Azure IoT Edge çalışma zamanını ve mimarisini anlayın

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

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

• IoT Edge cihazlar arasındaki iletişimi yönetin.

Modül iletişimi

IoT Edge hub, modülü modül iletişimine kolaylaştırır. İleti Aracısı olarak IoT Edge hub 'ı kullanmak, modülleri birbirinden bağımsız olarak tutar. Modüller yalnızca iletileri kabul ettikleri girişleri ve ileti yazdıkları çıkışları belirtmeleri gerekir. Bir çözüm geliştiricisi, bu girdileri ve çıkışları birlikte birleştirerek modüllerin bu çözüme özgü sırada verileri işlemesini sağlar.

IoT Edge hub 'ına veri göndermek için, bir modül SendEventAsync yöntemini çağırır. İlk bağımsız değişken iletinin hangi çıktıda gönderileceğini belirtir. Aşağıdaki sözde kod output1 üzerine bir ileti gönderir:

ModuleClient client = await ModuleClient.CreateFromEnvironmentAsync(transportSettings);
await client.OpenAsync();
await client.SendEventAsync("output1", message);

Bir ileti almak için, belirli bir girişte gelen iletileri işleyen bir geri çağırma işlemini kaydettirin. Aşağıdaki sözde kod, input1 üzerinde alınan tüm iletileri işlemek Için kullanılacak MessageProcessor işlevini kaydeder:

await client.SetInputMessageHandlerAsync("input1", messageProcessor, userContext);

Moduleclient sınıfı ve iletişim yöntemleri hakkında daha fazla bilgi için bkz. tercih ettiğiniz SDK dili için API başvurusu: C#, C, Python, Javaveya Node.js.

Çözüm geliştiricisi, IoT Edge hub 'ının iletileri modüller arasında nasıl geçireceğini belirleyen kuralları belirtmekten sorumludur. Yönlendirme kuralları bulutta tanımlanmıştır ve modülünde IoT Edge hub 'ına dağıtılır ikizi. IoT Hub yollar için aynı söz dizimi, Azure IoT Edge modüller arasındaki yolları tanımlamak için kullanılır. Daha fazla bilgi için bkz. IoT Edge modül dağıtmayı ve yollar oluşturmayı öğrenin.

Yerel iletişim

IoT Edge hub, yerel iletişimi kolaylaştırır. Cihazları ve modülleri birbirinden bağımsız tutmak üzere iletiler sunarak cihazdan modüle, modüle modüle, cihazdan cihaza iletişimler sağlar.

IoT Edge hub 'ı iki aracılı mekanizmayı destekler:

1. IoT Hub ve tarafından desteklenen ileti yönlendirme özellikleri
2. MQTT standart v 3.1.1 karşılayan genel amaçlı MQTT Aracısı

Yönlendirmeyi kullanma

İlk aracı mekanizması, iletilerin cihazlar veya modüller arasında nasıl geçtiğini belirtmek için IoT Hub ile aynı yönlendirme özelliklerinden yararlanır. İlk cihazlar veya modüller iletileri kabul ettikleri girişleri ve ileti yazdıkları çıkışları belirtir. Daha sonra bir çözüm geliştiricisi, iletileri bir kaynak, örneğin çıktılar ve bir hedef (örn. girişler) gibi olası filtrelerle yönlendirebilir.

Yönlendirme, AMQP veya MQTT protokolü aracılığıyla Azure IoT cihaz SDK 'Ları ile oluşturulan cihazlar veya modüller tarafından kullanılabilir. Tüm mesajlaşma IoT Hub temel elemanlar, örn. telemetri, doğrudan Yöntemler, C2D, TWINS desteklenir, ancak kullanıcı tanımlı konularda iletişim desteklenmez.

Rotalar hakkında daha fazla bilgi için bkz. IoT Edge modül dağıtmayı ve yolları oluşturmayı öğrenin

MQTT aracısını kullanma

İkinci aracı mekanizması standart bir MQTT aracıyı temel alan mekanizmadır. MQTT, kaynak kısıtlı cihazlarda en iyi performansı garantilayan basit bir ileti aktarım protokolüdür ve popüler bir yayımlama ve abone olma standardıdır. Cihazlar veya modüller, diğer cihazlar veya modüller tarafından yayımlanan iletileri almak için konu başlıklarına abone olur. IoT Edge, MQTT sürüm 3.1.1belirtimlerine uygun kendi MQTT aracısını uygulamaya almaktadır.

MQTT aracısı yönlendirmeye kıyasla iki ek iletişim deseni sağlar: yerel yayın ve noktadan noktaya iletişim. Yerel yayın, bir cihaz veya modülün birden fazla cihazı veya modülü yerel olarak uyarması gereken zaman kullanışlıdır. Noktadan noktaya iletişim, iki IoT Edge IoT cihazlarının buluta gidiş dönüş olmadan yerel olarak iletişim kurmasına olanak tanır.

MQTT aracısı, MQTT protokolü veya genel amaçlı MQTT istemcileri aracılığıyla iletişim kuran Azure IoT Cihaz SDK'ları ile yerleşik cihazlar veya modüller tarafından kullanılabilir. C2D hariç tüm mesajlaşma IoT Hub (telemetri, doğrudan yöntemler gibi) ikizler de desteklene. IoT Hub tarafından kullanılan özel IoT Hub temel öğeler de desteklene ve kullanıcı tanımlı konular da bu şekildedir. Bu konu, özel IoT Hub bir konu veya kullanıcı tanımlı bir konu olabilir.

Yönlendirme mekanizmasının aksine, iletilerin sıralaması yalnızca en iyi çabadır ve garanti edilemez ve iletilerin filtresini filtreleme aracı tarafından desteklanmaz. Ancak bu özelliklerin olmaması, MQTT aracılarının yönlendirmeden daha hızlı olmasına olanak sağlar.

MQTT aracısı hakkında daha fazla bilgi için bkz. IoT Edge

Aracılık mekanizmaları arasındaki karşılaştırma

Her aracı mekanizmasında kullanılabilen özellikler şunlardır:

Özellikler	Yönlendirme	MQTT aracısı
D2C telemetrisi	✔
Yerel telemetri	✔	✔
DirectMethods	✔	✔
Ikiz	✔	✔
Cihazlar için C2D	✔
Sıralama	✔
Filtreleme	✔
Kullanıcı tanımlı konular		✔
Cihazdan Cihaza		✔
Yerel yayın		✔
Performans		✔

IoT Edge hub'a bağlanma

IoT Edge hub'ı, MQTT protokolü veya AMQP protokolü üzerinden cihaz veya modül istemcilerinden gelen bağlantıları kabul eder.

İstemci IoT Edge bağlandığında aşağıdakiler gerçekleşir:

1. Aktarım Katmanı Güvenliği (TLS) kullanılıyorsa (önerilir), istemci ile istemci merkez arasında şifrelenmiş bir iletişim kurmak için bir TLS kanalı IoT Edge kurulur.
2. Kimlik doğrulama bilgileri kendisini tanımlamak için istemciden IoT Edge hub'lara gönderilir.
3. IoT Edge hub, bağlantıyı yetkilendirme ilkesine göre yetkilendir veya reddeder.

Güvenli bağlantılar (TLS)

Varsayılan olarak, IoT Edge hub'ı yalnızca Aktarım Katmanı Güvenliği (TLS) ile güvenliği sağlanacak bağlantıları kabul eder. Örneğin, üçüncü taraf şifrelerini çözemedikleri şifrelenmiş bağlantılar.

İstemci 8883 (MQTTS) veya 5671 (AMQPS) bağlantı noktası üzerinden IoT Edge hub'a bağlanırsa TLS kanalının inşası gerekir. TLS el sıkışması sırasında, IoT Edge hub'ı istemcinin doğrulaması gereken sertifika zincirini gönderir. Sertifika zincirini doğrulamak için, IoT Edge hub'larının kök sertifikası istemciye güvenilir bir sertifika olarak yüklenmeli. Kök sertifikaya güvenilmiyorsa, istemci kitaplığı sertifika doğrulama hatasıyla IoT Edge hub'ı tarafından reddedilir.

Aracının bu kök sertifikasını cihaz istemcilerine yüklemek için izlenebilecek adımlar saydam ağ geçidinde ve aşağı akış cihazı hazırlama belgelerinde açıklanmıştır. Modüller, IoT Edge daemon API'sini kullanarak IoT Edge sertifikayı kullanabilir.

Kimlik Doğrulaması

IoT Edge Hub yalnızca IoT Hub'a kaydedilmiş ve kimliklerini kanıtlamak için IoT hub tarafından desteklenen üç istemci kimlik doğrulama yönteminden biri olan IoT Hub kimliğine sahip cihazlardan veya modüllerden gelen bağlantıları kabul eder:Simetrik anahtarlar kimlik doğrulaması , X.509otomatik olarak imzalanan kimlik doğrulaması , X.509 CAimzalı kimlik doğrulaması. Bu IoT Hub, bağlantının çevrimdışıyken yine de gerçek IoT Edge hub'ı tarafından yerel olarak doğrulanabilir.

Notlar:

• IoT Edge modüller şu anda yalnızca simetrik anahtar kimlik doğrulamasını destekler.
• Yalnızca yerel kullanıcı adı ve parolaları olan MQTT istemcileri, IoT Edge hub MQTT aracısı tarafından kabul edilmemektedir, bu istemcilerin IoT Hub kullanmaları gerekir.

Yetkilendirme

Kimlik doğrulaması yapıldıktan sonra, IoT Edge hub'ı istemci bağlantılarını yetkilendirmek için iki yol kullanır:

• bir istemcinin, istemcide tanımlanan güvenilir istemci kümesine ait olduğunu IoT Hub. Güvenilen istemci kümesi, üst/alt öğe veya cihaz/modül ilişkileri ayar tarafından IoT Hub. Bu modülde bir modül IoT Edge, bu modülle modülün kendi cihaz arasında otomatik olarak bir IoT Edge oluşturulur. Yönlendirme aracı mekanizması tarafından desteklenen tek yetkilendirme modeli bu.

• Yetkilendirme ilkesi ayarerek. Bu yetkilendirme ilkesi, IoT Edge hub' daki kaynaklara erişen tüm yetkili istemci kimliklerini liste IoT Edge belgedir. Bu, IoT Edge hub MQTT aracısı tarafından kullanılan birincil yetkilendirme modelidir, ancak üst/alt ve cihaz/modül ilişkileri de MQTT aracısı tarafından IoT Hub anlaşılabilir.

Uzaktan yapılandırma

IoT Edge merkezi tamamen bulut tarafından denetlendi. Modül ikizi aracılığıyla IoT Hub yapılandırmasından alır. Şunları içerir:

• Rota yapılandırması
• Yetkilendirme ilkeleri
• MQTT köprüsü yapılandırması

Ayrıca, IoT Edge hub'sinde ortam değişkenleri ayar IoT Edge yapılabilir.