教學課程：設定及使用IoT中樞的計量和記錄

文章
01/29/2024

使用 Azure 監視器從 IoT 中樞收集計量和記錄，以監視解決方案的作業，並在問題發生時進行疑難解答。在本教學課程中，您將瞭解如何根據計量建立圖表、如何建立觸發計量的警示、如何將 IoT 中樞作業和錯誤傳送至 Azure 監視器記錄，以及如何檢查記錄中是否有錯誤。

本教學課程使用 .NET 中的 Azure 範例傳送遙測快速入門，將訊息傳送至 IoT 中樞。您一律可以使用裝置或其他範例來傳送訊息，但您可能必須據以修改幾個步驟。

在開始本教學課程之前，某些熟悉 Azure 監視器概念可能很有説明。若要深入瞭解，請參閱監視 IoT 中樞。若要深入瞭解 IoT 中樞所發出的計量和資源記錄，請參閱監視數據參考。

在本教學課程中，您會執行下列工作：

使用 Azure CLI 建立 IoT 中樞、註冊模擬裝置，以及建立 Log Analytics 工作區。
將 IoT 中樞連線和裝置遙測資源記錄傳送至Log Analytics工作區中的 Azure 監視器記錄。
使用計量總管，根據選取的計量建立圖表，並將其釘選到您的儀錶板。
建立計量警示，以便在發生重要情況時透過電子郵件通知您。
下載並執行模擬將訊息傳送至IoT中樞的IoT裝置的應用程式。
檢視條件發生時的警示。
檢視儀錶板上的計量圖表。
在 Azure 監視器記錄中檢視 IoT 中樞錯誤和作業。

必要條件

Azure 訂用帳戶。如果您沒有 Azure 訂用帳戶，請在開始前建立免費帳戶。
開發電腦上的 .NET Core SDK 2.1 或更新版本。您可以從 .NET 下載適用於多個平臺的 .NET Core SDK。

您可以使用下列命令來確認開發電腦上的目前 C# 版本：
```
dotnet --version
```
能夠接收郵件的電子郵件帳戶。
請確定您的防火牆中已開啟埠 8883。本教學課程中的裝置範例會使用透過埠 8883 通訊的 MQTT 通訊協定。某些公司和教育網路環境可能會封鎖此連接埠。如需此問題的詳細資訊和解決方法，請參閱連線至 IoT 中樞 (MQTT)。

在 Azure Cloud Shell 中使用 Bash 環境。如需詳細資訊，請參閱 Azure Cloud Shell 中的 Bash 快速入門。
若要在本地執行 CLI 參考命令，請安裝 Azure CLI。若您在 Windows 或 macOS 上執行，請考慮在 Docker 容器中執行 Azure CLI。如需詳細資訊，請參閱〈如何在 Docker 容器中執行 Azure CLI〉。
- 如果您使用的是本機安裝，請使用 az login 命令，透過 Azure CLI 來登入。請遵循您終端機上顯示的步驟，完成驗證程序。如需其他登入選項，請參閱使用 Azure CLI 登入。
- 出現提示時，請在第一次使用時安裝 Azure CLI 延伸模組。如需擴充功能詳細資訊，請參閱使用 Azure CLI 擴充功能。
- 執行 az version 以尋找已安裝的版本和相依程式庫。若要升級至最新版本，請執行 az upgrade。

設定資源

在本教學課程中，您需要IoT中樞、Log Analytics工作區和模擬IoT裝置。您可以使用 Azure 入口網站、Azure CLI 或 PowerShell 來建立這些資源。針對所有資源使用相同的資源群組和位置。然後，當您完成本教學課程時，您可以藉由刪除資源群組，一個步驟移除所有專案。

在本教學課程中，我們提供了執行下列步驟的 CLI 腳本：

建立資源群組。
建立IoT中樞。
建立 Log Analytics 工作區。
註冊模擬裝置的裝置身分識別，以將訊息傳送至IoT中樞。儲存裝置連接字串以用來設定模擬裝置。

使用 Azure CLI 設定資源

將下列命令複製並貼到 Cloud Shell 或已安裝 Azure CLI 的本機命令行實例中。某些命令可能需要一些時間才能執行。新的資源會建立在資源群組 ContosoResources 中。

某些資源的名稱在整個 Azure 中必須是唯一的。腳本會使用 $RANDOM 函式產生隨機值，並將其儲存在變數中。針對這些資源，腳本會將這個隨機值附加至資源的基底名稱，使資源名稱是唯一的。

設定不需要全域唯一的資源名稱值。

location=westus
resourceGroup=ContosoResources
iotDeviceName=Contoso-Test-Device

設定必須是唯一的資源名稱值。這些名稱的隨機數會串連結。

randomValue=$RANDOM
iotHubName=ContosoTestHub$randomValue
echo "IoT hub name = " $iotHubName
workspaceName=contoso-la-workspace$randomValue
echo "Log Analytics workspace name = " $workspaceName

建立要用於本教學課程之所有資源的資源群組。

az group create --name $resourceGroup --location $location

在免費層中建立IoT中樞。每個訂用帳戶只能有一個免費的 IoT 中樞。如果您已經有免費中樞，請將 --sku 值變更為 B1 （basic）或 S1 （standard）。

az iot hub create --name $iotHubName --resource-group $resourceGroup --partition-count 2 --sku F1 --location $location

建立 Log Analytics 工作區

az monitor log-analytics workspace create --resource-group $resourceGroup --workspace-name $workspaceName --location $location

建立要用於測試的IoT裝置身分識別。

az iot hub device-identity create --device-id $iotDeviceName --hub-name $iotHubName

擷取裝置身分識別的主要連接字串，然後將它複製到本機。您需要此連接字串，才能在測試階段執行裝置模擬。

az iot hub device-identity connection-string show --device-id $iotDeviceName --hub-name $iotHubName

收集連線和裝置遙測的記錄

IoT 中樞會針對數種作業類別發出資源記錄。若要檢視這些記錄，您必須建立診斷設定，以將它們傳送至目的地。其中一個這類目的地是 Azure 監視器記錄，這些記錄會收集在 Log Analytics 工作區中。 IoT 中樞資源記錄會分組成不同的類別。您可以在診斷設定中選取要傳送至 Azure 監視器記錄的類別。在本文中，我們將收集與連線和裝置遙測有關之作業和錯誤的記錄。如需支援 IoT 中樞之類別的完整清單，請參閱 IoT 中樞資源記錄。

若要建立診斷設定，將 IoT 中樞資源記錄傳送至 Azure 監視器記錄，請遵循下列步驟：

在 Azure 入口網站中，瀏覽至您的 IoT 中樞。如果您使用 CLI 命令來建立資源，則 IoT 中樞位於資源群組 ContosoResources 中。
從導覽功能表的 [監視] 區段選取 [診斷設定]。 然後選取 [ 新增診斷設定]。

在 [ 診斷設定 ] 頁面上，提供下列詳細數據：

參數	值
診斷設定名稱	提供您的設定描述性名稱，例如「將連線和遙測傳送至記錄」。
記錄	從 [類別] 清單中選取 [連線和裝置遙測]。
目的地詳細資料	選取 [ 傳送至 Log Analytics 工作區]，然後使用 Log Analytics 工作區選擇器來選取您先前注意到的工作區。

顯示最終診斷記錄設定的螢幕快照。

選取 [儲存] 以儲存設定。關閉 [ 診斷] 設定 窗格。您可以在診斷設定清單中看到您的新設定。

設定計量

現在，我們將使用計量總管來建立圖表，以顯示您想要追蹤的計量。您會將此圖表釘選到 Azure 入口網站中的預設儀錶板。

在IoT中樞功能表中，從 [監視] 區段選取 [計量]。
在畫面頂端，選取 [過去 24 小時][自動]。 在顯示的下拉式清單中，針對 [時間範圍] 選取 [過去 4 小時]，將 [時間粒度] 設定為 1 分鐘，然後選取 [本機] 作為 [顯示時間]。 選取 [ 套用 ] 以儲存這些設定。設定現在應該會顯示當地時間：過去 4 小時（1 分鐘）。
在圖表上，部分計量設定會顯示在IoT中樞的範圍內。將 [範圍] 和 [計量命名空間] 值保留為預設值。選取 [ 計量 ] 設定並輸入 “Telemetry”，然後從下拉式清單中選取 [遙測 訊息]。匯總會自動設定為 Sum。請注意，圖表的標題也會變更。
現在，選取 [ 新增計量 ] 以將另一個計量新增至圖表。在 [計量] 底下，選取 [已使用的訊息總數]。針對 [ 匯總]，選取 [ 平均]。再次請注意，圖表的標題已變更為包含此計量。

現在，您的畫面會顯示已傳送遙測訊息的最小化計量，以及所用訊息總數的新計量。
在圖表右上角，選取 [ 儲存至儀錶板 ]，然後從下拉式清單中選擇 [ 釘選到儀錶板 ]。
在 [ 釘選到儀錶板 ] 窗格中，選取 [ 現有] 索引標籤。選取 [私人 ]，然後從 [儀錶板] 下拉式清單中選取 [儀錶板 ]。最後，選取 [釘選] 將圖表釘選到 Azure 入口網站的默認儀錶板。如果您未將圖表釘選到儀錶板，則結束計量總管時不會保留您的設定。

設定計量警示

現在，我們將設定警示以在兩個計量上觸發： 已傳送 的遙測訊息和 使用的訊息總數。

傳送的遙測訊息是追蹤訊息輸送量並避免受到節流的良好計量。針對免費層中的IoT中樞，節流限制為100則訊息/秒。使用單一裝置時，我們無法達到這類輸送量，因此，如果訊息數目在 5 分鐘內超過 1000，我們會設定警示來觸發。在生產環境中，您可以根據IoT中樞的層級、版本和單位數目，將訊號設定為更重要的值。

使用的 訊息總數會追蹤所使用的每日訊息數目。此計量會在每天 00：00 UTC 重設。如果您超過每日配額超過特定閾值，您的 IoT 中樞將不再接受訊息。對於免費層中的IoT中樞，每日訊息配額為8000。如果訊息總數超過配額的 4000， 50%，我們會設定警示來觸發。在實務上，您可能會將此百分比設定為較高的值。每日配額值取決於IoT中樞的層級、版本和單位數目。

如需使用 IoT 中樞配額和節流限制的詳細資訊，請參閱配額和節流。

若要設定計量警示：

在IoT中樞功能表中，從 [監視] 區段選取 [警示]。
選取 [建立警示規則]。

在 [ 建立警示規則 ] 窗格中，有四個區段：
- 範圍已設定為 IoT 中樞，因此我們會單獨保留本節。
- 條件會設定將觸發警示的訊號和條件。
- 動作會設定警示觸發時會發生什麼事。
- 詳細數據 可讓您設定警示的名稱和描述。
首先設定警示將觸發的條件。
1. [條件] 索引卷標隨即開啟，並開啟 [選取訊號] 窗格。在訊號名稱搜尋方塊中輸入「遙測」，然後選取 [已傳送的遙測訊息]。
2. 在 [設定訊號邏輯] 窗格上，設定或確認 [警示邏輯] 底下的下列欄位（您可以忽略圖表）：
  
  參數值
  
  閾值靜態
  
  運算子 大於
  
  彙總類型 總數
  
  閾值 1000
  
  單位 Count
  
  匯總粒度（期間） 5 分鐘
  
  評估頻率 每隔 1 分鐘
  
  這些設定會將訊號設定為5分鐘內訊息總數。此總計會每分鐘評估一次，如果前 5 分鐘的總計超過 1000 則訊息，警示將會觸發。
  
  選取 [完成] 以儲存訊號邏輯。
選取 [下一步：動作 ] 以設定警示的動作。
1. 選取 [建立動作群組]。
2. 在 [建立動作群組] 窗格的 [基本] 索引標籤上，為您的動作群組指定名稱和顯示名稱。
3. 選取 [ 通知] 索引標籤 。針對 [ 通知類型]，從下拉式清單中選取 [電子郵件/簡訊/推播/語音 ]。 [ 電子郵件/簡訊/推播/語音 ] 窗格隨即開啟。
4. 在 [ 電子郵件/SMS 訊息/推播/語音 ] 窗格中，選取電子郵件並輸入您的電子郵件地址，然後選取 [ 確定]。
5. 回到 [ 通知] 窗格，輸入通知的名稱。
6. （選擇性）在 [動作群組 動作] 索引標籤上，[ 動作類型 ] 下拉式清單會列出您可以使用警示觸發的動作類型。在本文中，我們只會使用通知，因此您可以忽略此索引卷標底下的設定。
7. 選取 [ 檢閱和建立] 索引標籤，確認您的設定，然後選取 [ 建立]。
8. 回到 [警示規則 動作] 索引標籤上，請注意，新的動作群組已新增至警示的動作。
選取 [下一步：詳細 數據] 以設定警示規則詳細數據，並儲存警示規則。
1. 在 [ 詳細數據] 索引標籤上，提供警示的名稱和描述;例如，「如果超過 1000 則訊息超過 5 分鐘時發出警示」。
選取 [ 檢閱 + 建立 ] 以檢閱警示規則的詳細數據。如果一切看起來都正確，請選取 [ 建立] 以儲存新的規則。
現在，為所使用的訊息總數設定另一個警示。如果您想要在所使用的訊息數目接近IoT中樞的每日配額時傳送警示，此時IoT中樞會開始拒絕訊息，此計量會很有用。請遵循您先前執行的步驟，但有下列差異。
- 針對 [ 設定訊號邏輯 ] 窗格上的訊號，選取 [使用的訊息總數]。
- 在 [ 設定訊號邏輯 ] 窗格上，設定或確認下列字段（您可以忽略圖表）：
  
  參數值
  
  閾值靜態
  
  運算子 大於
  
  彙總類型 總數
  
  閾值 4000
  
  單位 Count
  
  匯總粒度（期間） 1 分鐘
  
  評估頻率 每隔 1 分鐘
  
  這些設定會將訊息數目達到 4000 時引發的訊號。計量會每分鐘評估一次。
- 當您指定警示規則的動作時，請選取您為上一個規則建立的動作群組。
- 針對警示詳細數據，請選擇與您先前不同的名稱和描述。
選取 [警示]，在IoT中樞左窗格的 [監視] 底下。現在，選取 [警示] 窗格頂端功能表上的 [警示規則]。 [ 警示規則] 窗格隨即開啟。您應該會看到兩個警示：
關閉 [ 警示規則 ] 窗格。

參數	值
閾值	靜態
運算子	大於
彙總類型	總數
閾值	1000
單位	Count
匯總粒度（期間）	5 分鐘
評估頻率	每隔 1 分鐘

參數	值
閾值	靜態
運算子	大於
彙總類型	總數
閾值	4000
單位	Count
匯總粒度（期間）	1 分鐘
評估頻率	每隔 1 分鐘

透過這些設定，警示將會觸發，而且當超過 1000 封郵件在 5 分鐘的時間範圍內傳送時，您會收到電子郵件通知，而且當使用的訊息總數超過 4000 個時（免費層中 IoT 中樞每日配額的 50%）時也會收到電子郵件通知。

執行模擬裝置應用程式

在 [設定資源] 區段中，您已註冊裝置身分識別，以用來模擬使用 IoT 裝置。在本節中，您會下載 .NET 控制台應用程式，以模擬將裝置到雲端訊息傳送至 IoT 中樞的裝置，並將其設定為將這些訊息傳送至 IoT 中樞，然後執行。

重要

警示最多可能需要 10 分鐘的時間，才能由 IoT 中樞完整設定和啟用。在您設定最後一個警示和執行模擬裝置應用程式的時間之間，請等候至少 10 分鐘。

從 GitHub 下載或複製 Azure IoT C# SDK 存放庫的解決方案。此存放庫包含數個範例應用程式。在本教學課程中，我們將使用 iothub/device/samples/getting started/SimulatedDevice/。

在本機終端機視窗中，瀏覽至解決方案的根資料夾。然後流覽至 iothub\device\samples\getting started\SimulatedDevice 資料夾。
在 您選擇的文字編輯器中開啟SimulatedDevice.cs 檔案。
1. 將變數的值s_connectionString取代為您在執行腳本以設定資源時所注意到的裝置連接字串。
2. 在方法中 SendDeviceToCloudMessagesAsync ，將從 1000 變更 Task.Delay 為 1，這可減少從 1 秒傳送訊息到 0.001 秒之間的時間量。縮短此延遲會增加傳送的訊息數目。（您可能不會收到每秒 100 則訊息的訊息速率。
```
await Task.Delay(1);
```
3. 將您的變更儲存至 SimulatedDevice.cs。
在本機終端機視窗中，執行下列命令來安裝模擬裝置應用程式所需的套件：
```
dotnet restore
```
在本機終端機視窗中，執行下列命令來建置並執行模擬裝置應用程式：
```
dotnet run
```
下列螢幕快照顯示模擬裝置應用程式將遙測傳送至 IoT 中樞的輸出：

讓應用程式至少執行 10-15 分鐘。在理想情況下，讓它執行，直到停止傳送訊息為止（大約 20-30 分鐘）。當您超過 IoT 中樞的每日訊息配額，且它已停止接受任何其他訊息時，就會發生這種情況。

注意

如果您讓裝置應用程式在停止傳送訊息後長時間執行，您可能會收到例外狀況。您可以放心地忽略此例外狀況並關閉應用程式視窗。

在儀錶板上檢視計量圖表

在 Azure 入口網站左上角，開啟入口網站功能表，然後選取 [儀錶板]。
尋找您稍早釘選的圖表，然後按下圖表數據外部磚上的任意位置展開它。它會顯示已傳送的遙測訊息，以及圖表上所使用的訊息總數。最新的數位會出現在圖表底部。您可以在圖表中移動游標，以查看特定時間的計量值。您也可以變更圖表頂端的時間值和粒度，以縮小或將數據展開至感興趣的時間週期。

在此案例中，模擬裝置的訊息輸送量不夠大，導致 IoT 中樞節流其訊息。在實際牽涉到節流的案例中，您可能會看到傳送的遙測訊息超過IoT中樞的節流限制一段時間。這是為了容納高載流量。如需詳細資訊，請參閱流量成形。

檢視警示

當傳送的郵件數目超過您在警示規則中設定的限制時，您就會開始收到電子郵件警示。

若要查看是否有任何作用中的警示，請在IoT中樞左窗格的 [監視] 底下選取 [警示]。 [ 警示 ] 窗格會顯示已針對指定時間範圍依嚴重性引發的警示數目。

顯示警示摘要的螢幕快照。

選取嚴重性 Sev 3 的數據列。 [ 所有警示] 窗格隨即開啟，並列出已引發的 Sev 3 警示。

顯示 [所有警示] 窗格的螢幕快照。

選取其中一個警示以查看警示詳細數據。

顯示警示詳細數據的螢幕快照。

檢查您的收件匣中是否有來自 Microsoft Azure 的電子郵件。主旨行將描述觸發的警示。例如， Azure：啟用嚴重性：3 如果超過 1000 則訊息超過 5 分鐘時發出警示。本文看起來會類似下圖：

顯示警示已引發之電子郵件的螢幕快照。

檢視 Azure 監視器記錄

在 [ 收集連線和裝置遙測的記錄] 區段中，您已建立診斷設定，以將IoT中樞發出的資源記錄傳送至 Azure 監視器記錄的連線和裝置遙測作業。在本節中，您將針對 Azure 監視器記錄執行 Kusto 查詢，以觀察發生的任何錯誤。

在 [Azure 入口網站 IoT 中樞左窗格中的 [監視] 下，選取 [記錄]。如果開啟 [查詢] 視窗，請關閉初始查詢視窗。
在 [新增查詢] 窗格中，選取 [查詢] 索引卷標，然後展開 [IoT 中樞 以查看默認查詢的清單。
選取 [ 錯誤摘要 查詢]。查詢會出現在 [查詢編輯器] 窗格中。在編輯器窗格中選取 [ 執行 ]，並觀察查詢結果。展開其中一個數據列以查看詳細數據。

注意

如果您沒有看到任何錯誤，請嘗試執行最近連線的裝置查詢。這應該會傳回模擬裝置的數據列。

清除資源

若要移除您在本教學課程中建立的所有資源，請刪除資源群組。此動作會刪除群組中包含的所有資源。在此情況下，它會移除IoT中樞、Log Analytics工作區和資源群組本身。如果您已將計量圖表釘選到儀錶板，您必須按兩下每個圖表右上角的三個點，然後選取 [移除]，以手動移除它們。請務必在刪除圖表之後儲存變更。

若要移除資源群組，請使用 az group delete 命令。

az group delete --name ContosoResources

下一步

在本教學課程中，您已瞭解如何執行下列工作來使用 IoT 中樞計量和記錄：

使用 Azure CLI 建立 IoT 中樞、註冊模擬裝置，以及建立 Log Analytics 工作區。
將 IoT 中樞連線和裝置遙測資源記錄傳送至Log Analytics工作區中的 Azure 監視器記錄。
使用計量總管，根據選取的計量建立圖表，並將其釘選到您的儀錶板。
建立計量警示，以便在發生重要情況時透過電子郵件通知您。
下載並執行模擬將訊息傳送至IoT中樞的IoT裝置的應用程式。
檢視條件發生時的警示。
檢視儀錶板上的計量圖表。
在 Azure 監視器記錄中檢視 IoT 中樞錯誤和作業。

請繼續進行下一個教學課程，以瞭解如何測試 IoT 中樞的災害復原功能。

執行IoT中樞的手動故障轉移

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