Škálování a správa řešení IoT s využitím razítek nasazení

Tento článek popisuje strategii razítka nasazení pro podporu vertikálního navýšení kapacity připojených zařízení v řešení internetu věcí (IoT). Článek také podrobně popisuje, jak nasadit zařízení a aplikace IoT mezi razítky nasazení.

Strategie razítka nasazení pro řešení IoT je založená na vzoru návrhu razítka nasazení . Razítka nasazení jsou jednotky složené z heterogenních komponent, které podporují definovanou populaci zařízení. Při nasazování razítek se vertikálně navyšují počet připojených zařízení IoT replikací razítek, a ne nezávisle vertikálně navyšují kapacitu různých částí řešení.

Výhody razítka nasazení:

• Umístěte a distribuujte zařízení podle kritérií, jako je geografická závislost, životní cyklus nebo stav verze.
• Obsahují dopad výpadku nebo snížení výkonu služby na konkrétní razítka.
• Nasaďte nové funkce, možnosti a změny architektury na konkrétní razítka, která je můžou podporovat.
• Podpora správy vícegeneračních zařízení sladěním možností a služeb se zadanými populacemi zařízení
• Poskytovat model škálování a nákladů založený na razítek, který bude předvídatelně vyhovět budoucímu růstu.

Architektura razítka nasazení IoT

Stáhněte si soubor aplikace Visio s touto architekturou.

Předchozí diagram znázorňuje strategii razítka nasazení pro Azure IoT. Toto řešení vytváří atomická razítka, která se skládají z:

• Azure IoT Hub
• Koncové body směrování, jako je Azure Event Hubs
• Zpracování komponent

Razítka by vždy měla být navržena tak, aby podporovala explicitní kapacity. Pokud chcete určit správný počet zařízení, která se mají podporovat, zvažte, kolik komunikačních přenosů se od zařízení očekává. V tomto řešení každé razítko optimálně podporuje definovanou populaci zařízení od 1 000 do 1 000 000 zařízení. S tím, jak populace zařízení roste, přidají se k ho přidaných instancí známek.

Přesun zařízení a aplikací mezi razítky

Razítka nasazení jsou určená pro atomické nasazení, někdy ale potřebujete přesouvat populace zařízení mezi kolky. Můžete například potřebovat:

• V rámci cyklu vydávání verzí přesuňte populace zařízení ze zkušebních razítek do produkčních razítek.
• V rámci nápravy výpadku ve scénáři vysoké dostupnosti přesuňte zařízení a uživatele na jiné razítko.
• Vyrovnávání zatížení pro rovnoměrnější distribuci populací zařízení napříč kolky.

Přesun zařízení mezi centry

Pokud komponenty razítka zahrnují pouze chování zařízení na cloud, přesun zařízení mezi centry stačí k migraci zařízení z jednoho razítka na jiné. Služba Azure IoT Device Provisioning (DPS) poskytuje způsob, jak přesouvat zařízení mezi instancemi IoT Hub. Pokud chcete službu DPS používat ve strategii razítka, nezapomeňte pochopit terminologii a koncepty služby IoT Hub Device Provisioning Service (DPS).

Přesun zařízení a aplikací mezi samostatnými razítky

Pokud razítka nasazení zahrnují webové front-endy nebo aplikace API, které komunikují prostřednictvím IoT Hub, musí se tyto komponenty migrovat do nových center, aby bylo možné pokračovat v komunikaci se přesunutými zařízeními. Mezi kolky můžete přesouvat celé aplikace a zařízení.

Pokud každé razítko zahrnuje ucelenou aplikaci, azure Traffic Manager může přesouvat provoz z jednoho razítka do druhého. Tato strategie zahrnuje vytvoření několika razítek, z nichž každý obsahuje celou aplikaci s vlastní adresou URL. Celá populace zařízení a uživatelů aplikací se přesouvá z jednoho razítka na druhé.

Tato plně samostatná strategie:

• Jednoduchá implementace.
• Vhodné jako součást strategie vysoké dostupnosti.
• Užitečné pro migraci zařízení a uživatelů z testovacího do produkčního prostředí.

Stáhněte si soubor aplikace Visio s touto architekturou.

Výše uvedený diagram znázorňuje proces přesunu sady zařízení ze razítka 1 do razítka 2:

1. Zařízení získají koncový bod IoT Hub prostřednictvím služby DPS, pokud je neznámý nebo už není platný.
2. Když se zařízení přesunou na razítko 2, Traffic Manager nasměruje adresu URL aplikace na instanci Aplikace 2.
3. DPS přesune celou sadu zařízení z jednoho razítka do druhého.
4. Každé razítko aplikace obsahuje front-end aplikace a odkazuje na IoT Hub odpovídající danému razítku.

Přesun zařízení mezi razítky za jednou aplikační bránou

Pokud jeden front-end aplikace podporuje více razítek zařízení, musí front-end aplikace dynamicky aktualizovat mapování zařízení-centrum, aby se zachovala komunikace typu cloud-zařízení. Pro podporu přesunu zařízení do různých razítek a IoT Hubů můžou brány používat mechanismus ukládání do mezipaměti pro mapování zařízení na centrum. Klienti služeb můžou pomocí sdílené rutiny vyhledávání dynamicky zjišťovat a migrovat volání zařízení do nových ioT Hubů.

Stáhněte si soubor aplikace Visio s touto architekturou.

V tomto modelu brána používá mezipaměť k mapování zařízení na služby IoT Hubs a jako výchozí používá koncový bod uložený v mezipaměti. Pokud brána obdrží chybu zařízení nenalezena, pomocí sady SDK služby DPS se dotazuje na registraci jednotlivých zařízení a určí, které IoT Hub zařízení teď používá. Brána pak aktualizuje mezipaměť novým mapováním.

Tady je několik důležitých aspektů pro tuto strategii:

• I když ukládání do mezipaměti ve sdíleném vyhledávání zabraňuje opakovanému vyjednávání koncových bodů při každém volání, koncový bod mezipaměti může selhat. Spolehlivost řešení může zvýšit sekundární mezipaměť nebo záložní plán opětovného vyjednávání se službou DPS.

• Pokud probíhá registrace zařízení, zařízení není dostupné. Pomocí rozhraní API služby DPS, jako je získání stavu registrace zařízení, získáte přiřazené IoT Hub zařízení a jeho aktuální stav registrace.

• V případě pouze zařízení se zařízení odpojí od IoT Hub, když přejdou z jednoho razítka na druhé. V případě typu aplikace-zařízení dojde k chybě, když se aplikace pokusí spojit se zařízením prostřednictvím IoT Hub.

Přispěvatelé

Tento článek spravuje Microsoft. Původně ji napsali následující přispěvatelé.

Hlavní autor:

• Jason Wadsworth | Hlavní softwarový inženýr

Další kroky

• Zařízení, platforma a aplikace IoT
• Příkazy z aplikací do zařízení IoT
• Vzor návrhu s razítky nasazení

Související prostředky

• Model razítka nasazení
• Přesun řešení IoT z testovacího do produkčního prostředí