Интеллектуальное обнаружение пограничных устройств с Akri в пограничных устройствах на базе Kubernetes

Платформа Akri помогает предоставлять устройства IoT в качестве ресурсов и создает службы для каждого устройства в кластерах Kubernetes.

IoT быстро растет, как и потребность в периферийных вычислениях, которые позволяют обрабатывать информацию ближе к IoT-устройствам. Kubernetes — это проверенная и прорывная технология с открытым исходным кодом для операторов и разработчиков, которая решает операционные и технические проблемы управления множеством приложений, развернутых на периферии. Сегодня у нас есть несколько дистрибутивов Kubernetes, таких как K3S, KubeEdge или MicroK8S, которые вы можете использовать, чтобы быстро приступить к работе и справиться с требованиями к периферии.

Пограничные узлы — это устройства разного масштаба. В случае промышленного IoT или в магазинах розничной сети есть тяжелые пограничные серверы, которые находятся в одном отделе. Облегченный пограничный сервер — это небольшой сервер, подключенный к конечным устройствам IoT. Тяжелые и легкие серверы могут быть частью кластера Kubernetes из-за имеющихся у них аппаратных мощностей. Но конечным IoT-устройствам трудно стать частью кластеров Kubernetes, которые предназначены для одной функции и содержат небольшие встроенные приложения для сбора данных. Например, взять датчики или видеокамеры. Важно, чтобы эти устройства были частью архитектуры Kubernetes, чтобы выходные данные можно было беспрепятственно получать через периферию или облако.

См. также: Как Kubernetes и контейнеры обеспечивают масштабируемость приложений непрерывной интеграции

С ростом числа таких пограничных устройств становится все труднее управлять последующими пограничными серверами, на которых размещены кластеры Kubernetes. Добавление и удаление новых устройств требует от операторов дополнительной работы. Они должны находить и распределять ресурсы и отслеживать их доступность в рамках архитектуры. Кроме того, в какой-то момент вам потребуется добавить больше серверов для обработки большего количества граничных устройств. Такие проблемы требуют лучшего интеллекта для периферийных устройств, которые будут обрабатывать присутствие периферийных устройств IoT в кластерах Kubernetes. Акри делает это. Это проект с открытым исходным кодом, выпущенный Microsoft.

Платформа Akri помогает предоставлять устройства IoT в качестве ресурсов и создает службы для каждого устройства в кластерах Kubernetes. Это позволяет приложениям потреблять входные данные с устройств. Akri управляет автоматическим включением и удалением устройств IoT, а также выделением и освобождением ресурсов для лучшей оптимизации кластеров. Благодаря возможностям Akri можно динамически добавлять столько устройств IoT и выводить узлы для обработки данных с этих устройств. Кроме того, вы можете легко внедрить новую серверную среду, когда возникнет больше требований для добавления периферийных устройств IoT.

Akri поддерживает работу с подключенными к сети периферийными устройствами IoT, такими как IP-камеры, контроллеры, терминалы PoS (точки продаж), и устройствами, подключенными локально через узлы Kubernetes, такими как датчики, подключенные через USB. Он планирует рабочие нагрузки в зависимости от доступности устройств в кластере Kubernetes. Он использует уровень абстракции, похожий на интерфейс ContainerNetwork (CNI). Но вместо того, чтобы абстрагироваться от основных сетевых деталей, он устраняет необходимость поиска, использования и мониторинга доступности устройств. Таким образом, резко сократите объем работы, выполняемой администраторами и разработчиками Kubernetes.

Akri основан на платформе подключаемых модулей устройств Kubernetes, которая используется поставщиками статических ресурсов, что позволяет им рекламировать свои ресурсы и отслеживать их без написания дополнительного кода. Akri расширяет эту платформу для периферийных устройств в среде с различными наборами устройств и различными протоколами для мониторинга и взаимодействия с этими периферийными устройствами IoT.

В типичном граничном кластере Kubernetes он добавляет четыре компонента:контроллер Akri, агент Akri (реализация инфраструктуры подключаемых модулей устройств Kubernetes) и два CDR (определение настраиваемого ресурса) (для конфигурации и экземпляра). Эти компоненты работают вместе для поиска периферийных устройств IoT и планировать нагрузку среди тех. Агент Akri можно развернуть на каждом новом рабочем пограничном узле.

Короче говоря,

• Akri обрабатывает появление и исчезновение периферийных устройств IoT и планирует рабочие нагрузки в кластере.
• Akri предоставляет интерфейс, в котором вы предоставляете конфигурацию с помощью CRD конфигурации, а Akri делает все остальное.
• Операторы были уверены в высокой доступности пограничных узлов в случае выхода из строя других узлов.
• Поскольку Akri создает службы Kubernetes для каждого пограничного устройства IoT, приложениям не требуется отслеживание состояния модулей или пограничных узлов.

Вы можете внести свой вклад в проект Akri на Github и присоединиться к обсуждению на их канале Slack.

Заключение

Использование Kubernetes для периферии — это захватывающая разработка, которая в огромной степени обеспечивает согласованность политик приложений, сквозную автоматизацию, а также более быстрое развертывание и масштабирование сервисов. Akri предлагает более упрощенный подход, который позволяет лучше контролировать все части сети с поддержкой Edge и облегчает жизнь администраторам и разработчикам Kubernetes.