Was sind die Akri-Dienste?

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Wichtig

Die von Azure Arc aktivierte Azure IoT Operations Preview befindet sich derzeit in der VORSCHAU. Sie sollten diese Vorschausoftware nicht in Produktionsumgebungen verwenden.

Sie müssen eine neue Azure IoT Operations-Installation bereitstellen, wenn eine allgemein verfügbare Version verfügbar ist, können Sie keine Vorschauinstallation aktualisieren.

Die zusätzlichen Nutzungsbestimmungen für Microsoft Azure-Vorschauen enthalten rechtliche Bedingungen. Sie gelten für diejenigen Azure-Features, die sich in der Beta- oder Vorschauversion befinden oder aber anderweitig noch nicht zur allgemeinen Verfügbarkeit freigegeben sind.

Die Akri-Dienste hosten die Ermittlungshandler, mit denen Sie Geräte und Ressourcen am Edge erkennen und als Ressourcen in einem Kubernetes-Cluster verfügbar machen können. Verwenden Sie die Akri-Dienste, um den Prozess des Projizierens von Blattgeräten wie OPC UA-Geräten, Kameras, IoT-Sensoren und Peripheriegeräten in Ihren Cluster zu vereinfachen. Die Akri-Dienste verwenden die geräteeigenen Protokolle, um Blattgeräte in Ihren Cluster zu projizieren. Administratoren, die Geräte an einen Cluster anfügen oder entfernen, können mit dieser Funktion die erforderliche Koordination und manuelle Konfiguration verringern.

Die Akri-Dienste sind ebenfalls erweiterbar. Sie können sie wie ausgeliefert verwenden, oder Sie können benutzerdefinierte Ermittlungs- und Bereitstellungsfunktionalitäten hinzufügen, indem Sie Protokollhandler, Broker und Verhaltensweisen hinzufügen.

Die Akri-Dienste sind eine von Microsoft verwaltete kommerzielle Version von Akri, einem Open-Source-CNCF (Cloud Native Computing Foundation)-Projekt.

Herausforderungen beim Integrieren von Blattgeräten

Es ist üblich, Kubernetes direkt auf der Infrastruktur auszuführen. Um jedoch Nicht-Kubernetes IoT-Blattgeräte in einen Kubernetes-Cluster zu integrieren, ist eine einzigartige Lösung erforderlich.

Bei IoT-Blattgeräten gibt es die folgenden Herausforderungen:

  • Sie enthalten Hardware, die zu klein, zu alt oder gesperrt ist, und Kubernetes daher nicht ausgeführt werden kann.
  • Sie verwenden verschiedene Protokolle und Topologien.
  • Sie haben zeitweilige Downtime und Verfügbarkeit.
  • Sie erfordern unterschiedliche Authentifizierungsmethoden und Geheimnisspeicherung.

Grundlegende Funktionen

Um die Herausforderung beim Integrieren von Nicht-Kubernetes IoT-Blattgeräten zu bewältigen, verfügen die Akri-Dienste über mehrere Kernfunktionalitäten:

Geräteermittlung

Bereitstellungen von Akri-Diensten können Ermittlungshandler für feste Netzwerke enthalten. Ermittlungshandler ermöglichen Ressourcen von bekannten Netzwerkendpunkten, Blattgeräte zu finden, wie sie auf Geräteschnittstellen oder lokalen Subnetzen angezeigt werden. Beispiele für Netzwerkendpunkte sind OPC UA-Server mit einer festen IP-Adresse und Netzwerkscan-Ermittlungshandler.

Dynamische Bereitstellung

Eine weitere Funktionalität der Akri-Dienste ist die dynamische Gerätebereitstellung.

Mit den Akri-Diensten können Sie Geräte dynamisch bereitstellen, wie beispielsweise:

  • USB-Kameras, die in Ihrem Cluster verwendet werden sollen
  • IP-Kameras, für die Sie keine IP-Adressen nachschlagen möchten
  • OPC UA-Serversimulationen, die auf Ihrem Hostcomputer ausgeführt werden und mit dem Sie Kubernetes-Workloads testen

Kompatibilität mit Kubernetes

Die Akri-Dienste verwenden standardmäßige Kubernetes-Primitive, mit denen Sie Ihre vorhandenen Kompetenzen und Ihr Wissen anwenden können. Kleine Geräte, die eine Verbindung mit einer mit Akri konfigurierten Website hergestellt haben, können wie Arbeitsspeicher oder CPUs als Kubernetes-Ressourcen angezeigt werden. Der Controller der Akri-Dienste ermöglicht dem Clusteroperator das Starten von Brokern, Aufträgen oder anderen Workloads für individuelle verbundene Geräte oder Gruppen von Geräten. Diese Gerätekonfigurationen und -eigenschaften verbleiben im Cluster, sodass andere Knoten bei einem Knotenausfall alle verlorenen Arbeiten aufnehmen können.

Entdecken von OPC UA-Ressourcen

Die Akri-Dienste sind eine sofort einsatzbereite Lösung, mit der Sie Ressourcen, die mit einem OPC UA-Server am Edge verbunden sind, automatisch ermitteln und erstellen können. Die Akri-Dienste entdecken Geräte am Edge und ordnen sie Ressourcen in Ihrem Cluster zu. Die Ressourcen senden Telemetrie an Upstreamconnectors. Mit den Akri-Diensten können Sie den mühsamen Prozess des manuellen Konfigurierens und Onboardings der Ressourcen in Ihrem Cluster eliminieren.

Schlüsselfunktionen

In der folgenden Liste sind die wichtigsten Features der Akri-Dienste aufgeführt:

  • Dynamische Ermittlung. Protokolldarstellungen von Geräten können kommen und gehen, ohne statische Konfigurationen in Brokern oder Kundencontainern. Um Geräte zu ermitteln, verwenden die Akri-Dienste die folgenden Methoden:

    • Scannen von Gerätenetzwerken. Diese Funktion ist nützlich, um Geräte an kleineren, entfernten Orten zu finden wie z. B. eine Ersatzkamera in einem Geschäft. Die ONVIF- und OPC UA-Localhostprotokolle unterstützen die Ermittlung der Gerätenetzwerküberprüfung.
    • Verbindungsherstellung für Gerät. Diese Funktion wird in der Regel in größeren industriellen Szenarios verwendet, z. B. in Werksumgebungen, in denen das Netzwerk in der Regel statisch ist und die Netzwerküberprüfung nicht zulässig ist. Die udev- und OPC UA-Protokolle des lokalen Ermittlungsservers unterstützen die Ermittlung von Geräteverbindungen.
    • Anfügen von Geräten. Die Akri-Dienste unterstützen auch benutzerdefinierte Logik zum Zuordnen oder Verbinden von Geräten. Es gibt Open-Source-Vorlagen, um die Anpassung zu beschleunigen.

  • Optimale Planung. Die Akri-Dienste können Geräte auf angegebenen Knoten mit minimaler Wartezeit planen, da sie wissen, wo sich bestimmte Geräte im Kubernetes-Cluster befinden. Optimale Planung gilt für direkt verbundene Geräte oder in Szenarien, in denen nur bestimmte Knoten auf die Geräte zugreifen können.

  • Optimale Konfiguration. Die Akri-Dienste verwenden die Kapazität des Knotens, um die Kardinalität der Broker für die ermittelten Geräte zu steuern.

  • Sichere Anmeldeinformationsverwaltung. Die Akri-Dienste unterstützen den sicheren Zugriff auf Ressourcen und Geräte durch die Integration mit Diensten im Cluster durch die Integration mit Diensten im Cluster, was eine sichere Verteilung von Anmeldeinformationsmaterial an Broker ermöglicht.

Unterstützte Features

Die Akri-Dienste unterstützen die folgenden Features:

CNCF Akri Features Unterstützt
Dynamische Ermittlung von Geräten am Edge (unterstützte Protokolle: OPC UA, ONVIF, udev) ✅
Planen von Geräten mit minimaler Latenz mithilfe von Akris Informationen zur Knotenaffinität auf dem Cluster ✅
Lokales Anzeigen von Akri-Metriken und -Protokollen mit Prometheus und Grafana ✅
Verwaltung von Geheimnissen und Anmeldeinformationen ✅
M:N-Geräte-zu-Broker-Verhältnis durch Ressourcenunterstützung auf Konfigurationsebene ✅
Beobachtbarkeit von Akri-Bereitstellungen über Prometheus- und Grafana-Dashboards ✅
Features der Akri-Dienste Unterstützt
Installation über die Arc-Clustererweiterung der Akri-Dienste ✅
Bereitstellung über den Orchestrierungsdienst ✅
Integrieren von Geräten als benutzerdefinierte Ressourcen in einen Edgecluster ✅
Anzeigen der Metriken und Protokolle der Akri-Dienste über Azure Monitor ❌
Konfiguration der Akri-Dienste mithilfe der Webbenutzeroberfläche der Einsatzerfahrung ❌
Die Akri-Dienste erkennen und erstellen Ressourcen, die in die Azure-Geräteregistrierung aufgenommen werden können ❌
ISVs können benutzerdefinierte Protokollhandler für Azure IoT Operations-Lösungen erstellen und verkaufen ❌

Zugehöriger Inhalt

Weitere Informationen zu den Akri-Diensten finden Sie unter:

Weitere Informationen zu Open-Source-CNCF Akri finden Sie in den folgenden Ressourcen: