IoT Edge cihazını ağ geçidi olarak kullanma

Uygulama hedefi:  Evet simgesi IoT Edge 1,1 diğer sürümler: IoT Edge 1,2

Uygulama hedefi:  Evet simgesi IoT Edge 1,2 diğer sürümler: IoT Edge 1,1

IoT Edge ağ geçitleri olarak çalışarak ağ ve ağ geçidi IoT Hub.

IoT Edge hub'ı modülü, IoT Hub gibi davranır, bu nedenle aynı IoT hub'lı bir kimliğe sahip diğer cihazlardan gelen bağlantıları işebilir. İletiler aşağı akış cihazlarından aralarında bir ağ geçidi olmadığını IoT Hub bu tür bir ağ geçidi düzeni saydam olarak çağrılır.

Tek başına IoT Hub bağlanamıyor veya bağlanamıyor cihazlar için IoT Edge ağ geçitleri bu bağlantıyı sağlar. Bu tür bir ağ geçidi deseni, IoT Edge cihaza iletilmeden önce gelen aşağı akış cihaz iletilerinde işleme gerçekleştirmek zorunda olduğundan çeviri olarak IoT Hub. Bu senaryolar, işleme adımlarını işlemek için IoT Edge ağ geçidinde ek modüller gerektirir.

Saydam ve çeviri ağ geçidi desenleri birbirini dışlar. Tek bir IoT Edge, hem saydam bir ağ geçidi hem de çeviri ağ geçidi olarak işlev verebilir.

Tüm ağ geçidi desenleri aşağıdaki avantajları sağlar:

  • Uçta analiz – Buluta tam uygunluk telemetrisi göndermeden aşağı akış cihazlarından gelen verileri iş almak için yerel olarak AI hizmetlerini kullanın. Öngörüleri yerel olarak bulup tepki verme ve yalnızca bir veri alt kümesini IoT Hub.
  • Aşağı akış cihaz yalıtımı – Ağ geçidi cihazı tüm aşağı akış cihazlarını İnternet'e açıktan koruma altında bulundurabilirsiniz. Bağlantısı olan bir işletim teknolojisi (OT) ağı ile web'e erişim sağlayan bir bilgi teknolojisi (IT) ağı arasında yer kullanabilir. Benzer şekilde, bir ağ geçidi cihazına kendi IoT Hub özelliğine sahip olan cihazlar da bir ağ geçidi cihazına bağlanabilirsiniz.
  • Bağlantı multiplexing - Bir IoT Hub ağ geçidi üzerinden IoT Edge tüm cihazlar aynı temel bağlantıyı kullanabilir. Bu çoklama özelliği, IoT Edge ağ geçidinin yukarı akış protokolü olarak AMQP'yi kullanmasını gerektirir.
  • Trafik düzgünleştirme - IoT Edge cihaz trafiği kısıtlarsa ve iletileri yerel olarak kalıcı hale IoT Hub otomatik olarak üstel geri gönderme uygulayacaktır. Bu avantaj, çözümlerinizi trafikte ani artışlara karşı daha iyi bir şekilde karşılar.
  • Çevrimdışı destek - Ağ geçidi cihazı, ağ geçidine teslim alınamaz iletileri ve ikiz güncelleştirmelerini IoT Hub.

Saydam ağ geçitleri

Saydam ağ geçidi düzeninde, teorik olarak IoT Hub ağ geçidi cihazına bağlanabilirsiniz. Aşağı akış cihazlarının kendi IoT Hub kimlikleri vardır ve MQTT veya AMQP protokollerini kullanarak bağlantı kurabilirsiniz. Ağ geçidi basitçe cihazlarla IoT Hub arasındaki iletişimi geçirir. Hem cihazlar hem de kullanıcılar ağ geçidi üzerinden etkileşim IoT Hub ağ geçidinin iletişimlerine ortası olduğunu fark bile değildir. Bu farkındalık eksikliği, ağ geçidinin saydam olarak kabul edilir.

IoT Edge hub'ının aşağı akış cihazlarıyla bulut arasındaki iletişimi nasıl yöneteceği hakkında daha fazla bilgi için bkz. Azure IoT Edge çalışma zamanı ve mimarisini anlama.

Diyagram - Saydam ağ geçidi deseni

Not

Önceki IoT Edge 1.1 ve daha eski sürümlerde, IoT Edge cihazlar bir ağ geçidinin aşağı IoT Edge olamaz.

Saydam ağ geçitleri, IoT Edge 1.2 sürümünden itibaren aşağı akış ve IoT Edge işebilir. Daha fazla bilgi için bu makalenin IoT Edge 1.2 sürümüne geçiş.

Saydam ağ geçitleri, IoT Edge 1.2 sürümünden itibaren aşağı akış ve IoT Edge işebilir.

Üst ve alt ilişkiler

IoT Edge ağ geçidini, IoT Hub aşağı akış cihazı alt öğesi olarak ayarerek saydam ağ geçidi ilişkileri bildirebilirsiniz.

Üst/alt ilişki, ağ geçidi yapılandırmasının üç noktasıyla kurulur:

Bulut kimlikleri

Saydam ağ geçidi senaryosunda bulunan tüm cihazların bulut kimlikleri olması ve bu cihazların bulut kimliklerini IoT Hub. Cihaz kimliği oluşturma veya güncelleştirme işlemiyle cihazın üst veya alt cihazlarını ayarlayabilirsiniz. Bu yapılandırma, üst ağ geçidi cihazına alt cihazları için kimlik doğrulamasını işleme yetkisi verir.

Not

Veri akışında üst IoT Hub simetrik anahtar kimlik doğrulaması kullanan aşağı akış cihazları için isteğe bağlı bir adım olarak kullanılır. Ancak, sürüm 1.1.0'dan başlayarak her aşağı akış cihazı bir üst cihaza atanabilir.

AuthenticationMode ortam IoT Edge CloudAndScope değerine ayar olarak önceki davranışa geri dönmek için hub'ı yapılandırabilirsiniz.

Alt cihazların yalnızca bir üst öğesi olabilir. Varsayılan olarak, bir üst öğe en fazla 100 alt öğeye sahip olabilir. Üst cihazın edgeHub modülünde MaxConnectedClients ortam değişkenini ayarerek bu sınırı değiştirebilirsiniz.

IoT Edge saydam ağ geçidi ilişkilerinde hem ana hem de çocuk olabilir. Birbirine rapor IoT Edge birden çok farklı cihaz hiyerarşisi oluşturulabilir. Bir ağ geçidi hiyerarşisinin üst düğümü en fazla beş nesil alt düğüme sahip olabilir. Örneğin, IoT Edge cihaz alt olarak bağlantılı IoT Edge katmana sahip olabilir. Ancak IoT Edge nesilde yer alan cihaz, herhangi bir IoT Edge sahip olamaz.

Ağ geçidi bulma

Bir alt cihazın yerel ağ üzerinde üst cihazı bulabilecek olması gerekir. Ağ geçidi cihazlarını, alt cihazlarının bulmak için kullanabileceği bir tam etki alanı adı (FQDN) veya bir IP adresi olan bir konak adıyla yapılandırabilirsiniz.

Aşağı akış IoT cihazlarında, üst cihazı işaret etmek için bağlantı dizesinde gatewayHostname parametresini kullanın.

Aşağı akış IoT Edge, üst cihazı parent_hostname için yapılandırma dosyasındaki parent_hostname parametresini kullanın.

Güvenli bağlantı

Üst ve alt cihazların da bağlantıları için kimlik doğrulaması yapmaları gerekir. Her cihazın, alt cihazların uygun ağ geçidine bağlanıyor olduklarını doğrulamak için kullanmakta olduğu paylaşılan kök CA sertifikasının bir kopyası gerekir.

Birden IoT Edge ağ geçitleri bir ağ geçidi hiyerarşisinde birbirine bağlanıyorsa, hiyerarşide tüm cihazlar tek bir sertifika zinciri kullan seçmelidir.

Saydam ağ geçitleri arkasındaki cihaz özellikleri

IoT Hub işlem hattıyla birlikte IoT Edge temel öğeler de saydam ağ geçidi senaryolarını destekler. Her IoT Edge ağ geçidi, gelen iletiler için depo ve iletme özelliklerine sahip olur.

Ağ geçitleri arkasındaki cihazlarla karşılaştırıldığında IoT Hub özellikleri nasıl desteklemektedir, görmek için aşağıdaki tabloyu kullanın.

Özellik IoT cihazı Ağ geçidinin arkasında IoT IoT Edge cihazı IoT Edge ağ geçidinin arkasında
Cihazdan buluta (D2C) iletileri Evet - IoT D2C Evet - alt IoT D2C Evet - IoT Edge D2C Evet - alt IoT Edge D2C
Buluttan cihaza (C2D) iletileri Evet - IoT C2D Evet - IoT alt C2D Hayır - IoT Edge C2D Hayır - IoT Edge C2D
Doğrudan yöntemler Evet - IoT doğrudan yöntemi Evet - alt IoT doğrudan yöntemi Evet - IoT Edge yöntemi Evet - alt IoT Edge doğrudan yöntemi
Cihaz ikizleri ve Modül ikizleri Evet - IoT ikizleri Evet - alt IoT ikizleri Evet - IoT Edge ikizleri Evet - alt IoT Edge ikizleri
Dosya karşıya yükleme Evet - IoT dosyasını karşıya yükleme Hayır - IoT alt dosyasını karşıya yükleme Hayır - IoT Edge karşıya yükleme Hayır - IoT Edge dosya yükleme
Kapsayıcı görüntüsü çekme Evet - IoT Edge kapsayıcı çekme Evet - alt IoT Edge kapsayıcı çekme
Blob karşıya yükleme Evet - IoT Edge blob yükleme Evet - alt IoT Edge blob yükleme

Kapsayıcı görüntüleri, üst cihazlardan alt cihazlara indirilebilir, depolanmış ve teslim edilir.

Destek paketleri ve günlükler de dahil olmak üzere bloblar, alt cihazlardan üst cihazlara karşıya yükleyebilir.

Çeviri ağ geçitleri

Aşağı akış cihazları IoT Hub bağlana IoT Edge ağ geçidinin çevirmen olarak davranması gerekir. Bu düzen genellikle MQTT, AMQP veya HTTP desteklemez cihazlar için gereklidir. Bu cihazlar IoT Hub hub modülüne bağlanamadan IoT Edge hub modülüne bağlanamaz.

Aşağı akış cihazı donanımına veya protokolüne özgü özel veya üçüncü taraf modüllerin ağ geçidine dağıtılması IoT Edge gerekir. Bu çeviri modülleri, gelen iletileri alır ve bu iletileri veri çevirisi tarafından anlaşılacak bir biçime IoT Hub.

Çeviri ağ geçitleri için iki desen vardır: protokol çevirisi ve kimlik çevirisi.

Diyagram - çeviri ağ geçidi desenleri

Protokol çevirisi

Protokol çevirisi ağ geçidi desende, yalnızca IoT Edge ağ geçidinin kimlik bilgileri IoT Hub. Çeviri modülü aşağı akış cihazlarından iletileri alır, desteklenen bir protokole çevirir ve IoT Edge cihazı aşağı akış cihazları adına iletileri gönderir. Tüm bilgiler tek bir cihazdan, ağ geçidinden geliyor gibi görünüyor. Bulut uygulamaları verileri cihaz başına analiz etmek istiyorsa, aşağı akış cihazları ek tanımlama bilgilerini iletilerine eklemelidir. Ayrıca, IoT Hub ve doğrudan yöntemler gibi temel öğeler yalnızca ağ geçidi cihazı için de kullanılabilir, aşağı akış cihazları için desteklanmaz. Bu düzende yer alan geçitleri, aşağı akış cihazlarının kimliklerini kararttıkları için saydam ağ geçitlerinin aksine opak olarak kabul edilir.

Protokol çevirisi, kaynak kısıtlı cihazları destekler. Birçok mevcut cihaz, iş içgörülerini güçlü bir şekilde üreten veriler üretmektedir; ancak bulut bağlantısıyla tasarlanmamalarını sağlar. Opak ağ geçitleri, bu verilerin kilidinin açılmasına ve bir IoT çözümünde kullanılmaktadır.

Kimlik çevirisi

Kimlik çevirisi ağ geçidi deseni protokol çevirisi üzerinde temel alır, ancak IoT Edge ağ geçidi de aşağı akış cihazları IoT Hub bir cihaz kimliği sağlar. Çeviri modülü, aşağı akış cihazları tarafından kullanılan protokolü anlamak, bu cihazlara kimlik sağlamak ve iletilerini ilkel öğelere IoT Hub sorumludur. Aşağı akış cihazları IoT Hub’da ikizler ve yöntemlerle birinci sınıf cihazlar olarak görüntülenir. Kullanıcı IoT Hub’da cihazlarla etkileşim kurabilir ve aradaki ağ geçidi cihazının farkında olmaz.

Kimlik çevirisi, protokol çevirisinin avantajlarını sağlar ve ayrıca aşağı akış cihazlarının buluttan tam yönetilebilirliğini sağlar. IoT çözümünüzde yer alan tüm cihazlar, IoT Hub ne olursa olsun bu cihazlarda kullanılabilir.

Çeviri ağ geçitleri arkasındaki cihaz özellikleri

Aşağıdaki tabloda, her IoT Hub ağ geçidi desenlerinde aşağı akış cihazlarına nasıl genişletilen özellikler açıkmektedir.

Özellik Protokol çevirisi Kimlik çevirisi
Kimlik kayıt defterinde IoT Hub kimlikler Yalnızca ağ geçidi aygıtının kimliği Tüm bağlı cihazların kimlikleri
Cihaz çifti Yalnızca ağ geçidinde cihaz ve modül ikizleri var Bağlı her cihazın kendi cihaz ikizi vardır
Doğrudan yöntemler ve buluttan cihaza iletiler Bulut yalnızca ağ geçidi cihazıyla ilgili olabilir Bulut bağlı her cihazı ayrı ayrı ele ala
IoT Hub azaltmaları ve kotaları Ağ geçidi cihazına uygulama Her cihaza uygula

Protokol çevirisi desenini kullanırken, bu ağ geçidi üzerinden bağlanan tüm cihazlar buluttan cihaza aynı kuyruğu paylaşır ve en fazla 50 ileti içerebilir. Bu düzeni yalnızca her alan ağ geçidi üzerinden bağlanan az sayıda cihaz olduğunda ve buluttan cihaza trafiği düşük olduğunda kullanın.

Çalışma IoT Edge protokol veya kimlik çevirisi özelliklerine sahip değildir. Bu desenler için genellikle kullanılan donanıma ve protokole özgü özel veya üçüncü taraf modüller gerekir. Azure Market çeşitli protokol çevirisi modülleri içerir. Kimlik çevirisi desenini kullanan bir örnek için bkz. LoRaWAN Başlangıç Seti Azure IoT Edge.

Sonraki adımlar

Saydam bir ağ geçidi ayarlamanın üç adımlarını öğrenin: