チュートリアル用にソフトウェアをインストールしてリソースを設定する

[アーティクル]
09/21/2024

重要

Azure SQL Edge の提供は、2025 年 9 月 30 日に終了する予定です。詳細な情報と移行オプションについては、提供終了に関する通知を参照してください。

Note

Azure SQL Edge では ARM64 プラットフォームがサポートされなくなりました。

この 3 部構成のチュートリアルでは、鉄鉱石の不純物をシリカの割合として予測する機械学習モデルを作成し、そのモデルを Azure SQL Edge にデプロイします。第 1 部では、必要なソフトウェアをインストールし、Azure リソースをデプロイします。

前提条件

Azure サブスクリプションをお持ちでない場合は、無料アカウントを作成してください。
Visual Studio 2019 と以下のものをインストールします
- Azure IoT Edge Tools
- .NET Core クロスプラットフォーム開発
- コンテナー開発ツール
Azure Data Studio をインストールします。
Azure Data Studio を開き、ノートブック用に Python を構成します。詳細については、ノートブック用の Python の構成に関するセクションを参照してください。この手順が完了するまで数分かかる場合があります。
Azure CLI の最新バージョンをインストールします。次のスクリプトでは、AZ PowerShell が最新バージョン (3.5.0、2020 年 2 月) である必要があります。
Azure IoT EdgeHub Dev Tool をインストールして、IoT Edge ソリューションをデバッグ、実行、およびテストする環境を設定します。
Docker をインストールする。

PowerShell スクリプトを使用した Azure リソースのデプロイ

この Azure SQL Edge チュートリアルで必要な Azure リソースをデプロイします。これらのリソースは、PowerShell スクリプトまたは Azure portal を使用してデプロイできます。このチュートリアルでは、PowerShell スクリプトを使用します。

Note

この記事では、azure-iot と呼ばれる、Azure IoT 拡張機能の最新バージョンを使用します。従来のバージョンは azure-cli-iot-ext と呼ばれます。一度にインストールできるバージョンは 1 つだけです。コマンド az extension list を使用すると、現在インストールされている拡張機能を確認できます。

拡張機能の従来のバージョンを削除するには、az extension remove --name azure-cli-iot-ext を使用します。

拡張機能の新しいバージョンを追加するには、az extension add --name azure-iot を使用します。

インストール済みの拡張機能を表示するには、az extension list を使用してください。

このチュートリアルで PowerShell スクリプトを実行するために必要なモジュールをインポートします。

Import-Module Az.Accounts -RequiredVersion 1.7.3
Import-Module -Name Az -RequiredVersion 3.5.0
Import-Module Az.IotHub -RequiredVersion 2.1.0
Import-Module Az.Compute -RequiredVersion 3.5.0
az extension add --name azure-iot
az extension add --name azure-cli-ml

PowerShell スクリプトで必要な変数を宣言します。

$ResourceGroup = "<name_of_the_resource_group>"
$IoTHubName = "<name_of_the_IoT_hub>"
$location = "<location_of_your_Azure_Subscription>"
$SubscriptionName = "<your_azure_subscription>"
$NetworkSecGroup = "<name_of_your_network_security_group>"
$StorageAccountName = "<name_of_your_storage_account>"

その他の変数を宣言します。

$IoTHubSkuName = "S1"
$IoTHubUnits = 4
$EdgeDeviceId = "IronOrePredictionDevice"
$publicIpName = "VMPublicIP"
$imageOffer = "iot_edge_vm_ubuntu"
$imagePublisher = "microsoft_iot_edge"
$imageSku = "ubuntu_1604_edgeruntimeonly"
$AdminAcc = "iotadmin"
$AdminPassword = ConvertTo-SecureString "<password>" -AsPlainText -Force
$VMSize = "Standard_DS3"
$NetworkName = "MyNet"
$NICName = "MyNIC"
$SubnetName = "MySubnet"
$SubnetAddressPrefix = "10.0.0.0/24"
$VnetAddressPrefix = "10.0.0.0/16"
$MyWorkSpace = "SQLDatabaseEdgeDemo"
$containerRegistryName = $ResourceGroup + "ContRegistry"

アセットの作成を開始するために Azure にサインインします。
```
Login-AzAccount

az login
```

Azure サブスクリプション ID を設定します。

Select-AzSubscription -Subscription $SubscriptionName
az account set --subscription $SubscriptionName

リソースグループがまだ存在していない場合は作成します。

$rg = Get-AzResourceGroup -Name $ResourceGroup
if($rg -eq $null)
{
    Write-Output("Resource Group $ResourceGroup does not exist, creating Resource Gorup")
    New-AzResourceGroup -Name $ResourceGroup -Location $location
}
else
{
    Write-Output ("Resource Group $ResourceGroup exists")
}

リソースグループにストレージアカウントとストレージアカウントコンテナーを作成します。

$sa = Get-AzStorageAccount -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $StorageAccountName
if ($sa -eq $null)
{
    New-AzStorageAccount -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $StorageAccountName -SkuName Standard_LRS -Location $location -Kind Storage
    $sa = Get-AzStorageAccount -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $StorageAccountName
    $storageKey = Get-AzStorageAccountKey -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $StorageAccountName
    $storageContext = New-AzStorageContext -StorageAccountName $StorageAccountName -StorageAccountKey $storageKey[0].Value
    New-AzStorageContainer -Name "sqldatabasedacpac" -Context $storageContext
}
else
{
   Write-Output ("Storage Account $StorageAccountName exists in Resource Group $ResourceGroup")
}

データベースの dacpac ファイルをストレージアカウントにアップロードし、BLOB の SAS URL を生成します。 データベース dacpac BLOB の SAS URL をメモしておきます。

$file = Read-Host "Please Enter the location to the zipped Database DacPac file:"
Set-AzStorageBlobContent -File $file -Container "sqldatabasedacpac" -Blob "SQLDatabasedacpac.zip" -Context $sa.Context
$DacpacFileSASURL = New-AzStorageBlobSASToken -Container "sqldatabasedacpac" -Blob "SQLDatabasedacpac.zip" -Context $sa.Context -Permission r -StartTime (Get-Date).DateTime -ExpiryTime (Get-Date).AddMonths(12) -FullUri

このリソースグループ内に Azure コンテナーレジストリを作成します。

$containerRegistry = Get-AzContainerRegistry -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $containerRegistryName
if ($containerRegistry -eq $null)
{
    New-AzContainerRegistry -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $containerRegistryName -Sku Standard -Location $location -EnableAdminUser
    $containerRegistry = Get-AzContainerRegistry -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $containerRegistryName
}
else
{
    Write-Output ("Container Registry $containerRegistryName exists in Resource Group $ResourceGroup")
}

リソースグループ内にネットワークセキュリティグループを作成します。

$nsg = Get-AzNetworkSecurityGroup -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $NetworkSecGroup
if($nsg -eq $null)
{
    Write-Output("Network Security Group $NetworkSecGroup does not exist in the resource group $ResourceGroup")

    $rule1 = New-AzNetworkSecurityRuleConfig -Name "SSH" -Description "Allow SSH" -Access Allow -Protocol Tcp -Direction Inbound -Priority 100 -SourceAddressPrefix Internet -SourcePortRange * -DestinationAddressPrefix * -DestinationPortRange 22
    $rule2 = New-AzNetworkSecurityRuleConfig -Name "SQL" -Description "Allow SQL" -Access Allow -Protocol Tcp -Direction Inbound -Priority 101 -SourceAddressPrefix Internet -SourcePortRange * -DestinationAddressPrefix * -DestinationPortRange 1600
    New-AzNetworkSecurityGroup -Name $NetworkSecGroup -ResourceGroupName $ResourceGroup -Location $location -SecurityRules $rule1, $rule2

    $nsg = Get-AzNetworkSecurityGroup -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $NetworkSecGroup
}
else
{
    Write-Output ("Network Security Group $NetworkSecGroup exists in the resource group $ResourceGroup")
}

SQL Edge 対応の Azure 仮想マシンを作成します。この VM はエッジデバイスとして機能します。

$AzVM = Get-AzVM -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $EdgeDeviceId
If($AzVM -eq $null)
{
    Write-Output("The Azure VM with Name- $EdgeVMName is not present in the Resource Group- $ResourceGroup ")

    $SingleSubnet = New-AzVirtualNetworkSubnetConfig -Name $SubnetName -AddressPrefix $SubnetAddressPrefix
    $Vnet = New-AzVirtualNetwork -Name $NetworkName -ResourceGroupName $ResourceGroup -Location $location -AddressPrefix $VnetAddressPrefix -Subnet $SingleSubnet
    $publicIp = New-AzPublicIpAddress -Name $publicIpName -ResourceGroupName $ResourceGroup -AllocationMethod Static -Location $location
    $NIC = New-AzNetworkInterface -Name $NICName -ResourceGroupName $ResourceGroup -Location $location -SubnetId $Vnet.Subnets[0].Id -NetworkSecurityGroupId $nsg.Id -PublicIpAddressId $publicIp.Id

    ##Set-AzNetworkInterfaceIpConfig -Name "ipconfig1"  -NetworkInterface $NIC -PublicIpAddress $publicIp

    $Credential = New-Object System.Management.Automation.PSCredential ($AdminAcc, $AdminPassword);

    $VirtualMachine = New-AzVMConfig -VMName $EdgeDeviceId -VMSize $VMSize
    $VirtualMachine = Set-AzVMOperatingSystem -VM $VirtualMachine -Linux -ComputerName $EdgeDeviceId -Credential $Credential
    $VirtualMachine = Add-AzVMNetworkInterface -VM $VirtualMachine -Id $NIC.Id
    $VirtualMachine = Set-AzVMSourceImage -VM $VirtualMachine -PublisherName $imagePublisher -Offer $imageOffer -Skus $imageSku -Version latest
    $VirtualMachine = Set-AzVMPlan -VM $VirtualMachine -Name $imageSku -Publisher $imagePublisher -Product $imageOffer

    $AzVM = New-AzVM -ResourceGroupName $ResourceGroup -Location $location -VM $VirtualMachine -Verbose
    $AzVM = Get-AzVM -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $EdgeDeviceId

}
else
{
    Write-Output ("The Azure VM with Name- $EdgeDeviceId is present in the Resource Group- $ResourceGroup ")
}

リソースグループ内に IoT ハブを作成します。

$iotHub = Get-AzIotHub -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $IoTHubName
If($iotHub -eq $null)
{
    Write-Output("IoTHub $IoTHubName does not exists, creating The IoTHub in the resource group $ResourceGroup")
    New-AzIotHub -ResourceGroupName $ResourceGroup -Name $IoTHubName -SkuName $IoTHubSkuName -Units $IoTHubUnits -Location $location -Verbose
}
else
{
    Write-Output ("IoTHub $IoTHubName present in the resource group $ResourceGroup")
}

Edge デバイスを IoT ハブに追加します。この手順では、デバイスのデジタルアイデンティティのみが作成されます。

$deviceIdentity = Get-AzIotHubDevice -ResourceGroupName $ResourceGroup -IotHubName $IoTHubName -DeviceId $EdgeDeviceId
If($deviceIdentity -eq $null)
{
    Write-Output("The Edge Device with DeviceId- $EdgeDeviceId is not registered to the IoTHub- $IoTHubName ")
    Add-AzIotHubDevice -ResourceGroupName $ResourceGroup -IotHubName $IoTHubName -DeviceId $EdgeDeviceId -EdgeEnabled
}
else
{
    Write-Output ("The Edge Device with DeviceId- $EdgeDeviceId is registered to the IoTHub- $IoTHubName")
}
$deviceIdentity = Get-AzIotHubDevice -ResourceGroupName $ResourceGroup -IotHubName $IoTHubName -DeviceId $EdgeDeviceId

デバイスのプライマリ接続文字列を取得します。これは後で VM に必要になります。次のコマンドでは、デプロイのために Azure CLI が使用されます。

$deviceConnectionString = az iot hub device-identity connection-string show --device-id $EdgeDeviceId --hub-name $IoTHubName --resource-group $ResourceGroup --subscription $SubscriptionName
$connString = $deviceConnectionString[1].Substring(23,$deviceConnectionString[1].Length-24)
$connString

Edge デバイス上の IoT Edge 構成ファイルの接続文字列を更新します。次のコマンドでは、デプロイのために Azure CLI が使用されます。
```
$script = "/etc/iotedge/configedge.sh '" + $connString + "'"
az vm run-command invoke -g $ResourceGroup -n $EdgeDeviceId  --command-id RunShellScript --script $script
```
リソースグループ内に Azure Machine Learning ワークスペースを作成します。
```
az ml workspace create -w $MyWorkSpace -g $ResourceGroup
```

IoT Edge のモジュールと接続を設定する

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