Ontdek Edge-apparaten intelligent met Akri in Kubernetes-Powered Edges

IoT groeit snel, en dus ook de behoefte aan edge computing die de verwerking van informatie dichter bij IoT-apparaten mogelijk maakt. Kubernetes is de bewezen en ontwrichtende open source-technologie voor operators en ontwikkelaars die de operationele en technische problemen aanpakt van het beheren van tonnen applicaties die aan de rand worden geïmplementeerd. Tegenwoordig hebben we verschillende Kubernetes-distributies zoals K3S, KubeEdge of MicroK8S die u kunt gebruiken om snel aan de slag te gaan om aan randvereisten te voldoen.

Edge-knooppunten zijn apparaten met een verschillende schaal. Er zijn zware edge-servers die op één afdeling zitten in het geval van industrieel IoT of in de winkels in een winkelketen. Een light edge-server is een kleine server die is verbonden met eind-IoT-apparaten. Zware en lichte servers kunnen deel uitmaken van een Kubernetes-cluster vanwege de hardwarecapaciteiten die ze hebben. Maar het is moeilijk voor eind-IoT-apparaten om onderdeel te worden van Kubernetes-clusters, die zijn toegewijd aan een enkele functie en kleine embedded applicaties hosten om gegevens te verzamelen. Neem bijvoorbeeld sensoren of videocamera's. Het is belangrijk dat deze apparaten deel uitmaken van de Kubernetes-architectuur, zodat output naadloos kan worden verkregen via edge of cloud.

Zie ook: Hoe Kubernetes en containers zeer schaalbare CI-applicaties mogelijk maken

Met het groeiende aantal van dergelijke edge-apparaten wordt het moeilijker om volgende edge-servers te beheren die Kubernetes-clusters hosten. Het toevoegen en verwijderen van nieuwe apparaten veroorzaakt meer werk voor operators. Ze moeten resources zoeken en toewijzen en de beschikbaarheid binnen de architectuur bewaken. Op een bepaald moment moet u ook meer servers toevoegen om meer edge-apparaten te kunnen verwerken. Dergelijke problemen vragen om betere intelligentie voor edge-apparaten die de aanwezigheid van edge IoT-apparaten in Kubernetes-clusters aankunnen. Akri doet dat. Het is een open-sourceproject dat is uitgebracht door Microsoft.

Het Akri-framework helpt IoT-apparaten bloot te leggen als bronnen en creëert services voor elk apparaat in Kubernetes-clusters. Dat maakt het mogelijk voor applicaties om de input van de apparaten te consumeren. Akri zorgt voor de automatische opname en verwijdering van IoT-apparaten, evenals de toewijzing en toewijzing van middelen om de clusters beter te optimaliseren. Met de kracht van Akri is het mogelijk om zoveel mogelijk IoT-apparaten dynamisch toe te voegen en inferencingnodes om gegevens van die apparaten te verwerken. Bovendien kunt u naadloos een nieuwe serveromgeving introduceren wanneer er meer vereisten zijn om edge IoT-apparaten toe te voegen.

Akri ondersteunt de verwerking van op het netwerk aangesloten IoT-edge-apparaten zoals IP-camera's, controllers, PoS-terminals (point of sale) en apparaten die lokaal zijn verbonden via Kubernetes-knooppunten zoals USB-aangesloten sensoren. Het plant de workloads op basis van de beschikbaarheid van apparaten in het Kubernetes-cluster. Het gebruikt de abstractielaag die lijkt op een ContainerNetwork Interface (CNI). Maar in plaats van de onderliggende netwerkdetails te abstraheren, verwijdert het het werk van het vinden, gebruiken en bewaken van de beschikbaarheid van apparaten. Verminder dus drastisch de hoeveelheid werk die door Kubernetes-beheerders en -ontwikkelaars wordt gedaan.

Akri is gebaseerd op het Kubernetes deviceplugin-framework, dat door leveranciers wordt gebruikt voor statische bronnen, waardoor ze hun bronnen kunnen adverteren en controleren zonder aanvullende codes te schrijven. Akri breidt dit framework uit naar edge in een omgeving met verschillende sets apparaten en verschillende protocollen om die edge IoT-apparaten te bewaken en ermee te communiceren.

In een typisch Kubernetes edge-cluster voegt het vier componenten toe:Akri Controller, Akri Agent (Kubernetes device plugin framework-implementatie) en twee CDR's (Custom Resource Definition) (voor configuratie en instance). Deze componenten werken samen om edge IoT-apparaten en onder meer werklasten plannen. De Akri-agent kan worden geïmplementeerd op elk nieuw worker-edge-knooppunt.

In een notendop,

• Akri handelt het verschijnen en verdwijnen van edge IoT-apparaten af ​​en plant workloads in een cluster
• Akri biedt de interface waar u de configuratie levert met behulp van configuratie-CRD's, en Akri doet de rest.
• Operators zijn verzekerd van hoge beschikbaarheid van edge-knooppunten voor het geval andere knooppunten uitvallen.
• Omdat Akri Kubernetes-services maakt voor elk edge IoT-apparaat, hebben applicaties geen traceerstatus van pods of edge-knooppunten nodig.

Je kunt bijdragen aan de Akri-project op Github en deelnemen aan de discussie op hun Slack-kanaal.

Conclusie

Het gebruik van Kubernetes voor edge is een opwindende ontwikkeling die enorm consistentie in applicatiebeleid, end-to-end automatisering en snellere implementatie en schaling van services mogelijk maakt. Akri brengt een meer vereenvoudigde aanpak die meer controle geeft over alle delen van het edge-enabled netwerk en het leven gemakkelijker maakt voor Kubernetes-beheerders en -ontwikkelaars.