Azure Monitor 및 Event Grid를 사용하여 디바이스 연결 끊기 문제 해결 검사

  • 4분

IoT 디바이스의 연결 문제는 가능한 실패 지점이 많기 때문에 문제 해결이 어려울 수 있습니다. 애플리케이션 로직, 물리적 네트워크, 프로토콜, 하드웨어, IoT Hub 및 기타 클라우드 서비스는 모두 문제를 일으킬 수 있습니다. 문제의 원인을 감지하고 정확하게 파악하는 기능은 매우 중요합니다. 그러나 대규모 IoT 솔루션에는 수천 개의 디바이스가 있을 수 있으므로 개별 디바이스를 수동으로 확인하는 것은 실용적이지 않습니다. IoT Hub는 다음과 같은 두 가지 Azure 서비스와 통합됩니다.

  • Azure Monitor - Azure Monitor를 사용하면 IoT Hub에서 원격 분석을 수집, 분석 및 수행할 수 있습니다. 대규모로 이러한 문제를 감지, 진단 및 해결하는 데 도움이 되도록 IoT Hub가 Azure Monitor를 통해 제공하는 모니터링 기능을 사용합니다. 여기에는 연결이 끊어질 때 알림 및 작업을 트리거하도록 경고를 설정하는 기능과 연결을 끊은 조건을 검색하는 데 사용할 수 있는 로그 구성 기능이 포함됩니다.

  • Azure Event Grid - 중요한 인프라 및 디바이스별 연결 끊김의 경우 Azure Event Grid를 사용하여 IoT Hub에서 내보낸 디바이스 연결 및 연결 끊기 이벤트를 구독합니다. Azure Event Grid를 사용하여 다음 이벤트 처리기 중 하나를 사용할 수 있습니다.

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Event Grid 및 Azure Monitor

Event Grid는 대기 시간이 짧은 디바이스별 모니터링 솔루션을 제공하며, 이 솔루션은 중요한 디바이스 및 인프라에 대한 디바이스 연결을 추적하는 데 사용할 수 있습니다. Azure Monitor는 IoT Hub에 연결된 디바이스 수를 모니터링하고 해당 수치가 임계값 아래로 떨어지면 경고를 트리거하는 데 사용할 수 있는 메트릭(‘연결된 디바이스’)을 제공합니다.

특정 시나리오에 Event Grid 또는 Azure Monitor를 사용할지 여부를 결정할 때 다음 사항을 고려하세요.

  • 경고 지연: IoT Hub 연결 이벤트는 Event Grid를 통해 훨씬 더 신속하게 전달됩니다. 따라서 Event Grid는 빠른 알림이 필요한 시나리오에 더 적합합니다.

  • 디바이스별 알림: Event Grid는 개별 디바이스에 대한 연결 및 연결 끊기를 추적하는 기능을 제공합니다. 따라서 Event Grid는 중요한 디바이스에 대한 연결을 모니터링해야 하는 시나리오에 더 적합합니다.

  • 경량 설정: Azure Monitor 메트릭 경고는 이메일, 문자 메시지, Voice 및 기타 알림을 통해 알림을 전달하기 위하여 다른 서비스와 통합하지 않아도 되는 간단한 설정 환경을 제공합니다. Event Grid를 사용하면 다른 Azure 서비스와 통합하여 알림을 제공해야 합니다. 두 서비스 모두 다른 서비스와 통합하여 더 복잡한 작업을 트리거할 수 있습니다.

Event Grid: 디바이스 연결 및 연결 끊김 이벤트 모니터링

프로덕션에서 디바이스 연결 및 연결 끊기 이벤트를 모니터링하려면 Event Grid에서 DeviceConnected 및 DeviceDisconnected 이벤트를 구독하여 경고를 트리거하고 디바이스 연결 상태를 모니터링하는 것이 좋습니다. Event Grid는 Azure Monitor보다 짧은 이벤트 대기 시간을 제공하고, 각 디바이스별로 모니터링할 수 있습니다. 해당 요소들은 중요한 디바이스 및 인프라를 모니터링하는 메서드로 Event Grid를 선호하게 만듭니다.

Event Grid를 사용하여 디바이스 연결 끊기에 대한 경고를 모니터링하거나 트리거하는 경우 Azure IoT SDK를 사용하는 디바이스의 SAS 토큰 갱신으로 인한 정기적 연결 끊기를 필터링하는 방식으로 빌드를 수행해야 합니다.

Azure Monitor: 연결 이벤트를 로그로 라우팅

IoT hub는 몇 가지 작업 범주에 대한 리소스 로그를 지속적으로 내보냅니다. 이 로그 데이터를 수집하려면 진단 설정을 만들어 분석하거나 보관할 수 있는 대상으로 라우팅해야 합니다. 이러한 대상 중 하나는 Log Analytics 작업 영역을 통해 Azure Monitor 로그이며, 여기서 Kusto 쿼리를 사용하여 데이터를 분석할 수 있습니다.

IoT Hub 리소스 로그 연결 범주는 디바이스 연결과 관련된 작업 및 오류를 내보냅니다.

{
   "records":
   [
        {
            "time": " UTC timestamp",
            "resourceId": "Resource Id",
            "operationName": "deviceConnect",
            "category": "Connections",
            "level": "Information",
            "properties": "{\"deviceId\":\"<deviceId>\",\"sdkVersion\":\"<sdkVersion>\",\"protocol\":\"<protocol>\",\"authType\":\"{\\\"scope\\\":\\\"device\\\",\\\"type\\\":\\\"sas\\\",\\\"issuer\\\":\\\"iothub\\\",\\\"acceptingIpFilterRule\\\":null}\",\"maskedIpAddress\":\"<maskedIpAddress>\"}",
            "location": "Resource location"
        }
    ]
}

다음 스크린샷은 이러한 로그를 Log Analytics 작업 영역으로 라우팅하는 진단 설정을 보여 줍니다.

Image showing a Log Analytics diagnostic setting.

IoT Hub를 만든 후 가능한 한 빨리 진단 설정을 만드는 것이 좋습니다. IoT Hub는 항상 리소스 로그를 내보내지만 대상으로 라우팅할 때까지 Azure Monitor에서 수집되지 않습니다.

Azure Monitor: 디바이스 연결 끊김에 대한 메트릭 경고 설정

IoT Hub에서 내보낸 플랫폼 메트릭에 따라 경고를 설정할 수 있습니다. 메트릭 경고를 사용하면 관심 있는 조건이 발생했음을 개인에게 알리고 해당 조건에 자동으로 응답할 수 있는 작업을 트리거할 수도 있습니다.

연결된 디바이스 메트릭은 IoT Hub에 연결된 디바이스 수를 알려줍니다. 이 메트릭이 임계값 아래로 떨어지면 트리거할 경고를 만들 수 있습니다.

Image showing how to create an alert to trigger if a metric drops below a threshold value.

메트릭 경고 규칙을 사용하여 대규모로 디바이스 연결이 끊기는 변칙 상황을 모니터링할 수 있습니다. 즉, 많은 수의 디바이스가 예기치 않게 연결이 끊기는 지를 결정하기 위해 경고를 사용합니다. 이러한 상황이 감지되면, 문제 해결에 도움이 되는 로그를 확인할 수 있습니다. 하지만 디바이스별 연결 끊김 및 중요한 디바이스에 대한 연결 끊김을 근실시간으로 모니터링하려면, Event Grid를 사용해야 합니다.

Azure Monitor: 로그를 사용하여 연결 오류 해결

디바이스 연결 끊김을 감지하는 경우, Azure Monitor 메트릭 경고 또는 Event Grid 모두 로그를 사용하여 문제의 원인을 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 섹션에서는 Azure Monitor 로그에서 일반적인 문제를 찾는 방법을 설명합니다. 다음 단계에서는 IoT Hub 연결 로그를 Log Analytics 작업 영역으로 보내는 진단 설정을 이미 만들었다고 가정합니다.

IoT Hub 리소스 로그를 Azure Monitor 로그로 라우팅하는 진단 설정을 만든 후에는 다음 단계에 따라 Azure Portal에서 로그를 확인합니다.

  1. Azure Portal에서 IoT Hub로 이동합니다.

  2. IoT Hub의 왼쪽 창에 있는 모니터링에서 로그를 선택합니다.

  3. IoT Hub에 대한 연결 오류 로그를 격리하려면 쿼리 편집기에서 다음 쿼리를 입력한 다음 실행을 선택합니다.

    AzureDiagnostics
| where (ResourceType == "IOTHUBS" and Category == "Connections" and Level == "Error")

  4. 결과가 있는 경우, 자세한 정보를 얻으려면 OperationName, ResultType(오류 코드), ResultDescription(오류 메시지)을 검색합니다.

다음과 같은 가장 일반적인 오류에 대한 도움말은 문제 해결 안내서를 사용하세요.

  • 400027 ConnectionForcefullyClosedOnNewConnection

  • 404104 DeviceConnectionClosedRemotely

  • 401003 IoTHubUnauthorized

  • 409002 LinkCreationConflict

  • 500001 ServerError

  • 500008 GenericTimeout

Azure Monitor: 로그를 사용하여 특정 디바이스에 대한 연결 모니터링

Azure Monitor를 사용하여 특정 디바이스에 대한 연결 오류 및 정보를 확인하려는 상황이 있을 수 있습니다. 디바이스에 대한 연결 이벤트를 분리하기 위해 이전 섹션과 동일한 단계를 수행할 수 있지만 다음 쿼리를 입력합니다. 다음 쿼리를 사용하려면 test-device를 디바이스 이름으로 바꿉니다.

AzureDiagnostics
| where ResourceProvider == "MICROSOFT.DEVICES" and ResourceType == "IOTHUBS"
| where Category == "Connections"
| extend DeviceId = tostring(parse_json(properties_s).deviceId)
| where DeviceId == "test-device"

쿼리는 대상 디바이스에 대한 오류 및 정보 이벤트를 모두 반환합니다. 다음 예제 출력은 정보 제공용 deviceConnect 이벤트를 보여 줍니다.

Image showing output of an informational deviceConnect event.

Azure IoT SDK를 사용한 MQTT 디바이스 연결 끊기 동작

Azure IoT 디바이스 SDK는 IoT Hub에서 연결을 끊은 다음 MQTT(및 WebSocket을 통한 MQTT) 프로토콜을 통해 SAS 토큰을 갱신할 때 다시 연결합니다. 로그에서는 정보 디바이스 연결 끊기 및 연결 이벤트로 표시되며, 오류 이벤트가 수반되는 경우도 있습니다.

기본값으로 토큰 수명은 모든 SDK에 대해 60분입니다. 그러나 일부 SDK에서는 개발자가 변경할 수 있습니다. 다음 표에는 각 SDK에 대한 토큰 수명, 토큰 갱신 및 토큰 갱신 동작이 요약되어 있습니다.

SDK

토큰 수명

토큰 갱신

갱신 동작

.NET

60분, 구성 가능

85%의 수명, 구성 가능

SDK는 토큰 수명에 더한 10분의 유예 기간에 연결을 끊고 다시 연결합니다. 로그에 생성된 정보 이벤트 및 오류입니다.

Java

60분, 구성 가능

85%의 수명, 구성할 수 없음

SDK는 토큰 수명에 더한 10분의 유예 기간에 연결을 끊고 다시 연결합니다. 로그에 생성된 정보 이벤트 및 오류입니다.

Node.JS

구성 가능

85%의 수명, 구성할 수 없음

SDK는 토큰 갱신 시 연결을 끊고 다시 연결합니다. 로그에는 정보 이벤트만 생성됩니다.

Python

60분, 구성 가능

만료 전 120초

SDK는 토큰 수명 동안 연결을 끊고 다시 연결합니다.

다음 스크린샷은 다양한 SDK에 대한 Azure Monitor 로그의 토큰 갱신 동작을 보여 줍니다. 토큰 수명 및 갱신 임계값은 설명된 대로 기본값에서 변경되었습니다.

  • 1200초(20분) 토큰 수명과 갱신이 설정된 .NET 디바이스 SDK는 수명의 90%에서 발생합니다. 연결 끊김은 30분마다 발생합니다. Image shows .NET device SDK with a 1200 second (20 minutes) token lifespan.
  • 300초(5분) 토큰 수명과 기본 수명 갱신의 85%를 사용하는 Java SDK. 연결 끊김은 15분마다 발생합니다. Image shows Java SDK with a 300 second (5 minutes) token lifespan and default 85% of lifespan renewal.
  • 300초(5분) 토큰 수명과 토큰 갱신이 3분으로 설정된 노드 SDK. 토큰 갱신 시 연결이 끊어집니다. 또한 오류가 없으며 정보 연결 및 연결 끊기 이벤트만 내보내집니다. Image shows Node SDK with a 300 second (5 minutes) token lifespan and token renewal set to happen at 3 minutes.

다음 쿼리는 결과를 수집하는 데 사용되었습니다. 이 쿼리는 속성 모음에서 SDK 이름 및 버전을 추출합니다.

AzureDiagnostics
| where ResourceProvider == "MICROSOFT.DEVICES" and ResourceType == "IOTHUBS"
| where Category == "Connections"
| extend parsed_json = parse_json(properties_s)
| extend SDKVersion = tostring(parsed_json.sdkVersion) , DeviceId = tostring(parsed_json.deviceId) , Protocol =  tostring(parsed_json.protocol)
| distinct TimeGenerated, OperationName, Level, ResultType, ResultDescription, DeviceId, Protocol, SDKVersion

IoT 솔루션 개발자 또는 운영자는 로그의 연결 및 연결 끊기 이벤트 및 관련 오류를 해석하기 위해 이 동작을 알고 있어야 합니다. 디바이스에 대한 토큰 수명 또는 갱신 동작을 변경하려는 경우 디바이스가 디바이스 쌍 설정을 구현하는지 또는 이를 가능하게 하는 디바이스 메서드를 구현하는지 확인하세요.

Event Hubs를 사용하여 디바이스 연결을 모니터링하는 경우 SAS 토큰 갱신으로 인한 정기적 연결 끊김을 필터링하는 방식으로 빌드를 수행해야 합니다. 예를 들어, 연결 끊김 이벤트 다음에 특정 시간 범위 내의 연결 이벤트가 발생하는 한, 연결 끊김에 따른 작업을 트리거하지 않습니다.

참고 항목

IoT Hub는 디바이스 당 하나의 활성 MQTT 연결만을 지원합니다. 동일한 디바이스 ID를 대신하는 모든 새 MQTT 연결로 인해 IoT Hub가 기존 연결을 삭제하게 됩니다. 400027 ConnectionForcefullyClosedOnNewConnection은 IoT Hub 로그에 기록됩니다.

이 페이지의 지침이 도움이 되지 않는 경우 다음을 시도합니다.

  • 문제가 있는 디바이스(예: SSH)에 물리적으로 또는 원격으로 액세스할 수 있는 경우 다음 단원 페이지의 디바이스 쪽 문제 해결 가이드에 따라 문제 해결을 계속합니다.

  • Azure Portal > IoT 허브 > IoT 디바이스에서 해당 디바이스가 사용 가능 상태인지 확인합니다.

  • 디바이스가 MQTT 프로토콜을 사용하는 경우 포트 8883이 열려 있는지 확인합니다. 자세한 내용은 IoT Hub(MQTT)에 연결을 참조세요.

  • Azure IoT Hub에 대한 Microsoft Q&A 질문 페이지, Stack Overflow 또는 Azure 지원에서 도움을 받으세요.