Руководство. Создание приложения на основе событий с помощью Dapr и брокера MQTT

Статья
11/20/2024

В этом пошаговом руководстве вы развернете приложение Dapr в кластере. Приложение Dapr использует имитированные данные MQTT, опубликованные в брокере MQTT, применяет функцию окна, а затем публикует результат обратно в брокер MQTT. Опубликованные выходные данные представляют, как можно агрегировать данные большого объема на границе, чтобы уменьшить частоту и размер сообщения. Приложение Dapr является бессерверным и использует хранилище состояний брокера MQTT для кэширования прошлых значений, необходимых для вычислений окна.

Приложение Dapr выполняет следующие действия.

Подписывается на sensor/data раздел для данных датчика.
При получении данных в разделе оно публикуется в хранилище состояний брокера MQTT.
Каждые 10 секунд он извлекает данные из хранилища состояний и вычисляет минимальные, максимальные, средние, медиан и 75-й процентильные значения на любые метки данных датчика за последние 30 секунд.
Срок действия данных старше 30 секунд истек из хранилища состояний.
Результат публикуется в sensor/window_data разделе в формате JSON.

Примечание.

В этом руководстве отключается Dapr CloudEvents , которая позволяет публиковать и подписываться с помощью необработанного MQTT.

Необходимые компоненты

Установленные операции Интернета вещей Azure. Краткое руководство. Запуск операций Интернета вещей Azure в пространствах кода GitHub с K3s
Установленные компоненты dapr брокера MQTT — установка компонентов Dapr брокера MQTT

Развертывание приложения Dapr

На этом этапе можно развернуть приложение Dapr. Регистрация компонентов не развертывает связанный двоичный файл, упакованный в контейнер. Чтобы развернуть двоичный файл вместе с приложением, можно использовать развертывание для группировки контейнерного приложения Dapr и двух компонентов.

Чтобы начать, создайте yaml-файл, использующий следующие определения:

Компонент	Description
`volumes.mqtt-client-token`	SAT, используемый для проверки подлинности подключаемых компонентов Dapr с помощью брокера MQTT и Хранилища состояний
`volumes.aio-internal-ca-cert-chain`	Цепочка доверия для проверки сертификата TLS брокера MQTT
`containers.mq-event-driven`	Предварительно созданный контейнер приложения Dapr.

Сохраните следующий yaml развертывания в файл с именем app.yaml:

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: dapr-client
  namespace: azure-iot-operations
  annotations:
    aio-broker-auth/group: dapr-workload
---    
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mq-event-driven-dapr
  namespace: azure-iot-operations
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: mq-event-driven-dapr
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mq-event-driven-dapr
      annotations:
        dapr.io/enabled: "true"
        dapr.io/inject-pluggable-components: "true"
        dapr.io/app-id: "mq-event-driven-dapr"
        dapr.io/app-port: "6001"
        dapr.io/app-protocol: "grpc"
    spec:
      serviceAccountName: dapr-client

      volumes:
      # SAT token used to authenticate between Dapr and the MQTT broker
      - name: mqtt-client-token
        projected:
          sources:
            - serviceAccountToken:
                path: mqtt-client-token
                audience: aio-internal
                expirationSeconds: 86400

      # Certificate chain for Dapr to validate the MQTT broker
      - name: aio-ca-trust-bundle
        configMap:
          name: azure-iot-operations-aio-ca-trust-bundle

      containers:
      - name: mq-event-driven-dapr
        image: ghcr.io/azure-samples/explore-iot-operations/mq-event-driven-dapr:latest

Разверните приложение, выполнив следующую команду:
```
kubectl apply -f app.yaml
```
Убедитесь, что приложение успешно развернуто. Модуль pod должен сообщить о готовности всех контейнеров через короткий интервал, как показано с помощью следующей команды:
```
kubectl get pods -l app=mq-event-driven-dapr -n azure-iot-operations
```
С помощью следующих выходных данных:
```
NAME                         READY   STATUS              RESTARTS   AGE
mq-event-driven-dapr         3/3     Running             0          30s
```

Развертывание симулятора

Имитация тестовых данных путем развертывания рабочей нагрузки Kubernetes. Он имитирует датчик, отправляя образец температуры, вибрации и чтения давления периодически брокеру MQTT с помощью клиента MQTT в sensor/data этой статье.

Разверните симулятор из репозитория Операций Интернета вещей:

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/Azure-Samples/explore-iot-operations/main/tutorials/mq-event-driven-dapr/simulate-data.yaml

Убедитесь, что симулятор работает правильно:

kubectl logs deployment/mqtt-publisher-deployment -n azure-iot-operations -f

С помощью следующих выходных данных:

Get:1 http://deb.debian.org/debian stable InRelease [151 kB]
Get:2 http://deb.debian.org/debian stable-updates InRelease [52.1 kB]
Get:3 http://deb.debian.org/debian-security stable-security InRelease [48.0 kB]
Get:4 http://deb.debian.org/debian stable/main amd64 Packages [8780 kB]
Get:5 http://deb.debian.org/debian stable-updates/main amd64 Packages [6668 B]
Get:6 http://deb.debian.org/debian-security stable-security/main amd64 Packages [101 kB]
Fetched 9139 kB in 3s (3570 kB/s)
...
Messages published in the last 10 seconds: 10
Messages published in the last 10 seconds: 10
Messages published in the last 10 seconds: 10

Развертывание клиента MQTT

Чтобы проверить работу моста MQTT, разверните клиент MQTT в кластере.

В новом файле с именем client.yamlукажите развертывание клиента:

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: mqtt-client
  namespace: azure-iot-operations
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mqtt-client
  namespace: azure-iot-operations
spec:
  serviceAccountName: mqtt-client
  containers:
  - image: alpine
    name: mqtt-client
    command: ["sh", "-c"]
    args: ["apk add mosquitto-clients mqttui && sleep infinity"]
    volumeMounts:
    - name: mqtt-client-token
      mountPath: /var/run/secrets/tokens
    - name: aio-ca-trust-bundle
      mountPath: /var/run/certs/aio-internal-ca-cert/
  volumes:
  - name: mqtt-client-token
    projected:
      sources:
      - serviceAccountToken:
          path: mqtt-client-token
          audience: aio-internal
          expirationSeconds: 86400
  - name: aio-ca-trust-bundle
    configMap:
      name: azure-iot-operations-aio-ca-trust-bundle

Примените файл развертывания с kubectl:
```
kubectl apply -f client.yaml
```
Проверьте выходные данные:
```
pod/mqtt-client created
```

Проверка выходных данных приложения Dapr

Откройте оболочку для модуля pod клиента Mosquitto:
```
kubectl exec --stdin --tty mqtt-client -n azure-iot-operations -- sh
```
Подпишитесь на sensor/window_data раздел, чтобы просмотреть опубликованные выходные данные приложения Dapr:
```
mosquitto_sub -L mqtt://aio-broker/sensor/window_data
```

Убедитесь, что приложение выводит вычисление скользящих окон для различных датчиков каждые 10 секунд:

{
    "timestamp": "2023-11-16T21:59:53.939690+00:00",
    "window_size": 30,
    "temperature": {
        "min": 553.024,
        "max": 598.907,
        "mean": 576.4647857142858,
        "median": 577.4905,
        "75_per": 585.96125,
        "count": 28
    },
    "pressure": {
        "min": 290.605,
        "max": 299.781,
        "mean": 295.521,
        "median": 295.648,
        "75_per": 297.64050000000003,
        "count": 28
    },
    "vibration": {
        "min": 0.00124192,
        "max": 0.00491257,
        "mean": 0.0031171810714285715,
        "median": 0.003199235,
        "75_per": 0.0038769150000000003,
        "count": 28
    }
}

Необязательно. Создание приложения Dapr

В этом руководстве используется предварительно созданный контейнер приложения Dapr. Если вы хотите изменить и создать код самостоятельно, выполните следующие действия:

Необходимые компоненты

Docker — для создания контейнера приложения
Реестр контейнеров — для размещения контейнера приложения

Сборка приложения

Клонируйте репозиторий операций Интернета вещей:
```
git clone https://github.com/Azure-Samples/explore-iot-operations
```
Перейдите в каталог руководства dapr:
```
cd explore-iot-operations/tutorials/mq-event-driven-dapr/src
```

Создайте образ Docker:

docker build docker build . -t mq-event-driven-dapr

Чтобы использовать приложение в кластере Kubernetes, необходимо отправить образ в реестр контейнеров, например в Реестр контейнеров Azure. Вы также можете отправить в локальный реестр контейнеров, например minikube или Docker.
```
docker tag mq-event-driven-dapr <container-alias>
docker push <container-alias>
```
Обновите созданный app.yaml образ.

Устранение неполадок

Если приложение не запускается или вы видите контейнеры, CrashLoopBackoffdaprd журнал контейнеров часто содержит полезные сведения.

Выполните следующую команду, чтобы просмотреть журналы для компонента daprd:

kubectl logs -l app=mq-event-driven-dapr -n azure-iot-operations -c daprd

Следующие шаги

Мост данных MQTT между брокером MQTT и Сетка событий Azure

Поделиться через

Руководство. Создание приложения на основе событий с помощью Dapr и брокера MQTT

Необходимые компоненты

Развертывание приложения Dapr

Развертывание симулятора

Развертывание клиента MQTT

Проверка выходных данных приложения Dapr

Необязательно. Создание приложения Dapr

Необходимые компоненты

Сборка приложения

Устранение неполадок

Следующие шаги

Обратная связь

Дополнительные ресурсы