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IoT Hub에서 클라우드-디바이스 메시징 이해

  • 아티클

클라우드-디바이스 메시지는 솔루션 백 엔드에서 디바이스 애플리케이션으로의 단방향 알림입니다. Azure IoT Hub가 지원하는 다른 클라우드-디바이스 옵션에 대한 설명은 클라우드-디바이스 통신 지침을 참조하세요.

참고 항목

이 문서에서 설명하는 기능은 IoT Hub의 표준 계층에서만 사용할 수 있습니다. 기본 및 표준/무료 IoT Hub 계층에 대한 자세한 내용은 솔루션에 적합한 IoT Hub 계층 선택을 참조하세요.

서비스 지향 엔드포인트 /messages/devicebound를 통해 클라우드-디바이스 메시지를 보냅니다. 그런 다음, 디바이스는 디바이스별 엔드포인트 /devices/{deviceId}/messages/devicebound를 통해 메시지를 수신합니다.

단일 디바이스에서 각 클라우드-디바이스 메시지를 대상으로 지정하려면 IoT Hub는 to 속성을 /devices/{deviceId}/messages/devicebound로 설정합니다.

각 디바이스 큐는 클라우드-디바이스 메시지를 최대 50개까지 보유합니다. 동일한 디바이스에 더 많은 메시지를 보내려고 하면 오류가 발생합니다.

이 문서에서는 클라우드-디바이스 메시지에 대한 개념 및 프로세스에 대해 설명합니다. 클라우드-디바이스 메시지를 처리하는 애플리케이션 개발에 대한 지침은 클라우드-디바이스 메시지 보내기 및 받기를 참조 하세요.

클라우드-디바이스 메시지 수명 주기

메시지 전달을 한 번 이상 보장하기 위해 IoT Hub는 디바이스 별 큐에 클라우드-디바이스 메시지를 유지합니다. 디바이스는 IoT Hub가 큐에서 메시지를 제거하기 전에 메시지 완료를 명시적으로 승인해야 합니다. 이 방법은 연결 및 디바이스 오류로부터 복원력을 보장합니다.

수명 주기 상태 그래프는 다음 다이어그램에 표시됩니다.

클라우드-디바이스 메시지의 수명 주기 상태 그래프를 보여 주는 다이어그램

IoT Hub 서비스가 디바이스에 메시지를 보내면 서비스는 메시지 상태를 큐에 넣음으로 설정합니다. 디바이스 스레드가 메시지를 받을 준비가 되면 IoT Hub는 상태를 Invisible로 설정하여 메시지를 잠급니다. 이 상태에서는 디바이스의 다른 스레드가 다른 메시지 수신을 시작할 수 있습니다. 디바이스 스레드가 메시지의 처리를 완료하면 IoT Hub에 메시지를 완료 했다고 알립니다. 그런 다음, IoT Hub는 상태를 완료로 설정합니다.

또한 디바이스는 다음을 수행할 수 있습니다.

  • 메시지 거부. 이 경우 IoT Hub는 메시지를 Dead lettered 상태로 설정합니다. 이러한 메시지를 복구하기 위한 배달 못 한 편지 큐는 없습니다. MQTT(메시지 큐 원격 분석 전송) 프로토콜을 통해 연결하는 디바이스는 클라우드-디바이스 메시지를 거부할 수 없습니다.

  • 메시지 중단. 이 경우 IoT Hub는 상태를 큐에 넣음으로 설정하여 메시지를 큐에 다시 넣습니다. MQTT 프로토콜을 통해 연결하는 디바이스는 클라우드-디바이스 메시지를 중단할 수 없습니다.

스레드는 IoT Hub에 알리지 않고 메시지를 처리하는 데 실패할 수 있습니다. 이 경우 표시 시간 제한(또는 잠금 시간 제한) 후 메시지가 보이지 않는 상태에서 큐에 추가된 상태로 자동으로 전환됩니다. 이 시간 제한의 길이는 1분이며 변경할 수 없습니다.

IoT Hub의 최대 배달 횟수 속성은 큐에 넣음 및 숨김 상태 간에 메세지가 전환할 수 있는 최대 횟수를 결정합니다. 해당 전환 횟수 후에 IoT Hub는 메시지의 상태를 Dead lettered로 설정합니다. 마찬가지로 IoT Hub는 만료 시간 후에 메시지의 상태를 Dead lettered로 설정합니다.

일반적으로 메시지 손실이 애플리케이션 논리에 영향을 주지 않으면 디바이스가 클라우드-디바이스 메시지를 완료합니다. 이 완료의 예로는 디바이스가 메시지 콘텐츠를 로컬로 유지하거나 작업을 성공적으로 실행한 경우를 들 수 있습니다. 또한 메시지가 임시 정보를 전달하고 있으므로 손실되더라도 애플리케이션의 기능에 영향을 주지 않을 수도 있습니다. 경우에 따라 장기 실행 작업에 다음을 수행할 수 있습니다.

  • 디바이스가 로컬 스토리지에 작업 설명을 유지한 후 클라우드-디바이스 메시지를 완료합니다.

  • 작업이 진행되는 다양한 단계에서 하나 이상의 디바이스-클라우드 메시지를 사용하여 솔루션 백 엔드에 알림을 제공할 수 있습니다.

메시지 만료(TTL(Time To Live))

모든 클라우드-디바이스 메시지에는 만료 시간이 있습니다. 이 시간은 다음 옵션 중 하나로 설정됩니다.

  • 서비스의 ExpiryTimeUtc 속성
  • IoT Hub: IoT Hub 속성으로 지정된 기본 TTL(Time to live) 사용

메시지 만료에 대한 자세한 내용은 클라우드-디바이스 구성 옵션을 참조하세요.

메시지 만료를 활용하여 연결되지 않은 디바이스에 메시지 보내기를 방지하는 일반적인 방법은 TTL(Time to Live) 값을 짧게 설정하는 것입니다. 이 방법은 디바이스 연결 상태를 유지 관리하는 것과 동일한 결과를 내지만 좀 더 효율적입니다. 메시지 승인을 요청하는 경우 IoT Hub는 다음과 같은 디바이스에 대해 알립니다.

  • 메시지를 받을 수 없는 경우
  • 온라인 상태가 아니거나 실패한 경우

메시지 피드백

클라우드-디바이스 메시지를 보낼 때 서비스는 해당 메시지의 최종 상태에 대한 메시지 단위 피드백을 전달하도록 요청할 수 있습니다. 다음 4개 값 중 하나로 전송되는 클라우드-디바이스 메시지에서 iothub-ack 애플리케이션 속성을 설정하여 메시지 피드백을 구성할 수 있습니다.

Ack 속성 값 동작
없음 기본값. IoT 허브가 피드백 메시지를 생성하지 않습니다.
긍정 클라우드-디바이스 메시지가 완성 상태인 경우 IoT Hub가 피드백 메시지를 생성합니다.
부정 클라우드-디바이스 메시지가 Dead lettered 상태인 경우 IoT Hub가 피드백 메시지를 생성합니다.
full IoT Hub는 어떤 경우든 피드백 메시지를 생성합니다.

Ack 속성 값이 full로 설정되고 피드백 메시지를 수신하지 못한 경우 피드백 메시지가 만료되었음을 의미합니다. 서비스는 원본 메시지에서 발생한 상황을 알지 못합니다. 실제로 서비스는 만료되기 전에 피드백을 처리할 수 있는지 확인해야 합니다. 오류가 발생한 경우 서비스를 다시 가동하는 시간을 남겨두는 최대 만료 시간이 2일로 지정되어 있습니다.

엔드포인트에 설명된 대로 IoT Hub는 서비스 지향 엔드포인트(‘messages/servicebound/feedback’)를 통해 피드백을 메시지로 전달합니다. 피드백 수신을 위한 의미 체계는 클라우드-디바이스 메시지의 경우와 같습니다. 가능한 경우 메시지 피드백은 다음 형식으로 단일 메시지에서 일괄 처리됩니다.

속성 설명
EnqueuedTime 허브에서 피드백 메시지를 받은 시기를 나타내는 타임스탬프입니다.
사용자 ID {iot hub name}
ContentType application/vnd.microsoft.iothub.feedback.json

일괄 처리가 64개 메시지에 도달하거나 마지막으로 전송하고 15초 이내에(두 가지 중 먼저 나오는 경우) 시스템에서 피드백을 보냅니다.

본문은 각각 다음과 같은 속성이 있는 레코드의 JSON으로 직렬화된 배열입니다.

속성 설명
enqueuedTimeUtc 메시지의 결과가 발생하는 시기를 나타내는 타임스탬프입니다. 예를 들어 허브가 피드백 메시지를 받았거나 원래 메시지가 만료된 시기를 나타내는 타임스탬프입니다.
OriginalMessageId 이 피드백 정보와 관련된 클라우드-디바이스 메시지의 MessageId입니다.
statusCode IoT Hub에서 생성된 피드백 메시지에 사용되는 다음과 같은 필수 문자열입니다.
성공
만료됨
DeliveryCountExceeded
거부됨
Purged
description StatusCode에 대한 문자열 값입니다.
deviceId 피드백의 해당 부분과 관련된 클라우드-디바이스 메시지에서 대상 디바이스의 DeviceId입니다.
deviceGenerationId 피드백의 해당 부분과 관련된 클라우드-디바이스 메시지에서 대상 디바이스의 DeviceGenerationId입니다.

서비스는 클라우드-디바이스 메시지가 피드백을 원본 메시지와 연관시킬 수 있도록 MessageId를 지정해야 합니다.

피드백 메시지의 본문은 다음 코드 예제에 나와 있습니다.

[
  {
    "originalMessageId": "0987654321",
    "enqueuedTimeUtc": "2015-07-28T16:24:48.789Z",
    "statusCode": "Success",
    "description": "Success",
    "deviceId": "123",
    "deviceGenerationId": "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
  },
  {
    ...
  },
  ...
]

삭제된 디바이스에 대한 보류 중인 피드백

디바이스를 삭제하면 보류 중인 피드백도 모두 삭제됩니다. 디바이스 피드백이 일괄로 전송됩니다. 디바이스에서 메시지 수신을 확인하는 경우와 다음 피드백 일괄 처리가 준비되는 시점 사이에 1초 미만의 좁은 기간이 발생할 수 있습니다. 해당 좁은 기간에서 디바이스가 삭제되면 피드백이 발생하지 않습니다.

디바이스를 삭제하기 전에 보류 중인 피드백이 도착할 때까지 대기하여 이 동작을 처리할 수 있습니다. 디바이스가 삭제되면 관련 메시지 피드백이 손실되는 것으로 간주됩니다.

클라우드-디바이스 구성 옵션

각 IoT Hub는 클라우드-디바이스 메시징에 다음 구성 옵션을 노출합니다.

속성 설명 범위 및 기본값
defaultTtlAsIso8601 클라우드-디바이스 메시지에 대한 기본 TTL ISO_8601 간격은 최대 2일(최소 1분)입니다. 기본값은 1시간입니다.
maxDeliveryCount 클라우드-디바이스 디바이스 단위 큐에 대한 최대 전달 수입니다. 1~100, 기본값: 10
feedback.ttlAsIso8601 서비스 바인딩 피드백 메시지에 대한 보존 기간입니다. ISO_8601 간격은 최대 2일(최소 1분)입니다. 기본값은 1시간입니다.
feedback.maxDeliveryCount 피드백 큐에 대한 최대 전달 수입니다. 1~100, 기본값: 10
feedback.lockDurationAsIso8601 피드백 큐의 잠금 기간 ISO_8601 간격은 5초에서 300초(최소 5초) 사이입니다. 기본값은 60초입니다.

Azure Portal 또는 Azure CLI에서 구성 옵션을 설정할 수 있습니다.

  • Azure Portal: IoT Hub의 허브 설정에서 기본 제공 엔드포인트를 선택하고 클라우드-디바이스 메시징으로 이동합니다. (feedback.maxDeliveryCount 및 feedback.lockDurationAsIso8601 속성 설정은 현재 Azure Portal에서 지원되지 않습니다.)

    포털에서 클라우드-디바이스 메시징에 대한 구성 옵션 설정

  • Azure CLI: az iot hub update 명령을 사용합니다.

    az iot hub update --name {your IoT hub name} \
    --set properties.cloudToDevice.defaultTtlAsIso8601=PT1H0M0S

az iot hub update --name {your IoT hub name} \
    --set properties.cloudToDevice.maxDeliveryCount=10

az iot hub update --name {your IoT hub name} \
    --set properties.cloudToDevice.feedback.ttlAsIso8601=PT1H0M0S

az iot hub update --name {your IoT hub name} \
    --set properties.cloudToDevice.feedback.maxDeliveryCount=10

az iot hub update --name {your IoT hub name} \
    --set properties.cloudToDevice.feedback.lockDurationAsIso8601=PT0H1M0S

다음 단계

클라우드-디바이스 메시지를 처리하는 데 사용할 수 있는 SDK에 대한 자세한 내용은 Azure IoT Hub SDK를 참조 하세요.

클라우드-디바이스 메시지를 처리하는 애플리케이션 개발에 대한 지침은 클라우드-디바이스 메시지 보내기 및 받기를 참조 하세요.