تنظیمات کش توزیع شده‌ی مبتنی بر SQL Server در ASP.NET Core

اندازه‌ی قلم متن

تخمین مدت زمان مطالعه‌ی مطلب: هفت دقیقه

ASP.NET Core به همراه زیر ساختی‌است جهت خارج کردن امکانات Caching درون حافظه‌ای آن از سرور جاری و انتقال آن به سرورهای دیگر جهت کاهش بار سرور و برنامه. این کش توزیع شده را می‌توان به عنوان زیرساختی برای مدیریت سشن‌ها، مدیریت اطلاعات کش و همچنین مدیریت کوکی‌های حجیم ASP.NET Core Identity نیز بکار گرفت. برای مثال بجای ارسال یک کوکی حجیم بالای 5 کیلوبایت به کلاینت، فقط ID رمزنگاری شده‌ی آن‌را ارسال کرد و اصل کوکی را در داخل دیتابیس ذخیره و بازیابی نمود. این مساله هم مقیاس پذیری برنامه را افزایش خواهد داد و هم امنیت آن‌را با عدم ارسال اصل محتوای کوکی به سمت کلاینت‌ها و یا ذخیره سازی اطلاعات سشن‌ها در بانک اطلاعاتی، مشکلات راه اندازی مجدد برنامه را به طور کامل برطرف می‌کنند و در این حالت بازیابی Application pool و یا کرش برنامه و یا ری استارت شدن کل سرور، سبب از بین رفتن سشن‌های کاربران نخواهند شد. بنابراین آشنایی با نحوه‌ی راه اندازی این امکانات، حداقل از بعد امنیتی بسیار مفید هستند؛ حتی اگر سرور ذخیره کننده‌ی این اطلاعات، همان سرور و بانک اطلاعاتی اصلی برنامه باشند.

پیشنیازهای کار با کش توزیع شده‌ی مبتنی بر SQL Server

برای کار با کش توزیع شده‌ی با قابلیت ذخیره سازی در یک بانک اطلاعاتی SQL Server، نیاز است دو بسته‌ی ذیل را به فایل project.json برنامه اضافه کرد:

{
    "dependencies": {
        "Microsoft.Extensions.Caching.SqlServer": "1.1.0"
    },
    "tools": {
        "Microsoft.Extensions.Caching.SqlConfig.Tools": "1.1.0-preview4-final"
    }
}

وابستگی که در قسمت dependencies ذکر شده‌است، کلاس‌های اصلی کار با کش توزیع شده را به برنامه اضافه می‌کند. ذکر وابستگی قسمت tools، اختیاری است و کار آن، ایجاد جدول مورد نیاز برای ذخیره سازی اطلاعات، در یک بانک اطلاعاتی SQL Server می‌باشد.

ایجاد جدول ذخیره سازی اطلاعات کش توزیع شده به کمک ابزار sql-cache

پس از افزودن و بازیابی ارجاعات فوق، با استفاده از خط فرمان، به پوشه‌ی جاری برنامه وارد شده و دستور ذیل را صادر کنید:

 dotnet sql-cache create "Data Source=(localdb)\MSSQLLocalDB;Initial Catalog=sql_cache;Integrated Security=True;" "dbo" "AppSqlCache"

توضیحات:
- در اینجا می‌توان هر نوع رشته‌ی اتصالی معتبری را به انواع و اقسام بانک‌های SQL Server ذکر کرد. برای نمونه در مثال فوق این رشته‌ی اتصالی به یک بانک اطلاعاتی از پیش ایجاد شده‌ی LocalDB اشاره می‌کند. نام دلخواه این بانک اطلاعاتی در اینجا sql_cache ذکر گردیده و نام دلخواه جدولی که قرار است این اطلاعات را ثبت کند AppSqlCache تنظیم شده‌است و dbo، نام اسکیمای جدول است:

در اینجا تصویر ساختار جدولی را که توسط ابزار dotnet sql-cache ایجاد شده‌است، مشاهده می‌کنید. اگر خواستید این جدول را خودتان دستی ایجاد کنید، یک چنین کوئری را باید بر روی دیتابیس مدنظرتان اجرا نمائید:

CREATE TABLE AppSqlCache (
    Id                         NVARCHAR (449)  COLLATE SQL_Latin1_General_CP1_CS_AS NOT NULL,
    Value                      VARBINARY (MAX) NOT NULL,
    ExpiresAtTime              DATETIMEOFFSET  NOT NULL,
    SlidingExpirationInSeconds BIGINT          NULL,
    AbsoluteExpiration         DATETIMEOFFSET  NULL,
    CONSTRAINT pk_Id PRIMARY KEY (Id)
);

CREATE NONCLUSTERED INDEX Index_ExpiresAtTime
    ON AppSqlCache(ExpiresAtTime);

ایجاد جدول ذخیره سازی اطلاعات کش توزیع شده به کمک ابزار Migrations در EF Core

زیر ساخت کش توزیع شده‌ی مبتنی بر SQL Server هیچگونه وابستگی به EF Core ندارد و تمام اجزای آن توسط Async ADO.NET نوشته شده‌اند. اما اگر خواستید قسمت ایجاد جدول مورد نیاز آن‌را به ابزار Migrations در EF Core واگذار کنید، روش کار به صورت زیر است:
- ابتدا یک کلاس دلخواه جدید را با محتوای ذیل ایجاد کنید:

    public class AppSqlCache
    {
        public string Id { get; set; }
        public byte[] Value { get; set; }
        public DateTimeOffset ExpiresAtTime { get; set; }
        public long? SlidingExpirationInSeconds { get; set; }
        public DateTimeOffset? AbsoluteExpiration { get; set; }
    }

- سپس تنظیمات ایجاد جدول متناظر با آن را به نحو ذیل تنظیم نمائید:

    public class MyDBDataContext : DbContext
    {
        public virtual DbSet<AppSqlCache> AppSqlCache { get; set; }

        protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
        {
            modelBuilder.Entity<AppSqlCache>(entity =>
            {
                entity.ToTable(name: "AppSqlCache", schema: "dbo");
                entity.HasIndex(e => e.ExpiresAtTime).HasName("Index_ExpiresAtTime");
                entity.Property(e => e.Id).HasMaxLength(449);
                entity.Property(e => e.Value).IsRequired();
            });
        }
    }

به این ترتیب این جدول جدید به صورت خودکار در کنار سایر جداول برنامه ایجاد خواهند شد.
البته این مورد به شرطی است که بخواهید از یک دیتابیس، هم برای برنامه و هم برای ذخیره سازی اطلاعات کش استفاده کنید.

معرفی تنظیمات رشته‌ی اتصالی و نام جدول ذخیره سازی اطلاعات کش به برنامه

پس از ایجاد جدول مورد نیاز جهت ذخیره سازی اطلاعات کش، اکنون نیاز است این اطلاعات را به برنامه معرفی کرد. برای این منظور به کلاس آغازین برنامه مراجعه کرده و متد الحاقی AddDistributedSqlServerCache را بر روی مجموعه‌ی سرویس‌های موجود فراخوانی کنید؛ تا سرویس‌های این کش توزیع شده نیز به برنامه معرفی شوند:

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddDistributedSqlServerCache(options =>
    {
        options.ConnectionString = @"Data Source=(localdb)\MSSQLLocalDB;Initial Catalog=sql_cache;Integrated Security=True;";
        options.SchemaName = "dbo";
        options.TableName = "AppSqlCache";
    });

باتوجه به توزیع شده بودن این کش، هیچ الزامی ندارد که ConnectionString ذکر شده‌ی در اینجا با رشته‌ی اتصالی مورد استفاده‌ی توسط EF Core یکی باشد (هرچند مشکلی هم ندارد).

آزمایش کش توزیع شده‌ی تنظیمی با فعال سازی سشن‌ها

سشن‌ها را همانند نکات ذکر شده‌ی در مطلب «ارتقاء به ASP.NET Core 1.0 - قسمت 16 - کار با Sessions» فعال کنید و سپس مقداری را در آن بنویسید:

public IActionResult Index()
{
   HttpContext.Session.SetString("User", "VahidN");
   return Json(true);
}

public IActionResult About()
{
   var userContent = HttpContext.Session.GetString("User");
   return Json(userContent);
}

اکنون از جدول AppSqlCache کوئری بگیرید:

همانطور که مشاهده می‌کنید، سیستم سشن اینبار بجای حافظه، به صورت خودکار از جدول بانک اطلاعاتی SQL Server تنظیم شده‌، برای ذخیره سازی اطلاعات خود استفاده کرده‌است.

کار با کش توزیع شده از طریق برنامه نویسی

همانطور که در مقدمه‌ی بحث نیز عنوان شد، استفاده‌ی از زیر ساخت کش توزیع شده منحصر به استفاده‌ی از آن جهت ذخیره سازی اطلاعات سشن‌ها نیست و از آن می‌توان جهت انواع و اقسام سناریوهای مختلف مورد نیاز استفاده کرد. در این حالت روش دسترسی به این زیر ساخت، از طریق اینترفیس IDistributedCache است. زمانیکه متد AddDistributedSqlServerCache را فراخوانی می‌کنیم، در حقیقت کار ثبت یک چنین سرویسی به صورت خودکار انجام خواهد شد:

 services.Add(ServiceDescriptor.Singleton<IDistributedCache, SqlServerCache>());

به عبارتی کلاس SqlServerCache به صورت singleton به مجموعه‌ی سرویس‌های برنامه اضافه شده‌است و برای دسترسی به آن تنها کافی است اینترفیس IDistributedCache را به کنترلرها و یا سرویس‌های برنامه تزریق و از امکانات آن استفاده کنیم.

در اینجا یک نمونه از این تزریق وابستگی و سپس استفاده‌ی از متدهای Set و Get اینترفیس IDistributedCache را مشاهده می‌کنید:

using System;
using System.Text;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Microsoft.Extensions.Caching.Distributed;
 
namespace Core1RtmEmptyTest.Controllers
{
    public class CacheTestController : Controller
    {
        readonly IDistributedCache _cache;
        public CacheTestController(IDistributedCache cache)
        {
            _cache = cache;
        }
 
        public IActionResult SetCacheData()
        {
            var time = DateTime.Now.ToLocalTime().ToString();
            var cacheOptions = new DistributedCacheEntryOptions
            {
                AbsoluteExpiration = DateTime.Now.AddYears(1)
 
            };
            _cache.Set("Time", Encoding.UTF8.GetBytes(time), cacheOptions);
            return View();
        }
 
        public IActionResult GetCacheData()
        {
            var time = Encoding.UTF8.GetString(_cache.Get("Time"));
            ViewBag.data = time;
            return View();
        }
 
        public bool RemoveCacheData()
        {
            _cache.Remove("Time");
            return true;
        }
    }
}

در ابتدای بحث که ساختار جدول ذخیره سازی اطلاعات کش را بررسی کردیم، فیلد value آن یک چنین نوعی را دارد:

  Value  VARBINARY (MAX) NOT NULL,

که در سمت کدهای دات نتی، به شکل آرایه‌ای از بایت‌ها قابل بیان است.

  public byte[] Value { get; set; }

به همین جهت متد Set آن مقدار مدنظر را به صورت آرایه‌ای از بایت‌ها قبول می‌کند.
در این حالت اگر برنامه را اجرا و مسیر http://localhost:7742/CacheTest/SetCacheData را فراخوانی کنیم، اطلاعات ذخیره شده‌ی با کلید Test را می‌توان در بانک اطلاعاتی مشاهده کرد:

Tag helper مخصوص کش توزیع شده

در ASP.NET Core، می‌توان از یک Tag Helper جدید به نام distributed-cache برای کش سمت سرور توزیع شده‌ی محتوای قسمتی از یک View به نحو ذیل استفاده کرد:

<distributed-cache name="MyCacheItem2" expires-sliding="TimeSpan.FromMinutes(30)">
    <p>From distributed-cache</p>
    @DateTime.Now.ToString()
</distributed-cache>

که اطلاعات آن در بانک اطلاعاتی به نحو ذیل ذخیره می‌شود:

در اینجا name به صورت هش شده به صورت کلید کش مورد استفاده قرار می‌گیرد. سپس محتوای تگ distributed-cache رندر شده، تبدیل به آرایه‌ای از بایت‌ها گردیده و در بانک اطلاعاتی ذخیره می‌گردد.
ذکر name در اینجا اجباری است و باید دقت داشت که چون به عنوان کلید بازیابی کش مورد استفاده قرار خواهد گرفت، نباید به اشتباه در قسمت‌های دیگر برنامه با همین نام وارد شود. در غیر اینصورت دو قسمتی که name یکسانی داشته باشند، یک محتوا را نمایش خواهند داد.

با سلام در زمان نصب پکیج Microsoft.Extensions.Caching.SqlConfig.Tools با پیام خطای زیر مواجه میشم

SeverityCodeDescriptionProjectFileLineSuppression State
ErrorPackage 'Microsoft.Extensions.Caching.SqlConfig.Tools 2.0.2' has a package type 'DotnetCliTool' that is not supported by project 'mvc-dsqlcache'.

یکم دست به سرچ شدم منتها یه جایی دیدم میگه نیاز به نصب این بسته تو نسخه جدید ندارید.

بنابراین اومدم از دستور زیر استفاده کردم تا بانک اطلاعاتی ایجاد بشه

 dotnet sql-cache create "Data Source=(localdb)\MSSQLLocalDB;Initial Catalog=sql_cache;Integrated Security=True;" "dbo" "AppSqlCache"

منتها در اینجا هم به پیغام خطای زیر مواجه میشم. ممنون میشم راهنمایی بفرمائید

dotnet : An error occurred. Cannot open database "sql_cache" requested by the login. The login failed.
At line:1 char:1
+ dotnet sql-cache create "Data Source=.;Initial Catalog=sql_cache;Inte ...
+ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    + CategoryInfo          : NotSpecified: (An error occurr...e login failed.:String) [], RemoteException
    + FullyQualifiedErrorId : NativeCommandError
 
Login failed for user 'MicrosoftAccount\soleymani.meysam@hotmail.com'.

تنظیمات کش توزیع شده‌ی مبتنی بر SQL Server در ASP.NET Core

مطالب مشابه

#

#

#

#

#

#

#

#

#