Vytvoření a zřízení IoT Edge pro Linux na zařízení s Windows pomocí symetrických klíčů

Platí pro: IoT Edge 1.4

Důležité

IoT Edge 1.4 je podporovaná verze. Pokud používáte starší verzi, podívejte se na článek Aktualizace IoT Edge.

Tento článek obsahuje kompletní pokyny k registraci a zřízení IoT Edge pro Linux na zařízení s Windows.

Každé zařízení, které se připojuje k centru IoT, má ID zařízení, které se používá ke sledování komunikace typu cloud-zařízení nebo komunikace typu zařízení-cloud. Zařízení nakonfigurujete s informacemi o připojení, mezi které patří název hostitele centra IoT, ID zařízení a informace, které zařízení používá k ověření ve službě IoT Hub.

Kroky v tomto článku vás provedou procesem označovaným jako ruční zřizování, kdy připojíte jedno zařízení ke svému centru IoT. Pro ruční zřizování máte dvě možnosti ověřování zařízení IoT Edge:

• Symetrické klíče: Když ve službě IoT Hub vytvoříte novou identitu zařízení, služba vytvoří dva klíče. Umístíte na zařízení jeden z klíčů a při ověřování ho předá službě IoT Hub.

  Tato metoda ověřování je rychlejší, než začít, ale není tak zabezpečená.

• X.509 podepsané svým držitelem: Vytvoříte dva certifikáty identity X.509 a umístíte je do zařízení. Když ve službě IoT Hub vytvoříte novou identitu zařízení, poskytnete kryptografické otisky z obou certifikátů. Když se zařízení ověří ve službě IoT Hub, zobrazí jeden certifikát a IoT Hub ověří, že certifikát odpovídá jeho kryptografickému otisku.

  Tato metoda ověřování je bezpečnější a doporučuje se pro produkční scénáře.

Tento článek popisuje použití symetrických klíčů jako metody ověřování. Pokud chcete používat certifikáty X.509, přečtěte si téma Vytvoření a zřízení IoT Edge pro Linux na zařízení s Windows pomocí certifikátů X.509.

Poznámka:

Pokud máte mnoho zařízení k nastavení a nechcete je zřizovat ručně, pomocí jednoho z následujících článků se dozvíte, jak IoT Edge funguje se službou zřizování zařízení IoT Hub:

• Vytváření a zřizování zařízení IoT Edge ve velkém měřítku pomocí certifikátů X.509
• Vytváření a zřizování zařízení IoT Edge ve velkém měřítku pomocí čipu TPM
• Vytváření a zřizování zařízení IoT Edge ve velkém měřítku pomocí symetrických klíčů

Požadavky

Tento článek popisuje registraci zařízení IoT Edge a instalaci IoT Edge pro Linux ve Windows. Tyto úlohy mají různé požadavky a nástroje, které je používají k jejich provedení. Než budete pokračovat, ujistěte se, že máte probírané všechny požadavky.

Nástroje pro správu zařízení

Postup registrace zařízení můžete provést pomocí webu Azure Portal, editoru Visual Studio Code nebo Azure CLI . Každý nástroj má vlastní požadavky nebo může být potřeba nainstalovat:

Azure Portal

Bezplatné nebo standardní centrum IoT ve vašem předplatném Azure.

Visual Studio Code

• Bezplatné nebo standardní centrum IoT ve vašem předplatném Azure
• Visual Studio Code
• Rozšíření Azure IoT Edge Nástroje Azure IoT Edge pro rozšíření Visual Studio Code jsou v režimu údržby.
• Rozšíření Azure IoT Hubu

Azure CLI

• Bezplatné nebo standardní centrum IoT ve vašem předplatném Azure

• Azure CLI ve vašem prostředí

  Minimálně vaše verze Azure CLI musí být 2.0.70 nebo novější. Ke kontrole použijte příkaz az --version. Tato verze podporuje az příkazy rozšíření a zavádí architekturu příkazů Knack.

Požadavky na zařízení

Zařízení s Windows s následujícími minimálními požadavky:

• Požadavky na systém

  • Windows 10^1/11 (Pro, Enterprise, IoT Enterprise)
  • Windows Server 2019¹/2022
    _{¹ Windows 10 a Windows Server 2019 minimálně build 17763 s nainstalovanými všemi aktuálními kumulativními aktualizacemi.}

• Požadavky na hardware

  • Minimální volné paměti: 1 GB
  • Minimální volné místo na disku: 10 GB

• Podpora virtualizace

  • Ve Windows 10 povolte Hyper-V. Další informace najdete v tématu Instalace Technologie Hyper-V ve Windows 10.
  • Na Windows Serveru nainstalujte roli Hyper-V a vytvořte výchozí síťový přepínač. Další informace najdete v tématu Vnořené virtualizace pro Azure IoT Edge pro Linux ve Windows.
  • Na virtuálním počítači nakonfigurujte vnořenou virtualizaci. Další informace najdete vnořenou virtualizaci.

• Podpora sítí

  • Windows Server nemá výchozí přepínač. Než budete moct nasadit EFLOW na zařízení s Windows Serverem, musíte vytvořit virtuální přepínač. Další informace najdete v tématu Vytvoření virtuálního přepínače pro Linux ve Windows.
  • Desktopové verze Windows mají výchozí přepínač, který lze použít pro instalaci EFLOW. V případě potřeby můžete vytvořit vlastní virtuální přepínač.

Tip

Pokud chcete v nasazení Azure IoT Edge pro Linux ve Windows používat moduly s akcelerovanými gpu, zvažte několik možností konfigurace.

V závislosti na architektuře GPU budete muset nainstalovat správné ovladače a možná budete potřebovat přístup k sestavení programu Windows Insider. Pokud chcete určit potřeby konfigurace a splnit tyto požadavky, podívejte se na akceleraci GPU pro Azure IoT Edge pro Linux ve Windows.

Ujistěte se, že teď potřebujete čas, abyste splnili požadavky na akceleraci GPU. Pokud se rozhodnete, že chcete akceleraci GPU během instalace, budete muset restartovat proces instalace.

Nástroje pro vývojáře

Připravte cílové zařízení na instalaci Azure IoT Edge pro Linux ve Windows a nasazení virtuálního počítače s Linuxem:

1. Nastavte zásadu spouštění na cílovém zařízení na AllSignedhodnotu . Aktuální zásady spouštění můžete zkontrolovat na příkazovém řádku PowerShellu se zvýšenými oprávněními pomocí následujícího příkazu:

   Get-ExecutionPolicy -List
   

   Pokud zásady provádění local machine nejsou AllSigned, můžete nastavit zásady spuštění pomocí:

   Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy AllSigned -Force
   

Další informace o modulu Azure IoT Edge pro Linux v prostředí Windows PowerShell najdete v referenčních informacích k funkcím PowerShellu.

Registrace zařízení

K registraci zařízení můžete použít Azure Portal, Visual Studio Code nebo Azure CLI v závislosti na vašich preferencích.

Azure Portal

V centru IoT na webu Azure Portal se zařízení IoT Edge vytvářejí a spravují odděleně od zařízení IoT, která nejsou povolená.

1. Přihlaste se k webu Azure Portal a přejděte do centra IoT.

2. V levém podokně vyberte v nabídce zařízení a pak vyberte Přidat zařízení.

3. Na stránce Vytvořit zařízení zadejte následující informace:

   • Vytvořte popisné ID zařízení, například my-edge-device-1 (všechna malá písmena). Zkopírujte toto ID zařízení, protože ho použijete později.
   • Zaškrtněte políčko Zařízení IoT Edge.
   • Jako typ ověřování vyberte symetrický klíč .
   • Pomocí výchozího nastavení můžete automaticky generovat ověřovací klíče, které připojují nové zařízení k centru.

4. Zvolte Uložit.

Nové zařízení by se mělo zobrazit ve službě IoT Hub.

Visual Studio Code

Přihlášení k Azure

K provádění operací s centrem IoT můžete použít rozšíření Azure IoT pro Visual Studio Code. Ujistěte se, že máte nainstalované požadavky rozšíření Azure IoT.

Po instalaci rozšíření Azure IoT Edge a Azure IoT Hubu si všimnete, že se do nabídky ikon vlevo přidá ikona Azure. Ke svému účtu Azure se můžete přihlásit pomocí editoru Visual Studio Code tak, že vyberete ikonu Azure a pak vyberete Přihlásit se k Azure.

Registrace nového zařízení v editoru Visual Studio Code

Registrace nového zařízení se podobá vytvoření zařízení IoT Edge na webu Azure Portal. Toto virtuální zařízení je jedním z dvojčat, zatímco skutečné zařízení je druhé dvojče. Visual Studio Code vám to může nastavit pomocí následujících kroků.

1. V nabídce Průzkumníka editoru Visual Studio Code rozbalte část Azure IoT Hub .
2. Klikněte na ... v hlavičce oddílu Azure IoT Hub . Pokud tři tečky nevidíte, klikněte nebo najeďte myší na záhlaví.
3. Vyberte Vytvořit zařízení IoT Edge.
4. Do textového pole, které se otevře, zadejte ID zařízení, například my-edge-device-1 (všechna malá písmena), a stiskněte enter.

Ve výstupní konzole editoru Visual Studio Code uvidíte výsledek příkazu: výtisk JSON. Informace o zařízení zahrnují id zařízení , které jste zadali, a vygeneruje připojovací řetězec , který můžete použít k připojení fyzického zařízení k centru IoT. Výstupní konzola také zobrazuje vaše klíče a další informace o identifikaci zařízení.

Zařízení se teď zobrazí v části Zařízení azure IoT Hub>v nabídce Průzkumník.

Poznámka:

Pokud vaše zařízení není uvedené, možná budete muset zvolit ioT Hub z odkazu Vyberte IoT Hub uvedený v části Azure IoT Hub a pak postupujte podle pokynů. Zobrazí se výzva, abyste nejdřív zvolili své předplatné a pak ioT Hub. Tento proces umožňuje nástroji Visual Studio Code vědět o službě IoT Hub (a o všech zařízeních v něm). Aktualizujte Visual Studio Code a mělo by se zobrazit vaše zařízení.

Azure CLI

Pomocí příkazu az iot hub device-identity create vytvořte novou identitu zařízení ve službě IoT Hub. Nahraďte device_id_here vlastním novým a jedinečným ID zařízení, například my-edge-device-1 (všechna malá písmena). Nahraďte hub_name_here stávajícím centrem IoT.

Tento příkaz obsahuje tři parametry:

• --device-id nebo -d: Zadejte popisný název, který je jedinečný v rámci vašeho centra IoT.

• --hub-name nebo -n: Zadejte název ioT Hubu.

• --edge-enabled nebo --ee: Deklarujte, že se jedná o zařízení IoT Edge.

  az iot hub device-identity create --device-id device_id_here --hub-name hub_name_here --edge-enabled
  

Pokud vaše rozhraní příkazového řádku říká Příkaz vyžaduje rozšíření azure-iot. Chcete ho teď nainstalovat?, zadejte Y a stiskněte a spusťte Enter stahování a vytvořte zařízení.

Teď, když máte zařízení zaregistrované ve službě IoT Hub, můžete v dalším kroku načíst informace o zřizování používané k dokončení instalace a zřizování modulu runtime IoT Edge.

Zobrazení registrovaných zařízení a načtení informací o zřizování

Zařízení, která používají symetrické ověřování klíčů, potřebují k dokončení instalace a zřizování modulu runtime IoT Edge své připojovací řetězec. Připojovací řetězec se při vytváření zařízení IoT Edge vygeneruje. Pro Visual Studio Code a Azure CLI je připojovací řetězec ve výstupu JSON. Pokud k vytvoření zařízení použijete Azure Portal, najdete připojovací řetězec ze samotného zařízení. Když vyberete své zařízení ve službě IoT Hub, zobrazí se na Primary connection string stránce zařízení.

Azure Portal

Hraniční zařízení, která se připojují k centru IoT, jsou uvedená na stránce Zařízení vašeho centra IoT. Pokud máte více zařízení, můžete seznam filtrovat tak, že vyberete typ zařízení Iot Edge a pak vyberete Použít.

Až budete připravení zařízení nastavit, budete potřebovat připojovací řetězec, která propojí fyzické zařízení s jeho identitou v IoT Hubu. Zařízení, která se ověřují pomocí symetrických klíčů, mají své připojovací řetězec k dispozici ke kopírování na portálu. Vyhledání připojovací řetězec na portálu:

1. Na stránce Zařízení vyberte ze seznamu ID zařízení IoT Edge.
2. Zkopírujte hodnotu primárního řetězce Připojení ionu nebo sekundárního řetězce Připojení ionu. Oba klíče budou fungovat.

Visual Studio Code

Všechna zařízení, která se připojují k centru IoT, jsou uvedená v části Azure IoT Hub v Průzkumníku editoru Visual Studio Code. Zařízení IoT Edge se dají odlišit od jiných než hraničních zařízení, protože mají jinou ikonu a uvidíte , že se na každé zařízení IoT Edge nasazují moduly $edgeAgent a $edgeHub .

Až budete připravení zařízení nastavit, budete potřebovat připojovací řetězec, která propojí fyzické zařízení s jeho identitou v IoT Hubu. Tady je postup, jak získat připojovací řetězec z editoru Visual Studio Code.

1. V části Azure IoT Hub klikněte pravým tlačítkem na ID (název) vašeho zařízení.

2. Vyberte Kopírovat řetězec Připojení zařízení.

   Připojovací řetězec se zkopíruje do schránky.

V nabídce zobrazené po kliknutí pravým tlačítkem myši můžete také vybrat Možnost Získat informace o zařízení, aby se v okně výstupu zobrazily všechny informace o zařízení, včetně připojovací řetězec.

Azure CLI

Pokud chcete zobrazit všechna zařízení ve službě IoT Hub, použijte příkaz az iot hub device-identity list . Nahraďte hub_name_here vlastním názvem centra IoT.

az iot hub device-identity list --hub-name hub_name_here

Jakékoli zařízení zaregistrované jako zařízení IoT Edge bude mít vlastnost capabilities.iotEdge nastavenou na hodnotu true. Jako výstup JSON uvidíte i spoustu dalších metadat, včetně ID zařízení.

Až budete připravení zařízení nastavit, potřebujete jeho připojovací řetězec, které propojí fyzické zařízení s jeho identitou v IoT Hubu. Pomocí následujícího příkazu az iot hub device-identity connection-string show vrátíte připojovací řetězec pro jedno zařízení. Nahraďte [device_id] a [hub_name] nahraďte vlastními hodnotami. Hodnota parametru device-identity rozlišují malá a velká písmena.

az iot hub device-identity connection-string show --device-id [device_id] --hub-name [hub_name]

Výstup JSON by měl být v konzole podobný následujícímu:

{
  "connectionString": "HostName=my-iot-hub.azure-devices.net;DeviceId=my-edge-device-1;SharedAccessKey=saQ52bt6BBUlRfusqWuxPMAx4ysQwWEb5+1eidwzHPY="
}

Tip

Příkaz connection-string show byl představen ve verzi 0.9.8 rozšíření Azure IoT a nahradil zastaralý show-connection-string příkaz. Pokud se při spuštění tohoto příkazu zobrazí chyba, ujistěte se, že je vaše verze rozšíření aktualizovaná na verzi 0.9.8 nebo novější. Další informace a nejnovější aktualizace najdete v rozšíření Microsoft Azure IoT pro Azure CLI.

Při kopírování připojovací řetězec, které chcete použít na zařízení, nezahrnujte uvozovky kolem připojovací řetězec.

Instalace IoT Edge

Nasaďte Azure IoT Edge pro Linux ve Windows na cílovém zařízení.

Poznámka:

Následující proces PowerShellu popisuje, jak nasadit IoT Edge pro Linux ve Windows na místní zařízení. Pokud chcete nasadit do vzdáleného cílového zařízení pomocí PowerShellu, můžete pomocí Vzdáleného PowerShellu navázat připojení ke vzdálenému zařízení a vzdáleně na daném zařízení spouštět tyto příkazy.

1. V relaci PowerShellu se zvýšenými oprávněními spusťte některý z následujících příkazů v závislosti na architektuře cílového zařízení a stáhněte si IoT Edge pro Linux ve Windows.

   • X64/AMD64

     $msiPath = $([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))
     $ProgressPreference = 'SilentlyContinue'
     Invoke-WebRequest "https://aka.ms/AzEFLOWMSI_1_4_LTS_X64" -OutFile $msiPath
     

   • ARM64

     $msiPath = $([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))
     $ProgressPreference = 'SilentlyContinue'
     Invoke-WebRequest "https://aka.ms/AzEFLOWMSI_1_4_LTS_ARM64" -OutFile $msiPath
     

2. Nainstalujte na zařízení IoT Edge pro Linux ve Windows.

   Start-Process -Wait msiexec -ArgumentList "/i","$([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))","/qn"
   

   Vlastní IoT Edge pro Linux můžete zadat v instalaci systému Windows a adresáře VHDX přidáním INSTALLDIR="<FULLY_QUALIFIED_PATH>" parametrů VHDXDIR="<FULLY_QUALIFIED_PATH>" do příkazu install. Pokud například chcete použít složku D:\EFLOW pro instalaci a D:\EFLOW-VHDX pro VHDX , můžete použít následující rutinu PowerShellu.

   Start-Process -Wait msiexec -ArgumentList "/i","$([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))","/qn","INSTALLDIR=D:\EFLOW", "VHDXDIR=D:\EFLOW-VHDX"
   

3. Nastavte zásadu spouštění na cílovém zařízení na AllSigned to, jestli ještě není. Projděte si požadavky PowerShellu pro příkazy, které kontrolují aktuální zásady spouštění a nastavují zásady spouštění na AllSignedhodnotu .

4. Vytvořte IoT Edge pro Linux v nasazení s Windows. Nasazení vytvoří virtuální počítač s Linuxem a nainstaluje za vás modul runtime IoT Edge.

   Deploy-Eflow
   

   Tip

   Ve výchozím nastavení příkaz Deploy-Eflow vytvoří virtuální počítač s Linuxem s 1 GB paměti RAM, jádrem 1 vCPU a 16 GB místa na disku. Prostředky, které virtuální počítač potřebuje, jsou ale vysoce závislé na úlohách, které nasadíte. Pokud váš virtuální počítač nemá dostatek paměti pro podporu úloh, nepodaří se spustit.

   Dostupné prostředky virtuálního počítače můžete přizpůsobit pomocí Deploy-Eflow volitelných parametrů příkazu. To se vyžaduje k nasazení EFLOW na zařízení s minimálními požadavky na hardware.

   Následující příkaz například vytvoří virtuální počítač s jádrem 1 vCPU, 1 GB paměti RAM (reprezentovaným v MB) a 2 GB místa na disku:

   Deploy-Eflow -cpuCount 1 -memoryInMB 1024 -vmDataSize 2
   

   Informace o všech dostupných volitelných parametrech najdete v tématu Funkce PowerShellu pro IoT Edge pro Linux ve Windows.

   Upozorňující

   Ve výchozím nastavení nemá virtuální počítač EFLOW s Linuxem žádnou konfiguraci DNS. Nasazení používající protokol DHCP se pokusí získat konfiguraci DNS šířenou serverem DHCP. Zkontrolujte konfiguraci DNS a ujistěte se, že máte připojení k internetu. Další informace najdete v tématu AzEFLOW-DNS.

   Ke svému nasazení můžete přiřadit GPU, abyste povolili moduly s akcelerovanými GPU pro Linux. Pokud chcete získat přístup k těmto funkcím, budete muset nainstalovat požadavky podrobně popsané v akceleraci GPU pro Azure IoT Edge pro Linux ve Windows.

   Pokud chcete použít průchod GPU, přidejte do příkazu Deploy-Eflow parametry gpuName, gpuPassthroughType a gpuCount. Informace o všech dostupných volitelných parametrech najdete v tématu Funkce PowerShellu pro IoT Edge pro Linux ve Windows.

   Upozorňující

   Povolení průchodu hardwarovým zařízením může zvýšit bezpečnostní rizika. Microsoft doporučuje ovladač pro zmírnění rizik zařízení od dodavatele GPU, pokud je to možné. Další informace naleznete v tématu Nasazení grafických zařízení pomocí samostatného přiřazení zařízení.

5. Zadejte Y a přijměte licenční podmínky.

6. Pokud chcete v závislosti na předvolbách zapnout nebo vypnout volitelná diagnostická data , zadejte O nebo R.

7. Po dokončení nasazení se v okně PowerShellu zobrazí zpráva o úspěšném nasazení.

   

   Po úspěšném nasazení můžete zařízení zřídit.

Zřízení zařízení s využitím cloudové identity

Jste připraveni nastavit zařízení s jeho cloudovou identitou a ověřovacími informacemi.

Ke zřízení zařízení pomocí symetrických klíčů budete potřebovat připojovací řetězec vašeho zařízení.

V relaci PowerShellu se zvýšenými oprávněními na cílovém zařízení spusťte následující příkaz. Zástupný text nahraďte vlastními hodnotami.

Provision-EflowVm -provisioningType ManualConnectionString -devConnString "PASTE_DEVICE_CONNECTION_STRING_HERE"

Další informace o příkazu najdete v tématu Funkce PowerShellu Provision-EflowVM pro IoT Edge pro Linux ve Windows.

Ověření úspěšné konfigurace

Ověřte, že se ioT Edge pro Linux ve Windows úspěšně nainstaloval a nakonfiguroval na zařízení IoT Edge.

1. Přihlaste se k ioT Edge pro Linux na virtuálním počítači s Windows pomocí následujícího příkazu v relaci PowerShellu:

   Connect-EflowVm
   

   Poznámka:

   Jediným účtem povoleným SSH k virtuálnímu počítači je uživatel, který ho vytvořil.

2. Po přihlášení můžete pomocí následujícího příkazu Linuxu zkontrolovat seznam spuštěných modulů IoT Edge:

   sudo iotedge list
   

3. Pokud potřebujete řešit potíže se službou IoT Edge, použijte následující linuxové příkazy.

   1. Načtěte protokoly služby.

      sudo iotedge system logs
      

   2. check Pomocí nástroje ověřte konfiguraci a stav připojení zařízení.

      sudo iotedge check
      

   Poznámka:

   Na nově zřízeném zařízení se může zobrazit chyba související se službou IoT Edge Hub:

   × provozní připravenosti: Adresář úložiště Edge Hubu je trvalý v systému souborů hostitele – chyba

   Nepodařilo se zkontrolovat aktuální stav kontejneru EdgeHub.

   Tato chyba se očekává na nově zřízeném zařízení, protože modul IoT Edge Hub není spuštěný. Pokud chcete tuto chybu vyřešit, nastavte v IoT Hubu moduly pro zařízení a vytvořte nasazení. Vytvoření nasazení pro zařízení spustí moduly na zařízení, včetně modulu IoT Edge Hubu.

Když vytvoříte nové zařízení IoT Edge, zobrazí se na webu Azure Portal stavový kód 417 -- The device's deployment configuration is not set . Tento stav je normální a znamená, že zařízení je připravené přijmout nasazení modulu.

Odinstalace IoT Edge pro Linux ve Windows

Pokud chcete ze zařízení odebrat instalaci Azure IoT Edge pro Linux ve Windows, použijte následující příkazy.

1. Otevření Nastavení ve Windows
2. Vyberte Přidat nebo odebrat programy.
3. Výběr aplikace Azure IoT Edge
4. Vyberte Odinstalovat.

Další kroky

• Pokračujte v nasazování modulů IoT Edge a zjistěte, jak do zařízení nasadit moduly.
• Zjistěte, jak spravovat certifikáty ve službě IoT Edge pro Linux na virtuálním počítači s Windows a přenášet soubory z hostitelského operačního systému do virtuálního počítače s Linuxem.
• Zjistěte, jak nakonfigurovat zařízení IoT Edge tak, aby komunikovali přes proxy server.