Руководство. Настройка и использование метрик и журналов в Центре Интернета вещей

Статья
03/25/2023

Azure Monitor можно использовать для сбора метрик и журналов Центра Интернета вещей, которые помогут отслеживать работу решения и устранять возникающие проблемы. Из этого учебника вы узнаете, как создавать диаграммы на основе метрик, создавать оповещения, которые инициируются для метрик, как отправлять операции и ошибки Центра Интернета вещей в журналы Azure Monitor и как проверить журналы на наличие ошибок.

В этом учебнике для отправки сообщений в Центр Интернета вещей используется пример для Azure из этого краткого руководства. Вы всегда можете использовать устройство или другой пример для отправки сообщений, но в таком случае, возможно, придется соответствующим образом изменить несколько шагов.

Прежде чем приступить к работе с этим учебником, ознакомьтесь с концепциями Azure Monitor. Дополнительные сведения см. в статье Мониторинг Центра Интернета вещей. Дополнительные сведения о метриках и журналах ресурсов, создаваемых Центром Интернета вещей, см. в статье Справочник по данным мониторинга.

Вот какие шаги выполняются в этом руководстве:

Использование Azure CLI для создания Центра Интернета вещей, регистрации имитированного устройства и создания рабочей области Log Analytics.
Отправка подключений Центра Интернета вещей и журналов ресурсов телеметрии устройств в журналы Azure Monitor в рабочей области Log Analytics.
Использование обозревателя метрик для создания диаграммы на основе выбранных метрик и закрепление ее на панели мониторинга.
Создание оповещений метрик, чтобы при возникновении важных условий получать уведомления по электронной почте.
Скачивание и запуск приложения, которое имитирует устройство Интернета вещей, отправляющее сообщения в центр.
Просмотр оповещений при возникновении условий.
Просмотр диаграммы метрик на панели мониторинга.
Просмотр ошибок и операций Центра Интернета вещей в журналах Azure Monitor.

Необходимые компоненты

Подписка Azure. Если у вас еще нет подписки Azure, создайте бесплатную учетную запись, прежде чем начинать работу.
На компьютере, где ведется разработка, требуется .NET Core версии 2.1 или более поздней. Пакет SDK для .NET Core, предназначенный для нескольких платформ, можно скачать из раздела, посвященного .NET.

Текущую версию C# на компьютере, на котором ведется разработка, можно проверить, используя следующую команду:
```
dotnet --version
```
Рабочая учетная запись электронной почты.
Убедитесь, что в брандмауэре открыт порт 8883. Пример устройства в этом руководстве использует протокол MQTT, который передает данные через порт 8883. В некоторых корпоративных и академических сетях этот порт может быть заблокирован. Дополнительные сведения и способы устранения этой проблемы см. в разделе о подключении к Центру Интернета вещей по протоколу MQTT.

Используйте среду Bash в Azure Cloud Shell. Дополнительные сведения см . в кратком руководстве по Bash в Azure Cloud Shell.
Если вы предпочитаете выполнять справочные команды CLI локально, установите Azure CLI. Если вы работаете в Windows или macOS, Azure CLI можно запустить в контейнере Docker. Дополнительные сведения см. в статье Как запустить Azure CLI в контейнере Docker.
- Если вы используете локальную установку, выполните вход в Azure CLI с помощью команды az login. Чтобы выполнить аутентификацию, следуйте инструкциям в окне терминала. Сведения о других возможностях, доступных при входе, см. в статье Вход с помощью Azure CLI.
- Установите расширение Azure CLI при первом использовании, когда появится соответствующий запрос. Дополнительные сведения о расширениях см. в статье Использование расширений с Azure CLI.
- Выполните команду az version, чтобы узнать установленную версию и зависимые библиотеки. Чтобы обновиться до последней версии, выполните команду az upgrade.

Настройка ресурсов

Во время работы с этим учебником требуется Центр Интернета вещей, рабочая область Log Analytics и имитированное устройство Интернета вещей. Эти ресурсы можно создать с помощью портала Azure, Azure CLI или PowerShell. Используйте те же группу ресурсов и расположение для всех ресурсов. По окончании работы, удалив группу ресурсов, можно удалить все данные за один шаг.

В этом руководстве мы предоставили скрипт CLI, который выполняет следующие действия:

Создайте группу ресурсов.
Создайте Центр Интернета вещей.
Создадите рабочую область Log Analytics.
Зарегистрируйте удостоверение для имитированного устройства, которое отправляет сообщения Центру Интернета вещей. Сохраните строку подключения устройства, чтобы использовать ее для настройки имитированного устройства.

Настройка ресурсов с помощью Azure CLI

Скопируйте и вставьте следующие команды в Cloud Shell или локальном экземпляре, если на нем установлен интерфейс командной строки Azure CLI. Выполнение некоторых команд может занять определенное время. Новые ресурсы создаются в группе ресурсов ContosoResources.

Имя некоторых ресурсов должно быть уникальным в Azure. Скрипт создает случайное значение с помощью функции $RANDOM и сохраняет его в переменной. Для этих ресурсов сценарий добавляет это случайное значение в базовое имя ресурса, делая его уникальным.

Задайте значения для имен ресурсов, которые не должны быть глобально уникальными.

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

Задайте значения для имен ресурсов, которые должны быть уникальными. К таким именам добавляется случайное число в качестве постфикса.

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

Создайте группу ресурсов, которая будет содержать все ресурсы для работы с этим учебником.

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

Создайте Центр Интернета вещей уровня "Бесплатный". В подписке может быть только один бесплатный Центр Интернета вещей. Если у вас уже есть концентратор уровня "Бесплатный", измените для него значение --sku на B1 (Базовый) или S1 (Стандартный).

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

Создание рабочей области Log Analytics

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

Создайте удостоверение устройства Интернета вещей, которое будет использоваться для тестирования.

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

Получите основную строку подключения для этого удостоверения устройства, а затем скопируйте ее на локальную систему. Эта строка подключения потребуется для выполнения имитации устройства на этапе тестирования.

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

Сбор журналов подключений и телеметрии устройств

Центр Интернета вещей передает записи в журналы ресурсов по нескольким категориям операций. Чтобы просмотреть эти журналы, создайте параметр диагностики для отправки данных в целевое расположение. Одним из таких назначений являются журналы Azure Monitor, собираемые в рабочей области Log Analytics. Журналы ресурсов Центра Интернета вещей группируются по различным категориям. В параметре диагностики можно выбрать категории, которые необходимо отправить в журналы Azure Monitor. При работе с этой статьей мы соберем журналы операций и ошибок, связанных с подключением и телеметрией устройств. Полный список категорий, поддерживаемых для Центра Интернета вещей, см. в разделе Журналы ресурсов.

Чтобы создать параметр диагностики для отправки журналов ресурсов Центра Интернета вещей в журналы Azure Monitor, выполните следующие действия.

Найдите нужный Центр Интернета вещей на портале Azure. Если вы использовали для создания ресурсов команды CLI, Центр Интернета вещей находится в группе ресурсов ContosoResources.
Выберите Параметры диагностики в разделе Мониторинг в меню навигации. Щелкните команду Добавить параметр диагностики.

На странице Параметры диагностики укажите следующие сведения:

Параметр	Значение
Имя параметра диагностики	Задайте для параметра описательное имя, например "Отправка подключений и данных телеметрии в журналы".
Журналы	Выберите Подключения и Телеметрия устройства в списке Категории.
Сведения о назначении	Щелкните Отправка в рабочую область Log Analytics, а затем с помощью средства выбора рабочей области Log Analytics выберите ранее записанную рабочую область.

Снимок экрана с окончательными параметрами журнала диагностики.

Нажмите кнопку Сохранить, чтобы сохранить параметры. Закройте панель Параметры диагностики. Новый параметр можно увидеть в списке параметров диагностики.

Настройка метрик

Теперь мы будем использовать обозреватель метрик для создания диаграммы, отображающей метрики, которые нужно отслеживать. Вы закрепите эту диаграмму на панели мониторинга по умолчанию в портал Azure.

В меню Центра Интернета вещей в разделе Мониторинг выберите Метрики.
В верхней части экрана щелкните Last 24 hours (Automatic) (Последние 24 часа (автоматически)). В открывшемся списке для параметра Диапазон времени выберите Last 4 hours (Последние 4 часа), установите для параметра Степень детализации времени значение 1 мин и задайте Местное время для параметра Отображать время как. Нажмите кнопку Применить, чтобы сохранить эти параметры. Теперь параметр должен сказать местное время: последние 4 часа (1 минута).
На диаграмме отображается частичная метрика, ограниченная областью действия Центра Интернета вещей. Оставьте для параметров Область и Пространство имен метрики значения по умолчанию. Выберите параметр Метрики и введите Telemetry (Телеметрия), а затем из раскрывающегося списка выберите Telemetry messages sent (Число отправленных сообщений телеметрии). Для параметра Агрегирование будет автоматически задано значение Sum. Обратите внимание, что также изменяется заголовок диаграммы.
Теперь щелкните Добавить метрику, чтобы добавить другую метрику на диаграмму. В разделе Метрика выберите Total number of messages used (Общее количество используемых сообщений). В поле Агрегат выберите вариант Среднее. Обратите внимание, что название диаграммы изменилось и теперь включает эту метрику.

Теперь на экране отображается свернутая метрика для параметра Telemetry messages sent (Число отправленных сообщений телеметрии), а также новая метрика для параметра Total number of messages used (Общее количество используемых сообщений).
В правом верхнем углу диаграммы щелкните Сохранить на панели мониторинга, а затем выберите Закрепить на панели мониторинга.
На панели "Закрепить на панели мониторинга" выберите вкладку "Существующий". Выберите "Приватный" и выберите панель мониторинга в раскрывающемся списке "Панель мониторинга". Наконец, щелкните Закрепить, чтобы закрепить диаграмму на панели мониторинга по умолчанию на портале Azure. Если вы не закрепите диаграмму на панели мониторинга, при выходе из обозревателя метрик параметры не сохранятся.

Настройка оповещений о метриках

Теперь настройте оповещения для активации на основе двух метрик: Число отправленных сообщений телеметрии и Общее количество используемых сообщений.

Метрику Число отправленных сообщений телеметрии удобно использовать для отслеживания пропускной способности сообщений и предотвращения регулирования. Для Центра Интернета вещей на бесплатном уровне ограничение регулирования составляет 100 сообщений в секунду. С одним устройством мы не сможем достичь такой пропускной способности, поэтому вместо этого мы настроим оповещение для активации, если число сообщений превышает 1000 за 5 минут. В рабочей среде вы можете задать более значимое значение в зависимости от уровня, выпуска и количества ресурсов Центра Интернета вещей.

Метрика Total number of messages used (Общее количество используемых сообщений) отслеживает ежедневное количество используемых сообщений. Эта метрика сбрасывается до нуля в 00:00 UTC каждый день. Если предельная квота превышает определенный порог, Центр Интернета вещей больше не будет принимать сообщения. Для Центра Интернета вещей на уровне "Бесплатный" квота ежедневного сообщения составляет 8000. Мы настроим оповещение для активации, если общее число сообщений превысит 4000, то есть 50 % квоты. На практике, скорее всего, этот процент будет иметь более высокое значение. Значение ежедневной квоты зависит от уровня, выпуска и объема ресурсов Центра Интернета вещей.

Дополнительные сведения об ограничениях квот и регулирования в центре Интернета вещей см. в этой статье.

Чтобы настроить оповещения о метриках, сделайте следующее:

В меню Центра Интернета вещей в разделе Мониторинг выберите Оповещения.
Выберите Создать правило генерации оповещений.

На панели Создать правило генерации оповещений есть четыре раздела:
- раздел Область уже настроен для Центра Интернета вещей, поэтому мы не будем вносить изменения в этом разделе;
- в разделе Условие задаются сигнал и условия, которые будут активировать оповещение;
- в разделе Действия указано, что происходит при срабатывании оповещения;
- в разделе Подробности можно задать имя и описание оповещения.

Сначала настройте условие, в соответствии с которым будет срабатывать оповещение.

Откроется вкладка Условие с открытой областью Выбор сигнала. Введите "телеметрии" в окне поиска имени сигнала и выберите Число отправленных сообщений телеметрии.

На панели Настроить логику сигналов установите или подтвердите следующие поля в разделе Логика оповещений (можно проигнорировать диаграмму):

Параметр	Значение
Threshold	статически.
Оператор	Больше чем
Тип агрегирования	Всего
Пороговое значение	1000
Единица измерения	Численность
Степень детализации агрегирования (период)	5 минут.
Частота оценки	Каждую минуту.

Снимок экрана: параметры условий оповещения.

Эти параметры задают для сигнала общее количество сообщений в течение 5 минут. Это общее количество будет оцениваться каждую минуту. Если сумма за последние 5 минут превысит 1000 сообщений, будет активировано оповещение.

Нажмите кнопку Готово, чтобы сохранить логику сигнала.

Нажмите кнопку Далее: Действия, чтобы настроить действие для оповещения.
1. Выберите Создать группу действий.
2. На вкладке Основные сведения присвойте имя и отображаемое имя новой группе в области Создать группу действий.
3. Выберите вкладку "Уведомления". В раскрывающемся списке выберите "Электронная почта/SMS-сообщение", "Push/Voice ". Откроется область Email/SMS message/Push/Voice (Адрес электронной почты / SMS-сообщение / Push-уведомление / Голосовое сообщение).
4. В области Email/SMS message/Push/Voice (Адрес электронной почты / SMS-сообщение / Push-уведомление / Голосовое сообщение) выберите адрес электронной почты и введите свой адрес, а затем нажмите кнопку ОК.
5. Вернитесь на панель Уведомления и введите имя уведомления.
6. (Необязательно). На вкладке Действия для группы список Тип действия содержит типы действий, которые можно вызвать с помощью оповещения. При работе с этой статьей мы будем использовать только уведомления, поэтому параметры на этой вкладке можно игнорировать.
7. Перейдите на вкладку Просмотр и создание, проверьте параметры и нажмите кнопку Создать.
8. На вкладке Действия обратите внимание, что новая группа действий добавлена в список действий, доступных для оповещения.
Щелкните Далее: сведения, чтобы настроить сведения о правиле генерации оповещений, и сохраните это правило.
1. На вкладке Сведения введите имя и описание для оповещения (например, "Оповещать при возникновении более 1000 сообщений в течение 5 минут").
Щелкните Просмотр и создание, чтобы просмотреть сведения о правиле генерации оповещений. Если все выглядит правильно, нажмите Создать, чтобы сохранить новое правило.

Теперь настройте другое оповещение для параметра Total number of messages used (Общее количество используемых сообщений). Эта метрика полезна, если вы хотите отправить оповещение, когда количество используемых сообщений приближается к дневной квоте, установленной для Центра Интернета вещей. Так вы узнаете, что центр вскоре начнет отклонять сообщения. Выполните действия, описанные выше, с учетом следующих различий.

Для сигнала на панели Настроить логику сигналов выберите Общее количество используемых сообщений.

На панели Настроить логику сигналов установите или подтвердите следующие поля (можно проигнорировать диаграмму):

Параметр	Значение
Threshold	статически.
Оператор	Больше чем
Тип агрегирования	Всего
Пороговое значение	4000
Единица измерения	Численность
Степень детализации агрегирования (период)	1 минута
Частота оценки	Каждую минуту.

Эти параметры задают сигнал, который будет срабатывать, когда число сообщений достигнет 4000. Метрика вычисляется каждую минуту.

При выборе действия для правила генерации укажите ту же группу действий, которую вы создали для предыдущего правила.
В поле сведения об оповещении выберите другое имя и описание.

В разделе Наблюдение в левой области Центра Интернета вещей выберите Оповещения. Теперь в меню в верхней части панели Оповещения выберите Правила генерации оповещений. Откроется панель Правила генерации оповещений. Вы должны увидеть два оповещения:
Закройте панель Правила генерации оповещений.

С помощью этих параметров будет активировано оповещение. Вы получите уведомление по электронной почте, когда в течение 5-минутного интервала будет передано более 1000 сообщений, а общее количество используемых сообщений превысит 4000 (50 % от дневной квоты для Центра Интернета вещей уровня "Бесплатный").

Запуск приложения виртуального устройства

В рамках раздела Настройка ресурсов вы зарегистрировали удостоверение устройства, которое будет использоваться для имитации с помощью устройства Интернета вещей. В этом разделе описано, как скачать консольное приложение .NET, которое имитирует устройство, которое отправляет сообщения из устройства в облако в Центр Интернета вещей, настройте его для отправки этих сообщений в Центр Интернета вещей, а затем запустите его.

Внимание

Для полной настройки и включения оповещений в Центре Интернета вещей может потребоваться до 10 минут. Подождите не менее 10 минут с момента настройки последнего оповещения и запуска приложения имитированного устройства.

Скачайте или клонируйте решение для репозитория пакета SDK для Интернета вещей Azure на сайте GitHub. Этот репозиторий содержит несколько примеров приложений. В этом руководстве мы будем использовать iothub/device/samples/started/SimulatedDevice/.

В окне терминала на локальном компьютере перейдите в корневую папку решения. Затем перейдите к папке iothub\device\samples\get started\SimulatedDevice .
Откройте файл SimulatedDevice.cs в любом текстовом редакторе.
1. Замените значение переменной s_connectionString строкой подключения устройства, записанной при выполнении сценария для настройки ресурсов.
2. Откройте метод SendDeviceToCloudMessagesAsync и измените значение Task.Delay с 1000 на 1, что сократит время между отправкой сообщений с 1 до 0,001 секунды. Сокращение этой задержки увеличивает количество отправленных сообщений. (При этом частота 100 сообщений в секунду будет невозможна.)
```
await Task.Delay(1);
```
3. Сохраните изменения в файле SimulatedDevice.cs.
Установите необходимые пакеты приложения имитированного устройства, выполнив в окне терминала на локальном компьютере следующую команду:
```
dotnet restore
```
Создайте и запустите приложение имитированного устройства, выполнив в окне терминала на локальном компьютере следующие команды:
```
dotnet run
```
На следующем снимке экрана показан пример выходных данных, когда приложение имитированного устройства отправляет данные телеметрии в Центр Интернета вещей:

Оставьте приложение выполняться в течение не менее 10–15 минут. В идеале разрешите его выполнение до тех пор, пока не прекратится отправка сообщений (около 20–30 минут). Это произойдет, если превышена квота ежедневных сообщений для Центра Интернета вещей и он прекратил принимать сообщения.

Примечание.

Если оставить приложение устройства в течение продолжительного периода после прекращения отправки сообщений, может возникнуть исключение. Вы можете проигнорировать это исключение и закрыть окно приложения.

Просмотр диаграммы метрик на панели мониторинга

В левом верхнем углу портала Azure откройте меню портала и выберите Панель мониторинга.
Найдите ранее закрепленную диаграмму и щелкните ее в любом месте за пределами данных диаграммы, чтобы развернуть. На диаграмме отображаются отправленные сообщения телеметрии и общее количество сообщений. Последние цифры отображаются в нижней части диаграммы. Ви можете переместить курсор на диаграмму, чтобы просмотреть значения метрик в определенные моменты времени. Кроме того, можно изменить значение времени и степень детализации в верхней части диаграммы, чтобы сократить или расширить данные до определенного периода времени.

В этом сценарии пропускная способность отправки сообщений имитированного устройства не настолько велика, чтобы Центр Интернета вещей регулировал свои сообщения. В сценарии, который включает регулирование, вы можете видеть, что отправляемые сообщения телеметрии превышают предел регулирования для Центра Интернета вещей в течение ограниченного времени. Это позволяет обработать пиковое увеличение трафика. Дополнительные сведения о формировании трафика см. в этом разделе.

Просмотр оповещений

Когда число отправленных сообщений превышает ограничения, заданные в правилах генерации оповещений, вы начинаете получать оповещения по электронной почте.

Чтобы узнать, есть ли активные оповещения, в разделе Наблюдение в левой области Центра Интернета вещей выберите Оповещения. В области Оповещения отображается количество сработавших оповещений, отсортированных по степени серьезности за указанный временной диапазон.

Снимок экрана: сводка оповещений.

Выберите строку с уровнем серьезности 3. Откроется панель Все оповещения, на которой перечислены запущенные оповещения с уровнем серьезности 3.

Снимок экрана: панель

Выберите одно из оповещений, чтобы просмотреть сведения о нем.

Снимок экрана: сведения об оповещении.

Проверьте папку "Входящие" на наличие сообщений электронной почты от Microsoft Azure. В строке темы будет описываться оповещение, которое было активировано. Например, Azure: активированная серьезность: 3 оповещение, если более 1000 сообщений в течение 5 минут. Этот текст выглядит примерно так, как показано ниже.

Снимок экрана сообщения электронной почты с активированными оповещениями.

Просмотр журналов Azure Monitor

В рамках раздела Сбор журналов подключений и телеметрии устройств вы создали параметр диагностики для отправки журналов ресурсов, создаваемых Центром Интернета вещей для подключений и операций телеметрии устройств, в журналы Azure Monitor. В этом разделе описано, как выполнить запрос Kusto к журналам Azure Monitor, чтобы наблюдать за возникшими ошибками.

На портале Azure в разделе Наблюдение в левой области Центра Интернета вещей выберите пункт Журналы. Закройте начальное окно Запросы, если оно открыто.
На панели "Новый запрос" выберите вкладку Запросы, а затем разверните Центр Интернета вещей, чтобы просмотреть список запросов по умолчанию.
Выберите запрос Сводка ошибок. Запрос появится на панели редактора запросов. Нажмите кнопку Запустить на панели редактора и просмотрите результаты запроса. Разверните одну из строк, чтобы просмотреть подробные сведения.

Примечание.

Если ошибки не отображаются, попробуйте запустить запрос Recently connected devices (Недавно подключенные устройства). Он должен возвращать строку для имитированного устройства.

Очистка ресурсов

Чтобы удалить все ресурсы, которые были созданы в этом руководстве, удалите группу ресурсов. При этом будут также удалены все ресурсы, содержащиеся в группе. В этом случае происходит удаление Центра Интернета вещей, рабочей области Log Analytics и самой группы ресурсов. Если вы закрепили диаграммы метрик на панели мониторинга, необходимо будет удалить их вручную, щелкнув три точки в верхнем правом углу каждой метрики и выбрав Удалить. Не забудьте сохранить изменения после удаления диаграмм.

Чтобы удалить группу ресурсов, используйте команду az group delete.

az group delete --name ContosoResources

Следующие шаги

Из этого учебника вы узнали, как использовать метрики и журналы Центра Интернета вещей, выполнив следующие задачи:

Использование Azure CLI для создания Центра Интернета вещей, регистрации имитированного устройства и создания рабочей области Log Analytics.
Отправка подключений Центра Интернета вещей и журналов ресурсов телеметрии устройств в журналы Azure Monitor в рабочей области Log Analytics.
Использование обозревателя метрик для создания диаграммы на основе выбранных метрик и закрепление ее на панели мониторинга.
Создание оповещений метрик, чтобы при возникновении важных условий получать уведомления по электронной почте.
Скачивание и запуск приложения, которое имитирует устройство Интернета вещей, отправляющее сообщения в центр.
Просмотр оповещений при возникновении условий.
Просмотр диаграммы метрик на панели мониторинга.
Просмотр ошибок и операций Центра Интернета вещей в журналах Azure Monitor.

Перейдите к следующему руководству и изучите, как протестировать возможности аварийного восстановления для Центра Интернета вещей.

Выполнение отработки отказа вручную для Центра Интернета вещей