多线程在线交换与 Powershell 内核 - C#

Question

我正在编写一个 C# 应用程序，该应用程序将涉及使用PowerShell V2 模块从 Exchange Online 收集数据。 在客户执行管理员同意后，我将使用在 Windows 虚拟机上运行的多线程 C# 应用程序将 PowerShell 连接到他们的环境。 我正在使用 Net 5.0 和 PowerShell 7.x。 我需要使用多个线程，因为从单个租户收集数据可能是一个漫长的过程。

问题是，虽然应用程序运行良好，但如果我尝试使用多个线程同时为两个租户运行应用程序，则会发生冲突。 该模块似乎不是线程安全的。

我已经构建了一个通过.Net DI 作为瞬态注入的服务。 此服务创建一个 HostedRunspace class，它为 PowerShell 执行 state 管理。

public class HostedRunspace : IDisposable
{
    private Runspace runspace;
 
    public void Initialize(string[] modulesToLoad = null)
    {

        InitialSessionState defaultSessionState = InitialSessionState.CreateDefault();
        defaultSessionState.ExecutionPolicy = Microsoft.PowerShell.ExecutionPolicy.RemoteSigned;
        
        if (modulesToLoad != null)
        {
            foreach (string moduleName in modulesToLoad)
            {
                defaultSessionState.ImportPSModule(moduleName);
            }
        }

        runspace = RunspaceFactory.CreateRunspace(defaultSessionState);
        
        runspace.ThreadOptions = PSThreadOptions.UseNewThread;
        runspace.ApartmentState = ApartmentState.STA;

        runspace.Open();
    }

    public async Task<List<PSObject>> RunScript(string scriptContents, Dictionary<string, object> scriptParameters = null)
    {
        if (runspace == null)
        {
            throw new ApplicationException("Runspace must be initialized before calling RunScript().");
        }

        PSDataCollection<PSObject> pipelineObjects;
        
        using (System.Management.Automation.PowerShell ps = System.Management.Automation.PowerShell.Create(runspace))
        {
            ps.AddScript(scriptContents);

            if (scriptParameters != null)
            {
                ps.AddParameters(scriptParameters);
            }

            ps.Streams.Error.DataAdded += Error_DataAdded;
            ps.Streams.Warning.DataAdded += Warning_DataAdded;
            ps.Streams.Information.DataAdded += Information_DataAdded;

            // execute the script and await the result.
            pipelineObjects = await ps.InvokeAsync().ConfigureAwait(false);
            
            // print the resulting pipeline objects to the console.
            Console.WriteLine("----- Pipeline Output below this point -----");
            foreach (PSObject item in pipelineObjects)
            {
                Console.WriteLine(item.BaseObject.ToString());
            }
        }

        List<PSObject> psObjects = new List<PSObject>();
        foreach (PSObject pipelineObject in pipelineObjects)
        {
            psObjects.Add(pipelineObject);
        }

        return psObjects;
    }

当需要收集租户的 PowerShell 数据时，将创建一个新线程，如下所示：

IOnlineDataTaskRunner taskRunner = serviceProvider.GetRequiredService<IOnlineDataTaskRunner>();
Thread thread = new Thread(() => taskRunner.RunAsync(dataTask));
thread.Start();

在这里，我得到了我的 PowerShell 服务的临时版本，它本身将新建一个 HostedRunspace。 我创建一个新线程，为其提供一些配置并启动该线程。

当线程运行时，我首先必须使用证书连接到 Exchange Online。

string command = $"Connect-ExchangeOnline -CertificateThumbprint \"{Thumbprint}\" -AppId \"{ClientId}\" -ShowBanner:$false -Organization {tenant}"; 
await runspace.RunScript(command);

然后，在此之后，我使用 PowerShell 模块执行各种其他数据检索任务，包括检索邮箱信息、存储大小等。这些也是通过

await runspace.RunScript(command);

如上所述，如果我一次运行一个线程，则没有问题。 但是，如果我将线程 1 连接到租户 A 并将线程 2 连接到租户 B，则初始 Connect-ExchangeOnline 将毫无问题地进行。

但是，如果您检索邮箱信息，例如，两个线程都会为最后连接的租户提取数据。 这表明模块或我的实现可能存在线程问题。

Answer 1

我没有第二个租户，但我确实有第二个具有不同权限的用户帐户，所以我将在我的建议中使用它。 我测试了几种处理多个 exo 连接的方法，这就是有效的方法：

通过Start-Job使用 Powershell 作业。 作业在它们自己的会话中进行，并且具有一定程度的隔离性：

Start-Job -Name admin01 -ScriptBlock {
    Connect-ExchangeOnline -UserPrincipalName admin01@domain.com
    # Sleep so that second connection happens before this Get-Mailbox
    Start-Sleep -Seconds 10; 
    Get-Mailbox user02@domain.com  ## should succeed as admin
}
Start-Job -Name user01  -ScriptBlock {
    Connect-ExchangeOnline -UserPrincipalName user01@domain.com
    Get-Mailbox user02@domain.com  ## should error due to access as user
}

Receive-Job -Name admin01  ## returns mailbox
Receive-Job -Name user01   ## returns error

看起来Connect-ExchangeOnline使用PSSession对象来存储您的连接，您可以重新导入以验证您是否连接到正确的租户，例如：

Get-PSSession | ft -AutoSize

Id Name                            ComputerName          ComputerType  State  ConfigurationName  Availability
-- ----                            ------------          ------------  -----  -----------------  ------------
 5 ExchangeOnlineInternalSession_1 outlook.office365.com RemoteMachine Opened Microsoft.Exchange    Available
 6 ExchangeOnlineInternalSession_2 outlook.office365.com RemoteMachine Opened Microsoft.Exchange    Available

所以我能够使用Import-PSSession为命令加载特定连接：

# First, run as admin01
Connect-ExchangeOnline -UserPrincipalName admin01@domain.com
Get-Mailbox user02@domain.com  ## Success

# Then, run as user01
Connect-ExchangeOnline -UserPrincipalName user01@domain.com
Get-Mailbox user02@domain.com  ## Error

# Then, run as admin01 again:
Import-PSSession (Get-PSSession 5) -AllowClobber
Get-Mailbox user02@domain.com  ## Success

最后，只运行两个单独的 powershell 实例也可以。

我对 .net 不是很熟悉，但我的猜测是您目前正在启动新线程时重新使用SessionState ，或者您正在跨线程共享runspace 。

Answer 2

我不是 100% 确定，但您可以尝试以下方法：

执行Task.Run并在那里创建对InitialSessionState的引用。

这背后的原因（推测：）：InitialSessionState.CreateDefault InitialSessionState.CreateDefault()方法是 static，但不是线程 static（ 来源）。 这可能意味着您只创建一个InitialSessionState并在异步Task的所有实例之间共享它（请记住，异步Task不一定是新的Thread ）。 这意味着在您的任务之间共享相同的InitialSessionState 。 从而导致使用一个客户端登录，然后是下一个客户端。 这可以解释这种行为。

免责声明：我读了这篇文章，这是我想到的第一件事。 我没有以任何方式对此进行测试。