Создание и развертывание IoT Edge для Linux, работающего на устройстве Windows, с помощью симметричных ключей

Применимо к: IoT Edge 1.5

В этой статье приведены комплексные инструкции по регистрации и подготовке IoT Edge для Linux на устройстве Windows.

Каждое устройство, которое подключается к Центру Интернета вещей, имеет идентификатор устройства, который используется для отслеживания передачи данных из облака на устройство и с устройства в облако. Вы настраиваете устройство со сведениями о подключении, включая имя узла IoT hub, идентификатор устройства и сведения, которые устройство использует для проверки подлинности для IoT Hub.

Действия, описанные в этой статье, посвящены процессу, который называется подготовкой вручную, в ходе которого вы подключаете одно устройство к Центру Интернета вещей. Для подготовки вручную у вас есть два варианта проверки подлинности устройств IoT Edge:

• Симметрические ключи. При создании удостоверения устройства в IoT Hub служба создает два ключа. Вы размещаете один из ключей на устройстве, и он представляет ключ для IoT Hub при проверке подлинности.

  Этот метод проверки подлинности быстрее в использовании, но не такой безопасный.

• Самозаверяющий сертификат X.509. Вы создаете два сертификата удостоверения X.509 и размещаете их на устройстве. При создании нового удостоверения устройства в IoT Hub вы предоставляете отпечатки из обоих сертификатов. Когда устройство проходит проверку подлинности в IoT Hub, он представляет один сертификат и IoT Hub проверяет, соответствует ли сертификат отпечатку.

  Этот метод проверки подлинности является более безопасным и рекомендуется для рабочих сценариев.

В этой статье рассматривается использование симметричных ключей в качестве метода проверки подлинности. Если вы хотите использовать сертификаты X.509, ознакомьтесь с Создайте и настройте устройство IoT Edge для Linux в среде Windows с помощью сертификатов X.509.

Предварительные условия

В этой статье описывается регистрация устройства IoT Edge и установка IoT Edge для Linux на Windows. Эти задачи имеют разные предварительные требования и используют разные служебные программы. Перед продолжением убедитесь, что выполнены все предварительные требования.

Средства управления устройствами

Для регистрации устройства можно использовать портал Azure, Visual Studio Code или Azure CLI. Каждая программа имеет собственные предварительные требования или может потребоваться установить следующее:

Требования к устройствам

Устройство Windows со следующими минимальными требованиями:

• Требования к системе

  • Windows 10¹/11 (Pro, Enterprise, IoT Enterprise)
  • Windows Server 2019¹/2022
    _{¹ Windows 10 и Windows Server 2019 минимальной сборки 17763 со всеми текущими накопительными обновлениями, установленными.}

• Требования к аппаратному обеспечению

  • Минимальная бесплатная память: 1 ГБ
  • Минимальное свободное место на диске: 10 ГБ

• Поддержка виртуализации

  • В Windows 10 включите Hyper-V. Дополнительные сведения см. в разделе Install Hyper-V.
  • В Windows Server установите роль Hyper-V и создайте сетевой коммутатор по умолчанию. Дополнительные сведения см. в статье Nested virtualization for Azure IoT Edge for Linux на Windows.
  • На виртуальной машине настройте вложенную виртуализацию. Дополнительные сведения см. в статье Nested virtualization for Azure IoT Edge for Linux на Windows.

• Поддержка сетей

  • Windows Server не включает переключатель по умолчанию. Прежде чем развернуть EFLOW на устройстве Windows Server, необходимо создать виртуальный коммутатор. Дополнительные сведения см. в разделе создание виртуального коммутатора Azure IoT Edge для Linux на Windows.
  • Настольные версии Windows включают переключатель по умолчанию, который можно использовать для установки EFLOW. При необходимости можно создать собственный настраиваемый виртуальный коммутатор.

Инструменты разработчика

Подготовьте целевое устройство для установки Azure IoT Edge для Linux на Windows и развертывания виртуальной машины Linux:

1. Задайте политику выполнения на целевом устройстве как AllSigned. Текущую политику выполнения можно проверить в командной строке PowerShell с повышенными привилегиями, выполнив следующую команду:

   Get-ExecutionPolicy -List
   

   Если политика выполнения для local machine не равна AllSigned, задайте политику выполнения с помощью:

   Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy AllSigned -Force
   

Дополнительную информацию о модуле PowerShell Azure IoT Edge для Linux на Windows см. в справочнике по функциям PowerShell.

Зарегистрировать устройство

Вы можете использовать портал Azure, Visual Studio Code или Azure CLI для регистрации устройства в зависимости от вашего предпочтения.

Теперь, когда устройство зарегистрировано в IoT Hub, на следующем этапе вы можете получить информацию о подготовке, используемую для завершения установки и подготовки среды исполнения IoT Edge.

Просмотр зарегистрированных устройств и получение информации о предоставлении доступа

Устройства, использующие проверку подлинности симметричного ключа, нуждаются в строках подключения для завершения установки и подготовки среды выполнения IoT Edge. Строка подключения генерируется для вашего устройства IoT Edge при его создании. Для Visual Studio Code и Azure CLI в выходных данных JSON отображается connection string. Если вы используете портал Azure для создания устройства, вы можете найти строку подключения непосредственно на устройстве. При выборе устройства в Центре Интернета вещей оно отображается как Primary connection string на странице устройства.

az iot hub device-identity list --hub-name hub_name_here

az iot hub device-identity connection-string show --device-id [device_id] --hub-name [hub_name]

{
  "connectionString": "HostName=[hub_name].azure-devices.net;DeviceId=[device_id];SharedAccessKey=[device_key]"
}

Установка IoT Edge

Разверните Azure IoT Edge для Linux на Windows на целевом устройстве.

1. В сеансе PowerShell с повышенными привилегиями выполните любую из следующих команд в зависимости от архитектуры целевого устройства, чтобы скачать IoT Edge для Linux на Windows.

   • X64/AMD64

     $msiPath = $([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))
     $ProgressPreference = 'SilentlyContinue'
     Invoke-WebRequest "https://aka.ms/AzEFLOWMSI_1_5_LTS_X64" -OutFile $msiPath
     

   • ARM64

     $msiPath = $([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))
     $ProgressPreference = 'SilentlyContinue'
     Invoke-WebRequest "https://aka.ms/AzEFLOWMSI_1_5_LTS_ARM64" -OutFile $msiPath
     

2. Установите IoT Edge для Linux на Windows на устройстве.

   Start-Process -Wait msiexec -ArgumentList "/i","$([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))","/qn"
   

   Вы можете указать пользовательские каталоги установки и VHDX для IoT Edge for Linux on Windows, добавив параметры INSTALLDIR="<FULLY_QUALIFIED_PATH>" и VHDXDIR="<FULLY_QUALIFIED_PATH>" в команду установки. Например, если вы хотите использовать папку D:\EFLOW для установки и D:\EFLOW-VHDX для VHDX , можно использовать следующий командлет PowerShell.

   Start-Process -Wait msiexec -ArgumentList "/i","$([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))","/qn","INSTALLDIR=D:\EFLOW", "VHDXDIR=D:\EFLOW-VHDX"
   

3. Задайте политику выполнения на целевом устройстве AllSigned, если она еще не задана. См. предварительные требования PowerShell для команд, чтобы проверить текущую политику выполнения и задать для нее значение AllSigned.

4. Создайте развертывание IoT Edge для Linux на Windows. Развертывание создает виртуальную машину Linux и устанавливает среду выполнения IoT Edge для вас.

   Deploy-Eflow
   

   Совет

   По умолчанию команда Deploy-Eflow создает вашу виртуальную машину Linux с 1 ГБ ОЗУ, 1 ядром виртуального ЦП и 16 ГБ дискового пространства. Однако ресурсы, необходимые вашей виртуальной машине, сильно зависят от развертываемых вами рабочих нагрузок. Если у виртуальной машины недостаточно памяти для поддержки рабочих нагрузок, она не запускается.

   Доступные ресурсы виртуальной машины можно настроить с помощью необязательных параметров команды Deploy-Eflow. Эта настройка необходима для развертывания EFLOW на устройстве с минимальными требованиями к оборудованию.

   Например, следующая команда создает виртуальную машину с 1 виртуальным ЦП, 1 ГБ ОЗУ (представлено в МБ) и 2 ГБ дискового пространства:

   Deploy-Eflow -cpuCount 1 -memoryInMB 1024 -vmDataSize 2
   

   Сведения обо всех доступных необязательных параметрах см. в разделе Функции PowerShell для IoT Edge для Linux в Windows.

   Предупреждение

   По умолчанию виртуальная машина EFLOW Linux не имеет конфигурации DNS. Развертывания с помощью DHCP пытаются получить конфигурацию DNS, распространяемую DHCP-сервером. Проверьте конфигурацию DNS, чтобы обеспечить подключение к Интернету. Дополнительные сведения см. в статье AzEFLOW-DNS.

   Вы можете назначить GPU для вашего развертывания, чтобы использовать модули Linux с ускорением GPU. Чтобы получить доступ к этим функциям, необходимо установить предварительные условия, описанные в ускорение GPU для Azure IoT Edge для Linux на Windows.

   Чтобы использовать сквозную передачу GPU, добавьте параметры gpuName, gpuPassthroughType и gpuCount в вашу Deploy-Eflow команду. Сведения обо всех доступных необязательных параметрах см. в разделе Функции PowerShell для IoT Edge для Linux в Windows.

   Предупреждение

   Включение передачи управления аппаратным устройством может повысить угрозы безопасности. Майкрософт рекомендует установить драйвер для защиты устройства от поставщика GPU. Дополнительные сведения см. в статье о развертывании графических устройств с использованием дискретного назначения устройств.

5. Введите Y , чтобы принять условия лицензии.

6. Введите O или R , чтобы включить или отключить необязательные диагностические данные в зависимости от вашего предпочтения.

7. После завершения развертывания в окне PowerShell появится сообщение об успешном развертывании.

   

   После успешного развертывания вы готовы к настройке вашего устройства.

Предоставление облачного удостоверения устройству

Настройте устройство с помощью идентификационной информации облака и данных аутентификации.

Чтобы подготовить устройство с помощью симметричного ключа, необходимо строка подключения.

Выполните указанную ниже команду в сеансе PowerShell с повышенными правами на целевом устройстве. Замените текст заполнителя своими значениями.

Provision-EflowVm -provisioningType ManualConnectionString -devConnString "PASTE_DEVICE_CONNECTION_STRING_HERE"

Дополнительные сведения о команде Provision-EflowVM см. в разделе функции PowerShell для IoT Edge для Linux на Windows.

Проверка успешной настройки

Убедитесь, что IoT Edge для Linux на Windows успешно установлен и настроен на устройстве IoT Edge.

1. Войдите в IoT Edge для Linux на виртуальной машине Windows с помощью следующей команды в сеансе PowerShell:

   Connect-EflowVm
   

   Примечание.

   Единственная учетная запись, которой разрешено подключение к виртуальной машине по протоколу SSH, — это учетная запись пользователя, который создал эту машину.

2. После входа проверьте список запущенных модулей IoT Edge с помощью следующей команды Linux:

   sudo iotedge list
   

3. Если вам нужно устранить неполадки со службой IoT Edge, используйте следующие команды Linux.

   1. Получите журналы службы.

      sudo iotedge system logs
      

   2. Используйте инструмент check для проверки конфигурации и состояния соединения устройства.

      sudo iotedge check
      

   Примечание.

   На недавно подготовленном устройстве может возникнуть ошибка, связанная с IoT Edge Hub:

   × готовность к эксплуатации: каталог хранилища Edge Hub сохраняется в файловой системе узла — ошибка

   Не удалось проверить текущее состояние контейнера edgeHub

   Эта ошибка ожидается на недавно подготовленном устройстве, так как модуль шлюза IoT Edge не запущен. Чтобы устранить ошибку, в IoT Hub задайте модули для устройства и создайте развертывание. Создание развертывания для устройства запускает модули на устройстве, включая модуль IoT Edge Hub.

При создании нового устройства IoT Edge отображается код состояния 417— конфигурация развертывания устройства не задана на портале Azure. Это состояние является нормальным и означает, что устройство готово к развертыванию модуля.

Удаление IoT Edge для Linux в Windows

Чтобы удалить Azure IoT Edge для Linux на Windows установке с устройства, выполните следующие действия.

1. Откройте Settings на Windows.
2. Выберите Установка и удаление программ.
3. Выберите приложение Azure IoT Edge.
4. Выберите Удалить.

Следующие шаги

• Продолжайте развертывание модулей IoT Edge, чтобы узнать, как развертывать модули на вашем устройстве.
• Узнайте, как управлять сертификатами на IoT Edge для Linux на виртуальной машине Windows и передавать файлы с хостовой ОС на виртуальную машину Linux.
• Узнайте, как настроить устройства IoT Edge для обмена данными через прокси-сервер.