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如何使用 Azure 资源管理器模板手动迁移 Azure IoT 中心

项目
04/19/2023

使用 Azure 门户、Azure 资源管理器模板和 Azure IoT 中心服务 SDK 将 IoT 中心迁移到新区域、新层级或新配置。

如果想要执行以下操作，本文中的步骤会很有用：

从免费层升级到基本层或标准层 IoT 中心。
将 IoT 中心移动到新区域。
将 IoT 中心状态信息导出为备份。
增加 IoT 中心的分区数目。
为开发环境（而不是生产环境）设置中心。
支持以自定义方式实现多中心高可用性。有关详细信息，请参阅“IoT 中心高可用性和灾难恢复”中的“如何实现跨区域高可用性”部分。

若要迁移中心，你需要一个对原始中心具有管理访问权限的订阅。可将新的中心放到新的资源组和区域、原始中心所在的同一订阅甚至新的订阅中。不能使用相同的名称，因为中心名称必须全局唯一。

比较自动和手动迁移步骤

本文的结果与如何使用 Azure CLI 自动迁移 IoT 中心一文中类似，但过程不同。在开始之前，请确定适合你的方案的过程。

手动过程（本文）：
- 迁移设备注册表以及路由和终结点信息。必须在新的 IoT 中心手动重新创建其他配置详细信息。
- 迁移大量设备（例如，超过 100,000 台）的速度更快。
- 使用 Azure 存储帐户传输设备注册表。
- 从 ARM 模板输出中清理针对路由和文件上传终结点的连接字符串，而且你需要手动重新添加这些字符串。
Azure CLI 过程：
- 迁移设备注册表、路由和终结点信息以及其他配置详细信息，例如IoT Edge 部署或自动设备管理配置。
- 迁移少量设备（例如，最多 10,000 台）更轻松。
- 不需要 Azure 存储帐户。
- 收集针对路由和文件上传终结点的连接字符串，并将其包含在 ARM 模板输出中。

注意事项

在迁移 IoT 中心之前，有几件事需要考虑。

确保原始位置中所有可用的功能在新位置中也可用。某些服务以预览版提供，因此并非所有功能都可以在任何位置使用。
在创建和验证迁移的版本之前，不要删除原始资源。一旦删除某个中心，就会将其永久删除，并且没有任何办法可以恢复，因此也就无法检查设置或数据来确保正确地复制中心。
原始 Azure IoT 中心的数据不会迁移。该数据包括设备消息、云到设备 (C2D) 的命令以及作业相关的信息，例如计划和历史记录。指标和日志记录结果也不会迁移。
需要针对迁移造成的停机时间做好安排。将设备克隆到新中心需要花费一定的时间。如果使用导入/导出方法，基准测试表明，移动 500,000 个设备可能需要大约两个小时，而移动 100 万个设备大约需要四个小时。
无需关闭或更改设备，即可将设备复制到新中心。
- 如果设备最初是使用 DPS 预配的，请更新其注册以指向新的 IoT 中心。然后，重新预配设备以更新存储在每个设备中的连接信息。
- 否则，你必须使用导入/导出方法来移动设备，然后必须修改设备才能使用新中心。例如，可将设备设置为使用孪生所需属性中的 IoT 中心主机名。设备将采用该 IoT 中心主机名，请断开设备与旧中心的连接，然后将其重新连接到新中心。
需要更新任何证书，以便可将其用于新资源。此外，你可能已在 DNS 表中的某个位置定义了中心，并且需要更新这些 DNS 信息。

方法

下面是我们建议的迁移 IoT 中心的常规方法。

将中心及其设置导出到资源管理器模板。
对模板进行所需的更改，例如，为迁移的中心更新所有地方显示的名称和位置。对于模板中用于消息路由终结点的任何资源，请在模板中更新该资源的密钥。
将模板导入到位于新位置的新资源组。此步骤将创建新的 IoT 中心。
请根据需要进行调试。
添加未导出到模板中的任何内容。

例如，使用者组就不会导出到模板中。需要手动将使用者组添加到模板中，或者在创建中心后使用 Azure 门户来添加。
将设备从原始中心复制到新中心。此过程在管理已注册到 Azure IoT 中心的设备部分进行了介绍。

如何处理消息路由

如果你的中心使用消息路由，则导出中心模板的过程涉及路由配置，但不涉及资源本身。如果要将 IoT 中心迁移到新区域，则必须选择是将路由资源也移动到新位置，还是将它们留在原地并继续“按原样”使用。将消息路由到不同区域中的终结点资源可能会导致性能轻微下降。

如果中心使用消息路由，你可以采用两种做法。

将用于路由终结点的资源移到新位置。
1. 在 Azure 门户中或通过资源管理器模板自己手动创建新资源。
2. 在新位置创建的所有资源皆需进行重命名，因为它们需要具有全局唯一的名称。
3. 在创建新中心之前，在新中心的模板中更新资源名称和资源密钥。创建新中心时，这些资源应该存在。
不要移动用于路由终结点的资源。请“在原地”使用这些资源。
1. 在编辑模板的步骤中，需要检索每个路由资源的密钥并将其放入模板，然后再创建新中心。
2. 中心仍引用原始路由资源，并按配置将消息路由到这些资源。由于中心和路由终结点资源不在同一位置，因此性能会略微下降。

准备将中心迁移到另一个区域

本部分提供有关迁移中心的具体说明。

将原始中心导出到资源模板

登录 Azure 门户。
导航到要移动的 IoT 中心。
从中心的属性和设置列表中选择“导出模板”。
选择“下载”以下载模板。将文件保存到可以再次找到的某个位置。

查看模板

转到下载的模板，该模板包含在 zip 文件中。提取 zip 文件，并找到名为 template.json 的文件。

以下示例适用于没有路由配置的一般中心。它是区域“westus”中名为“ContosoHub”的 S1 层中心（包含 1 个单元）：

{
    "$schema": "https://schema.management.azure.com/schemas/2019-04-01/deploymentTemplate.json#",
    "contentVersion": "1.0.0.0",
    "parameters": {
        "IotHubs_ContosoHub_connectionString": {
            "type": "SecureString"
        },
        "IotHubs_ContosoHub_containerName": {
            "type": "SecureString"
        },
        "IotHubs_ContosoHub_name": {
            "defaultValue": "ContosoHub",
            "type": "String"
        }
    },
    "variables": {},
    "resources": [
        {
            "type": "Microsoft.Devices/IotHubs",
            "apiVersion": "2021-07-01",
            "name": "[parameters('IotHubs_ContosoHub_name')]",
            "location": "westus",
            "sku": {
                "name": "S1",
                "tier": "Standard",
                "capacity": 1
            },
            "identity": {
                "type": "None"
            },
            "properties": {
                "ipFilterRules": [],
                "eventHubEndpoints": {
                    "events": {
                        "retentionTimeInDays": 1,
                        "partitionCount": 4
                    }
                },
                "routing": {
                    "endpoints": {
                        "serviceBusQueues": [],
                        "serviceBusTopics": [],
                        "eventHubs": [],
                        "storageContainers": []
                    },
                    "routes": [],
                    "fallbackRoute": {
                        "name": "$fallback",
                        "source": "DeviceMessages",
                        "condition": "true",
                        "endpointNames": [
                            "events"
                        ],
                        "isEnabled": true
                    }
                },
                "storageEndpoints": {
                    "$default": {
                        "sasTtlAsIso8601": "PT1H",
                        "connectionString": "[parameters('IotHubs_ContosoHub_connectionString')]",
                        "containerName": "[parameters('IotHubs_ContosoHub_containerName')]"
                    }
                },
                "messagingEndpoints": {
                    "fileNotifications": {
                        "lockDurationAsIso8601": "PT1M",
                        "ttlAsIso8601": "PT1H",
                        "maxDeliveryCount": 10
                    }
                },
                "enableFileUploadNotifications": false,
                "cloudToDevice": {
                    "maxDeliveryCount": 10,
                    "defaultTtlAsIso8601": "PT1H",
                    "feedback": {
                        "lockDurationAsIso8601": "PT1M",
                        "ttlAsIso8601": "PT1H",
                        "maxDeliveryCount": 10
                    }
                },
                "features": "None",
                "disableLocalAuth": false,
                "allowedFqdnList": []
            }
        }
    ]
}

编辑模板

必须先进行一些更改，然后才能使用该模板在新区域中创建新中心。使用 Visual Studio Code 或文本编辑器来编辑模板。

编辑中心名称和位置

删除顶部的容器名称参数部分。 ContosoHub 没有关联的容器。

"parameters": {
  ...
    "IotHubs_ContosoHub_containerName": {
        "type": "SecureString"
    },
  ...
},

删除 storageEndpoints 属性。

"properties": {
  ...
    "storageEndpoints": {
    "$default": {
        "sasTtlAsIso8601": "PT1H",
        "connectionString": "[parameters('IotHubs_ContosoHub_connectionString')]",
        "containerName": "[parameters('IotHubs_ContosoHub_containerName')]"
    }
  },
  ...

如果要将中心移动到新区域，请更改“资源”下的“位置”属性。
```
"location": "westus",
```

更新路由终结点资源

导出已配置路由的中心的资源管理器模板时，你会看到导出的模板中并未提供这些资源的密钥。它们的放置由星号表示。在导入新中心的模板并创建该中心之前，必须在门户中转到这些资源并检索密钥，然后填充密钥。

如果还移动了路由资源，请一并更新每个终结点的名称、ID 和资源组。

检索所有路由资源所需的密钥，并将其放到模板中。可以从 Azure 门户中的资源检索密钥。
- 例如，如果要将消息路由到某个存储容器，请在门户中找到相应的存储帐户。在“设置”部分下选择“访问密钥”，然后复制其中的一个密钥。首次导出模板时，密钥如下所示：
```
"connectionString": "DefaultEndpointsProtocol=https;
AccountName=fabrikamstorage1234;AccountKey=****",
"containerName": "fabrikamresults",
```
  检索存储帐户的帐户密钥后，请将其输入到模板上的子句 AccountKey=**** 中，取代星号。
- 对于服务总线队列，获取与 SharedAccessKeyName 匹配的共享访问密钥。下面是 JSON 中的密钥和 SharedAccessKeyName：
```
"connectionString": "Endpoint=sb://fabrikamsbnamespace1234.servicebus.windows.net:5671/;
SharedAccessKeyName=iothubroutes_FabrikamResources;
SharedAccessKey=****;
EntityPath=fabrikamsbqueue1234",
```
- 上述操作对于服务总线主题和 Azure 事件中心连接也适用。

通过加载模板创建新中心

使用编辑后的模板创建新中心。若要移动路由资源，应在新位置设置资源，并更新模板中的引用，以使其匹配。如果不移动路由资源，应将其包含在模板中并对其使用更新的密钥。

登录 Azure 门户。
选择“创建资源”。
在搜索框中，搜索并选择“模板部署(使用自定义模板部署)”。在模板部署屏幕上，选择“创建”。
在“自定义部署”页面上，选择“在编辑器中生成自己的模板”，以便可以从文件上传模板。
选择“加载文件”。
浏览到已编辑的新模板并将其选中，然后选择“打开”。随即会在编辑窗口中加载该模板。选择“保存”。
在“自定义部署”页上填写以下字段。

订阅：选择要使用的订阅。

资源组：选择现有资源组或创建新资源组。

区域：如果你选择了现有的资源组，则系统会为你填充与资源组位置匹配的区域。如果创建了新资源组，这便是该资源组所在的位置。

连接字符串：填充中心的连接字符串。

“中心名称”：为新中心命名。
选择“查看 + 创建”按钮。
选择“创建”按钮。门户会验证你的模板并部署新中心。如果有路由配置数据，该数据将包含在新中心内，但会指向位于先前位置的资源。

管理已注册到 Azure IoT 中心的设备

现在，新中心已启动并运行，接下来需要将所有设备从原始中心复制到新中心。

有多种方法可以复制设备。要么最初使用设备预配服务 (DPS) 来预配设备或者不使用该方法。如果这样做，此过程并不困难。如果没有，此过程可能很复杂。

如果未使用 DPS 预配设备，可以跳过下一部分，并开始使用导入/导出方法将设备移动到新中心。

使用 DPS 在新中心重新预配设备

若要使用 DPS 将设备移动到新位置，请参阅如何重新预配设备。完成后，可以在 Azure 门户中查看设备，并确认它们是否出现在新位置。

使用 Azure 门户转到新中心。选择该中心，然后选择“IoT 设备”。你将会看到已重新预配到新中心的设备。还可以查看新中心的属性。

如果已实施路由，请测试并确保将消息正确路由到资源。

使用 DPS 后回滚所做更改

若要回滚所做更改，请将设备从新中心重新预配到旧中心。

迁移中心及其设备的过程现已完成。接下来可以跳到清理部分。

使用导入/导出方法将设备移动到新中心

应用程序面向 .NET Core，因此可以在 Windows 或 Linux 上运行它。可以下载示例，检索连接字符串，为要运行的位设置标志，然后运行应用程序。无需打开代码即可完成这些操作。

下载示例

在此处使用 IoT C# 示例：适用于 C# 的 Azure IoT SDK。下载 zip 文件并将其解压缩到计算机。
相关代码位于 ./iothub/service/samples/how to guides/ImportExportDevicesSample 中。无需查看或编辑代码即可运行应用程序。
若要运行应用程序，请指定三个连接字符串和五个选项。可以作为命令行参数传入此数据，也可以使用环境变量，或结合使用这两种方法。我们将以命令行参数的形式传递选项，并以环境变量的形式传递连接字符串。

原因在于，连接字符串很长很杂乱，且不太可能会更改，但你可能想要更改这些选项并多次运行应用程序。若要更改某个环境变量的值，必须关闭命令窗口以及所用的开发工具（无论是 Visual Studio，还是 Visual Studio Code）。

选项

下面是运行应用程序时需要指定的五个选项：

“addDevices”（参数 1）- 若要添加为你生成的虚拟设备，请将此选项设置为 True。这些设备将添加到源中心。另外，请设置 numToAdd（参数 2）以指定要添加的设备数。可以注册到中心的设备的最大数目是 1,000,000。此选项的目的是进行测试。可以生成特定数量的设备，然后将其复制到另一个中心。
“copyDevices”（参数 3）- 将此选项设置为 True 即可将设备从一个中心复制到另一个中心。
“deleteSourceDevices”（参数 4）-- 将此选项设置为 True 即可删除已注册到源中心的所有设备。建议等到你已确定所有设备均已转移，再运行此选项。一旦删除设备，就再也不能将其恢复。
“deleteDestDevices”（参数 5）-- 将此选项设置为 True 即可删除已注册到目标中心的所有设备。若要多次复制设备，可能需要执行此操作。

基本命令是 dotnet run，告知 .NET 生成本地 csproj 文件，然后运行该文件。在运行此命令之前，请将命令行参数添加到末尾。

命令行类似于以下示例：

    // Format: dotnet run add-devices num-to-add copy-devices delete-source-devices delete-destination-devices

    // Add 1000 devices, don't copy them to the other hub, or delete them. 
    // The first argument is true, numToAdd is 50, and the other arguments are false.
    dotnet run true 1000 false false false 

    // Copy the devices you just added to the other hub; don't delete anything.
    // The first argument is false, numToAdd is 0, copy-devices is true, and the delete arguments are both false
    dotnet run false 0 true false false

使用环境变量来表示连接字符串

若要运行该示例，需要获取新旧 IoT 中心的连接字符串，以及可用于存储临时工作文件的存储帐户的连接字符串。我们将在环境变量中存储这些连接字符串的值。
若要获取连接字符串值，请登录到 Azure 门户。

将连接字符串放到可方便检索它们的某个位置，例如记事本。如果复制以下代码，则可将连接字符串直接粘贴到占位符所在的位置。请不要在等号两边添加空格，否则会改变变量名称。此外，不需要用双引号括住连接字符串。如果用引号括住存储帐户连接字符串，脚本将运行失败。

在 Windows 中设置环境变量：

SET IOTHUB_CONN_STRING=<put connection string to original IoT hub here>
SET DEST_IOTHUB_CONN_STRING=<put connection string to destination IoT hub here>
SET STORAGE_ACCT_CONN_STRING=<put connection string to the storage account here>

在 Linux 中设置环境变量：

export IOTHUB_CONN_STRING="<put connection string to original IoT hub here>"
export DEST_IOTHUB_CONN_STRING="<put connection string to destination IoT hub here>"
export STORAGE_ACCT_CONN_STRING="<put connection string to the storage account here>"

对于 IoT 中心连接字符串，请在门户中转到每个中心。可以在中心的“资源”中搜索。如果你知道某个资源组，可以转到“资源组”，选择该资源组，然后从该资源组的资产列表中选择中心。
在中心的“设置”中选择“共享访问策略”，然后选择“iothubowner”并复制其中的一个连接字符串。对目标中心执行相同的操作。将连接字符串添加到相应的 SET 命令。
对于存储帐户连接字符串，请在“资源”中或其“资源组”下找到并打开该存储帐户。
在“设置”部分下，选择“访问密钥”并复制其中的一个连接字符串。将连接字符串放到包含相应 SET 命令的文本文件中。

现在，你已在包含 SET 命令的文件中设置了环境变量，并知道命令行参数有哪些。让我们运行该示例。

运行示例应用程序并使用命令行参数

打开命令提示符窗口。选择“Windows”，然后键入 command prompt 打开命令提示符窗口。
逐个复制用于设置环境变量的命令，将其粘贴到命令提示符窗口，然后按 Enter。完成后，在命令提示符窗口中键入 SET 以查看环境变量及其值。将这些命令复制到命令提示符窗口后，除非打开新的命令提示符窗口，否则不再需要复制。
在命令提示符窗口中切换目录，直到进入 ./ImportExportDevicesSample（ImportExportDevicesSample.csproj 文件所在的目录）。然后键入以下命令（包括命令行参数）。
```
// Format: dotnet run add-devices num-to-add copy-devices delete-source-devices delete-destination-devices
dotnet run arg1 arg2 arg3 arg4 arg5
```
dotnet 命令将生成并运行应用程序。由于在运行应用程序时会传入选项，因此每次运行应用程序时都可以更改这些选项的值。例如，你可能想要运行该应用程序一次并创建新设备，然后再次运行该应用程序，并将这些设备复制到新中心，等等。你还可以在同一次运行中执行所有这些步骤，不过，在确定迁移完成之前，最好不要删除任何设备。下面是一个示例：我们创建了 1000 个设备，然后将其复制到另一个中心。
```
// Format: dotnet run add-devices num-to-add copy-devices delete-source-devices delete-destination-devices

// Add 1000 devices, don't copy them to the other hub or delete them. 
dotnet run true 1000 false false false 

// Do not add any devices. Copy the ones you just created to the other hub; don't delete anything.
dotnet run false 0 true false false 
```
验证设备已成功复制之后，可以从源中心删除设备，如下所示：
```
// Format: dotnet run add-devices num-to-add copy-devices delete-source-devices delete-destination-devices
// Delete the devices from the source hub.
dotnet run false 0 false true false 
```

使用 Visual Studio 运行示例应用程序

若要在 Visual Studio 中运行应用程序，请将当前目录切换到 azureiot.sln 文件所在的文件夹。然后在命令提示符窗口中运行以下命令，在 Visual Studio 中打开解决方案。必须在设置环境变量的同一个命令窗口中执行此操作，因此这些变量是已知的。
```
azureiot.sln
```
右键单击项目“ImportExportDevicesSample”并选择“设为启动项目”。

在 ImportExportDevicesSample 文件夹中 Program.cs 的顶部，设置五个选项的变量。

// Add randomly created devices to the source hub.
private static bool addDevices = true;
//If you ask to add devices, this will be the number added.
private static int numToAdd = 0; 
// Copy the devices from the source hub to the destination hub.
private static bool copyDevices = false;
// Delete all of the devices from the source hub. (It uses the IoTHubConnectionString).
private static bool deleteSourceDevices = false;
// Delete all of the devices from the destination hub. (Uses the DestIotHubConnectionString).
private static bool deleteDestDevices = false;

按 F5 运行应用程序。运行完应用程序后，可以查看结果。

查看结果

可以在 Azure 门户中查看设备，并确认它们是否出现在新位置。

使用 Azure 门户转到新中心。选择该中心，然后选择“IoT 设备”。你将会看到从旧中心复制到新中心的设备。还可以查看新中心的属性。
检查导入/导出错误：在 Azure 门户中转到 Azure 存储帐户，然后查看 ImportErrors.log 的 devicefiles 容器。如果此文件为空（大小为 0），则表示未发生任何错误。如果尝试多次导入同一设备，第二次导入时会拒绝该设备，并将一条错误消息添加到日志文件中。

提交更改

此时，你已将中心复制到新位置，并已将设备迁移到新中心。接下来需要进行相应更改，使设备能够与新中心配合工作。

若要提交更改，需要执行以下步骤：

更新每个设备以更改 IoT 中心主机名，将 IoT 中心主机名指向新中心。应使用首次预配设备时所用的相同方法执行此操作。
更改引用旧中心的所有应用程序，使其指向新中心。
完成后，新中心应会启动并运行。旧中心应该没有活动的设备并处于断开连接状态。

回滚所做更改

如果你决定回滚更改，请执行以下步骤：

更新每个设备以更改 IoT 中心主机名，将 IoT 中心主机名指向旧中心。应使用首次预配设备时所用的相同方法执行此操作。
更改引用新中心的所有应用程序，使其指向旧中心。例如，如果使用的是 Azure Analytics，则可能需要重新配置 Azure 流分析输入。
删除新中心。
如果你有路由资源，则旧中心上的配置仍应指向正确的路由配置，并且在旧中心重启后，它应该仍可使用这些资源。

检查结果

若要检查结果，请将 IoT 解决方案更改为指向位于新位置的中心，然后运行它。换而言之，请对新中心执行以前对旧中心所执行的相同操作，并确保它们正常工作。