Découvrir facilement les périphériques Edge avec Akri sur les plateformes Edge compatibles Kubernetes

Le framework Akri aide à exposer les appareils IoT en tant que ressources et crée des services pour chaque appareil dans les clusters Kubernetes.

L'IoT se développe rapidement, et avec lui le besoin d'edge computing qui permet le traitement de l'information plus près des appareils IoT. Kubernetes est la technologie open source éprouvée et disruptive pour les opérateurs et développeurs qui répond aux préoccupations opérationnelles et techniques de la gestion de tonnes d'applications déployées à la périphérie. Aujourd'hui, nous avons plusieurs distributions Kubernetes comme K3S, KubeEdge, ou MicroK8S que vous pouvez utiliser pour démarrer rapidement pour faire face aux exigences de la périphérie.

Les nœuds edge sont des dispositifs de différentes échelles. Il y a des serveurs edge lourds qui se trouvent dans un département en cas d'IoT industriel ou dans les magasins d'une chaîne de détail. Un serveur edge léger est un petit serveur connecté aux appareils IoT finaux. Les serveurs lourds et légers peuvent faire partie d'un cluster Kubernetes en raison des capacités matérielles qu'ils ont. Mais il est difficile pour les appareils IoT finaux de faire partie de clusters Kubernetes, qui sont dédiés à une seule fonction et hébergent de petites applications embarquées pour collecter des données. Par exemple, prenez des capteurs ou des caméras vidéo. Il est important que ces appareils fassent partie de l'architecture Kubernetes pour que les sorties puissent être obtenues via edge ou cloud de manière transparente.

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Avec le nombre croissant de tels appareils edge, il devient plus difficile de gérer les serveurs edge subséquents qui hébergent les clusters Kubernetes. L'ajout et le retrait de nouveaux appareils causent plus de travail aux opérateurs. Ils doivent trouver et allouer des ressources et surveiller la disponibilité au sein de l'architecture. Aussi, à un moment donné, vous aurez besoin d'ajouter plus de serveurs pour gérer plus d'appareils edge. De tels problèmes appellent une meilleure intelligence pour les appareils edge qui gérera la présence des appareils IoT edge dans les clusters Kubernetes. Akri fait cela. C'est un projet open-source publié par Microsoft.

Le framework Akri aide à exposer les appareils IoT en tant que ressources et crée des services pour chaque appareil dans les clusters Kubernetes. Cela rend possible pour les applications de consommer les entrées des appareils. Akri gère l'inclusion et le retrait automatiques des appareils IoT, ainsi que l'allocation et la désallocation de ressources pour mieux optimiser les clusters. Avec la puissance d'Akri, il est possible d'ajouter dynamiquement autant d'appareils IoT et de nœuds d'inférence pour traiter les données de ces appareils. De plus, vous pouvez introduire de manière transparente un nouvel environnement serveur quand il y a plus d'exigences pour ajouter des appareils IoT edge.

Akri prend en charge la gestion des appareils IoT edge connectés au réseau comme les caméras IP, contrôleurs, terminaux PoS (point de vente), et les appareils connectés localement via les nœuds Kubernetes tels que les capteurs connectés par USB. Il planifie les charges de travail en fonction de la disponibilité des appareils au cluster Kubernetes. Il utilise la couche d'abstraction qui est comme une interface réseau de conteneur (CNI). Mais au lieu d'abstraire les détails du réseau sous-jacent, il supprime le travail de trouver, utiliser et surveiller la disponibilité des appareils. Ainsi, réduisant drastiquement la quantité de travail effectuée par les administrateurs et développeurs Kubernetes.

Akri est basé sur le framework de plugin de dispositif Kubernetes, qui est utilisé par les fournisseurs pour les ressources statiques leur permettant de publier leurs ressources et de les surveiller sans écrire de code supplémentaire. Akri étend ce framework à l'edge dans un environnement qui a différents ensembles d'appareils et divers protocoles pour surveiller et communiquer avec ces appareils IoT edge.

Dans un cluster edge Kubernetes typique, il ajoute quatre composants : Contrôleur Akri, Agent Akri (implémentation du framework de plugin de dispositif Kubernetes), et deux CDR (Custom Resource Definition) (pour la configuration et l'instance). Ces composants travaillent ensemble pour trouver les appareils IoT edge et planifier les charges de travail parmi ceux-ci. L'agent Akri peut être déployé sur chaque nouveau nœud worker edge.

En résumé,

• Akri gère l'apparition et la disparition des appareils IoT edge et planifie les charges de travail dans un cluster
• Akri fournit l'interface où vous fournissez la configuration en utilisant les CDR de configuration, et Akri fait le reste.
• Les opérateurs sont assurés de la haute disponibilité des nœuds edge au cas où d'autres nœuds tomberaient en panne.
• Comme Akri crée des services Kubernetes pour chaque appareil IoT edge, les applications n'ont pas besoin de tracer l'état des pods ou des nœuds edge.

Vous pouvez contribuer au projet Akri sur Github et rejoindre la discussion sur leur canal Slack.

Conclusion

Utiliser Kubernetes pour l'edge est un développement passionnant qui permet énormément la cohérence dans les politiques d'application, l'automatisation de bout en bout, et un déploiement et une mise à l'échelle des services plus rapides. Akri apporte une approche plus simplifiée qui permet plus de contrôle sur toutes les parties du réseau edge-enabled et facilite la vie des administrateurs et développeurs Kubernetes.