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安装软件并设置教程所需资源

项目
09/24/2024

重要

Azure SQL Edge 将于 2025 年 9 月 30 日停用。有关详细信息和迁移选项，请参阅停用通知。

注意

Azure SQL Edge 不再支持 ARM64 平台。

本教程由三部分组成，将带你创建机器学习模型来预测铁矿石杂质二氧化硅的百分比，然后在 Azure SQL Edge 中部署该模型。在第一部分中，你将安装所需的软件并部署 Azure 资源。

先决条件

如果没有 Azure 订阅，可以创建一个免费帐户。
使用以下工具安装 Visual Studio 2019
- Azure IoT Edge 工具
- .NET Core 跨平台开发
- 容器开发工具
安装 Azure Data Studio
打开 Azure Data Studio 并为笔记本配置 Python。有关详细信息，请参阅为笔记本配置 Python。此步骤可能需要几分钟。
安装最新版本的 Azure CLI。以下脚本要求 AZ PowerShell 是最新版本（3.5.0，2020 年 2 月）。
通过安装 Azure IoT EdgeHub 开发工具，设置用于调试、运行和测试 IoT Edge 解决方案的环境。
安装 Docker。

使用 PowerShell 脚本部署 Azure 资源

部署本 Azure SQL Edge 教程所需的 Azure 资源。可以使用 PowerShell 脚本或通过 Azure 门户部署这些资源。本教程使用 PowerShell 脚本。

注意

本文使用最新版本的 Azure IoT 扩展（称为 azure-iot）。旧版本称为 azure-cli-iot-ext。只应同时安装有一个版本。可以使用命令 az extension list 来验证当前安装的扩展。

使用 az extension remove --name azure-cli-iot-ext 可删除扩展的旧版本。

使用 az extension add --name azure-iot 可添加扩展的新版本。

若要查看已安装了哪些扩展，请使用 az extension list。

导入在本教程中运行 PowerShell 脚本所需的模块。

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

声明 PowerShell 脚本所需的变量。

$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>"

声明其余变量。

$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 "IoTAdmin@1234" -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"

要开始创建资产，请登录到 Azure。
```
Login-AzAccount

az login
```

设置 Azure 订阅 ID。

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

创建资源组（如果尚不存在）。

$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")
}

在资源组中创建存储帐户和存储帐户容器。

$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")
}

将数据库 dacpac 文件上传到存储帐户，并为 blob 生成 SAS URL。记下数据库 dacpac blob 的 SAS URL。

$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

在本资源组中创建 Azure 容器注册表。

$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")
}

在资源组中创建网络安全组。

$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")
}

创建启用 SQL Edge 的 Azure 虚拟机。此 VM 将充当 Edge 设备。

$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 ")
}

在资源组中创建 IoT 中心。

$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")
}

将 Edge 设备添加到 IoT 中心。此步骤仅创建设备数字标识。

$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

获取 VM 稍后需要的设备主连接字符串。以下命令使用 Azure CLI 进行部署。

$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

更新 Edge 设备上 IoT Edge 配置文件中的连接字符串。以下命令使用 Azure CLI 进行部署。

$script = "/etc/iotedge/configedge.sh '" + $connString + "'"
az vm run-command invoke -g $ResourceGroup -n $EdgeDeviceId  --command-id RunShellScript --script $script

在资源组中创建 Azure 机器学习工作区。

az ml workspace create -w $MyWorkSpace -g $ResourceGroup

设置 IoT Edge 模块和连接

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