Tutorial: Überwachen von IoT Edge-Geräten

Gilt für: IoT Edge 1.5

Wichtig

IoT Edge 1.5 LTS ist das unterstützte Release. IoT Edge 1.4 LTS wurde am 12. November 2024 eingestellt. Wenn Sie ein früheres Release verwenden, finden Sie weitere Informationen unter Aktualisieren von IoT Edge.

Verwenden Sie Azure Monitor-Arbeitsmappen, um die Integrität und Leistung Ihrer Azure IoT Edge-Bereitstellungen zu überwachen.

In diesem Tutorial lernen Sie, wie die folgenden Aufgaben ausgeführt werden:

• Erfahren Sie, welche Metriken IoT Edge-Geräte gemeinsam nutzen und wie sie vom Metriksammlermodul verarbeitet werden.
• Bereitstellen des Metriksammlermoduls auf einem IoT Edge-Gerät
• Anzeigen zusammengestellter Visualisierungen der vom Gerät gesammelten Metriken

Voraussetzungen

Sie benötigen ein IoT Edge-Gerät, auf dem das simulierte Temperatursensormodul bereitgestellt ist. Falls Sie noch kein Gerät haben, führen Sie die Schritte unter Bereitstellen Ihres ersten IoT Edge-Moduls auf einem virtuellen Linux-Gerät aus, um ein Gerät mithilfe einer VM zu erstellen.

Grundlegendes zu IoT Edge-Metriken

Jedes IoT Edge-Gerät basiert auf zwei Modulen, die als Laufzeitmodule bezeichnet werden, die den Lebenszyklus und die Kommunikation aller anderen Module auf einem Gerät verwalten. Diese Module sind der IoT Edge-Agent und der IoT Edge-Hub. Weitere Informationen zu diesen Modulen finden Sie unter Grundlegendes zur Azure IoT Edge-Runtime und ihrer Architektur.

Beide Laufzeitmodule erstellen Metriken, mit denen Sie remote überwachen können, wie ein IoT Edge-Gerät oder seine einzelnen Module ausgeführt werden. Der IoT Edge-Agent meldet den Status einzelner Module und des Hostgeräts, sodass Metriken erstellt werden, z. B. wie lange ein Modul ordnungsgemäß ausgeführt wird, oder die Menge an RAM und Prozent der auf dem Gerät verwendeten CPU.The IoT Edge agent reports on the state of individual modules and the host device, so it creates metrics like how long a module runs correctly, or the amount of RAM and percent of CPU used on the device. Der IoT Edge-Hub meldet die Kommunikation auf dem Gerät, sodass Metriken wie die Gesamtzahl der gesendeten und empfangenen Nachrichten oder die Zeit erstellt werden, die zum Auflösen einer direkten Methode benötigt wird. Die vollständige Liste der verfügbaren Metriken finden Sie unter Zugreifen auf integrierte Metriken.

Beide Module machen diese Metriken automatisch verfügbar, sodass Sie eigene Lösungen erstellen können, um darauf zuzugreifen und sie zu melden. Um diesen Prozess zu vereinfachen, stellt Microsoft das Azureiotedge-metrics-collector-Modul bereit, das diesen Prozess behandelt, wenn Sie keine benutzerdefinierte Lösung haben oder wünschen. Das Metriksammlermodul sammelt Metriken aus den beiden Laufzeitmodulen und allen anderen Modulen, die Sie überwachen möchten, und sendet sie vom Gerät.

Das Metriksammlermodul sendet Ihre Metriken auf eine von zwei Arten an die Cloud. Die erste Option, die in diesem Lernprogramm verwendet wird, sendet die Metriken direkt an Log Analytics. Die zweite Option wird nur empfohlen, wenn Die Netzwerkrichtlinien dies erfordern. Sie sendet die Metriken über IoT Hub und richtet dann eine Route ein, um die Metrikmeldungen an Log Analytics zu übergeben. Auf beide Weise können Sie sie, sobald sich die Metriken in Ihrem Log Analytics-Arbeitsbereich befinden, über Azure Monitor-Arbeitsmappen anzeigen.

Erstellen eines Log Analytics-Arbeitsbereichs

Ein Log Analytics-Arbeitsbereich ist erforderlich, um Metrikdaten zu sammeln, eine Abfragesprache zu verwenden und in Azure Monitor zu integrieren, damit Sie Ihre Geräte überwachen können.

1. Melden Sie sich am Azure-Portal an.

2. Suchen Sie nach Log Analytics-Arbeitsbereichen, und wählen Sie sie aus.

3. Wählen Sie "Erstellen" aus, und folgen Sie dann den Anweisungen, um einen neuen Arbeitsbereich zu erstellen.

4. Wenn Ihr Arbeitsbereich fertig ist, wählen Sie Zur Ressource wechseln aus.

5. Wählen Sie im Hauptmenü unter "Einstellungen" die Option "Agents" aus.

6. Kopieren Sie die Werte für Arbeitsbereichs-ID und Primärschlüssel unter Log Analytics-Agent-Anweisungen. Sie verwenden diese Werte später im Lernprogramm, um das Metriksammlermodul so zu konfigurieren, dass Metriken an diesen Arbeitsbereich gesendet werden.

Abrufen Ihrer IoT Hub-Ressourcen-ID

Wenn Sie das Metriksammlermodul konfigurieren, geben Sie die Ressourcen-ID des Azure Resource Manager für Ihren IoT-Hub ein. Diese ID jetzt abrufen.

1. Navigieren Sie im Azure-Portal zu Ihrem IoT Hub.

2. Wählen Sie unter EinstellungenEigenschaften aus.

3. Kopieren Sie den Wert der Ressourcen-ID. Das Format ist /subscriptions/<subscription_id>/resourceGroups/<resource_group_name>/providers/Microsoft.Devices/IoTHubs/<iot_hub_name>.

Bereitstellen des Metriksammlermoduls

Stellen Sie das Metriksammlermodul für jedes Gerät bereit, das Sie überwachen möchten. Es wird wie jedes andere Modul auf dem Gerät ausgeführt und überwacht seine zugewiesenen Endpunkte, um Metriken zu sammeln und an die Cloud zu senden.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um das Metriksammlermodul bereitzustellen und zu konfigurieren:

1. Melden Sie sich beim Azure-Portal an, und wechseln Sie dann zu Ihrem IoT-Hub.

1.Wählen Sie unter "Geräteverwaltung" die Option "Geräte" aus.

1. Wählen Sie die Geräte-ID des Zielgeräts in der Liste der IoT Edge-Geräte aus, um die Seite mit den Gerätedetails zu öffnen.

2. Wählen Sie in der Menüleiste "Module festlegen" aus.

3. Der erste Schritt der Bereitstellung von Modulen aus dem Portal besteht darin, zu deklarieren, welche Module auf einem Gerät vorhanden sind. Wenn Sie dasselbe Gerät verwenden, das Sie in der Schnellstartanleitung erstellt haben, wird bereits "SimulatedTemperatureSensor" aufgeführt. Falls nicht, fügen Sie es jetzt hinzu:

   1. Wählen Sie im Abschnitt "IoT Edge-Module" "Hinzufügen" und dann "IoT Edge Module" aus.

   2. Aktualisieren Sie die folgenden Moduleinstellungen:

      Einstellung	Wert
      IoT-Modulname	SimulatedTemperatureSensor
      Image-URI	mcr.microsoft.com/azureiotedge-simulated-temperature-sensor:latest
      Neustartrichtlinie	immer
      Gewünschter Status	„Wird ausgeführt“

   3. Wählen Sie Weiter: Routen, um die Routen weiterhin zu konfigurieren.

   4. Fügen Sie eine Route hinzu, die alle Nachrichten aus dem simulierten Temperaturmodul an IoT Hub sendet.

      Einstellung	Wert
      Name	SimulatedTemperatureSensorToIoTHub
      Wert	FROM /messages/modules/SimulatedTemperatureSensor/* INTO $upstream

4. Fügen Sie das Metriksammlermodul hinzu, und konfigurieren Sie es:

   1. Wählen Sie "Hinzufügen" und dann "IoT Edge Module" aus.

   2. Suchen Sie nach dem Metriksammlermodul IoT Edge Metrics Collector, und wählen Sie es aus.

   3. Aktualisieren Sie die folgenden Moduleinstellungen:

      Einstellung	Wert
      IoT-Modulname	IoTEdgeMetricsCollector
      Image-URI	mcr.microsoft.com/azureiotedge-metrics-collector:latest
      Neustartrichtlinie	immer
      Gewünschter Status	„Wird ausgeführt“

   Um eine andere Version oder Architektur des Metriksammlermoduls zu verwenden, suchen Sie verfügbare Bilder in der Microsoft Artifact Registry.

   1. Wechseln Sie zur Registerkarte "Umgebungsvariablen ".

   2. Fügen Sie die folgenden Texttyp-Umgebungsvariablen hinzu:

      Name	Wert
      ResourceId	Die Ressourcen-ID Ihres IoT-Hubs, die Sie weiter oben abgerufen haben.
      UploadTarget	AzureMonitor
      LogAnalyticsWorkspaceId	Die ID Ihres Log Analytics-Arbeitsbereichs, die Sie weiter oben abgerufen haben.
      LogAnalyticsSharedKey	Der Schlüssel Ihres Log Analytics-Arbeitsbereichs, den Sie weiter oben abgerufen haben.

      Weitere Informationen zu Umgebungsvariableneinstellungen finden Sie unter Konfiguration des Metrikensammlers.

   3. Wählen Sie Übernehmen aus, um die Änderungen zu speichern.

   Hinweis

   Um Metriken über IoT Hub zu senden, fügen Sie ähnlich wie FROM /messages/modules/< FROM_MODULE_NAME >/* INTO $upstream eine Route zu Upstream hinzu. In diesem Lernprogramm werden Metriken direkt an Log Analytics gesendet, sodass diese Route nicht benötigt wird.

5. Wählen Sie "Überprüfen" und "Erstellen" aus, um mit dem letzten Schritt der Bereitstellung von Modulen fortzufahren.

6. Wählen Sie Erstellen aus, um die Bereitstellung abzuschließen.

Nachdem Sie die Bereitstellung der Module abgeschlossen haben, kehren Sie zur Seite mit den Gerätedetails zurück, auf der vier Module angezeigt werden, die in der Bereitstellung angegeben sind. Es kann einige Augenblicke dauern, bis alle vier Module als vom Gerät gemeldet aufgeführt werden, was bedeutet, dass sie gestartet und ihren Status an IoT Hub gemeldet haben. Aktualisieren Sie die Seite, um den aktuellen Status anzuzeigen.

Überwachen der Integrität des Geräts

Es kann bis zu 15 Minuten dauern, bis Ihre Geräteüberwachungsarbeitsmappen zum Anzeigen bereit sind. Nachdem Sie das Metriksammlermodul bereitgestellt haben, beginnt es mit dem Senden von Metriknachrichten an Log Analytics, wo sie in einer Tabelle organisiert sind. Die IoT Hub-Ressourcen-ID, die Sie bereitstellen, verknüpft die erfassten Metriken mit dem richtigen Hub. Daher rufen die kuratierten IoT Edge-Arbeitsmappen Metriken ab, indem sie die Metriktabelle mit der Ressourcen-ID abfragen.

In Azure Monitor sind drei Standardarbeitsmappenvorlagen für IoT verfügbar:

• Die Arbeitsmappe Bestandsansicht zeigt die Integrität von Geräten über mehrere IoT-Ressourcen hinweg an. In der Ansicht können Sie Schwellenwerte für die Geräteintegrität festlegen und Aggregationen der primären Metriken pro Gerät anzeigen.
• Die Arbeitsmappe "Gerätedetails " zeigt Visualisierungen für Messaging, Module und Host an. In der Ansicht „Messaging“ werden die Nachrichtenrouten für ein Gerät visualisiert und Informationen zur allgemeinen Integrität des Messagingsystems angezeigt. In der Modulansicht wird gezeigt, wie die einzelnen Module auf einem Gerät ausgeführt werden. In der Hostansicht werden Informationen zum Hostgerät angezeigt, einschließlich Versionsinformationen für Hostkomponenten und Ressourcenverwendung.
• In der Arbeitsmappenansicht "Warnungen " werden Warnungen für Geräte über mehrere IoT-Ressourcen hinweg angezeigt.

Untersuchen der Arbeitsmappen mit der Bestandsansicht und Integritätsmomentaufnahme

In der Arbeitsmappe "Flottenansicht" werden alle Ihre Geräte angezeigt, und Sie können bestimmte Geräte auswählen, um ihre Statusübersichten anzuzeigen. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Arbeitsmappenvisualisierungen zu erkunden:

1. Wechseln Sie im Azure-Portal zu Ihrer IoT-Hubseite.

2. Scrollen Sie im Hauptmenü nach unten zum Abschnitt "Überwachung ", und wählen Sie "Arbeitsmappen" aus.

   

3. Wählen Sie die Arbeitsmappe Bestandsansicht aus.

4. Ihr Gerät wird angezeigt, auf dem das Metriksammlermodul ausgeführt wird. Das Gerät wird entweder als fehlerfrei oder als fehlerhaft aufgeführt.

5. Wählen Sie den Gerätenamen aus, um detaillierte Metriken anzuzeigen.

6. Verwenden Sie in jedem Zeitdiagramm die Pfeilsymbole unter der X-Achse, oder wählen Sie das Diagramm aus, und ziehen Sie den Cursor, um den Zeitraum zu ändern.

   

7. Schließen Sie die Arbeitsmappe mit der Integritätsmomentaufnahme. Wählen Sie in der Flottenansichtsarbeitsmappe Arbeitsmappen aus, um zum Arbeitsmappenkatalog zurückzukehren.

Untersuchen der Arbeitsmappe mit den Gerätedetails

Die Arbeitsmappe mit den Gerätedetails zeigt detaillierte Informationen zur Leistung für ein einzelnes Gerät. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Arbeitsmappenvisualisierungen zu erkunden:

1. Wählen Sie im Arbeitsmappenkatalog die Arbeitsmappe IoT Edge-Gerätedetails aus.

2. Die erste Seite in der Arbeitsmappe mit den Gerätedetails ist die Messagingansicht, auf der die Registerkarte "Routing" ausgewählt ist.

   Auf der linken Seite zeigt eine Tabelle die Routen auf dem Gerät an, die nach Endpunkt organisiert sind. Für dieses Gerät empfängt der upstream-Endpunkt, der für das Routing an den IoT Hub verwendet wird, Nachrichten von der temperatureOutput-Ausgabe des simulierten Temperatursensormoduls.

   Rechts zeigt ein Diagramm die Anzahl der verbundenen Clients im Laufe der Zeit an. Wählen Sie das Diagramm aus, und ziehen Sie es, um den Zeitraum zu ändern.

   

3. Wählen Sie die Registerkarte Graph aus, um eine andere Visualisierung der Routen anzuzeigen. Ziehen Sie auf der Diagrammseite die Endpunkte, und legen Sie sie ab, um das Diagramm neu anzuordnen. Dieses Feature hilft Ihnen, wenn Sie viele Routen zur Visualisierung haben.

   

4. Auf der Registerkarte "Gesundheit" werden alle Probleme mit Nachrichten angezeigt, z. B. verlorene Nachrichten oder getrennte Clients.

5. Wählen Sie die Modulansicht aus, um den Status aller module anzuzeigen, die auf dem Gerät bereitgestellt wurden. Wählen Sie ein Modul aus, um Details zur CPU- und Arbeitsspeichernutzung anzuzeigen.

   

6. Wählen Sie die Hostansicht aus, um Informationen zum Hostgerät anzuzeigen, einschließlich des Betriebssystems, der IoT Edge-Daemonversion und der Ressourcenverwendung.

Anzeigen von Modulprotokollen

Nachdem Sie die Metriken für ein Gerät angezeigt haben, möchten Sie vielleicht die einzelnen Module weiter untersuchen. IoT Edge bietet mit einem Feature für Livemodulprotokolle Unterstützung bei der Problembehandlung im Azure-Portal.

1. Wählen Sie in der Arbeitsmappe mit den Gerätedetails die Option "Problembehandlung live" aus.

   

2. Die Problembehandlungsseite wird mit den edgeAgent-Protokollen Ihres IoT Edge Geräts geöffnet. Wenn Sie in der Arbeitsmappe mit den Gerätedetails einen bestimmten Zeitraum auswählen, wird diese Einstellung an die Problembehandlungsseite weitergeleitet.

3. Verwenden Sie das Dropdownmenü, um zu den Protokollen anderer Module zu wechseln, die auf dem Gerät ausgeführt werden, und verwenden Sie die Schaltfläche " Neustart ", um ein Modul neu zu starten.

   

Sie können auch von der Detailseite eines IoT Edge-Geräts auf die Problembehandlungsseite zugreifen. Weitere Informationen finden Sie unter Beheben von Problemen bei IoT Edge-Geräten über das Azure-Portal.

Nächste Schritte

Wenn Sie die restlichen Lernprogramme durchlaufen, behalten Sie das Metriksammlermodul auf Ihren Geräten bei, und kehren Sie zu diesen Arbeitsmappen zurück, um zu sehen, wie sich die Informationen ändern, wenn Sie komplexere Module und Routing hinzufügen.

Wechseln Sie zum nächsten Lernprogramm, um Ihre Entwicklerumgebung einzurichten und mit der Bereitstellung von benutzerdefinierten Modulen auf Ihren Geräten zu beginnen.

Entwickeln von Azure IoT Edge-Modulen mithilfe von Visual Studio Code