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

ينطبق على: IoT Edge 1.5 IoT Edge 1.4

هام

IoT Edge 1.5 LTS وIoT Edge 1.4 LTS هي إصدارات مدعومة. IoT Edge 1.4 LTS هو نهاية العمر الافتراضي في 12 نوفمبر 2024. إذا كنت تستخدم إصدارا سابقا، فشاهد تحديث IoT Edge.

يدعم Azure IoT Edge العمليات الموسعة دون اتصال على أجهزة IoT Edge الخاصة بك ويمكن العمليات دون اتصال على أجهزة انتقال البيانات من الخادم أيضا. طالما أن جهاز IoT Edge قد أتيحت له فرصة واحدة للاتصال ب IoT Hub، يمكن لهذا الجهاز وأي أجهزة 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 قد 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 عادة ما تمر عبر IoT Hub.

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

1. تكوين الأجهزة

   تم تمكين قدرات IoT Edge تلقائيا دون اتصال. لتوسيع هذه الإمكانية إلى أجهزة أخرى، تحتاج إلى تكوين أجهزة انتقال البيانات من الخادم للثقة في الجهاز الأصلي المعين وتوجيه الاتصالات من جهاز إلى سحابة من خلال الأصل كبوابة.

2. المزامنة مع IoT Hub

   مرة واحدة على الأقل بعد تثبيت وقت تشغيل IoT Edge، يجب أن يكون جهاز IoT Edge متصلا بالإنترنت للمزامنة مع IoT Hub. في 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 عمليات وضع عدم الاتصال واسترداد إعدادات التخزين المحلي لرسائل بيانات تتبع الاستخدام.

3. الانتقال دون اتصال

   أثناء قطع الاتصال ب IoT Hub، يمكن أن يعمل جهاز IoT Edge والوحدات النمطية المنشورة وأي أجهزة انتقال البيانات من الخادم 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 بالانضمام إلى مركز IoT 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

   بمجرد استعادة الاتصال ب IoT Hub، تتم مزامنة جهاز IoT Edge مرة أخرى. يتم تسليم الرسائل المخزنة محليا إلى IoT Hub على الفور، ولكنها تعتمد على سرعة الاتصال وزمن انتقال IoT Hub والعوامل ذات الصلة. يتم تسليمها 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 لتخزين الرسائل.

يقوم EdgeAgent الخاص بالجهاز بتحديث خصائصه التي تم الإبلاغ عنها كلما حدث تغيير في 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، قد تظل حالة الجهاز في مدخل Microsoft Azure 200 موافق عندما لا يحتوي جهاز IoT Edge على اتصال بالإنترنت.

إعداد الأجهزة الأصلية والأجهزة والتابعة

بشكل افتراضي، يمكن أن يحتوي الجهاز الأصل على ما يصل إلى 100 طفل. يمكنك تغيير هذا الحد عن طريق تعيين متغير البيئة Max الاتصال edClients في الوحدة النمطية edgeHub. يحتوي الجهاز التابع على أصل واحد فقط.

إشعار

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

يمكن أن تكون أجهزة انتقال البيانات من الخادم أي جهاز، IoT Edge أو غير IoT Edge، مسجلة 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، يمكنك الإعلان عن 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 الاتصال جهاز IoT Edge انتقال البيانات من الخادم إلى بوابة Azure IoT Edge.

قم بإعداد الجهاز الأصل كبوابة

يمكنك التفكير في علاقة أصل/تابع كبوابة شفافة، حيث يكون للجهاز التابع هويته الخاصة في IoT Hub ولكنه يتصل بالإنترنت عبر الأصل الخاص به. للاتصال الآمن، ينبغي أن يكون الجهاز التابع قادرا على 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
• الاتصال جهاز انتقال البيانات من الخادم (تابع) إلى بوابة Azure IoT Edge

قم بتحديد خوادم DNS

لتحسين القوة، يوصى بشدة بتحديد 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. وحدة مركز IoT Edge تدير موقع تخزين وإعادة توجيه الرسائل في وضع دون اتصال.

بالنسبة للأجهزة التي قد تعمل دون اتصال لفترات طويلة من الوقت، قم بتحسين الأداء عن طريق تكوين إعدادين لمركز IoT Edge:

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

حان الوقت للحياة

إعداد وقت البقاء هو مقدار الوقت (بالثوان) الذي يمكن أن تنتظره الرسالة ليتم تسليمها قبل انتهاء صلاحيتها. الإعداد الافتراضي هو 7200 ثوان (ساعتين) ويكون الحد الأقصى للقيمة محدود فقط بالقيمة القصوى لمتغير عدد صحيح، وهو حوالي 2 مليار.

وهذا الإعداد هو خاصية مطلوبة من مركز IoT Edge، التي يتم تخزينها مقترنة بوحدة نمطية. يمكنك تكوينه في مدخل Microsoft Azure أو مباشرة في بيان التوزيع.

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

تخزين المضيف لوحدات النظام النمطية

يتم تخزين الرسائل ومعلومات حالة الوحدة النمطية في نظام ملفات الحاوية المحلي الخاص بمركز IoT Edge بشكل افتراضي. لتحسين المصداقية، خاصة عند العمل دون اتصال، يمكنك أيضا تخصيص موقع تخزين 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
• الاتصال جهاز انتقال البيانات من الخادم إلى بوابة Azure IoT Edge