فهم إمكانيات عدم الاتصال الموسعة لأجهزة IoT Edge والوحدات النمطية والأجهزة التابعة

ينطبق على: IoT Edge 1.5

هام

IoT Edge 1.5 LTS هو الإصدار المدعوم. IoT Edge 1.4 LTS هو نهاية العمر الافتراضي اعتبارا من 12 نوفمبر 2024. إذا كنت تستخدم إصدارا سابقا، فشاهد تحديث IoT Edge.

يتيح Azure IoT Edge لأجهزة IoT Edge العمل دون اتصال لفترات طويلة ويسمح لأجهزة انتقال البيانات من الخادم بالعمل دون اتصال أيضا. بعد اتصال جهاز IoT Edge ب IoT Hub مرة واحدة، يمكن للجهاز وأي جهاز انتقال البيانات من الخادم الاستمرار في العمل مع اتصال إنترنت متقطع أو بدون اتصال بالإنترنت.

طريقة العمل

عندما ينتقل جهاز IoT Edge إلى وضع عدم الاتصال، يقوم مركز IoT Edge بثلاثة أدوار:

• يخزن أي رسائل تنتقل إلى المصدر ويحفظها حتى يعيد الجهاز الاتصال.
• يعمل نيابة عن IoT Hub لمصادقة الوحدات النمطية وأجهزة انتقال البيانات من الخادم حتى يتمكنوا من الاستمرار في العمل.
• تمكين الاتصال بين أجهزة انتقال البيانات من الخادم التي تمر عادة من خلال IoT Hub.

يوضح المثال المذكور أدناه كيفية عمل تصور ل IoT Edge في وضع عدم الاتصال:

1. تكوين الأجهزة

   أجهزة IoT Edge لديها قدرات غير متصلة ممكنة بشكل افتراضي. لتوسيع هذه الإمكانية إلى أجهزة أخرى، قم بتكوين أجهزة انتقال البيانات من الخادم للثقة في الجهاز الأصل المعين وتوجيه الاتصالات من جهاز إلى سحابة من خلال الأصل كبوابة.

2. المزامنة مع IoT Hub

   بعد تثبيت وقت تشغيل IoT Edge، تأكد من اتصال جهاز IoT Edge مرة واحدة على الأقل للمزامنة مع IoT Hub. أثناء هذه المزامنة، يحصل جهاز IoT Edge على تفاصيل حول أي أجهزة انتقال البيانات من الخادم معينة إليه. يقوم جهاز IoT Edge أيضا بتحديث ذاكرة التخزين المؤقت المحلية بشكل آمن لتمكين العمليات دون اتصال ويحصل على إعدادات للتخزين المحلي لرسائل بيانات تتبع الاستخدام.

3. الانتقال دون اتصال

   أثناء قطع الاتصال ب IoT Hub، يمكن لجهاز IoT Edge والوحدات النمطية المنشورة وأي أجهزة انتقال البيانات من الخادم الاستمرار في العمل إلى أجل غير مسمى. يمكن بدء تشغيل الوحدات النمطية وأجهزة انتقال البيانات من الخادم وإعادة تشغيلها عن طريق المصادقة باستخدام مركز IoT Edge أثناء عدم الاتصال. يتم تخزين بيانات تتبع الاستخدام للجهاز المنضمة إلى IoT Hub محليا. يتم الحفاظ على الاتصال بين الوحدات النمطية أو بين أجهزة انتقال البيانات من الخادم من خلال الأساليب أو الرسائل المباشرة.

4. إعادة الاتصال وإعادة المزامنة مع IoT Hub

   عند استعادة الاتصال ب IoT Hub، تتم مزامنة جهاز IoT Edge مرة أخرى. يتم تسليم الرسائل المخزنة محليا إلى IoT Hub على الفور، ولكن التسليم يعتمد على سرعة الاتصال وزمن انتقال IoT Hub والعوامل ذات الصلة. يتم تسليم الرسائل بنفس الترتيب الذي تم تخزينها به.

   قم بتسوية أي اختلافات بين الخصائص المطلوبة والإبلاغ عنها من الوحدات والأجهزة. يقوم جهاز IoT Edge بتحديث أي تغييرات على مجموعة أجهزة انتقال البيانات من الخادم المعينة.

العقبات والحدود

يمكن أن تعمل أجهزة IoT Edge وأجهزة انتقال البيانات من الخادم المعينة لها إلى أجل غير مسمى دون اتصال بعد المزامنة الأولية لمرة واحدة. ومع ذلك، يعتمد تخزين الرسائل على إعداد وقت البقاء (TTL) ومساحة القرص المتوفرة.

يقوم EdgeAgent الخاص بالجهاز بتحديث خصائصه التي تم الإبلاغ عنها كلما تغيرت حالة النشر، مثل عملية نشر جديدة أو فاشلة. عندما يكون الجهاز غير متصل، لا يمكن ل EdgeAgent الإبلاغ عن الحالة إلى مدخل Microsoft Azure. لذلك، يمكن أن تظل حالة الجهاز في مدخل Microsoft Azure 200 موافق عندما لا يكون لجهاز IoT Edge اتصال بالإنترنت.

إعداد الأجهزة الأصلية والأجهزة والتابعة

بشكل افتراضي، يمكن أن يحتوي الجهاز الأصل على ما يصل إلى 100 طفل. قم بتغيير هذا الحد عن طريق تعيين متغير البيئة MaxConnectedClients في الوحدة النمطية edgeHub. يحتوي الجهاز التابع على أصل واحد فقط.

إشعار

يرسل جهاز انتقال البيانات من الخادم البيانات مباشرة إلى الإنترنت أو إلى أجهزة البوابة (تمكين IoT Edge أم لا). يمكن أن يكون الجهاز التابع جهاز انتقال البيانات من الخادم أو جهاز بوابة في طوبولوجيا متداخلة.

يمكن أن يكون جهاز انتقال البيانات من الخادم أي جهاز، IoT Edge أو غير IoT Edge، مسجل في مركز IoT نفسه.

لمزيد من المعلومات حول إنشاء علاقة أصل-تابع بين جهاز IoT Edge وجهاز IoT، راجع مصادقة جهاز انتقال البيانات من الخادم إلى Azure IoT Hub. يعرض المفتاح المتماثل وأقسام X.509 الموقعة ذاتيا وX.509 الموقعة من CA أمثلة على كيفية استخدام مدخل Microsoft Azure وAzure CLI لتحديد العلاقات بين الأصل والتابع عند إنشاء الأجهزة. بالنسبة للأجهزة الموجودة، قم بتعريف العلاقة من صفحة تفاصيل الجهاز في مدخل Microsoft Azure للجهاز الأصل أو التابع.

لمزيد من المعلومات حول إنشاء علاقة أصل-تابع بين جهازي IoT Edge، راجع توصيل جهاز IoT Edge المتلقي للمعلومات ببوابة Azure IoT Edge.

قم بإعداد الجهاز الأصل كبوابة

فكر في العلاقة الأصل/التابع كبوابة شفافة، حيث يكون للجهاز التابع هويته الخاصة في IoT Hub ولكنه يتصل عبر السحابة عبر الأصل الخاص به. للاتصال الآمن، يحتاج الجهاز التابع إلى التحقق من أن الجهاز الأصل يأتي من مصدر موثوق به. وخلاف ذلك يمكن لجهات خارجية إعداد أجهزة ضارة لانتحال شخصية الأصل واعتراض الاتصالات.

يتم وصف إحدى طرق إنشاء علاقة الثقة هذه بالتفصيل في المقالات التالية:

• تكوين جهاز IoT Edge ليكون بمثابة بوابة شفافة
• توصيل جهاز انتقال البيانات من الخادم (التابع) إلى بوابة Azure IoT Edge

قم بتحديد خوادم DNS

لتحسين القوة، حدد عناوين خادم DNS المستخدمة في بيئتك. لتعيين خادم DNS ل IoT Edge، راجع دقة الوحدة النمطية ل Edge Agent التي تبلغ عن "ملف التكوين الفارغ" ولا تبدأ أي وحدات نمطية على الجهاز في مقالة استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

إعدادات بدائل غير متصلة

إذا كانت أجهزتك بدون اتصال، فيقوم الجهاز الأصل IoT Edge بتخزين كافة الرسائل من جهاز إلى مجموعة نظراء حتى يتم إعادة تأسيس الاتصال. تدير وحدة مركز IoT Edge تخزين الرسائل دون اتصال وإعادة توجيهها.

بالنسبة للأجهزة التي يمكن أن تعمل دون اتصال لفترة طويلة، قم بتحسين الأداء عن طريق تعيين خيارين لمركز IoT Edge:

• قم بزيادة وقت الإعداد المباشر حتى يحتفظ مركز IoT Edge بالرسائل حتى يعيد جهازك الاتصال.
• إضافة مساحة قرص إضافية لتخزين الرسائل.

حان الوقت للحياة

وقت البقاء هو المدة (بالثوان) التي تنتظر تسليم الرسالة قبل انتهاء صلاحيتها. الافتراضي هو 7200 ثانية (ساعتين). الحد الأقصى للقيمة محدود بالقيمة القصوى لمتغير عدد صحيح، وهو حوالي 2 مليار.

هذا الإعداد هو خاصية مطلوبة لمركز IoT Edge، المخزنة في الوحدة النمطية المزدوجة. قم بتكوينه في مدخل Microsoft Azure أو مباشرة في بيان التوزيع.

"$edgeHub": {
    "properties.desired": {
        "schemaVersion": "1.1",
        "routes": {},
        "storeAndForwardConfiguration": {
            "timeToLiveSecs": 7200
        }
    }
}

تخزين المضيف لوحدات النظام النمطية

بشكل افتراضي، يخزن مركز IoT Edge الرسائل وحالة الوحدة النمطية في نظام ملفات الحاوية المحلي الخاص به. للحصول على موثوقية أفضل، خاصة عند عدم الاتصال بالإنترنت، قم بتخصيص التخزين على جهاز IoT Edge المضيف. لمزيد من المعلومات، راجع منح الوحدات النمطية حق الوصول إلى التخزين المحلي للجهاز.

الخطوات التالية

تعرف على المزيد حول كيفية إعداد بوابة شفافة لاتصالات الجهاز الأصل/التابع:

• تكوين جهاز IoT Edge ليكون بمثابة بوابة شفافة
• مصادقة جهاز انتقال البيانات من الخادم إلى Azure IoT Hub
• توصيل جهاز انتقال البيانات من الخادم إلى بوابة Azure IoT Edge