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什么是 Akri 服务？

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重要

Azure IoT 操作预览版（由 Azure Arc 启用）当前处于预览状态。 不应在生产环境中使用此预览版软件。

当正式版可用时，需要部署新的 Azure IoT Operations 安装，你将无法升级预览版安装。

有关 beta 版本、预览版或尚未正式发布的版本的 Azure 功能所适用的法律条款，请参阅 Microsoft Azure 预览版的补充使用条款。

Akri 服务承载着发现处理程序，可用于检测边缘上的设备和资产，并将其公开为 Kubernetes 群集上的资源。 使用 Akri 服务简化将叶设备（例如 OPC UA 设备、相机、IoT 传感器和外围设备）投影到群集的过程。 Akri 服务使用设备自己的协议将叶设备投影到群集中。 对于在群集中附加或删除设备的管理员，此功能可降低所需的协调和手动配置量。

Akri 服务也是可扩展的。 你可以将它们作为已交付产品使用，也可以通过添加协议处理程序、中转站和行为来添加自定义发现和预配功能。

Akri 服务是 Microsoft 托管的商业版 Akri，一个开源云原生计算基础 (CNCF) 项目。

叶设备集成挑战

在基础结构上直接运行 Kubernetes 很常见。 但是，若要将非 Kubernetes IoT 叶设备集成到 Kubernetes 群集中，需要一个唯一的解决方案。

IoT 叶设备面临以下挑战，它们：

  • 包含太小、太旧或过于限制的硬件而无法运行 Kubernetes。
  • 使用各种协议和不同的拓扑。
  • 间歇性故障时间和可用性。
  • 需要不同的身份验证方法和机密存储。

核心功能

为了应对集成非 Kubernetes IoT 叶设备的挑战，Akri 服务具有多个核心功能：

设备发现

Akri 服务部署可以包括固定网络发现处理程序。 发现处理程序允许来自已知网络终结点的资产在设备接口或本地子网上显示时查找叶设备。 网络终结点的示例包括固定 IP 地址中的 OPC UA 服务器，以及网络扫描发现处理程序。

动态预配

Akri 服务的另一项功能是动态设备预配。

使用 Akri 服务时，可以动态预配设备，例如：

  • 要在群集使用的 USB 相机。
  • 不想为其查找 IP 地址的 IP 相机。
  • 在主机上运行的 OPC UA 服务器模拟，用于测试 Kubernetes 工作负载。

与 Kubernetes 兼容

Akri 服务使用标准 Kubernetes 基元来应用现有专业技能和知识。 连接到 Akri 配置的群集的小型设备可以显示为 Kubernetes 资源，就像内存或 CPU 一样。 Akri 服务控制器使群集操作员能够为单个连接的设备或设备组启动中转站、作业或其他工作负载。 这些设备配置和属性保留在群集中，以便在节点发生故障时，其他节点可以拾取任何丢失的工作。

发现 OPC UA 资产

Akri 服务是一种统包式解决方案，可用于发现和创建连接到边缘 OPC UA 服务器的资产。 Akri 服务能够发现边缘的设备并将其映射到群集中的资产。 资产将遥测数据发送到上游连接器。 Akri 服务可以消除手动配置资产并将资产加入群集的繁琐过程。

关键功能

以下列表显示了 Akri 服务的主要功能：

  • 动态发现。 设备协议表示形式可以加入也可以离开，而无需中转站或客户容器中的静态配置。 若要发现设备，Akri 服务使用以下方法：

    • 设备网络扫描。 此功能适用于在较小的远程位置查找设备，例如在商店中的查找替换相机。 ONVIF 和 OPC UA localhost 协议当前支持设备网络扫描发现。
    • 连接的设备。 此功能通常用于大型工业场景，例如网络通常是静态的且不允许网络扫描的工厂环境。 udev 和 OPC UA 本地发现服务器协议当前支持设备连接发现。
    • 设备附加。 Akri 服务还支持对映射或连接设备使用自定义逻辑。 用于加速自定义的开源模板。

  • 最佳计划。 Akri 服务可以在指定节点上以最小的延迟计划设备，因为它知道特定设备在 Kubernetes 群集上的位置。 最佳计划适用于直接连接的设备，或者在只有特定节点可以访问设备的情况下。

  • 最佳配置。 Akri 服务使用节点的容量来驱动已发现设备的中转站基数。

  • 安全凭据管理。 Akri 服务通过与群集中的服务集成，将凭据材料安全地分发到中转站，从而安全访问资产和设备。

支持的功能

Akri 服务支持以下功能：

CNCF Akri 功能 支持
边缘设备的动态发现（支持的协议：OPC UA、ONVIF、udev） ✅
使用 Akri 有关群集上的节点相关性的信息，以最小延迟计划设备 ✅
通过 Prometheus 和 Grafana 在本地查看 Akri 指标和日志 ✅
机密和凭据管理 ✅
M:N 设备与中转站之间的比率（通过配置级别资源支持） ✅
通过 Prometheus 和 Grafana 仪表板对 Akri 部署的可观测性 ✅
Akri 服务功能 支持
通过 Akri 服务 Arc 群集扩展进行安装 ✅
通过业务流程服务进行部署 ✅
将设备作为自定义资源载入边缘群集 ✅
通过 Azure Monitor 查看 Akri 服务指标和日志 ❌
使用操作体验 Web UI 的 Akri 服务配置 ❌
Akri 服务能够检测和创建可以引入到 Azure 设备注册表的资产 ❌
ISV 可以为 Azure IoT 操作解决方案生成和销售自定义协议处理程序 ❌

相关内容

若要了解有关 Akri 服务的详细信息，请参阅：

若要详细了解开源 CNCF Akri，请查看以下资源：