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Was ist Azure IoT Akri (Preview)?

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Wichtig

Die von Azure Arc aktivierte Azure IoT Operations Preview befindet sich derzeit in der VORSCHAU. Sie sollten diese Vorschausoftware nicht in Produktionsumgebungen verwenden.

Die zusätzlichen Nutzungsbestimmungen für Microsoft Azure-Vorschauen enthalten rechtliche Bedingungen. Sie gelten für diejenigen Azure-Features, die sich in der Beta- oder Vorschauversion befinden oder aber anderweitig noch nicht zur allgemeinen Verfügbarkeit freigegeben sind.

Azure IoT Akri (Preview) ist ein Host für Ermittlungshandler, mit dem Sie Geräte und Ressourcen im Edge-Bereich erkennen und als Ressourcen in einem Kubernetes-Cluster verfügbar machen können. Mithilfe von Azure IoT Akri können Sie den Prozess des Projizierens von Blattgeräten wie OPC UA-Geräten, Kameras, IoT-Sensoren und Peripheriegeräten in Ihren Cluster vereinfachen. Azure Iot Akri verwendet die geräteeigenen Protokolle, um Blattgeräte in Ihren Cluster zu projizieren. Administratoren, die Geräte an einen Cluster anfügen oder entfernen, können mit dieser Funktion die erforderliche Koordination und manuelle Konfiguration verringern.

Azure IoT Akri ist außerdem erweiterbar. Sie können es wie ausgeliefert verwenden, oder Sie können benutzerdefinierte Ermittlungs- und Bereitstellungsfunktionen hinzufügen, indem Sie Protokollhandler, Broker und Verhaltensweisen hinzufügen.

Azure IoT Akri ist eine von Microsoft verwaltete kommerzielle Version von Akri, einem Open-Source-CNCF-Projekt (Cloud Native Computing Foundation).

Herausforderungen beim Integrieren von Blattgeräten

Es ist üblich, Kubernetes direkt auf der Infrastruktur auszuführen. Um jedoch Nicht-Kubernetes IoT-Blattgeräte in einen Kubernetes-Cluster zu integrieren, ist eine einzigartige Lösung erforderlich.

Bei IoT-Blattgeräten gibt es die folgenden Herausforderungen:

  • Sie enthalten Hardware, die zu klein, zu alt oder gesperrt ist, und Kubernetes daher nicht ausgeführt werden kann.
  • Sie verwenden verschiedene Protokolle und Topologien.
  • Sie haben zeitweilige Downtime und Verfügbarkeit.
  • Sie erfordern unterschiedliche Authentifizierungsmethoden und Geheimnisspeicherung.

Grundlegende Funktionen

Um die Herausforderung beim Integrieren von Nicht-Kubernetes IoT-Blattgeräten zu bewältigen, bietet Azure IoT Akri mehrere Kernfunktionen:

Geräteermittlung

Azure IoT Akri-Bereitstellungen können Fixed-Network Discovery-Handlern enthalten. Ermittlungshandler ermöglichen Ressourcen von bekannten Netzwerkendpunkten, Blattgeräte zu finden, wie sie auf Geräteschnittstellen oder lokalen Subnetzen angezeigt werden. Beispiele für Netzwerkendpunkte sind OPC UA-Server mit einer festen IP-Adresse und Netzwerkscan-Ermittlungshandler.

Dynamische Bereitstellung

Eine weitere Funktion von Azure IoT Akri ist die dynamische Gerätebereitstellung.

Mit Azure IoT Akri können Sie unter anderem folgende Geräte dynamisch bereitstellen:

  • USB-Kameras, die in Ihrem Cluster verwendet werden sollen
  • IP-Kameras, für die Sie keine IP-Adressen nachschlagen möchten
  • OPC UA-Serversimulationen, die auf Ihrem Hostcomputer ausgeführt werden und mit dem Sie Kubernetes-Workloads testen

Kompatibilität mit Kubernetes

Azure IoT Akri verwendet Standardgrundtypen von Kubernetes, mit denen Sie Ihre vorhandene Expertise und Ihr Wissen anwenden können. Kleine Geräte, die eine Verbindung mit einer mit Akri konfigurierten Website hergestellt haben, können wie Arbeitsspeicher oder CPUs als Kubernetes-Ressourcen angezeigt werden. Der Azure IoT Akri-Controller ermöglicht dem Clusteroperator das Starten von Brokern, Aufträgen oder anderen Workloads für einzelne verbundene Geräte oder Gerätegruppen. Diese Azure IoT Akri-Gerätekonfigurationen und -eigenschaften verbleiben im Cluster, sodass andere Knoten bei einem Knotenausfall alle verlorenen Arbeiten aufnehmen können.

Entdecken von OPC UA-Ressourcen

Azure IoT Akri ist eine sofort einsatzbereite Lösung, mit der Sie Ressourcen automatisch ermitteln und erstellen können, die mit einem OPC UA-Server im Edge-Bereich verbunden sind. Azure IoT Akri ermittelt Geräte im Edge-Bereich und ordnet sie Ressourcen in Ihrem Cluster zu. Die Ressourcen senden Telemetrie an Upstreamconnectors. Mit Azure IoT Akri beseitigen Sie den mühsamen Prozess des manuellen Konfigurierens und Onboardings der Ressourcen in Ihrem Cluster.

Schlüsselfunktionen

Die folgende Liste zeigt die wichtigsten Features von Azure IoT Akri (Preview):

  • Dynamische Ermittlung. Protokolldarstellungen von Geräten können kommen und gehen, ohne statische Konfigurationen in Brokern oder Kundencontainern. Um Geräte zu ermitteln, verwendet Azure IoT Akri die folgenden Methoden:

    • Scannen von Gerätenetzwerken. Diese Funktion ist nützlich, um Geräte an kleineren, entfernten Orten zu finden wie z. B. eine Ersatzkamera in einem Geschäft. Die ONVIF- und OPC UA-Localhostprotokolle unterstützen die Ermittlung der Gerätenetzwerküberprüfung.
    • Verbindungsherstellung für Gerät. Diese Funktion wird in der Regel in größeren industriellen Szenarios verwendet, z. B. in Werksumgebungen, in denen das Netzwerk in der Regel statisch ist und die Netzwerküberprüfung nicht zulässig ist. Die udev- und OPC UA-Protokolle des lokalen Ermittlungsservers unterstützen die Ermittlung von Geräteverbindungen.
    • Anfügen von Geräten. Azure IoT Akri unterstützt auch benutzerdefinierte Logik zum Zuordnen oder Verbinden von Geräten. Es gibt Open-Source-Vorlagen, um die Anpassung zu beschleunigen.

  • Optimale Planung. Azure IoT Akri kann Geräte auf angegebenen Knoten mit minimaler Latenz planen, da bekannt ist, wo sich bestimmte Geräte im Kubernetes-Cluster befinden. Optimale Planung gilt für direkt verbundene Geräte oder in Szenarien, in denen nur bestimmte Knoten auf die Geräte zugreifen können.

  • Optimale Konfiguration. Azure IoT Akri verwendet die Kapazität des Knotens, um die Kardinalität der Broker für die ermittelten Geräte zu fördern.

  • Sichere Anmeldeinformationsverwaltung. Azure IoT Akri unterstützt integriert mit Diensten im Cluster sicheren Zugriff auf Ressourcen und Geräte. Diese Dienste ermöglichen die sichere Verteilung von Anmeldeinformationsmaterial an Broker.

Unterstützte Features

Azure IoT Akri (Preview) unterstützt die folgenden Features:

CNCF Akri Features Unterstützt
Dynamische Ermittlung von Geräten am Edge (unterstützte Protokolle: OPC UA, ONVIF, udev) ✅
Planen von Geräten mit minimaler Latenz mithilfe von Akris Informationen zur Knotenaffinität auf dem Cluster ✅
Lokales Anzeigen von Akri-Metriken und -Protokollen mit Prometheus und Grafana ✅
Verwaltung von Geheimnissen und Anmeldeinformationen ✅
M:N-Geräte-zu-Broker-Verhältnis durch Ressourcenunterstützung auf Konfigurationsebene ✅
Beobachtbarkeit von Akri-Bereitstellungen über Prometheus- und Grafana-Dashboards ✅
Azure IoT Akri-Features Unterstützt
Installation über die Azure IoT Akri Arc-Clustererweiterung ✅
Bereitstellung über den Orchestrierungsdienst ✅
Integrieren von Geräten als benutzerdefinierte Ressourcen in einen Edgecluster ✅
Anzeigen von Azure IoT Akri-Metriken und Protokollen über Azure Monitor ❌
Azure IoT Akri-Konfiguration mit dem Azure IoT Einsatz (Preview)-Portal ❌
Azure IoT Akri erkennt und erstellt Ressourcen, die in die Azure-Geräteregistrierung aufgenommen werden können ❌
ISVs können benutzerdefinierte Protokollhandler für Azure IoT Operations-Lösungen erstellen und verkaufen ❌

Zugehöriger Inhalt

Weitere Informationen zu Azure IoT Akri finden Sie hier:

Weitere Informationen zu Open-Source-CNCF Akri finden Sie in den folgenden Ressourcen: