Обнаружение камер ONVIF с помощью Akri

Статья
10/17/2023

Akri — это интерфейс ресурсов Kubernetes, который позволяет легко предоставлять разнородные конечные устройства (например, IP-камеры и USB-устройства) в качестве ресурсов в кластере Kubernetes и постоянно обнаруживает узлы, имеющие доступ к этим устройствам, для планирования рабочих нагрузок на их основе. Akri — это проект песочницы CNCF для ребра, обрабатывающий динамический внешний вид и исчезновение конечных устройств. В настоящее время она поддерживает протоколы OPC UA, ONVIF и udev, но вы также можете реализовать пользовательские обработчики протоколов, предоставляемые шаблоном. Дополнительные сведения об Akri см. здесь.

В этой статье описывается, как обнаружить камеры ONVIF, подключенные к той же сети, что и кластер AKS Edge Essentials. ONVIF — это открытый отраслевой стандарт для устройств безопасности IP, который обычно используется для видеонаблюдения. Дополнительные сведения о профилях ONVIF см. здесь. Эта демонстрация поможет вам приступить к работе с Akri для обнаружения IP-камер с помощью протокола ONVIF и использовать их через видео-брокер, который позволяет использовать кадры с камеры и отображать их в веб-приложении.

Предварительные требования

Развертывание на одном компьютере или полное развертывание AKS Edge Essentials (если вы используете реальную IP-камеру ONVIF, необходимо создать полное развертывание с внешним коммутатором).
Akri работает только в Linux: в этом упражнении используйте узлы Linux.
IP-камера ONVIF, подключенная к той же сети, что и кластер внешнего коммутатора, или макет контейнера ONVIF под управлением (действия по развертыванию приведены ниже).

Примечание

Этот пример брокера ONVIF в настоящее время не поддерживает подключение к камерам, для которых требуется проверка подлинности. Чтобы запустить эту демонстрацию, отключите проверку подлинности на камере ONVIF.

Макет контейнера ONVIF

Если у вас нет IP-камеры ONVIF, вы можете использовать наш макет контейнера ONVIF для этого упражнения. Макет контейнера работает как на одном компьютере, так и на полном развертывании.

(Необязательно) Если вы хотите настроить пользовательский видеопоток RTSP для контейнера ONVIF, сохраните видео mp4 (лучше всего работает, если качество — SD, а не HD) и скопируйте файл из каталога хост-компьютера в узел Linux с помощью следующей команды (обязательно замените каталог хост-компьютера и соответствующее имя видеофайла):
```
Copy-AksEdgeNodeFile -FromFile C:\Users\WinIotUser\Downloads\sample.mp4 -toFile /home/aksedge-user/sample.mp4 -PushFile
```

Откройте пустой ФАЙЛ YAML и скопируйте или вставьте следующее содержимое. Обязательно замените значение после /mnt/ именем видеофайла в разделе MP4FILE. Сохраните файл как onvif-mock.yaml:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: onvif-camera-mocking
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: onvif-camera-mocking
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 1
  minReadySeconds: 5    
  template:
    metadata:
      labels:
        app: onvif-camera-mocking
    spec:
      nodeSelector:
        "kubernetes.io/os": linux
      containers:
      - name: azure-vote-front
        image: winiotsaleskit.azurecr.io/onvif-camera-mocking:latest
        ports:
        - containerPort: 8554
        - containerPort: 1000
        - containerPort: 3702
        env:
        - name: INTERFACE
          value: "eth0"
        - name: DIRECTORY
          value: "/onvif-camera-mock"
        - name: MP4FILE
          value: /mnt/sample.mp4 
        volumeMounts:
        - name: sample-volume
          mountPath: /mnt
      volumes:
      - name: sample-volume
        hostPath:
          path: /home/aksedge-user
          type: Directory

Примените YAML и убедитесь, что модуль pod запущен:
```
kubectl apply -f onvif-mock.yaml
kubectl get pods
```
Чтобы включить правила IP для обнаружения этой макетной камеры ONVIF, выполните указанные ниже действия.
- Если CNI имеет значение Flannel, выполните приведенные ниже действия.
```
Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "sudo ip route add 239.255.255.250/32 dev cni0"
```
- Если ваш CNI — Calico:
  1. Найдите IP-адрес макетного контейнера ONVIF:
```
kubectl get pods -o wide
```
  2. Найдите имя сетевого интерфейса, соответствующее IP-адресу объекта pod ONVIF (т. е. cali909b8c65537):
```
Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "route"
```
  3. Теперь включите обнаружение ONVIF:
```
Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "sudo ip route add 239.255.255.250/32 dev <insert interface name>"
```
- Кроме того, если вы выполняете полное развертывание с внешним коммутатором, включите dport 3702 и сохраните IP-таблицы:
```
Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "sudo iptables -A INPUT -p udp --dport 3702 -j ACCEPT"
Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "sudo sed -i '/-A OUTPUT -j ACCEPT/i-A INPUT -p udp -m udp --dport 3702 -j ACCEPT' /etc/systemd/scripts/ip4save"
```

Теперь вы готовы запустить Akri и обнаружить макет камеры ONVIF.

Запуск Akri

Добавьте диаграммы Akri Helm, если вы еще не сделали этого:
```
helm repo add akri-helm-charts https://project-akri.github.io/akri/
```
Если вы уже добавили диаграмму Akri Helm ранее, обновите репозиторий для последней сборки:
```
helm repo update
```
Установите Akri с помощью Helm. При установке Akri укажите, что требуется развернуть обработчики обнаружения ONVIF, задав значение onvif.discovery.enabled=truehelm . Кроме того, укажите, что вы хотите развернуть видео broker ONVIF:
```
helm install akri akri-helm-charts/akri `
 --set onvif.discovery.enabled=true `
 --set onvif.configuration.enabled=true `
 --set onvif.configuration.capacity=2 `
 --set onvif.configuration.brokerPod.image.repository='ghcr.io/project-akri/akri/onvif-video-broker' `
 --set onvif.configuration.brokerPod.image.tag='latest'
```
Дополнительные сведения о параметрах конфигурации ONVIF см. здесь.

Открытие порта WS-Discovery

Чтобы кластер AKS Edge Essentials обнаружил вашу камеру, откройте порт для WS-Discovery (динамическое обнаружение веб-служб), который представляет собой протокол многоадресного обнаружения, работающий через ПОРТ 3702TCP и UDP.

Выполните следующую команду, чтобы открыть sport 3702 в узле Linux и сохранить IP-таблицы:

Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "sudo iptables -A INPUT -p udp --sport 3702 -j ACCEPT"
Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "sudo sed -i '/-A OUTPUT -j ACCEPT/i-A INPUT -p udp -m udp --sport 3702 -j ACCEPT' /etc/systemd/scripts/ip4save"

Убедитесь, что Akri теперь может обнаружить вашу камеру. Вы должны увидеть один экземпляр Akri для камеры ONVIF:
```
kubectl get akrii
```

Развертывание веб-приложения потоковой передачи видео

Откройте пустой ФАЙЛ YAML и скопируйте или вставьте в него следующее содержимое:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: akri-video-streaming-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: akri-video-streaming-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: akri-video-streaming-app
    spec:
      nodeSelector:
        "kubernetes.io/os": linux
      serviceAccountName: akri-video-streaming-app-sa
      containers:
      - name: akri-video-streaming-app
        image: ghcr.io/project-akri/akri/video-streaming-app:latest-dev
        imagePullPolicy: Always
        env:
        - name: CONFIGURATION_NAME
          value: akri-onvif
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: akri-video-streaming-app
  namespace: default
  labels:
    app: akri-video-streaming-app
spec:
  selector:
    app: akri-video-streaming-app
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 5000
  type: NodePort
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: akri-video-streaming-app-sa
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: akri-video-streaming-app-role
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["services"]
  verbs: ["list"]
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: akri-video-streaming-app-binding
roleRef:
  apiGroup: ""
  kind: ClusterRole
  name: akri-video-streaming-app-role
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: akri-video-streaming-app-sa
    namespace: default

Сохраните файл как akri-video-streaming-app.yaml.
В окне PowerShell измените каталог на расположение файла akri-video-straming-app.yaml и разверните его в кластере:
```
kubectl apply -f akri-video-streaming-app.yaml
```
Убедитесь, что все модули pod запущены и работают:
Найдите IP-адрес узла Linux и порт службы веб-приложений:
```
Get-AksEdgeNodeAddr
```
```
kubectl get svc
```
Теперь вы можете просмотреть видеоматериалы, перейдя к веб-приложению, то есть <NODE IP>:<PORT OF SERVICE>:

Очистка

Удалите веб-приложение потоковой передачи видео:
```
kubectl delete -f akri-video-streaming-app.yaml
```
Удалите Akri из кластера:
```
helm delete akri
```
(Необязательно) Если вы использовали макет камеры ONVIF, удалите развертывание:
```
kubectl delete -f onvif-mock.yaml
```

Дальнейшие действия

Обзор AKS Edge Essentials

Поделиться через