 데이터를 저장하고 애플리케이션이 애플리케이션 요청 라우팅을 사용하도록 요구하는 메모리 내 공급자입니다. 이렇게 하면 브라우저 세션이 특정 웹 서버에 고정됩니다(해당 브라우저에 대한 모든 요청은 항상 동일한 웹 서버에 있어야 함). 공급자는 간단한 시나리오에서 잘 작동하지만 고정 요구 사항은 웹 애플리케이션이 확장될 때 부하 분산 문제를 발생시킬 수 있습니다.

세션이 고정될 필요 없이 여러 웹 서버에서 읽고 액세스할 수 있는 방식으로 세션 데이터를 저장할 수 있고 더 높은 확장을 가능하게 하는 많은 외부 스토리지 공급자를 사용할 수 있습니다.

세션 상태 시나리오

Cosmos DB는 Azure Cosmos DB .NET SDK를 사용하는 확장 패키지 Microsoft.Extensions.Caching.Cosmos를 통해 세션 상태 공급자로 사용할 수 있습니다. 이는 키가 세션 식별자인 키/값 방식을 기반으로 컨테이너를 효과적인 세션 스토리지로 사용합니다.

패키지가 추가되면 시작 프로세스의 일부로 AddCosmosCache를 사용할 수 있습니다(services.AddSession 및 app.UseSession은 모든 세션 상태 공급자에 필요한 일반적인 초기화 단계임).

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
  /* Other service configurations */
  services.AddCosmosCache((CosmosCacheOptions cacheOptions) =>
  {
      CosmosClientBuilder clientBuilder = new CosmosClientBuilder("myConnectionString")
        .WithApplicationRegion("West US");
      cacheOptions.ContainerName = "myContainer";
      cacheOptions.DatabaseName = "myDatabase";
      cacheOptions.ClientBuilder = clientBuilder;
      /* Creates the container if it does not exist */
      cacheOptions.CreateIfNotExists = true; 
  });

  services.AddSession(options =>
  {
      options.IdleTimeout = TimeSpan.FromSeconds(3600);
      options.Cookie.IsEssential = true;
  });
  /* Other service configurations */
}

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
    /* Other configurations */

    app.UseSession();

    /* app.UseEndpoints and other configurations */
}

세션 상태를 저장할 데이터베이스와 컨테이너를 지정하고 필요에 따라 없는 경우 CreateIfNotExists 특성을 사용하여 만들 수도 있습니다.

Important

CreateIfNotExists를 사용하는 대신 기존 컨테이너를 제공하는 경우 TTL(Time to live)을 사용하는지 확인합니다.

CosmosClientBuilder를 사용하여 SDK 클라이언트 구성을 사용자 지정할 수 있거나 애플리케이션이 이미 Azure Cosmos DB의 다른 작업에 CosmosClient를 사용하고 있는 경우 이를 공급자에 삽입할 수도 있습니다.

services.AddCosmosCache((CosmosCacheOptions cacheOptions) =>
{
    cacheOptions.ContainerName = "myContainer";
    cacheOptions.DatabaseName = "myDatabase";
    cacheOptions.CosmosClient = preExistingClient;
    /* Creates the container if it does not exist */
    cacheOptions.CreateIfNotExists = true; 
});

그런 다음 다른 공급자와 마찬가지로 ASP.NET Core 세션을 사용하고 HttpContext.Session 개체를 사용할 수 있습니다. 항상 ASP.NET 권장 사항에 따라 세션 정보를 비동기식으로 로드해야 합니다.

분산 캐시 시나리오

Azure Cosmos DB 공급자는 분산 캐시 공급자 역할을 하는 IDistributedCache 인터페이스를 구현하므로 성능과 분산 세션 상태 공급자가 필요한 웹 애플리케이션뿐만 아니라 분산 캐시가 필요한 모든 애플리케이션에도 사용할 수 있습니다.

분산 캐시는 캐시된 데이터를 공유할 수 있는 독립 인스턴스를 제공하기 위해 데이터 일관성이 필요합니다. Azure Cosmos DB 공급자를 사용하는 경우 다음을 수행할 수 있습니다.

  • 애플리케이션 요청 라우팅을 사용하도록 설정하고 요청을 특정 인스턴스에 고정할 수 있는 경우 세션 일관성 상태에서 Azure Cosmos DB 계정을 사용합니다.
  • 요청 고정을 요구하지 않고 제한된 부실 또는 강력한 일관성 상태에서 Azure Cosmos DB 계정을 사용합니다. 이는 인스턴스 전체의 부하 분산 측면에서 가장 큰 규모를 제공합니다.

Azure Cosmos DB 공급자를 분산 캐시로 사용하려면 services.AddCosmosCache 호출로 ConfiguredService에 등록해야 합니다. 이 작업이 완료되면 애플리케이션의 모든 생성자가 IDistributedCache을 참조하여 캐시를 요청할 수 있으며 사용할 종속성 주입에 의해 주입된 인스턴스를 수신합니다.

public class MyBusinessClass
{
    private readonly IDistributedCache cache;

    public MyBusinessClass(IDistributedCache cache)
    {
        this.cache = cache;
    }
    
    public async Task SomeOperationAsync()
    {
        string someCachedValue = await this.cache.GetStringAsync("someKey");
        /* Use the cache */
    }
}

문제 해결 및 진단

적용 대상: NoSQL

Azure Cosmos DB 공급자는 기본적으로 .NET SDK를 사용하므로 기존의 모든 성능 가이드라인 및 문제 해결 가이드가 잠재적인 문제를 이해하는 데 적용됩니다. IDistributedCache API를 통해 노출될 수 없기 때문에 기본 Azure Cosmos DB 작업에서 진단에 액세스하는 고유한 방법이 있습니다.

선택적 진단 대리자를 등록하면 긴 대기 시간과 같은 문제를 해결하기 위해 진단을 캡처하고 조건부로 기록할 수 있습니다.

void captureDiagnostics(CosmosDiagnostics diagnostics)
{
    if (diagnostics.GetClientElapsedTime() > SomePredefinedThresholdTime)
    {
        Console.WriteLine(diagnostics.ToString());
    }
}

services.AddCosmosCache((CosmosCacheOptions cacheOptions) =>
{
    cacheOptions.DiagnosticsHandler = captureDiagnostics;
    /* other options */
});

다음 단계

  • Azure Cosmos DB 세션 및 캐시 공급자에 대한 자세한 내용은 GitHub의 소스 코드를 참조하세요.
  • 샘플 ASP.NET Core 웹 애플리케이션 탐색을 통해 Azure Cosmos DB 세션 및 캐시 공급자를 사용해 보세요.
  • .NET의 분산 캐시에 대해 자세히 알아봅니다.